[发明专利]一种碳纤维复合材料矿用罐笼立柱

说明书

本发明提供一种碳纤维复合材料矿用罐笼立柱，所述罐笼立柱包括一竖平板和一弧形板，所述竖平板和弧形板围成一横截面为密封结构的空腔，所述竖平板和弧形板采用碳纤维复合材料制成。该立柱采用碳纤维复合材料制成，因此将该立柱应用在罐笼，有效降低了罐笼的整体质量，降低了罐笼的运行能耗。

技术领域

本发明涉及矿山设备辅助领域，具体为一种碳纤维复合材料矿用罐笼立柱。

背景技术

中国专利号201520396309.7，公开了一种名称为：矿用钢铝合金罐笼的实用新型专利，该专利第[0009]记载：“ 与现有技术相比，本实用新型的上盘、下盘、外立柱和中立柱采用HG70钢板折弯后加筋板做成结构件，侧板、下盘底板采用铝板，在不改变安全系数的情况下，可减轻自重40%，”。

上述只是其中一种罐笼结构，目前为了提高罐笼的整体运输效率、降低运行能耗及提高整体乘坐舒适性，同时在保证罐笼整体强度与刚性前提下，我们往往会像上述专利那样去降低罐笼的整体质量，罐笼立柱是罐笼的主要构件，因此如何降低罐笼立柱的重量成为了我们的研究方向。

发明内容

本发明针对以上不足之处，提供一种碳纤维复合材料矿用罐笼立柱，该立柱采用碳纤维复合材料制成，因此将该立柱应用在罐笼，有效降低了罐笼的整体质量，降低了罐笼的运行能耗。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述罐笼立柱包括一竖平板和一弧形板，所述竖平板和弧形板围成一横截面为密封结构的空腔，所述竖平板和弧形板采用碳纤维复合材料制成。

碳纤维复合材料应用范围广且技术成熟稳定，该材质拉伸强度高，能完全满足罐笼的使用要求；同时碳纤维具有很高的强度和模量，在罐笼立柱部件中采用碳纤维作为增强材料，树脂作为基体材料，提高了矿用罐笼机械强度和抗疲劳性，同时材料的重量得到了减轻；同时该材质的属性能实现竖平板与弧形板之间采用共固化工艺进行密封连接；同时由于设计了弧形板，立柱不再像以往那样只是单纯的采用平板进行支撑，弧形板与竖平板围成的造型有效弥补了平板扭转刚度不足的问题，在承受非轴向载荷的情况下，也可以保证立柱刚性。

本发明设计了，所述弧形板的横截面设置为半圆弧形，半圆弧形的两端部分别采用共固化工艺连接在竖平板的侧部并在连接处形成过度圆弧，弧形板与竖平板围成一半圆空腔。

本发明设计了，在半圆空腔内填充泡沫夹芯材料。

本发明设计了，所述包括泡沫夹芯材料为芳纶纸蜂窝、PMI泡沫、蜂窝铝或泡沫铝。

本发明设计了，弧形板与竖平板连接处设置Z-pin销钉。

本发明设计了，所述竖平板采用挤压成型工艺制成，其宽度为30cm，厚度为15cm，碳纤维轴向排列比例为90%，其拉挤成型板材外部由双向编织布包裹；

所述弧形板采用多轴向织物进行RTM成型，其直径为22cm。

附图说明

图1所示为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：

如图1所示为本发明的一个具体实施例，一种碳纤维复合材料矿用罐笼立柱，所述罐笼立柱包括一竖平板1和一弧形板2，所述竖平板1和弧形板2围成一横截面为密封结构的空腔，所述竖平板1和弧形板2采用碳纤维复合材料制成。