[发明专利]一种耐疲劳复合材料连续抽油杆及制备装置和制备方法

权利要求书

1.一种耐疲劳复合材料连续抽油杆，其特征在于，其横截面结构由内向外依次为碳纤维增强层、层间结合过渡层、玻璃纤维增强层、玻璃纤维布层。

2.根据权利要求1所述的一种耐疲劳复合材料连续抽油杆，其特征在于，所述层间结合过渡层为碳纤维与玻璃纤维混杂在一起形成的层间结合过渡层。

3.根据权利要求1或2所述的一种耐疲劳复合材料连续抽油杆，其特征在于，所述碳纤维增强层自身中的碳纤维按照连续抽油杆杆体轴向排列布置；所述玻璃纤维增强层自身中的玻璃纤维按照连续抽油杆杆体轴向排列布置。

4.根据权利要求3所述的一种耐疲劳复合材料连续抽油杆，其特征在于，所述碳纤维增强层、层间结合过渡层中所使用的碳纤维模量在220GPa以上，所述层间结合过渡层、玻璃纤维增强层中所使用的玻璃纤维的模量在90GPa以上，所述玻璃纤维布层中所使用的玻璃纤维布为±35°双轴向布或者+45°/0°/-45°三轴向布，克重为150～600g/m²。

5.一种耐疲劳多层渐变复合材料连续抽油杆的制备装置，包括自前至后依次设置的碳纤维胶槽、碳纤维模具、预成型分纱板、展布板、高压注胶盒、自动混料注胶机、外层固化模具，其特征在于，所述碳纤维胶槽、碳纤维模具、预成型分纱板、展布板、高压注胶盒、自动混料注胶机、外层固化模具，上述部件的中心孔在一条直线上，所述展布板上部为弧形结构，下部开设圆孔。

6.一种耐疲劳多层渐变复合材料连续抽油杆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

碳纤维在碳纤维胶槽(1)中浸润环氧树脂，经过碳纤维模具(2)加热与固化；形成碳纤维增强层；

碳纤维与玻璃纤维混杂后经过预成型分纱板(5)中间孔；形成碳纤维增强层外部的层间结合过渡层；

玻璃纤维层经过预成型分纱板(5)外层孔；形成层间结合过渡层外部的玻璃纤维增强层；

外层玻璃纤维布经过展布板(6)，完整包覆后经高压注胶盒(7)浸润树脂，之后经过外层模具(9)加热固化；形成玻璃纤维布层；

由以上步骤最后成型一种耐疲劳多层渐变复合材料连续抽油杆。

7.根据权利要求6所述的一种耐疲劳多层渐变复合材料连续抽油杆的制备方法，其特征在于，在碳纤维胶槽(1)中浸润环氧树脂的碳纤维为160-220束T300-12K碳纤维；碳纤维模具(2)加热温度100-140℃，碳纤维模具长度500mm。

8.根据权利要求6所述的一种耐疲劳多层渐变复合材料连续抽油杆的制备方法，其特征在于，采用20-40束T300-12K碳纤维与10-30束WS3000-2400tex玻璃纤维混杂在一起。

9.根据权利要求6所述的一种耐疲劳多层渐变复合材料连续抽油杆的制备方法，其特征在于，所述玻璃纤维层中的玻璃纤维采用60-100束WS3000-2400tex玻璃纤维。

10.根据权利要求6所述的一种耐疲劳多层渐变复合材料连续抽油杆的制备方法，其特征在于，自动混料注胶机(8)按照树脂:固化剂＝100:120自动混合后，以2MPa压力注入高压注胶盒(7)。

11.根据权利要求6所述的一种耐疲劳多层渐变复合材料连续抽油杆的制备方法，其特征在于，外层模具(9)加热固化温度为130℃-195℃，速度0.25m/min。