[实用新型]一种大直径碳纤维实心拉索

说明书

本实用新型属于复合材料棒材技术领域，具体为一种大直径碳纤维实心拉索，包括索体和形成在索体两端的封闭环，索体包括自内向外依次交替的轴向缠绕层和径向缠绕层，其中最内层为轴向缠绕层，且最内层的轴向缠绕层的径向尺寸为总轴向缠绕层径向尺寸的1/4～1/3，最外层为径向缠绕层，径向缠绕层沿径向缠绕在轴向缠绕层的外部，且向轴向缠绕层的轴向延申，轴向缠绕层由位于其外侧的径向缠绕层收紧至密实并收紧贴合在位于该轴向缠绕层内侧的径向缠绕层的外壁上；轴向缠绕层与封闭环由碳纤维预浸带一体缠绕而成，径向缠绕层的缠绕角度A为45～90°，同一层的径向缠绕角度相同，索体具有密实度更大、更均匀，且强度更接近理论设计值。

技术领域

本实用新型属于悬索技术领域，涉及复合材料悬索，具体为一种大直径碳纤维实心拉索。

背景技术

碳纤维具有高强、高耐磨耐腐蚀特点，可利用其特点制备碳纤维拉索，满足某些具有高抗拉应用场合的需求。碳纤维拉索目前普遍方案是采用拉挤芯棒组合而成，但密实程度有限，在受力时存在分层风险，为了解决该技术问题，现有技术中在索体缠绕完成后，在索体上再缠绕纤维，以此增强索体的密实程度，但当索体直径较大时，密实性改善有限，且越靠近索体芯部，密实度越低，使得索体实际强度远小于理论值。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型设计一种密实度更大、更均匀，且强度更高的大直径碳纤维实心拉索，需要说明的是，本申请中的大直径碳纤维实心拉索的直径至少为50mm。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种大直径碳纤维实心拉索，包括索体和形成在索体两端的封闭环，所述索体包括自内向外依次交替的轴向缠绕层和径向缠绕层，其中最内层为轴向缠绕层，且最内层的轴向缠绕层的径向尺寸为总轴向缠绕层径向尺寸的1/4～1/3(也即是说，如果以轴向缠绕圈数为衡量标准，最内层的轴向缠绕层的缠绕圈数为总轴向缠绕层缠绕圈数的 1/4～1/3)最外层为径向缠绕层，径向缠绕层沿径向缠绕在轴向缠绕层的外部，且向轴向缠绕层的轴向延申，轴向缠绕层由位于其外侧的径向缠绕层收紧至密实并收紧贴合在位于该轴向缠绕层内侧的径向缠绕层的外壁上；所述轴向缠绕层与封闭环由碳纤维预浸带一体缠绕而成，所述径向缠绕层的缠绕角度A为 45～90°，同一层的径向缠绕角度相同。

作为优选，径向缠绕层中最外层的径向缠绕层由所述碳纤维预浸带缠绕而成，其它的径向缠绕层均由预浸编织布或预浸纱缠绕而成，预浸编织布或预浸纱中的预浸料与所述碳纤维预浸带的预浸料相同，且为环氧树脂或聚氨酯。

作为优选，缠绕所述径向缠绕层的张力自内向外逐层增加，且相邻两层的径向缠绕层中，位于外侧的径向缠绕层完全覆盖住位于内侧的径向缠绕层轴向的两端。

作为优选，所述径向缠绕层为轴向紧密缠绕，无缝隙。

相比于现有技术，本实用新型所取得的技术效果为：本实用新型的大直径碳纤维实心拉索，通过自内向外依次交替的轴向缠绕层和径向缠绕层，最内层的轴向缠绕层的径向尺寸为总轴向缠绕层径向尺寸的1/4～1/3，径向缠绕层的缠绕角度A为45～90°且同一层的径向缠绕角度相同，这种以多层径向缠绕层分层绑扎轴向缠绕层的方式能够保证在大直径实心索体内外部密实程度保证接近均一，避免了采用一次性绑扎带来的内松外紧的缺陷，使得实际使用强度更加接近理论设计强度。

其次采用分层绑扎能够保证索体最终尺寸稳定，避免尺寸异常等缺陷发生。

最后相比于一次绑扎，分层绑扎可采用相对较低的缠绕张力，无论是对索体纤维还是绑扎用纤维、编织布等的损伤均比较小，能够进一步发挥所使用碳纤维材料的强度。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的大直径碳纤维实心拉索的结构示意图。

图2为为本实用新型实施例中的大直径碳纤维实心拉索的缠绕角度A的示意图。

图中附图标记为：1.轴向缠绕层，2.径向缠绕层，3.封闭环。