[发明专利]一种高强度悬臂承载梁、多角度层结构拉缠设备及方法

说明书

本发明公开了一种高强度悬臂承载梁、多角度层结构拉缠设备及方法，包括承载管以及复合于所述承载管外周的若干层承载结构，所述承载结构包括设于内外两侧的编织层以及复合于两所述编织层之间的加强层，所述加强层包括交替复合形成的若干抗弯层和抗扭层，该种高强度悬臂承载梁，采用多角度层结构在拉缠工艺中实现复合，相较普通拉挤型产品，具有更好的韧性、撕裂力及扭力。相较于传统的拉缠工艺效率及性价比更高，相较于原来钢材产品更轻，能够减少人工搬运、减轻工人劳动强度，组装更便捷，效率更高，安全性更高，能耗少，运行节拍更快，工作寿命更长，维修成本低，可以批量应用于工业机器人领域、交通领域、海洋工程、运动及医疗器材等领域。

技术领域

本发明涉及悬臂承载梁多角度拉缠的制造技术领域，具体涉及一种高强度悬臂承载梁、多角度层结构拉缠设备及方法。

背景技术：

由于拉挤工艺产品的扭力及撕裂性能难以满足特殊工况下的使用需求，故出现了拉缠工艺。而经过多年的研究，拉缠工艺也出现很多代的发展，与拉挤工艺相比，第一代拉缠工艺得到的产品，管材的环刚度及扭力和撕裂性能得到了很大的提升，但角度结构单一，产品的性能只能满足一般型的工作，而且传统的浸胶方式，效率低。而第二代拉缠工艺较第一代在角度结构的可设计性上有所进步，但还是较局限且因缠绕设备是分开设计的，产品性能的稳定性欠佳。目前国内的先进的拉缠设备已配备两组缠绕，但尚未能体现两组缠绕角度结构设计的效果，因此得到的产品在环刚度、扭力和撕裂性能上还是无法应用于重工业领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度悬臂承载梁、多角度层结构拉缠设备及方法，以解决现有技术中拉缠工艺中缠绕方式单一，得到的产品性能上无法满足重工业需求的缺陷。

以下通过三个方面进一步阐述本发明专利的内容：

第一方面，提供了一种高强度悬臂承载梁，包括承载管以及复合于所述承载管外周的若干层承载结构，所述承载结构包括设于内外两侧的编织层以及复合于两所述编织层之间的加强层，所述加强层包括交替复合形成的若干抗弯层和抗扭层。

结合第一方面，所述编织层包括与所述承载管复合固定连接的粘连层以及复合于所述加强层外侧的保护层。

结合第一方面，所述抗弯层由若干直线纱周向平行复合于所述粘连层或所述抗扭层上。

结合第一方面，所述抗扭层包括若干缠绕层，所述缠绕层通过若干纱线与所述承载管运动方向形成一定角度缠绕复合而成，相邻两所述缠绕层纱线的缠绕方向不同。

结合第一方面，所述缠绕层中纱线的缠绕角度与所述承载管的运动方向所构成的夹角控制在19～60度。

结合第一方面，所述保护层外侧复合有装饰层。

第二方面，根据第一方面的内容提供了一种高强度悬臂承载梁的多角度层结构拉缠方法，所述方法包括如下步骤：

在所述承载管上涂满胶水后将织物包裹复合于所述承载管的外周，形成粘连层；

A；在粘连层外周沿着所述承载管运动方向平行铺设若干涂上胶水的纱线，形成抗弯层一；

B：在抗弯层一的外周根据设定的角度将纱线分别沿着不同方向依次缠绕若干层，形成抗扭层一；

采用步骤A的方法在抗扭层一的外周铺设纱线，形成抗弯层二；

采用步骤B的方法在抗弯层二的外周缠绕纱线，形成抗扭层二；

在抗扭层二的外周涂上胶水，将织物包裹于所述抗扭层二上，形成保护层；

将多层复合好的层结构进行预压收紧，缩小尺寸。

结合第二方面，在预压收紧前，在保护层上包裹一层毡层，形成装饰层。