[发明专利]一种组合式复合材料承重支架

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合式复合材料承重支架。

背景技术

目前在电力(缆)隧道、电力(缆)沟、地铁、城市共同沟、公路铁路桥梁、工业设 施等结构中大量使用的承重支架产品大多为金属合金钢材质，具有自重大、易锈蚀、寿命 短、易形成磁场闭合环流及弧光、维护成本高、焊接施工工况差等缺点；如使用不锈钢材 质，成本又非常高。

部分工程也使用了由SMC模压工艺制作的玻璃纤维增强不饱和树脂(聚酯树脂)的复 合材料支架产品，但这类产品受成型工艺限制，只能选择短切纤维作为增强材料，同时纤 维含量也较少，产品力学性能较低，脆性大，生产效率低，同时其长期耐候性能也较差。 由于上述缺陷，使得该类产品在以往部分工程中效果不尽如人意。

发明内容

本发明提供一种由连续长纤维增强材料及热固性树脂经拉挤成型工艺制作的用于隧 道、共同沟、地铁、工井、公路铁路桥梁、工业设施等领域的复合材料承重支架，具有质 轻、耐锈蚀、寿命长、成本低、力学性能好、耐候性强等优点。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种组合式复合材料承重支架，包括立柱、连接件和托臂，托臂通过连接件连接在立 柱上；立柱和托臂均由热固性树脂和连续纤维经拉挤工艺制备而成；其中，热固性树脂为 聚氨酯、环氧树脂、乙烯基树脂、不饱和树脂或酚醛树脂；拉挤工艺在速度为0.1-3m/min、 各段温度为60℃-200℃的条件下成型，并在温度为50℃-250℃的条件下固化。

拉挤工艺主要采用液压式设备，另外还包括履带式及其他形式设备，采用常规及注射 式注胶工艺，在0.1-3m/min，各段温度在60℃-200℃条件下成型，并根据需要进行后固 化，固化温度为50℃-250℃。

本申请采用拉挤工艺可以连续生产，使生产效率得到大幅提升，且通过模具进行高温 固化，过程中通过挤压，可以控制产品的树脂含量，具有高纤维含量的优点，可达85％左 右，这样赋予了制品较高力学性能，且通过控制模具的型腔结构，可以制作多种结构类型 的立柱和托臂，产品的可设计性强。

使用时，通过卡箍或其他夹具将需要承重的物体固定在托臂上即可。

为了进一步保证所得承重支架的力学性能和耐腐蚀性，优选，立柱和托臂中连续纤维 的体积含量为50％-85％。

为了进一步保证所得承重支架的力学性能、耐腐蚀性和轻质性，优选，热固性树脂主 要采用聚氨酯树脂和环氧树脂，也可以采用环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂或不饱和聚 酯树脂等；连续纤维主要采用玻璃纤维、碳纤维，还包括芳纶纤维、玄武岩纤维或混杂纤 维；连续纤维的形式可为连续纤维纱线、毡、布或带。

为了方便制作，同时满足各种需求，立柱和托臂均分别为直柱或弧形等结构；立柱和 托臂的横截面均分别为凹槽结构、矩形、圆形或弧形中的一种或两种以上形状复合的结构。

为了方便需要承重的物体的安装，优选，立柱和托臂均为至少一面设有内凹卡槽的结 构。这种结构设计组装或安装时不需要在立柱或托臂上进行开孔，同时可轻松实现托臂高 度位置的自由调节。

这样便于固定卡箍或其他夹具，从而方便卡箍或其他夹具来固定需要承重的物体。且 这样的结构设计可以可固定多个固定卡箍或其他夹具，不同卡箍或夹具之间的距离易调 节，并且可以采用设计拉挤模具而在多面都设计出该结构以满足实际使用的需要；另外该 内卡槽结构还可以安装例如支撑连接件等其他辅件。

为了保证承重支架的力学性能，同时满足质轻、方便安装的要求，优选，内凹卡槽宽 度为0.5cm-10cm，壁厚为0.2cm-2cm。

为了方便操作，同时保证承重支架的连接强度，优选，连接件为增强连接件、支撑连 接件、紧固插接件或增强套筒中的至少一种；

当连接件为增强连接件，增强连接件包括相对设置在立柱与托臂连接处两面的两块连 接板，托臂通过贯穿两块连接板和立柱的螺栓及贯穿两块连接板和托臂的螺栓固定在立柱 上；

当连接件为支撑连接件，支撑连接件包括垂直相连的第一面板和第二面板，第一面板 与立柱相连，第二面板与托臂相连；