[发明专利]一种阶梯芯轴式复合材料杆塔及制作工艺

权利要求书

1.一种阶梯芯轴式复合材料杆塔，其特征在于，包括杆塔本体(1)，杆塔本体(1)为圆锥台形中空状构件，其包括内柱体构件(11)、中柱体构件(12)和外柱体构件(13)，内柱体构件(11)为阶梯圆柱形状，由多段不同直径的材料为玻纤增强聚氨酯树脂的中空复合管(111)依次套接而成，相套接的两个中空复合管(111)之间设置有连接环(112)，连接环(112)上设置有圆环安装槽(113)，上方的中空复合管(111)的下端插入在圆环安装槽(113)中，连接环(112)插入在下方的中空复合管(111)内，其之间形成有环形粘接腔(114)，环形粘接腔(114)内填充有聚氨酯结构胶，中柱体构件(12)设置在内柱体构件(11)的外表面上，为浸润芳香族聚氨酯树脂的连续玻璃纤维缠绕而成，外柱体构件(13)设置在中柱体构件(12)的外表面上，为浸润脂肪族聚氨酯树脂的连续玻璃纤维和/或玻璃纤维复合毡和/或玻璃纤维方格布缠绕而成。

2.根据权利要求1所述的一种阶梯芯轴式复合材料杆塔，其特征在于，所述的中空复合管(111)为一次性拉挤成型的玻纤增强聚氨酯树脂的整体构件，其壁厚为1.5mm～4mm。

3.根据权利要求1所述的一种阶梯芯轴式复合材料杆塔，其特征在于，所述的连接环(112)为金属构件，其上设有连接螺孔。

4.根据权利要求1所述的一种阶梯芯轴式复合材料杆塔，其特征在于，所述的中柱体构件(12)、外柱体构件(13)的缠绕方向与内柱体构件(11)的中心轴线方向夹角为1°～60°，中柱体构件(12)的缠绕方向与外柱体构件(13)的缠绕方向相反。

5.一种基于权利要求1所述的阶梯芯轴式复合材料杆塔的制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据杆塔本体(1)的长度，制备若干不同直径的中空复合管(111)，并制备相应数量的连接环(112)，所述中空复合管(111)的制备方法为：将重量比为15～23∶77～85的聚氨酯树脂和玻璃纤维在反应温度为110～240℃的条件下进行浸润混合、加热、拉挤、固化成形；

S2、将连接环(112)粘接套装在中空复合管(111)的下端，将不同直径的中空复合管(111)按直径由小到大依次插接连接；

S3、在环境温度为20～30℃的条件下，将适量的聚氨酯结构胶注入在环形粘接腔(114)内，静止放置24～48小时，使聚氨酯结构胶完全固化成型，将相套接的两个中空复合管(111)粘接连接，制成内柱体构件(11)；

S4、在环境温度为20～30℃的条件下，转动内柱体构件(11)，将浸润芳香族聚氨酯树脂的连续玻璃纤维缠绕包覆在内柱体构件(11)的外表面，静止放置24～48小时，使浸润芳香族聚氨酯树脂的连续玻璃纤维包覆层固化，形成中柱体构件(12)；

S5、在环境温度为20～30℃的条件下，转动外表面包覆有中柱体构件(12)的内柱体构件(11)，将浸润脂肪族聚氨酯树脂的连续玻璃纤维和/或玻璃纤维复合毡和/或玻璃纤维方格布缠绕在中柱体构件(12)的外表面，在80～150℃环境下烘干，形成包覆在中柱体构件(12)外表面的外柱体构件(13)，制成由内柱体构件(11)、中柱体构件(12)和外柱体构件(13)构成的杆塔本体(1)。