[发明专利]碳铝复合材料综框

说明书

本发明公开了一种碳铝复合材料综框，包括综丝以及由两个横向元件和两个侧向支撑件组成的矩形框架，在矩形框架的内腔中设有2条均平行于横向元件的安装轨道，在2条安装轨道之间安装综丝，所述综丝垂直于安装轨道；在横向元件的外表面设置加固层组件，所述加固层组件由依次层层叠设在横向元件外表面的4～10层的碳纤维预浸料层组成，所述碳纤维预浸料层由碳纤维预浸料缠绕而成。本发明的碳铝复合材料综框具有高比刚度、良好的耐疲劳性能。

技术领域

本发明涉及用于织机的综框结构，特别涉及到碳纤维复合材料与铝合金材料一体化的新型结构综框及横向元件的制作方法。

背景技术

随着织机车速不断提高，织机幅宽增加，综框受到增大的应力，经常会发生综框断裂和散架，需要经常更换，降低了工作效率，增加了生产成本，因此需要不断提升综框性能。从减重及提升刚度和耐疲劳的角度出发，综框材质从最初的木质发展到铁质，再到如今常用的铝合金以及性能更加优越的复合材料：CN104024500A和CN103510235B提出了在综框提供一种增强结构轴杆，但目前织机的高速化、宽幅化已经进展到必须制作幅宽的长度方向超过4000mm的制品，伴随着宽幅化所带来的负荷增加，仅仅增加1/2根CFRP轴杆已经无法满足更高的强度与刚度需求，不断添加CFRP轴杆不但增加实际成本，同时结构更加复杂；CN102864551A提出了一种喷气织机镁合金综框的制备方法，具有比强度、比刚度高的特点，避免综框与织机发送共振，但镁合金材料的成本过高，仅少量设备能采用；CN101235569A公开了一种I型截面的综框杆，该元件包含两个侧面的带，而该带与综框的连接方式采用胶接会过分依赖结构胶的性能。

因此，需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种刚度性能佳的碳铝复合材料综框。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种碳铝复合材料综框，包括综丝以及由两个横向元件和两个侧向支撑件组成的矩形框架，在矩形框架的内腔中设有2条均平行于横向元件的安装轨道，在2条安装轨道之间安装综丝，综丝垂直于安装轨道；

在横向元件的外表面设置加固层组件)，所述加固层组件由依次层层叠设在横向元件外表面的4～10层(较佳为6～8层)的碳纤维预浸料层组成，所述碳纤维预浸料层由碳纤维预浸料缠绕而成。

备注说明：可采用包覆热压、模压或者热压罐工艺将芯材和碳纤维预浸料压制成型，即，实现在横向元件的外表面设置加固层组件。

作为本发明的碳铝复合材料综框的改进：在位于最外层的碳纤维预浸料层的表面设置热收缩薄膜层；利用加热后的热收缩薄膜层的热收缩为碳纤维预浸料层提供压力，使碳纤维预浸料固化成型，从而实现将由碳纤维预浸料层组成的加固层组件固定于横向元件的外表面。

作为本发明的碳铝复合材料综框的进一步改进：加固层组件由依次层层叠设在横向元件外表面的6层碳纤维预浸料层组成；所述由内至外的6层碳纤维预浸料层，每层碳纤维预浸料层的碳纤维预浸料纤维方向相对于安装轨道而言的铺层角度分别为0°/0°/45°/-45°/90°/0°。如图3所述。

备注说明：碳纤维预浸料纤维方向与安装轨道(13)平行的方向，即为0°方向。

作为本发明的碳铝复合材料综框的进一步改进：加固层组件由依次层层叠设在横向元件外表面的8层碳纤维预浸料层组成；所述由内至外的8层碳纤维预浸料层组成，每层碳纤维预浸料层的碳纤维预浸料纤维方向相对于安装轨道而言的铺层角度分别为0°/0°/45°/-45°/0°/0°/90°/0°。如图4所述。

作为本发明的碳铝复合材料综框的进一步改进：所述横向元件包括板条和构件；所述构件中设置有至少一个空腔，空腔中设置有填充元件；所述构件一端设置与安装轨道配合使用的板条，板条上设置有凸型的领部；所述构件、板条和领部外表面设置有加固层组件。