一种碳纤维复合材料伸缩管及其制造方法

文档序号:338525 发布日期:2021-12-03 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 一种碳纤维复合材料伸缩管及其制造方法 (Carbon fiber composite telescopic pipe and manufacturing method thereof ) 是由 程传昌 于 2021-09-13 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种碳纤维复合材料伸缩管及其制造方法,涉及伸缩管技术领域,包括多节依次可伸缩设置的套管,由外向内每节套管的外径逐节减小,相邻两节套管之间设置有锁紧机构,锁紧机构用于实现相邻两节套管伸出时的锁止防退。本发明采用多节可伸缩设置的套管,内侧套管可任意角度伸出,锁紧牢固,解锁方便,使用安全性高,多节套管均采用新型碳纤维复合材料制成,强度高,重量轻,使用范围广。(The invention discloses a carbon fiber composite material telescopic pipe and a manufacturing method thereof, and relates to the technical field of telescopic pipes. The invention adopts a plurality of sections of telescopic sleeves, the inner side sleeve can extend out at any angle, the locking is firm, the unlocking is convenient, the use safety is high, the plurality of sections of sleeves are all made of novel carbon fiber composite materials, the strength is high, the weight is light, and the application range is wide.)

一种碳纤维复合材料伸缩管及其制造方法

技术领域

本发明涉及伸缩管技术领域,具体是一种碳纤维复合材料伸缩管及其制造方法。

背景技术

伸缩管因为其长度可以变化,而被应用在许多领域,例如检验检测器材,印象摄影器材,户外运动用品,清洁用具等,使用者在需要使用时拉伸出一定的长度,不需要使用时缩回,伸缩管因其具备的体积小、携带方便、使用灵活的特点,在警用设备中常被当作伸缩警棍来使用,作为打击犯罪,防卫使用者自身安全的常用工具,伸缩管在伸长时,需要对各节套管进行锁紧,以防使用时伸缩管由伸出状态变成缩回状态,从而对使用者造成严重影响,甚至危及人身安全,目前伸缩管常用的锁紧机构是弹珠式,在相邻套管的同方向前后端适当位置分别钻孔,内置弹珠,套管拉伸到位后,弹珠卡入孔内实现套管的锁定,为了保证弹珠能准确的卡入孔中,相邻套管上需要加工出相配套的的凹槽和凸起进行导向,伸缩管只能按照导向伸缩,伸缩管伸缩手里不均时容易被卡死,结构复杂,操作不便,精度低,另外,常用伸缩管采用钢管制作,重量较大,携带和使用均消耗使用者的体能,工作效率低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种可任意角度拉伸,锁紧牢固,解锁方便,重量轻,强度高,使用范围广的碳纤维复合材料伸缩管及其制造方法。

为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种碳纤维复合材料伸缩管及其制造方法,包括多节依次可伸缩设置的套管,由外向内每节套管的外径逐节减小,相邻两节套管之间设置有锁紧机构,锁紧机构用于实现相邻两节套管伸出时的锁止防退。

采用上述结构,当多节套管处于缩回状态时,体积小,携带方便,当多节套管处于伸出状态时,攻击范围广,防守严密,通过相邻套管之间设置的锁紧机构,可实现两相邻套管的紧密锁紧,锁紧牢靠,避免使用时内侧套管自动缩回,提高使用的安全性,即可作为警用设备使用,也可应用在登山、探险等领域,使用范围广。

优选的,锁紧机构包括锁紧环、止退环和弹片,止退环固定套装在外侧套管的前端,锁紧环可拆卸设置在止退环上,弹片设置在内侧套管内部,弹片为V形,V形的一端固接在内侧套管的侧壁上,V形的另一端固接有锁止销,内侧套管侧壁上设置有锁止销可穿过的通孔,锁紧环内圆周面上设置有一圈与锁止销相适配的环槽,锁紧环内圆周面上均匀设置有多道盘旋的解锁槽,解锁槽的始端与环槽连通,解锁槽的深度在与环槽连通处最大,解锁槽的深度随着盘旋逐步减小,解锁槽的末端与锁紧环内侧壁圆滑过渡。

采用上述结构,利用设置在内侧套管内部的V形弹片带动锁止销卡装在环槽内,实现内侧套管锁止在外侧套管上,整圈设置的环槽保证内侧套管在任意角度伸出均可以实现锁止,当内侧套管需要缩回时,转动并下压内侧套管,当锁止销转动到解锁槽位置处时,锁止销卡入解锁槽内,继续转动并下压内侧套管,锁止销在解锁槽内滑动,随着解锁槽深度的减小,逐渐压缩弹片,锁止销向内侧套管内部缩回,直至缩回至与内侧套管外侧壁平齐,解除锁止销对内侧套管的锁止作用,即可将内侧套管缩回,锁紧牢靠,防止内侧套管在使用时自动缩回,使用安全性高,内侧套管可任意角度伸出,转动内侧套管即可实现解锁缩回,解锁方便。

优选的,最外侧套管外表面套设有防护套,防护套的表面设置有防滑凸起,利用防护套增加握持的舒适性,防滑凸起可防止滑脱,更容易被握紧。

优选的,最外侧套管的后端设置有防脱环,防脱环中心设置有挂绳,利用防脱环安装挂绳,使用时将挂绳挂在使用者手腕上,防止脱落。

优选的,最内侧套管的头部固接有打击头,打击头为锥形,打击头的外锥面设置有多个齿,利用锥形的打击头提升攻击力,打击头上的齿可防止使用时伸缩管被抓住,提高使用者的安全。

优选的,多节套管均采用碳纤维复合材料制成,采用新型碳纤维复合材料制作,替代传统材料,使得伸缩管更轻,强度更高。

一种碳纤维复合材料伸缩管制造方法,包括以下步骤:

S1、裁纱:使用裁纱机按预设尺寸对预浸料进行裁切;

S2、复合:按设定结构图对单向预浸料进行角度复合,

S3、卷制:将纱料边缘对齐于模具中心,使用加热设备对纱料边缘进行加热,使纱料与模具相粘合,将粘合后的模具放置于卷布机工作平面之上,启动卷布机开始卷制:

S4、缠带:卷制完成的模具放置于缠带设备上,选用与模具相匹配宽度的耐高温OPP带,按设定好的缠绕压力及速率对纱料表面进行缠绕;

S5、固化:缠绕完成,将模具悬挂于固化炉内,于 130℃温度下固化4小时;

S6、切割:使用脱模设备将模具从固化好的圆管内抽出,按图纸尺寸使用切割设备对圆管进行长度切割,切割完成将表面的OPP带剥离;

S7、研磨:使用砂纸研磨机对圆管表面进行研磨,将圆管表面的树脂层研磨掉;

S8、涂装:按涂装要求对管件表面进行涂装工作;

S9、机加:按照设计图纸要求在管件上加工出安装孔;

S10、重复步骤S1-S9,制备出所需数量和尺寸规格的管件;

S11、装配:按照装配图纸的要求将步骤S1-S10中制备的管件进行装配,制得伸缩管;

S12、测试包装入库:将步骤S11制得的伸缩管进行性能及功能测试,测试合格,包装入库。

优选的,预浸料为高性能碳纤维预浸料及凯夫拉。

综上所述,本发明采用多节可伸缩设置的套管,内侧套管可任意角度伸出,锁紧牢固,解锁方便,使用安全性高,多节套管均采用新型碳纤维复合材料制成,强度高,重量轻,使用范围广。

附图说明

图1为本发明伸出状态立体结构示意图;

图2为本发明缩回状态立体结构示意图;

图3为本发明伸出状态全剖结构示意图;

图4为本发明图3的A处放大结构示意图;

图5为本发明的锁紧环立体放大结构示意图;

图6为本发明的锁紧环全剖放大结构示意图;

图7为本反面的弹片和锁止销立体放大结构示意图。

图中:1、套管;2、锁紧机构;3、锁紧环;4、止退环;5、弹片;6、锁止销;7、环槽;8、解锁槽;9、通孔;10、打击头;11、防脱环;12、挂绳;13、防护套。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。

参照图1-图6,一种碳纤维复合材料伸缩管及其制造方法,包括多节依次可伸缩设置的套管1,由外向内每节套管1的外径逐节减小,即最外侧套管1的直径最大,在最外侧套管1的外表面上套装有防护套13,用于提升使用者握持的舒适性,在防护套13的表面加工有防滑凸起,用于防止使用时滑脱,更容易被握紧,在最外侧套管1的后端通过螺纹安装有防脱环11,在防脱环11的中心加工有用于安装挂绳12的孔,可将挂绳12安装在防脱环11中心的孔内,使用时,使用者可将挂绳12挂在手腕上,可防止在大力甩动时伸缩管从使用者手中脱落,在相邻的两节套管1之间安装有锁紧机构2,用于实现相邻两节套管1伸出时的锁止防退。

采用上述结构,当多节套管1处于缩回状态时,体积小,携带方便,当多节套管1处于伸出状态时,攻击范围广,防守严密,通过相邻套管1之间设置的锁紧机构2,可实现两相邻套管1的紧密锁紧,锁紧牢靠,避免使用时内侧套管1自动缩回,提高使用的安全性,采用防滑套和挂绳12结构,即可增加伸缩管握持的舒适度,又能够防止使用时脱落,安全性高,可作为警用设备使用,也可应用在登山、探险等领域,使用范围广。

参照图1-图6,锁紧机构2包括锁紧环3、止退环4和弹片5,止退环4固定套装在外侧套管1的前端,止退环4上加工有外螺纹,锁紧环3上加工有与止退环4外螺纹相适配的内螺纹,锁紧环3通过螺纹拧紧在止退环4上,弹片5安装在内侧套管1的内部,弹片5加工成V形,V形的一端固定连接在内侧套管1的侧壁上,V形的另一端安装有锁止销6,在内侧套管1侧壁上加工有通孔9,锁止销6在弹片5的弹力作用下可从通孔9内伸出,锁紧环3的内圆周面上加工有一圈环槽7,伸出的锁止销6能够卡入环槽7内,实现内侧套管1的锁止防退,在锁紧环3的内圆周面上还均匀加工有多道盘旋的解锁槽8,解锁槽8的始端与环槽7连通,解锁槽8的深度在与环槽7连通处最大,解锁槽8的深度随着盘旋逐步减小,解锁槽8的末端与锁紧环3内侧壁圆滑过渡。

采用上述结构,利用安装在内侧套管1内部的V形弹片5带动锁止销6卡装在环槽7内,可实现内侧套管1锁止在外侧套管1上,整圈环形加工的环槽7保证内侧套管1在任意角度伸出均可以实现被锁止,当内侧套管1需要缩回时,转动并下压内侧套管1,使锁止销6在解锁槽8内滑动并压缩弹片5收缩,即可完成内侧套管1解锁缩回,锁紧牢靠,可防止内侧套管1在使用时自动缩回,使用安全性高,转动内侧套管1即可实现解锁缩回,解锁方便。

参照图1-图6,最内侧套管1的头部固定连接有打击头10,打击头10加工成锥形,在打击头10的外锥面上加工有多个齿,利用锥形的打击头10提升攻击力,打击头10上的齿可防止伸缩管被抓住,提高使用者自身的安全。

参照图1-图6,多节套管1均采用碳纤维复合材料制成,采用新型碳纤维复合材料制作,替代传统材料,使得伸缩管更轻,强度更高。

一种碳纤维复合材料伸缩管制造方法,包括以下步骤:

S1、裁纱:使用裁纱机按预设尺寸对预浸料进行裁切,预浸料为高性能碳纤维预浸料及凯夫拉;

S2、复合:按设定结构图对单向预浸料进行角度复合,

S3、卷制:将纱料边缘对齐于模具中心,使用加热设备对纱料边缘进行加热,使纱料与模具相粘合,将粘合后的模具放置于卷布机工作平面之上,启动卷布机开始卷制:

S4、缠带:卷制完成的模具放置于缠带设备上,选用与模具相匹配宽度的耐高温OPP带,按设定好的缠绕压力及速率对纱料表面进行缠绕;

S5、固化:缠绕完成,将模具悬挂于固化炉内,于 130℃温度下固化4小时;

S6、切割:使用脱模设备将模具从固化好的圆管内抽出,按图纸尺寸使用切割设备对圆管进行长度切割,切割完成将表面的OPP带剥离;

S7、研磨:使用砂纸研磨机对圆管表面进行研磨,将圆管表面的树脂层研磨掉;

S8、涂装:按涂装要求对管件表面进行涂装工作;

S9、机加:按照设计图纸要求在管件上加工出安装孔;

S10、重复步骤S1-S9,制备出所需数量和尺寸规格的管件;

S11、装配:按照装配图纸的要求将步骤S1-S10中制备的管件进行装配,制得伸缩管;

S12、测试包装入库:将步骤S11制得的伸缩管进行性能及功能测试,测试合格,包装入库。

本发明的工作原理如下:

当伸缩管需要由缩回状态进入伸出状态时,使用者一手握紧最外侧套管1,另一只手向外拉动相邻的内侧套管1,当内侧套管1的锁止销6被拉伸至环槽7位置时,锁止销6在弹片5弹力作用下,从通孔9内弹出,卡入环槽7内,即完成内侧套管1的拉伸锁止,依次拉出各节套管1,完成整个伸缩管的拉伸锁止,使用时,可将挂绳12挂在手腕上,防止脱落;

当伸缩管需要由伸出状态进入缩回状态时,使用者一手握紧最外侧套管1,转动并下压相邻的内侧套管1,当锁止销6被转动到解锁槽8位置时,下压的作用力使锁止销6滑入解锁槽8内,继续转动并下压内侧套管1,使锁止销6沿解锁槽8滑动,随着解锁槽8深度的减小,锁止销6压缩弹片5向内侧套管1内部缩回,直至锁止销6缩回至与内侧套管1外侧壁平齐,解除锁止销6对内侧套管1的锁止作用,即可将内侧套管1缩回,依次重复上述动作,完成各节套管1的解锁,即可将伸缩管完全缩回。

需要特别说明的是,在本发明的实施例中所述的螺纹、弹片5、裁纱机、高性能碳纤维预浸料、凯夫拉、模具、加热设备、卷布机、缠带设备、OPP带、固化炉、脱模设备、切割设备和砂纸研磨机均为现有技术应用。

在本专利的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中心”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利中,除非另有明确的规定和限定,术语“组合”、“设置”、“连接”、“固定”、“紧密”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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