一种变色显力式绳缆
阅读说明：本技术 一种变色显力式绳缆 (Color-changing display type rope ) 是由 王贵忠 于 2021-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种变色显力式绳缆,属于绳缆技术领域,本发明可以通过在多根扭转集束的缆绳单体之间镶嵌内嵌球的方式,利用缆绳单体在受力时会绷紧的特点,对内嵌球表面的外压层进行挤压,从而迫使压杆内移触发润滑油的释放动作,并通过预设的变色线输送至缆绳单体处,对绷紧的缆绳单体进行润滑保护,并在拉力过大时,进一步触发水性颜料的释放动作,并通过变色线进行显色,利用变色现象进行预警提示,并且拉力越大颜色越明显,可以较为直观的获悉绳缆的受力情况,从而采取相应的措施对绳缆进行保护,不易出现绳缆意外断裂的情况。(The invention discloses a color-changing force-displaying type rope, which belongs to the technical field of ropes, and can extrude an external pressure layer on the surface of an embedded ball by embedding the embedded ball among a plurality of twisted and bunched rope monomers by utilizing the characteristic that the rope monomers can be tightened when stressed, so that a pressure rod is forced to move inwards to trigger the release action of lubricating oil, the lubricating oil is conveyed to the rope monomers through a preset color-changing line to lubricate and protect the tightened rope monomers, the release action of water-based pigment is further triggered when the tensile force is overlarge, the color is displayed through the color-changing line, the early warning prompt is performed by utilizing the color-changing phenomenon, the color is more obvious when the tensile force is larger, the stress condition of the rope can be more intuitively known, the corresponding measures are adopted to protect the rope, and the accidental breakage of the rope is not easy to occur.)
技术领域
本发明涉及绳缆技术领域，更具体地说，涉及一种变色显力式绳缆。
背景技术
缆绳具备抗拉、抗冲击、耐磨损、柔韧轻软等性能，用于系结船舶的多股绳索。要求具备抗拉、抗冲击、耐磨损、柔韧轻软等性能。
过去常用钢索、麻或棉绳；合成纤维出现以后，已大多用锦纶、丙纶、维纶、涤纶等制做。合成纤维缆绳除比重轻、强度高、抗冲击和耐磨性好以外，有耐腐蚀、耐霉烂、耐虫蛀等优点。如锦纶缆绳的强度和耐磨牢度超过麻、棉缆绳数倍，丙纶缆绳比重小于水，可浮于水面，操作方便安全。化纤缆绳按加工结构分为3股、多股拧绞缆绳和8股、多股编绞缆绳两类。3股缆绳一般直径为4-50毫米，8股缆绳一般直径为35-120毫米。化纤缆绳除用于船舶系缆外，还广泛用于交通运输、工业、矿山、体育和渔业等方面。根据特种用途需要，还可在缆芯内编入金属材料。
绳缆在使用过程中不可避免的会受到不同程度的拉力，尤其是大型绳缆，当拉力过大时容易对绳缆造成一定的损失，但是难以被发现到，当损伤积累加剧后甚至会导致绳缆断裂，具有相当大的风险。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种变色显力式绳缆，可以通过在多根扭转集束的缆绳单体之间镶嵌内嵌球的方式，利用缆绳单体在受力时会绷紧的特点，对内嵌球表面的外压层进行挤压，从而迫使压杆内移触发润滑油的释放动作，并通过预设的变色线输送至缆绳单体处，对绷紧的缆绳单体进行润滑保护，并在拉力过大时，进一步触发水性颜料的释放动作，并通过变色线进行显色，利用变色现象进行预警提示，并且拉力越大颜色越明显，可以较为直观的获悉绳缆的受力情况，从而采取相应的措施对绳缆进行保护，不易出现绳缆意外断裂的情况。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种变色显力式绳缆，包括多根扭转集束的缆绳单体，所述缆绳单体之间镶嵌连接有内嵌球，所述内嵌球沿缆绳单体的延伸方向固定连接有一对加强线芯，且加强线芯同样镶嵌于缆绳单体之间，所述内嵌球外端固定连接有多个与缆绳单体数量保持一致的外压层，且外压层沿垂直于缆绳单体延伸方向环形阵列分布，所述内嵌球包括外支撑球体、内撑柱以及多个与外压层相对应的储料囊，所述内撑柱固定连接于外支撑球体内部，所述储料囊均匀镶嵌于内撑柱的外表面，所述外支撑球体上开设有多个均匀分布的感知孔，所述感知孔内插设有相匹配的压杆，且压杆一端与外压层固定连接，所述外压层上插设有变色线，所述变色线一端延伸至缆绳单体外侧，且另一端贯穿压杆并延伸至其远离外压层的一端表面。
进一步的，所述外压层采用弹性材料制成单层结构，所述压杆采用硬质材料制成，在缆绳单体受力绷紧后会对外压层进行挤压，外压层在形变后推动压杆内移，从而对储料囊进行挤压，并释放出对应的流体发挥作用。
进一步的，所述储料囊包括弹性油块、边界压片以及多个变色微球，所述边界压片包覆于弹性油块远离压杆的一侧，所述变色微球均匀连接于边界压片的背面，在正常受力状态下，压杆挤压弹性油块进行形变并释放出润滑油，在受力过大时，弹性油块形变至极限后会推动边界压片对变色微球进行挤压，进而释放出水性颜料进行后续的变色。
进一步的，所述弹性油块采用弹性吸油材料制成，且弹性油块内吸附有润滑油，所述边界压片采用硬质多孔材料制成。
进一步的，所述变色微球采用高脆性材料制成中空结构，且变色微球内填充有水性颜料，变色微球在受到一定的拉力后脆裂释放出内部的水性颜料，然后被变色线输送至外侧进行变色。
进一步的，所述变色线包括显色包、外护套以及输液线，所述显色包位于缆绳单体外侧，所述输液线一端与显色包之间固定连接，且另一端延伸至压杆内端面，所述外护套包覆于输液线靠近显色包的一端外侧，显色包可以吸收较多的润滑油和水性颜料，方便对缆绳单体进行润滑处理，同时在变色时更加明显，外护套起到对输液线的保护作用，避免受到缆绳单体的过度挤压而无法顺利输送液体，输液线既可以输送油性液体也可以输送水性液体。
进一步的，所述显色包和输液线均采用吸油吸水的材料制成，且显色包为白色，所述外护套采用硬质材料制成。
进一步的，将所述外压层替换为复合结构，所述复合结构包括外压片、内压片以及多个水溶微球，且外压片和内压片均处于轻度压缩状态，所述外压片固定连接于内压片外端，所述水溶微球均匀镶嵌于外压片和内压片之间，所述外压片与内撑柱之间固定连接有非弹性拉线，所述外支撑球体上开设有多个与非弹性拉线相匹配的线孔，正常状态下水溶微球具有足够的强度来支撑，在缆绳单体受力过大释放出水性颜料后，水性颜料通过变色线的输送也有部分到达外压片处，然后对水溶微球进行溶解，使得其强度降低，此时当缆绳单体出现拉力过大而断开的现象后，失去缆绳单体的挤压后，对应的外压片和内压片会恢复初始形状，但外压片受到非弹性拉线的牵拉无法完全恢复，因此会受到内压片的挤压力，使得水溶微球碎裂释放出内部的油性颜料，并通过变色线实现二次变色，提示缆绳单体已经断裂。
进一步的，所述外压片采用弹性吸水材料制成，所述内压片采用弹性防水材料制成。
进一步的，所述水溶微球包括水溶外衣以及贴覆于其内表面的柔性内网，所述水溶外衣采用水溶性材料制成中空结构，所述水溶外衣内填充有油性颜料，水溶外衣在遇到水分后会触发溶解动作而强度降低，在未受到压力的时候柔性内网可以维持其基本形状，若缆绳单体并未断裂在放松后，随着水分的蒸发水溶外衣仍会重新硬化，若缆绳单体断裂外压层恢复形状，内压片对水溶外衣进行挤压，其会彻底形变破裂释放出内部的油性颜料。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以通过在多根扭转集束的缆绳单体之间镶嵌内嵌球的方式，利用缆绳单体在受力时会绷紧的特点，对内嵌球表面的外压层进行挤压，从而迫使压杆内移触发润滑油的释放动作，并通过预设的变色线输送至缆绳单体处，对绷紧的缆绳单体进行润滑保护，并在拉力过大时，进一步触发水性颜料的释放动作，并通过变色线进行显色，利用变色现象进行预警提示，并且拉力越大颜色越明显，可以较为直观的获悉绳缆的受力情况，从而采取相应的措施对绳缆进行保护，不易出现绳缆意外断裂的情况。
(2)储料囊包括弹性油块、边界压片以及多个变色微球，边界压片包覆于弹性油块远离压杆的一侧，变色微球均匀连接于边界压片的背面，在正常受力状态下，压杆挤压弹性油块进行形变并释放出润滑油，在受力过大时，弹性油块形变至极限后会推动边界压片对变色微球进行挤压，进而释放出水性颜料进行后续的变色。
(3)变色线包括显色包、外护套以及输液线，显色包位于缆绳单体外侧，输液线一端与显色包之间固定连接，且另一端延伸至压杆内端面，外护套包覆于输液线靠近显色包的一端外侧，显色包可以吸收较多的润滑油和水性颜料，方便对缆绳单体进行润滑处理，同时在变色时更加明显，外护套起到对输液线的保护作用，避免受到缆绳单体的过度挤压而无法顺利输送液体，输液线既可以输送油性液体也可以输送水性液体。
(4)将外压层替换为复合结构，复合结构包括外压片、内压片以及多个水溶微球，且外压片和内压片均处于轻度压缩状态，外压片固定连接于内压片外端，水溶微球均匀镶嵌于外压片和内压片之间，外压片与内撑柱之间固定连接有非弹性拉线，外支撑球体上开设有多个与非弹性拉线相匹配的线孔，正常状态下水溶微球具有足够的强度来支撑，在缆绳单体受力过大释放出水性颜料后，水性颜料通过变色线的输送也有部分到达外压片处，然后对水溶微球进行溶解，使得其强度降低，此时当缆绳单体出现拉力过大而断开的现象后，失去缆绳单体的挤压后，对应的外压片和内压片会恢复初始形状，但外压片受到非弹性拉线的牵拉无法完全恢复，因此会受到内压片的挤压力，使得水溶微球碎裂释放出内部的油性颜料，并通过变色线实现二次变色，提示缆绳单体已经断裂。
(5)水溶微球包括水溶外衣以及贴覆于其内表面的柔性内网，水溶外衣采用水溶性材料制成中空结构，水溶外衣内填充有油性颜料，水溶外衣在遇到水分后会触发溶解动作而强度降低，在未受到压力的时候柔性内网可以维持其基本形状，若缆绳单体并未断裂在放松后，随着水分的蒸发水溶外衣仍会重新硬化，若缆绳单体断裂外压层恢复形状，内压片对水溶外衣进行挤压，其会彻底形变破裂释放出内部的油性颜料。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A处的结构示意图；
图3为本发明内嵌球的结构示意图；
图4为本发明实施例1中内嵌球的剖视图；
图5为图4中B处的结构示意图；
图6为本发明变色线的结构示意图；
图7为本发明实施例2中内嵌球的剖视图；
图8为本发明外压层的结构示意图；
图9为本发明水溶微球的结构示意图；
图10为本发明绳缆变色前后的结构示意图。
图中标号说明：
1缆绳单体、2内嵌球、21外支撑球体、22内撑柱、23储料囊、231弹性油块、232边界压片、233变色微球、3变色线、31显色包、32外护套、33输液线、4加强线芯、5外压层、51外压片、52内压片、53水溶微球、531水溶外衣、532柔性内网、6压杆、7非弹性拉线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-4，一种变色显力式绳缆，包括多根扭转集束的缆绳单体1，缆绳单体1之间镶嵌连接有内嵌球2，内嵌球2沿缆绳单体1的延伸方向固定连接有一对加强线芯4，且加强线芯4同样镶嵌于缆绳单体1之间，内嵌球2外端固定连接有多个与缆绳单体1数量保持一致的外压层5，且外压层5沿垂直于缆绳单体1延伸方向环形阵列分布，内嵌球2包括外支撑球体21、内撑柱22以及多个与外压层5相对应的储料囊23，内撑柱22固定连接于外支撑球体21内部，储料囊23均匀镶嵌于内撑柱22的外表面，外支撑球体21上开设有多个均匀分布的感知孔，感知孔内插设有相匹配的压杆6，且压杆6一端与外压层5固定连接，外压层5上插设有变色线3，变色线3一端延伸至缆绳单体1外侧，且另一端贯穿压杆6并延伸至其远离外压层5的一端表面。
外压层5采用弹性材料制成单层结构，压杆6采用硬质材料制成，在缆绳单体1受力绷紧后会对外压层5进行挤压，外压层5在形变后推动压杆6内移，从而对储料囊23进行挤压，并释放出对应的流体发挥作用。
请参阅图5，储料囊23包括弹性油块231、边界压片232以及多个变色微球233，边界压片232包覆于弹性油块231远离压杆6的一侧，变色微球233均匀连接于边界压片232的背面，在正常受力状态下，压杆6挤压弹性油块231进行形变并释放出润滑油，在受力过大时，弹性油块231形变至极限后会推动边界压片232对变色微球233进行挤压，进而释放出水性颜料进行后续的变色。
弹性油块231采用弹性吸油材料制成，且弹性油块231内吸附有润滑油，边界压片232采用硬质多孔材料制成。
变色微球233采用高脆性材料制成中空结构，且变色微球233内填充有水性颜料，变色微球233在受到一定的拉力后脆裂释放出内部的水性颜料，然后被变色线3输送至外侧进行变色。
请参阅图6，变色线3包括显色包31、外护套32以及输液线33，显色包31位于缆绳单体1外侧，输液线33一端与显色包31之间固定连接，且另一端延伸至压杆6内端面，外护套32包覆于输液线33靠近显色包31的一端外侧，显色包31可以吸收较多的润滑油和水性颜料，方便对缆绳单体1进行润滑处理，同时在变色时更加明显，外护套32起到对输液线33的保护作用，避免受到缆绳单体1的过度挤压而无法顺利输送液体，输液线33既可以输送油性液体也可以输送水性液体。
显色包31和输液线33均采用吸油吸水的材料制成，且显色包31为白色，外护套32采用硬质材料制成。
实施例2：
请参阅图7-8，将外压层5替换为复合结构，复合结构包括外压片51、内压片52以及多个水溶微球53，且外压片51和内压片52均处于轻度压缩状态，外压片51固定连接于内压片52外端，水溶微球53均匀镶嵌于外压片51和内压片52之间，外压片51与内撑柱22之间固定连接有非弹性拉线7，外支撑球体21上开设有多个与非弹性拉线7相匹配的线孔，正常状态下水溶微球53具有足够的强度来支撑，在缆绳单体1受力过大释放出水性颜料后，水性颜料通过变色线3的输送也有部分到达外压片51处，然后对水溶微球53进行溶解，使得其强度降低，此时当缆绳单体1出现拉力过大而断开的现象后，失去缆绳单体1的挤压后，对应的外压片51和内压片52会恢复初始形状，但外压片51受到非弹性拉线7的牵拉无法完全恢复，因此会受到内压片52的挤压力，使得水溶微球53碎裂释放出内部的油性颜料，并通过变色线3实现二次变色，提示缆绳单体1已经断裂。
外压片51采用弹性吸水材料制成，内压片52采用弹性防水材料制成。
请参阅图9，水溶微球53包括水溶外衣531以及贴覆于其内表面的柔性内网532，水溶外衣531采用水溶性材料制成中空结构，水溶外衣531内填充有油性颜料，水溶外衣531在遇到水分后会触发溶解动作而强度降低，在未受到压力的时候柔性内网532可以维持其基本形状，若缆绳单体1并未断裂在放松后，随着水分的蒸发水溶外衣531仍会重新硬化，若缆绳单体1断裂外压层5恢复形状，内压片52对水溶外衣531进行挤压，其会彻底形变破裂释放出内部的油性颜料。
实施例1中的绳缆仅具备润滑以及受力变色功能，可以应用于普通的绳缆中，而实施例2中还具备缆绳单体1的断裂提示作用，用于风险系数更大的工作环境中，且数量上应当增加来保持精度，值得注意的是，油性颜料的颜色应较于水性颜料更加明显，变色提示效果更好。
请参阅图10，绳缆在轻度受力时会释放出润滑油，在受力过大时会首先释放出水性颜料进行一次变色，在缆绳单体1被拉断后会释放出油性颜料，从而进行二次变色。
本发明可以通过在多根扭转集束的缆绳单体1之间镶嵌内嵌球2的方式，利用缆绳单体1在受力时会绷紧的特点，对内嵌球2表面的外压层5进行挤压，从而迫使压杆6内移触发润滑油的释放动作，并通过预设的变色线3输送至缆绳单体1处，对绷紧的缆绳单体1进行润滑保护，并在拉力过大时，进一步触发水性颜料的释放动作，并通过变色线3进行显色，利用变色现象进行预警提示，并且拉力越大颜色越明显，可以较为直观的获悉绳缆的受力情况，从而采取相应的措施对绳缆进行保护，不易出现绳缆意外断裂的情况。
以上，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改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种管式捻股机