一種便攜式碳纖維復(fù)合材料直梯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種便攜式碳纖維復(fù)合材料直梯，特別涉及一種碳纖維復(fù)合材料制備的、可伸縮式的、具備懸掛吸附自鎖裝置的、便攜式輕質(zhì)高剛度直梯。
【背景技術(shù)】
[0002]在目前世界局勢(shì)趨于和平的大環(huán)境下，大規(guī)模戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)生的可能性不大，而國(guó)家內(nèi)部的個(gè)體犯罪和自然環(huán)境的災(zāi)害成為影響人民生產(chǎn)生活的主要問(wèn)題。在日常的生活中，諸如火災(zāi)、地震等自然災(zāi)害以及入室搶劫、入室盜竊等個(gè)體犯罪現(xiàn)象多有發(fā)生，在處理這些突發(fā)事件的過(guò)程中，需要消防人員或警務(wù)人員對(duì)各種具有一定高度的建筑物或某些復(fù)雜的高度地形進(jìn)行攀爬，除了繩索等簡(jiǎn)單裝備之外，梯子是一種不可缺少的工具。
[0003]目前在消防系統(tǒng)或公安系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用的梯子多為直梯和人字梯兩種，而對(duì)處理緊急事件的攀爬行為所用的梯子又大多是折疊和伸縮式的，這些梯子在便攜性和機(jī)動(dòng)性上具有一定優(yōu)點(diǎn)，可以靈活移動(dòng)并可達(dá)到較大的延展長(zhǎng)度，對(duì)于某些大高度的建筑具有很好的駕馭能力。但是這些便攜式梯子也具有一定缺點(diǎn)。首先，這些梯子大多都是鋁合金等金屬裝配而成，金屬材質(zhì)的剛性較差，在大載重物品或人員的運(yùn)輸情況下容易出現(xiàn)變形甚至產(chǎn)生危險(xiǎn)，而且本身金屬的密度較大，這種梯子雖然便攜但重量相對(duì)較重，對(duì)于單警人員的攜帶仍然存在不方便的問(wèn)題。第二，目前所用的便攜式梯子僅可適用于由地面開(kāi)始進(jìn)行的攀爬動(dòng)作，對(duì)某些高度較高的建筑或復(fù)雜地形來(lái)講，這種梯子的重復(fù)使用率較差，雖可折疊或伸縮，但不能進(jìn)行反復(fù)式的攀爬動(dòng)作。第三，目前的便攜式梯子多無(wú)固定裝置，梯子雖可斜倚至建筑物外墻，但容易左右搖晃，穩(wěn)定程度較差，在人員或重物顛簸移動(dòng)的過(guò)程中容易產(chǎn)生側(cè)翻而造成危險(xiǎn)。而以上列舉的目前存在的諸多問(wèn)題，大大影響了警用或消防用便攜式梯子的應(yīng)用場(chǎng)合，產(chǎn)品存在一定的局限性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型旨在提供一種便攜式碳纖維復(fù)合材料直梯，大大拓展警用或消防用便攜梯子的適用場(chǎng)合。
[0005]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
[0006]一種便攜式碳纖維復(fù)合材料直梯，包括兩側(cè)的直桿和中間橫著的踩桿，直桿為多節(jié)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管組成的管狀伸縮體，踩桿為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管或扁桿，直桿與踩桿之間無(wú)縫連接，所述的直梯頂端設(shè)有碳纖維復(fù)合材料掛鉤和吸附式自鎖裝置，直梯底端設(shè)有側(cè)壁支撐桿和吸附式自鎖裝置。
[0007]所述的吸附式自鎖裝置采用多點(diǎn)橡膠吸盤(pán)，將直梯整體與掛設(shè)表面牢固固定。
[0008]直桿與踩桿之間采用真空一體固化工藝連接，通過(guò)金屬結(jié)合套管加強(qiáng)。
[0009]所述的管狀伸縮體為端部采用錐形結(jié)構(gòu)的多個(gè)管徑的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管通過(guò)套筒形式裝配而成。
[0010]所述的踩桿設(shè)有防滑面。
[0011]直梯的兩側(cè)直桿為多節(jié)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管組成的管狀伸縮體(碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料二維編織伸縮管或三維編織管)，中間的踩桿由碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管或扁桿構(gòu)成。
[0012]直桿外形可選擇圓管形、方管形兩種，踩桿可選用圓管、方管或扁桿三種形狀，兩側(cè)直桿每節(jié)長(zhǎng)度以及踩桿長(zhǎng)度可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的要求靈活制作，管壁或扁桿厚度可根據(jù)載重量靈活調(diào)節(jié)。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中碳纖維可以是T300、T700、M40等碳纖維的一種或多種組合，可采用的織物形式可以是單向纏繞、二維纏繞、三維編織以及多維編織等的一種或多種的組合。根據(jù)直梯應(yīng)用的載重量的要求，可以選擇樹(shù)脂與以上碳纖維增強(qiáng)織物體進(jìn)行復(fù)合，所用的樹(shù)脂可以為環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、熱塑/熱固性樹(shù)脂改性體等等，其中一些樹(shù)脂可以使碳纖維復(fù)合材料具備阻燃、耐熱、抗沖擊等多種優(yōu)異特性。踩桿中的碳纖維采用碳?xì)?碳纖維組合式結(jié)構(gòu)，表面設(shè)置碳纖維氈狀復(fù)合材料與內(nèi)部的多維編織碳纖維復(fù)合材料構(gòu)成整體，提高其踩踏的防滑性能。直梯的頂端裝有碳纖維復(fù)合材料掛鉤和吸附式自鎖裝置，其中吸附式自鎖裝置位于碳纖維復(fù)合材料掛鉤與直桿的結(jié)合部；直梯底端也裝有吸附式自鎖裝置，并設(shè)有側(cè)壁支撐桿。頂端與底端部件組合保證直梯整體穩(wěn)定性以防止側(cè)翻。
[0013]該直梯的制備采用纏繞、卷繞、多維編織與真空固化組合式工藝，雙側(cè)的直桿與中間的踩桿之間無(wú)縫結(jié)合，同時(shí)在中間踩桿與直桿結(jié)合處配有金屬結(jié)合套管，有效提高二者之間的結(jié)合強(qiáng)度。
[0014]本實(shí)用新型便攜式碳纖維復(fù)合材料直梯的主要特點(diǎn)是采用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料材質(zhì)制備主體的側(cè)邊直桿和中間踩桿，同時(shí)設(shè)有頂端和底端的吸附式自鎖裝置、頂端碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料掛鉤和底端的側(cè)壁支撐桿，保證直梯的穩(wěn)定性和剛性，重點(diǎn)發(fā)揮碳纖維復(fù)合材料材質(zhì)的高比強(qiáng)度和高比模量特性。
[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0016](I)該便攜式直梯90%以上材料均為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其剛性和強(qiáng)度大大超過(guò)金屬材質(zhì)的便攜梯子，有效減重在50%以上而且載重量不發(fā)生降低，采用碳纖維復(fù)合材料材質(zhì)，其密度較金屬低，重量較輕，特別適合個(gè)體攜帶，大大提高了處理突發(fā)攀爬事件的人員機(jī)動(dòng)性；同時(shí)該便攜式直梯可采用多種功能性樹(shù)脂基體制備的碳纖維復(fù)合材料為材質(zhì)，在力學(xué)性能優(yōu)異的基礎(chǔ)上，該直梯可具備阻燃性、耐酸堿侵蝕性能以及抗沖擊性，對(duì)于某些火災(zāi)場(chǎng)合、地震場(chǎng)合以及酸堿侵蝕場(chǎng)合具有極強(qiáng)的耐久性；
[0017](2)該便攜式直梯采用了多點(diǎn)懸掛吸附式自鎖裝置，同時(shí)在頂端和底端分別設(shè)置了全復(fù)合材料掛鉤和側(cè)壁支撐裝置，保證了直梯在建筑物外側(cè)攀爬中的穩(wěn)定性，在中間踩桿的外表面采用碳?xì)謴?fù)合材料防滑層，保證踩踏過(guò)程的安全性。該直梯和根據(jù)使用要求靈活裝備，根據(jù)攀爬高度進(jìn)行不同節(jié)數(shù)的組合裝配，可以滿足反復(fù)式的攀爬動(dòng)作完成。
[0018]本實(shí)用新型較好的解決了消防和警用便攜梯子目前的問(wèn)題，具有重量輕、便于攜帶的特點(diǎn)，使用范圍廣，可適用于火災(zāi)、地震等消防營(yíng)救場(chǎng)合，同時(shí)適用于入室搶劫、盜竊等刑事案件的犯罪分子的抓捕現(xiàn)場(chǎng)，具有很強(qiáng)的單警攜帶靈活性。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型直梯伸展的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型直梯收起時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]其中，1、直桿，2、踩桿，3、碳纖維復(fù)合材料掛鉤，4、側(cè)壁支撐桿，5、吸附式自鎖裝置，6.結(jié)合套管。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
[0023]一種便攜式碳纖維復(fù)合材料直梯，包括兩側(cè)的直桿I和中間橫著的踩桿2，直桿I為多節(jié)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管組成的管狀伸縮體，踩桿2為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管或扁桿，直桿與踩桿之間無(wú)縫連接，所述的直梯頂端設(shè)有碳纖維復(fù)合材料掛鉤3和吸附式自鎖裝置5，直梯底端設(shè)有側(cè)壁支撐桿4和吸附式自鎖裝置5。
[0024]具體實(shí)施步驟如下:
[0025]選擇二維平紋T300碳纖維編織體為增強(qiáng)材質(zhì)，采用環(huán)氧樹(shù)脂為基體，將纖維織物預(yù)浸漬樹(shù)脂基體，采用卷繞工藝制備復(fù)合材料圓管，不同直徑的碳纖維復(fù)合材料管端部采用錐形結(jié)構(gòu)，各個(gè)管徑的復(fù)合材料管通過(guò)套筒形式裝配，形成可伸縮式的側(cè)邊直桿，側(cè)邊直桿的壁厚為2mm。
[0026]采用環(huán)氧樹(shù)脂為基體，二維T300碳纖維編織體為增強(qiáng)材料制備中間踩桿，踩桿采用圓管狀形式，踩桿壁厚為2mm，在中間踩桿的表面采用熱塑性聚氨酯樹(shù)脂與炭氈形成的復(fù)合材料制備表面防滑層，防滑層厚度為2mm，表面層與踩桿一體化成型。中間