[發(fā)明專利]一種新型抗壓式碳纖維管

在審

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• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108458186A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳子龍
• 申請（專利權(quán)）人: 西華大學
• 主分類號: F16L27/12
• 分類號: F16L27/12;F16L9/14;F16L57/02;F16L57/06
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本發(fā)明具體涉及一種結(jié)構(gòu)緊湊的新型抗壓式碳纖維管；碳纖維管的兩端與金屬管接頭的一端粘接在一起，金屬管接頭的另一端卡入定位孔中，定位孔的內(nèi)側(cè)壁與第一橡膠圈的外側(cè)壁固定連接，位于碳纖維管上端第一橡膠圈的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置向上傾斜的鋸齒狀凸起部，接頭套入定位孔中的部分外側(cè)面與第二橡膠圈的內(nèi)側(cè)面固定連接，位于碳纖維管上端的第二橡膠圈的外側(cè)壁上設(shè)置向下傾斜的鋸齒狀凸起部；向上傾斜的鋸齒狀凸起部與向下傾斜的鋸齒狀凸起部相互交錯；傳遞拉力時由碳纖維管傳遞，傳遞壓力時由金屬壓桿傳遞，避免碳纖維管受壓，有效提高了其使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳纖維管技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新型抗壓式碳纖維管。

背景技術(shù)

碳纖維管廣泛應用于風箏、航空模型飛機、燈用支架、PC設(shè)備轉(zhuǎn)軸、蝕刻機、醫(yī)療器械、新能源汽車等領(lǐng)域；其尺寸穩(wěn)定、導電、導熱、熱膨脹系數(shù)小、自潤滑和吸能抗震等一系列優(yōu)異性能，且具有質(zhì)輕、堅實、抗拉強度高的特點；但是目前碳纖維管只能承受較大的拉力，而不能承受較大的壓力，如果一根碳纖維管受壓，則會沿其軸線方向產(chǎn)生裂紋，極易斷裂，這樣的情況與竹子受拉穩(wěn)定而受壓容易劈裂的情況一樣，因此在很多需要承受拉壓力等交變載荷的情況下，就無法使用碳纖維管，使得其應用范圍受到了極大的限制；而在某些壓力不大的場合，往往需要增大碳纖維管的直徑，增加厚度，以防止劈裂，又使得碳纖維管的結(jié)構(gòu)尺寸過大。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的新型抗壓式碳纖維管。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種新型抗壓式碳纖維管，所述的碳纖維管的兩端與金屬管接頭的一端粘接在一起或在兩者之間設(shè)置卡簧限制兩者的軸向位移，金屬管接頭的另一端卡入定位套沿其軸向設(shè)置的定位孔中，金屬管接頭與定位套的定位孔采用過盈配合或使用卡簧限制兩者的軸向位移；定位孔的內(nèi)側(cè)壁與第一橡膠圈的外側(cè)壁固定連接，位于碳纖維管上端第一橡膠圈的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置向上傾斜的鋸齒狀凸起部，接頭套入定位孔中的部分外側(cè)面與第二橡膠圈的內(nèi)側(cè)面固定連接，位于碳纖維管上端的第二橡膠圈的外側(cè)壁上設(shè)置向下傾斜的鋸齒狀凸起部；向上傾斜的鋸齒狀凸起部與向下傾斜的鋸齒狀凸起部相互交錯，使接頭與定位孔之間相互靠近的時候兩種鋸齒狀凸起部可以沿凸起側(cè)邊相互滑動且不傳遞軸向力，接頭與定位孔之間相互遠離時一個鋸齒狀凸起部頂在另一個鋸齒狀凸起部的鋸齒槽中并傳遞軸向力；位于碳纖維管下端的第一橡膠圈、第二橡膠圈各自的鋸齒狀凸起部與碳纖維管上端的第一橡膠圈、第二橡膠圈各自的鋸齒狀凸起部對稱設(shè)置；

所述碳纖維管的內(nèi)腔中設(shè)置同軸的金屬壓桿，金屬壓桿的兩端分別與一個螺旋彈簧的一端連接，螺旋彈簧的另一端穿過接頭的內(nèi)腔后與套環(huán)的定位孔底面連接，金屬壓桿裝入碳纖維管后，螺旋彈簧處于最大壓縮狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述的金屬壓桿的外側(cè)設(shè)置圓環(huán)形支撐環(huán)，支撐環(huán)的外側(cè)壁與碳纖維管的內(nèi)側(cè)壁接觸，支撐環(huán)可沿碳纖維管的軸向方向滑動。

優(yōu)選的，所述的碳纖維管是由碳纖維復合材料預浸入苯乙稀基聚脂樹脂經(jīng)加熱固化拉擠或纏繞成型；所述的第一橡膠圈、第二橡膠圈是由硅橡膠或丁腈橡膠作為原材料制作而成；所述的金屬接頭、定位套是由不銹鋼或鋁合金材料制作而成；所述金屬壓桿由彈簧鋼或鋁合金材料制作而成。

優(yōu)選的，所述的碳纖維管的外側(cè)壁纏繞凱夫拉纖維布；碳纖維管的內(nèi)側(cè)壁涂覆耐磨涂層，所述的耐磨涂層為DZ7731碳化硅耐磨涂層或HN2626耐磨涂層。

本發(fā)明具有以下有益效果：傳遞拉力時由碳纖維管傳遞拉力，充分發(fā)揮碳纖維管材的抗拉強度高的能力；傳遞壓力時由金屬壓桿傳遞壓力，充分發(fā)揮金屬桿件受壓能力好的特點，同時避免碳纖維管受壓，避免碳纖維管產(chǎn)生軸向裂紋而發(fā)生斷裂的現(xiàn)象，有效提高了其使用壽命；碳纖維管內(nèi)部設(shè)置金屬壓桿，結(jié)構(gòu)緊湊；壓力由金屬壓桿承擔，拉力由碳纖維管承擔，兩個部分的重量均可以減小，使得總重量較一般的碳纖維管更輕。

附圖說明

圖1為碳纖維管結(jié)構(gòu)示意圖；