CN204532032U - 一种便携式碳纤维复合材料直梯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种便携式碳纤维复合材料直梯，包括两侧的直杆和中间横着的踩杆，直杆为多节碳纤维增强复合材料管组成的管状伸缩体，踩杆为碳纤维增强复合材料管或扁杆，直杆与踩杆之间无缝连接，所述的直梯顶端设有碳纤维复合材料挂钩和吸附式自锁装置，直梯底端设有侧壁支撑杆和吸附式自锁装置。本实用新型较好地解决了消防和警用便携梯子目前的问题，具有重量轻、便于携带的特点，使用范围广，可适用于火灾、地震等消防营救场合，同时适用于入室抢劫、盗窃等刑事案件的犯罪分子的抓捕现场，具有很强的单警携带灵活性。

Description

一种便携式碳纤维复合材料直梯

技术领域

本实用新型涉及一种便携式碳纤维复合材料直梯，特别涉及一种碳纤维复合材料制备的、可伸缩式的、具备悬挂吸附自锁装置的、便携式轻质高刚度直梯。

背景技术

在目前世界局势趋于和平的大环境下，大规模战争发生的可能性不大，而国家内部的个体犯罪和自然环境的灾害成为影响人民生产生活的主要问题。在日常的生活中，诸如火灾、地震等自然灾害以及入室抢劫、入室盗窃等个体犯罪现象多有发生，在处理这些突发事件的过程中，需要消防人员或警务人员对各种具有一定高度的建筑物或某些复杂的高度地形进行攀爬，除了绳索等简单装备之外，梯子是一种不可缺少的工具。

目前在消防系统或公安系统内应用的梯子多为直梯和人字梯两种，而对处理紧急事件的攀爬行为所用的梯子又大多是折叠和伸缩式的，这些梯子在便携性和机动性上具有一定优点，可以灵活移动并可达到较大的延展长度，对于某些大高度的建筑具有很好的驾驭能力。但是这些便携式梯子也具有一定缺点。首先，这些梯子大多都是铝合金等金属装配而成，金属材质的刚性较差，在大载重物品或人员的运输情况下容易出现变形甚至产生危险，而且本身金属的密度较大，这种梯子虽然便携但重量相对较重，对于单警人员的携带仍然存在不方便的问题。第二，目前所用的便携式梯子仅可适用于由地面开始进行的攀爬动作，对某些高度较高的建筑或复杂地形来讲，这种梯子的重复使用率较差，虽可折叠或伸缩，但不能进行反复式的攀爬动作。第三，目前的便携式梯子多无固定装置，梯子虽可斜倚至建筑物外墙，但容易左右摇晃，稳定程度较差，在人员或重物颠簸移动的过程中容易产生侧翻而造成危险。而以上列举的目前存在的诸多问题，大大影响了警用或消防用便携式梯子的应用场合，产品存在一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种便携式碳纤维复合材料直梯，大大拓展警用或消防用便携梯子的适用场合。

本实用新型采取的技术方案为：

一种便携式碳纤维复合材料直梯，包括两侧的直杆和中间横着的踩杆，直杆为多节碳纤维增强复合材料管组成的管状伸缩体，踩杆为碳纤维增强复合材料管或扁杆，直杆与踩杆之间无缝连接，所述的直梯顶端设有碳纤维复合材料挂钩和吸附式自锁装置，直梯底端设有侧壁支撑杆和吸附式自锁装置。

所述的吸附式自锁装置采用多点橡胶吸盘，将直梯整体与挂设表面牢固固定。

直杆与踩杆之间采用真空一体固化工艺连接，通过金属结合套管加强。

所述的管状伸缩体为端部采用锥形结构的多个管径的碳纤维增强复合材料管通过套筒形式装配而成。

所述的踩杆设有防滑面。

直梯的两侧直杆为多节碳纤维增强复合材料管组成的管状伸缩体(碳纤维增强复合材料二维编织伸缩管或三维编织管)，中间的踩杆由碳纤维增强复合材料管或扁杆构成。

直杆外形可选择圆管形、方管形两种，踩杆可选用圆管、方管或扁杆三种形状，两侧直杆每节长度以及踩杆长度可根据应用场合的要求灵活制作，管壁或扁杆厚度可根据载重量灵活调节。碳纤维增强复合材料，其中碳纤维可以是T300、T700、M40等碳纤维的一种或多种组合，可采用的织物形式可以是单向缠绕、二维缠绕、三维编织以及多维编织等的一种或多种的组合。根据直梯应用的载重量的要求，可以选择树脂与以上碳纤维增强织物体进行复合，所用的树脂可以为环氧树脂、酚醛树脂、热塑/热固性树脂改性体等等，其中一些树脂可以使碳纤维复合材料具备阻燃、耐热、抗冲击等多种优异特性。踩杆中的碳纤维采用碳毡/碳纤维组合式结构，表面设置碳纤维毡状复合材料与内部的多维编织碳纤维复合材料构成整体，提高其踩踏的防滑性能。直梯的顶端装有碳纤维复合材料挂钩和吸附式自锁装置，其中吸附式自锁装置位于碳纤维复合材料挂钩与直杆的结合部；直梯底端也装有吸附式自锁装置，并设有侧壁支撑杆。顶端与底端部件组合保证直梯整体稳定性以防止侧翻。

该直梯的制备采用缠绕、卷绕、多维编织与真空固化组合式工艺，双侧的直杆与中间的踩杆之间无缝结合，同时在中间踩杆与直杆结合处配有金属结合套管，有效提高二者之间的结合强度。

本实用新型便携式碳纤维复合材料直梯的主要特点是采用碳纤维增强复合材料材质制备主体的侧边直杆和中间踩杆，同时设有顶端和底端的吸附式自锁装置、顶端碳纤维增强复合材料挂钩和底端的侧壁支撑杆，保证直梯的稳定性和刚性，重点发挥碳纤维复合材料材质的高比强度和高比模量特性。

本实用新型的优点是：

(1)该便携式直梯90％以上材料均为碳纤维增强复合材料，其刚性和强度大大超过金属材质的便携梯子，有效减重在50％以上而且载重量不发生降低，采用碳纤维复合材料材质，其密度较金属低，重量较轻，特别适合个体携带，大大提高了处理突发攀爬事件的人员机动性；同时该便携式直梯可采用多种功能性树脂基体制备的碳纤维复合材料为材质，在力学性能优异的基础上，该直梯可具备阻燃性、耐酸碱侵蚀性能以及抗冲击性，对于某些火灾场合、地震场合以及酸碱侵蚀场合具有极强的耐久性；

(2)该便携式直梯采用了多点悬挂吸附式自锁装置，同时在顶端和底端分别设置了全复合材料挂钩和侧壁支撑装置，保证了直梯在建筑物外侧攀爬中的稳定性，在中间踩杆的外表面采用碳毡复合材料防滑层，保证踩踏过程的安全性。该直梯和根据使用要求灵活装备，根据攀爬高度进行不同节数的组合装配，可以满足反复式的攀爬动作完成。

本实用新型较好的解决了消防和警用便携梯子目前的问题，具有重量轻、便于携带的特点，使用范围广，可适用于火灾、地震等消防营救场合，同时适用于入室抢劫、盗窃等刑事案件的犯罪分子的抓捕现场，具有很强的单警携带灵活性。

附图说明

图1为本实用新型直梯伸展的结构示意图；

图2为本实用新型直梯收起时结构示意图；

其中，1、直杆，2、踩杆，3、碳纤维复合材料挂钩，4、侧壁支撑杆，5、吸附式自锁装置，6.结合套管。

具体实施方式

实施例1

一种便携式碳纤维复合材料直梯，包括两侧的直杆1和中间横着的踩杆2，直杆1为多节碳纤维增强复合材料管组成的管状伸缩体，踩杆2为碳纤维增强复合材料管或扁杆，直杆与踩杆之间无缝连接，所述的直梯顶端设有碳纤维复合材料挂钩3和吸附式自锁装置5，直梯底端设有侧壁支撑杆4和吸附式自锁装置5。

具体实施步骤如下：

选择二维平纹T300碳纤维编织体为增强材质，采用环氧树脂为基体，将纤维织物预浸渍树脂基体，采用卷绕工艺制备复合材料圆管，不同直径的碳纤维复合材料管端部采用锥形结构，各个管径的复合材料管通过套筒形式装配，形成可伸缩式的侧边直杆，侧边直杆的壁厚为2mm。

采用环氧树脂为基体，二维T300碳纤维编织体为增强材料制备中间踩杆，踩杆采用圆管状形式，踩杆壁厚为2mm，在中间踩杆的表面采用热塑性聚氨酯树脂与炭毡形成的复合材料制备表面防滑层，防滑层厚度为2mm，表面层与踩杆一体化成型。中间踩杆与两侧直杆采用真空一体固化工艺(树脂固化过程配合高真空封装处理，真空度保持在0.04-0.1MPa)，踩杆与直杆之间无明显接缝或结合点，在踩杆与直杆之间配有金属套管加强。

采用以上材料及工艺制备单节直梯单元，伸缩节数目为5节，每节侧杆长度为40cm，踩杆长度为35cm。在第1节的顶端装配碳纤维复合材料悬挂钩，挂钩的材质采用环氧树脂基体的碳纤维二维编织复合材料制成，悬挂钩顶端和挂钩与第1节的结合处均配有悬挂吸附式自锁装置。在第5节的底端，装有侧边支撑杆，支撑杆长度为20cm，底端配有悬挂吸附式自锁装置。

实施例2

以三维编织复合材料为纤维材质、以特种酚醛树脂为基体制备碳纤维复合材料，生产本实用新型便携式碳纤维复合材料直梯的具体实施步骤如下：

选择三维编织T700碳纤维编织体为增强材质，采用酚醛树脂为基体，将纤维织物预浸渍树脂基体，采用三维编织工艺制备复合材料圆管，不同直径的碳纤维复合材料管端部采用锥形结构，各个管径的复合材料管通过套筒形式装配，形成可伸缩式的侧边直杆，侧边直杆的壁厚为3mm。

采用特种酚醛树脂为基体，三维编织T700碳纤维编织体为增强材料制备中间踩杆，踩杆采用圆管状形式，踩杆壁厚为3mm，在中间踩杆的表面采用热塑性聚氨酯树脂与炭毡形成的复合材料制备表面防滑层，防滑层厚度为2mm，表面层与踩杆一体化成型。中间踩杆与两侧直杆采用真空一体固化工艺(树脂固化过程配合高真空封装处理，真空度保持在0.04-0.1MPa)，踩杆与直杆之间无明显接缝或结合点，在踩杆与直杆之间配有金属套管加强。

采用以上材料及工艺制备单节直梯单元，伸缩节数目为4节，每节侧杆长度为45cm，踩杆长度为40cm。在第1节的顶端装配碳纤维复合材料悬挂钩，挂钩的材质采用酚醛树脂基体的碳纤维三维编织复合材料制成，悬挂钩顶端和挂钩与第1节的结合处均配有悬挂吸附式自锁装置。在第5节的底端，装有侧边支撑杆，支撑杆长度为22cm，底端配有悬挂吸附式自锁装置。

实施例3

以高性能T300碳纤维为纤维材质、以热塑/热固复合树脂为基体制备碳纤维复合材料，生产本实用新型便携式碳纤维复合材料直梯的具体实施步骤如下：

选择T300碳纤维为增强材质，采用热塑/热固复合树脂为基体，将纤维预浸渍树脂基体，采用缠绕工艺制备复合材料方管，不同直径的碳纤维复合材料管端部采用锥形结构，各个管径的复合材料管通过套筒形式装配，形成可伸缩式的侧边直杆，侧边直杆的壁厚为4mm。

采用热塑/热固复合树脂为基体，T300碳纤维二维编织体为增强材料制备中间踩杆，踩杆采用扁杆状形式，踩杆壁厚为5mm，在中间踩杆的表面采用热塑性尼龙树脂与炭毡形成的复合材料制备表面防滑层，防滑层厚度为4mm，表面层与踩杆一体化成型。中间踩杆与两侧直杆采用真空一体固化工艺(树脂固化过程配合高真空封装处理，真空度保持在0.04-0.1MPa)，踩杆与直杆之间无明显接缝或结合点，在踩杆与直杆之间配有金属套管加强。

采用以上材料及工艺制备单节直梯单元，伸缩节数目为6节，每节侧杆长度为30cm，踩杆长度为35cm。在第1节的顶端装配碳纤维复合材料悬挂钩，挂钩的材质采用环氧树脂基体的碳纤维二维编织复合材料制成，悬挂钩顶端和挂钩与第1节的结合处均配有悬挂吸附式自锁装置。在第5节的底端，装有侧边支撑杆，支撑杆长度为25cm，底端配有悬挂吸附式自锁装置。

实施例4

以二维和三维编织复合材料为组合纤维材质、以酚醛树脂、环氧树脂为基体制备碳纤维复合材料，生产本实用新型便携式碳纤维复合材料直梯的具体实施步骤如下：

选择T700碳纤维三维编织体为增强材质，采用改性酚醛树脂为基体，将纤维织物预浸渍树脂基体，采用编织工艺制备复合材料圆管，不同直径的碳纤维复合材料管端部采用锥形结构，各个管径的复合材料管通过套筒形式装配，形成可伸缩式的侧边直杆，侧边直杆的壁厚为3mm。

采用环氧树脂为基体，二维T300碳纤维编织体为增强材料制备中间踩杆，踩杆采用圆管状形式，踩杆壁厚为2mm，在中间踩杆的表面采用热塑性聚氨酯树脂与炭毡形成的复合材料制备表面防滑层，防滑层厚度为3mm，表面层与踩杆一体化成型。中间踩杆与两侧直杆采用真空一体固化工艺(树脂固化过程配合高真空封装处理，真空度保持在0.04-0.1MPa)，踩杆与直杆之间无明显接缝或结合点，在踩杆与直杆之间配有金属套管加强。

采用以上材料及工艺制备单节直梯单元，伸缩节数目为8节，每节侧杆长度为45cm，踩杆长度为38cm。在第1节的顶端装配碳纤维复合材料悬挂钩，挂钩的材质采用尼龙树脂基体的碳纤维三维编织复合材料制成，悬挂钩顶端和挂钩与第1节的结合处均配有悬挂吸附式自锁装置。在第5节的底端，装有侧边支撑杆，支撑杆长度为40cm，底端配有悬挂吸附式自锁装置。

Claims (6)

1.一种便携式碳纤维复合材料直梯，其特征是，包括两侧的直杆和中间横着的踩杆，直杆为多节碳纤维增强复合材料管组成的管状伸缩体，踩杆为碳纤维增强复合材料管或扁杆，直杆与踩杆之间无缝连接，所述的直梯顶端设有碳纤维复合材料挂钩和吸附式自锁装置，直梯底端设有侧壁支撑杆和吸附式自锁装置。

2.根据权利要求1所述的一种便携式碳纤维复合材料直梯，其特征是，所述的吸附式自锁装置采用多点橡胶吸盘，将直梯整体与挂设表面固定。

3.根据权利要求1所述的一种便携式碳纤维复合材料直梯，其特征是，直杆与踩杆之间采用真空一体固化工艺连接，通过金属结合套管加强。

4.根据权利要求3所述的一种便携式碳纤维复合材料直梯，其特征是，真空一体固化工艺为树脂固化过程配合高真空封装处理，真空度保持在0.04-0.1MPa。

5.根据权利要求1所述的一种便携式碳纤维复合材料直梯，其特征是，所述的踩杆设有防滑面。

6.根据权利要求1所述的一种便携式碳纤维复合材料直梯，其特征是，所述的管状伸缩体为端部采用锥形结构的多个管径的碳纤维增强复合材料管通过套筒形式装配而成。