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    一种 便携 警棍 式破胎器
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    摘要
    申请专利号:

    CN201610910772.8

    申请日:

    2016.10.19

    公开号:

    CN106381824A

    公开日:

    2017.02.08

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E01F 13/12申请日:20161019|||公开
    IPC分类号: E01F13/12; F41B15/06 主分类号: E01F13/12
    申请人: 山东大学
    发明人: 朱波; 曹伟伟; 乔琨; 张敏
    地址: 250061 山东省济南市历下区经十路17923号
    优先权:
    专利代理机构: 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 代理人: 张晓鹏
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610910772.8

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.10.12|||2017.03.08|||2017.02.08

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种便携警棍式破胎器,包括刚性套筒、内部支撑芯和手柄,其中,沿所述钢性套筒的轴向设置有多组通槽,每组通槽包括沿刚性套筒的周向设置的多个通槽;所述内部支撑芯套装在刚性套筒的内部,内部支撑芯包括旋转轴和沿轴向活动安装在旋转轴上的多组刺钉装置,每组刺钉装置包括多个沿旋转轴的轴向排列的刺钉装置,刺钉装置与刚性套筒上的通槽对应设置,每个刺钉装置包括刺钉和连接部,连接部的一端与旋转轴活动连接,刺钉安装在连接部的另一端;所述手柄卡合安装在刚性套筒的一端,且可以相对于刚性套筒旋转,手柄上设置有控制按钮;所述旋转轴的一端与刚性套筒活动配合,另一端通过连接控制机构与所述手柄上的控制按钮配合。

    权利要求书

    1.一种便携警棍式破胎器,其特征在于:包括刚性套筒、内部支撑芯和手柄,其中,沿所
    述钢性套筒的轴向设置有多组通槽,每组通槽包括沿刚性套筒的周向设置的多个通槽;
    所述内部支撑芯套装在刚性套筒的内部,且可相对于刚性套筒旋转,内部支撑芯包括
    旋转轴和沿轴向活动安装在旋转轴上的多组刺钉装置,每组刺钉装置包括多个沿旋转轴的
    轴向排列的刺钉装置,刺钉装置与刚性套筒上的通槽对应设置,每个刺钉装置包括刺钉和
    连接部,连接部的一端与旋转轴活动连接,刺钉安装在连接部的另一端;
    所述手柄卡合安装在刚性套筒的一端,且可以相对于刚性套筒旋转,手柄上设置有控
    制按钮;
    所述旋转轴的一端与刚性套筒活动配合,另一端通过连接控制机构与所述手柄上的控
    制按钮配合;按动所述控制按钮,使旋转轴旋转设定角度,将刺钉通过刚性套筒上的通槽弹
    出。
    2.根据权利要求1所述的便携警棍式破胎器,其特征在于:所述刚性套筒的材质为碳纤
    维增强树脂基复合材料。
    3.根据权利要求2所述的便携警棍式破胎器,其特征在于:所述刚性套筒包括内层和外
    层,内层采用UHMWPE纤维或芳纶纤维增强的树脂基复合材料,外层为石墨纤维与碳纤维的
    混杂纤维增强的树脂基复合材料。
    4.根据权利要求1所述的便携警棍式破胎器,其特征在于:沿所述旋转轴的轴向固定安
    装有多个盘体,盘体与旋转轴共轴安装,每个盘体的圆形面上安装一组所述刺钉装置。
    5.根据权利要求1所述的便携警棍式破胎器,其特征在于:所述刺钉为中空刺钉,刺钉
    上设置有至少一个放气孔,所述连接部上也设置有至少一个通孔,所述放气孔与所述通孔
    连通;
    优选的,所述刺钉上设置有倒刺。
    6.根据权利要求5所述的便携警棍式破胎器,其特征在于:所述刺钉的尾部还连接有绳
    子,此绳子具有高强度和高韧性。
    7.根据权利要求1所述的便携警棍式破胎器,其特征在于:所述刺钉装置的连接部中部
    铰接在盘体上,连接部的末端通过弹簧与所述旋转轴连接;
    或,所述盘体上设置有凸出的圆柱形轴体,轴体上套装有扭簧,扭簧的一端固定在盘体
    上,刺钉装置的连接部活动安装在所述圆柱形轴体上,且位于扭簧的上端,所述连接部的靠
    近盘体的面上设置有挡板,扭簧的另一端卡在所述挡板上。
    8.根据权利要求1所述的便携警棍式破胎器,其特征在于:所述连接控制机构包括安装
    在手柄中的电源、电机和控制系统,电机分别与电源和控制系统连接,电机与所述旋转轴连
    接,所述控制按钮控制电机电源的通断。
    9.根据权利要求1所述的便携警棍式破胎器,其特征在于:所述连接控制结构包括杆体
    和第二扭簧,所述杆体的一端固定在手柄的内壁上,另一端插入旋转轴端部的第一凹槽内,
    且与第一凹槽之间留有间隙,形成活动配合结构;杆体上留有第二凹槽,第二凹槽内安装复
    位弹簧,复位弹簧与控制按钮连接;
    旋转轴的端部设置有凸起,控制按钮的靠近旋转轴的一侧设置有挡板,挡板的长度大
    于所述凸起与控制按钮之间的距离,所述杆体上套装所述第二扭簧,第二扭簧的一端固定
    在杆体上,另一端卡在所述凸起上;
    控制按钮的上下运动带动挡板的运动,进而对所述旋转轴起到阻挡和释放的作用。
    10.根据权利要求5所述的便携警棍式破胎器,其特征在于:所述刚性套筒的内壁轴向
    设置有多组凸起结构,凸起结构与刺钉装置共面设置,且凸起结构的凸出高度大于刺钉的
    倒刺与刚性套筒内壁的距离。

    说明书

    一种便携警棍式破胎器

    技术领域

    本发明涉及一种警用防护及阻车多功能装备,特别涉及一种便携式轻量化的多功
    能碳纤维混杂复合材料材质的破胎器,可以分别作为警棍和破胎器使用。

    背景技术

    目前,随着车辆交通的不断发展,基于车辆产生的危险事故也呈上升趋势,例如,
    酒驾事故、肇事逃逸、驾车犯罪等等。而要处理诸如此类的问题,警务人员、防暴人员、安保
    人员在执行任务时,通?;嵝欢ǖ某盗局贫氨?。对于突发事件的处理又要求瞬时完
    成犯罪制止及车辆制动任务,这时大体积的制动设备往往携带极不方便。

    传统的破胎器采用铝合金折叠支架,上装三角锌铝合金针,材质均为金属,且长度
    为5米、8米、10米等,破胎器的体积较大,金属较大的体密度和较复杂的连接结构带来了较
    大的自重,单警携带极不方便。

    虽然已经有人公开一种带有破胎器的防暴警棍,但是破胎器装置安装在棍体内
    部,启动破胎器时,通过弹性推动机构将破胎器推出棍体外部,破胎器部分在棍体的顶部,
    有效的破胎长度较短,棍体部分并不是有效的破胎部分,当破胎器推出棍体时,整个破胎器
    的长度增加,但是有效破胎长度较短,在破胎器的布设过程中,需要将破胎器扔到车辆的行
    驶路线上,但由于破胎器的长度较长,且有效破胎长度较短,破胎器的有效位置很容易偏离
    预定的位置,增加了破胎器的布设难度,还降低了破胎的准确度。而且破胎器上设置有多个
    破胎针,破胎针的直径较小,破胎器将车辆破胎以后,容易在车辆的继续行驶过程中脱落。
    轮胎的破孔处会在自身的弹性作用下复位,降低轮胎的放气速度,不能及时对车辆进行制
    动。车辆的继续行驶过程中容易偏移原始行走路线,对路上的行人和设施产生安全隐患。

    发明内容

    针对上述现有技术中存在的技术问题,本发明的目的是提供一种便携警棍式破胎
    器,其表面套筒采用碳纤维与其它纤维混杂技术成型的复合材料,替代了原来的钢质套筒,
    大大减轻了整体重量,同时设计了多功能的中空刺钉结构系统,通过刺钉刺入、瞬时放气、
    高韧性线绳缠绕的多重作用有效实现破胎与制动的同步布防。

    为了解决以上技术问题,本发明的技术方案为:

    一种便携警棍式破胎器,包括刚性套筒、内部支撑芯和手柄,其中,沿所述钢性套
    筒的轴向设置有多组通槽,每组通槽包括沿刚性套筒的周向设置的多个通槽;

    所述内部支撑芯套装在刚性套筒的内部,且可相对于刚性套筒旋转,内部支撑芯
    包括旋转轴和沿轴向活动安装在旋转轴上的多组刺钉装置,每组刺钉装置包括多个沿旋转
    轴的轴向排列的刺钉装置,刺钉装置与刚性套筒上的通槽对应设置,每个刺钉装置包括刺
    钉和连接部,连接部的一端与旋转轴活动连接,刺钉安装在连接部的另一端;

    所述手柄卡合安装在刚性套筒的一端,且可以相对于刚性套筒旋转,手柄上设置
    有控制按钮;

    所述旋转轴的一端与刚性套筒活动配合,另一端通过连接控制机构与所述手柄上
    的控制按钮配合;按动所述控制按钮,使旋转轴旋转设定角度,刺钉通过刚性套筒上的通槽
    弹出。

    此处的,破胎器是在钉板的原理上,当汽车轮胎轧过时,由于负荷较大,刺钉刺破
    轮胎,使轮胎放气,从而使汽车不能行驶。

    由于内部支撑芯安装于刚性套筒的内部,正常状态下,刺钉装置应该隐藏于刚性
    套筒的内部,此时的破胎器可以作为警棍使用;当需要使用破胎器时,需要将旋转轴进行旋
    转,且刺钉装置需要相对于旋转轴旋转一定角度,这样才可以使刺钉穿出刚性套筒上的通
    槽,才能起到破胎器的作用,所以,刺钉与旋转轴之间不应该固定连接,而应该活动连接,如
    铰链连接。同样,在旋转轴旋转过程中,为了使旋转轴更快地相对于刚性套筒旋转设定角
    度,刚性套筒不旋转或相对于旋转轴逆向旋转,由于旋转的速度可以很快,为了达到简化结
    构、节约成本的作用,旋转轴旋转时,刚性套筒优选为静止。

    本申请的破胎器直接在警棍的棍体上形成,即整个警棍的长度都是有效的破胎长
    度,方便投掷,在布设过程中,只要将破胎器扔到车辆的行驶路线上,使车辆轧在破胎器上,
    就可以实现破胎,提高了布设的准确度。同时,刚性套筒有一定的直径,可以对车辆产生一
    定的阻碍作用,当车辆轧在破胎器上时,可以瞬间提高车辆对破胎器的冲击力,进而提高车
    辆与破胎器之间的作用力,提高了破胎器对车辆的破胎效果。且,在刚性套筒的周向上形成
    破胎器,破胎器投掷以后,总会有刺钉朝上,即使破胎器发生翻转,也会有刺钉刺向轮胎,保
    证了破胎器的破胎效果。

    刚性套筒是指套筒的质地坚硬不易变形,在车辆的碾压作用下可以保持完整性。
    套筒是指具有筒状的结构,内部中空,且用于套装其他结构的一种结构;筒,优选为圆柱状
    结构。

    手柄是一种机械配件,为人的抓握部,起到方便操作的目的??刂瓢磁ド柚迷谑直?br />上,且手柄是用于抓握的,所以操作人员的手距离控制按钮较近,方便操作。

    优选的,所述刚性套筒的材质为碳纤维增强树脂基复合材料。

    碳纤维增强树脂基复合材料可以为在平铺的碳纤维上浸渍树脂,固化后制得;也
    可以是碳纤维编织后的织物浸渍树脂而制得,此处的织物可以为二维织物,经过叠层后浸
    渍树脂,也可以是三维织物,直接浸渍树脂。

    由于树脂固化后即具有较高的强度,碳纤维增强树脂基复合材料具有更高的强
    度,可以替代传统的硬质合金钢,由于硬质合金钢较大的体密度和较复杂的连接关系会使
    破胎器具有较大的自重,而碳纤维增强树脂基复合材料则重量较轻,大大减轻了破胎器的
    自重,便于携带,同时,碳纤维增强树脂基复合材料不容易发生腐蚀、老化,提高了破胎器的
    使用寿命。

    进一步优选的,所述刚性套筒包括内层和外层,内层采用UHMWPE纤维或芳纶纤维
    增强的树脂基复合材料,外层为石墨纤维与碳纤维的混杂纤维增强的树脂基复合材料。

    石墨纤维具有高模量、高强度、低热膨胀、耐高温和低密度等优点,碳纤维具有较
    高的强度,石墨纤维与碳纤维混杂,用于增强树脂,来制备纤维增强的树脂基复合材料,得
    到的复合材料具有强度大、质量轻、较好的耐高温特性等优点,为便携式破胎器的轻量化起
    到更大的贡献。

    UHMWPE纤维或芳纶纤维都具有较高的强度,增强后的树脂基复合材料也具有较高
    强度,有效防止了破胎器在使用过程中的变形,提高了破胎器的使用寿命。

    更进一步优选的,所述石墨纤维为M40或M60,碳纤维为T300、T700或T800。

    优选的,沿所述旋转轴的轴向固定安装有多个盘体,盘体与旋转轴共轴安装,每个
    盘体的圆形面上安装一组所述刺钉装置。

    盘体为圆柱状结构,为支承件,便于刺钉装置的安装,同时,由于盘体具有一定的
    厚度,且盘体的侧面为光滑的圆柱形侧面,盘体的侧面可以设置为与刚性套筒的内壁贴合,
    且在盘体与刚性套筒之间的间隙中涂有润滑材料,如润滑油、凡士林等,防止盘体在旋转过
    程,刚性套筒对其的阻碍作用,以及盘体对刚性套筒的摩擦损耗。此时,盘体可以对刚性套
    筒起到一定的支撑作用,提到了刚性套筒的强度,防止了破胎器在作为警棍和破胎器使用
    时的变形,提高了刚性套筒的使用寿命。

    优选的,所述刺钉为中空刺钉,刺钉上设置有至少一个放气孔,所述连接部上也设
    置有至少一个通孔,所述放气孔与所述通孔连通。

    破胎器的刺钉刺入车辆的轮胎后,刺钉保留在刺破处,会对轮胎内空气的流出产
    生一定的阻碍作用,减小车辆轮胎的放气速度。将刺钉设计成中空的,且在刺钉上设置有放
    气孔,并在连接部设置上通孔,车辆轮胎中的空气即可通过刺钉上的放气孔和所述通孔排
    入到刚性套筒的内部,而后通过刚性套筒上的通槽排放到空气中,加速了轮胎内空气的排
    放速度,进而加速了汽车的制动。

    刺钉是指有尖的、尖锐像针的东西,其中,尖是由类似锥形斜面延伸得到。

    进一步优选的,所述刺钉的斜面上设置有倒刺。

    倒刺是指跟刺钉的尖端方向相反的刺状物体。当刺钉刺入汽车的轮胎后,由于轮
    胎的变形回复,增加了破胎器的拔除难度,将破胎器固定在汽车轮胎上,由于刺钉上的放气
    孔的孔径较大,加速汽车轮胎内部空气的释放。

    如果不设置倒刺,刺钉刺破轮胎后,破胎器在汽车轮胎的离心力作用下,很快离开
    轮胎,轮胎的破损处迅速回复,减小了破损处的孔径,进而减小了放气速率,不利于车辆的
    快速制动。

    进一步优选的,所述刺钉的材质为硬质合金,如高强铝合金、钛合金或硬质合金
    钢。

    更进一步优选的,所述刺钉的尾部还连接有绳子,此绳的具有高强度和韧性。绳子
    的长度为2m以上。

    当刺钉刺入轮胎时,绳子随即从破胎器中拉出,并随车轮转动,缠绕在轮胎表面,
    辅助快速实现制动。

    该材质的绳子具有较高的强度和较强的韧性,在汽车轮胎缠绕过程中不容易断
    裂。

    优选的,所述内部支撑芯的旋转轴的长度为400-800mm。根据使用者的情况,合理
    调节破胎器的规格,也可以将破胎器制备成多种规格,以适应不同人的需求。

    优选的,所述旋转轴和盘体的材质为轻质合金。如,高强铝合金、钛合金或硬质合
    金钢。

    其中,高强铝合金是指以铝锌镁铜铝合金为系列的超硬高强铝合金。

    硬质合金钢是现代的超硬质合金,是由碳化钨和一些其他元素的碳化物,用烧结
    的方法生产的,它是把难熔金属(钨、钛、钼等)的碳化物的硬质颗粒,跟一种或几种铁族元
    素的粉末混合后压制成型,再经烧结制成。

    优选的,所述刚性套筒的直径为30-40mm的圆柱体,所述手柄的直径为25-35mm。

    刚性套筒的直径的限定一方面是为了提高破胎器的破胎能力,另一方面是最大限
    度降低破胎器的重量,便于携带,同时在不启用破胎器时,可以作为警棍使用。手柄直径的
    限定是为了方便抓握。

    优选的,每组刺钉装置中包括的刺钉装置的个数为4-5个,多个刺钉装置均布在旋
    转轴的周向。

    对车辆进行阻拦时,是将破胎器扔到车辆的前面,车辆轧在破胎器上,才能放气,
    只有破胎器的周向都分布有刺钉时,才可以保证不管怎么扔出破胎器,总会有刺钉朝上,对
    轧过来的车辆进行破胎。

    优选的,所述刺钉装置的连接部中部铰接在盘体上,连接部的末端通过弹簧与所
    述旋转轴连接。

    连接部的中部铰接在盘体上,即连接部可以在盘体上旋转,由于破胎器启动过程
    中,不止需要旋转轴的旋转,还需要刺钉装置相对于旋转轴的旋转,所以,需要对连接部的
    末端施加作用力,使刺钉具有相对于旋转轴旋转的趋势。当破胎器不启动时,刺钉装置隐藏
    在刚性套筒内部,刚性套筒的内壁对刺钉装置施加作用力,使弹簧伸长一定长度,存储下弹
    性势能。当启动破胎器时,旋转轴相对于刚性套筒旋转,带动刺钉装置旋转,当刺钉旋转至
    刚性套筒的通槽时,刚性套筒对刺钉施加的作用力消失,刺钉装置在弹簧的拉力下旋转,穿
    出通槽,形成破胎器。

    优选的,所述盘体上设置有凸出的圆柱形轴体,轴体上套装有扭簧,扭簧的一端固
    定在盘体上,刺钉装置的连接部活动安装在所述圆柱形轴体上,且位于扭簧的上端,所述连
    接部的靠近盘体的面上设置有挡板,扭簧的另一端卡在所述挡板上。

    扭簧位于刺钉装置与盘体之间,扭簧上可以存储弹性势能,原理如上,即当刺钉装
    置隐藏在刚性套筒内部时,刚性套筒的内壁对刺钉施加作用力,在扭簧上存储弹性势能,当
    刺钉装置旋转至刚性套筒的通槽时,刺钉在扭簧的作用下相对于旋转轴旋转,从通槽中穿
    出。

    优选的,所述连接控制机构包括安装在手柄中的电源、电机和控制系统,电机分别
    与电源和控制系统连接,电机与所述旋转轴连接,所述控制按钮控制电机电源的通断。

    电机在控制系统的控制下,可以带动旋转轴旋转一定的角度,该角度是根据通槽
    和刺钉装置的安装位置确定的,其目的是将刺钉准确地通过通槽穿出,形成破胎器。

    优选的,所述连接控制结构包括杆体和第二扭簧,所述杆体的一端固定在手柄的
    内壁上,另一端插入旋转轴端部的第一凹槽内,且与第一凹槽之间留有间隙,形成活动配合
    结构;杆体上留有第二凹槽,第二凹槽内安装复位弹簧,复位弹簧与控制按钮连接;

    旋转轴的端部设置有凸起,控制按钮的靠近旋转轴的一侧设置有挡板,挡板的长
    度大于所述凸起与控制按钮之间的距离,所述杆体上套装所述第二扭簧,第二扭簧的一端
    固定在杆体上,另一端卡在所述凸起上;

    控制按钮的上下运动带动挡板的运动,进而对所述旋转轴起到阻挡和释放的作
    用。

    正常状态下,第二扭簧上存储了弹性势能,凸起在挡板的阻挡作用下保持静止。当
    需要开启破胎器时,将控制按钮按下,挡板将凸起释放,凸起在第二扭簧的作用下发生旋
    转,进而带动旋转轴旋转,实现破胎器的启动。

    该连接控制结构为单纯的机械结构,结构简单、成本低、便于控制。

    优选的,所述刚性套筒的内壁轴向设置有多组凸起结构,凸起结构与刺钉装置共
    面设置,且凸起结构的凸出高度大于刺钉的倒刺与刚性套筒内壁的距离。

    破胎器启动后,刺钉已经弹出刚性套筒的通槽,当破胎器使用完毕后,将刚性套筒
    相对于手柄旋转,相对于旋转轴的旋转方向逆向旋转,刚开始一段时间,刚性套筒与旋转轴
    之间并不会发生作用力,旋转轴不会旋转,继续旋转刚性套筒,刚性套筒内壁的凸起结构抵
    住刺钉装置上的倒刺,进而带动旋转轴一起旋转,进而在旋转轴端部的扭簧储存弹性势能,
    当旋转至原始位置时,控制按钮在复位弹簧在作用下复位,挡板将旋转轴端部的凸起挡住,
    防止旋转轴在扭簧的带动下旋转,完成了破胎器的回收,此时的破胎器可以作为警棍使用。

    本发明的有益技术效果为:

    1、本申请的破胎器直接在警棍的刚性套筒上形成,且沿刚性套筒的周向和轴向形
    成,即整个警棍的长度都是有效的破胎长度,方便投掷,在布设过程中,只要将破胎器扔到
    车辆的行驶路线上,使车辆轧在破胎器上,就可以实现破胎,提高了布设的准确度,周向设
    置的破胎器无论怎么投掷都会有朝上的刺钉,保证了破胎器的破胎效果。

    2、便携、轻质。采用碳纤维及其它高性能纤维混杂制备复合材料,采用套筒装结构
    设计,有效替代传统金属材质,通过合理的外型及尺寸设计,方便警员携带,质量轻,单件设
    备重量不大于1公斤。

    3、快速切换功能。设备关闭状态为带有手柄的普通复合材料圆柱型警棍,在阻车
    破胎应用时,通过手柄处的按钮实现阻车刺钉的一键弹出,警棍与破胎器两种功能一键快
    速切换。

    4、综合力学性能优异。利用碳纤维混杂UHMWPE纤维、芳纶纤维等其它高性能纤维
    制备的多维度织物结构,破胎器外圆柱壳体刚性强、耐冲击、耐腐蚀、同时密度低质量轻,在
    不阻车破胎布防状态的使用寿命达到15年以上。

    5、高效破胎特性。在应用复合材料保证整体破胎器刚性和其它综合力学性能的基
    础上,在套筒结构内布置空心结构刺钉,该刺钉采用中空结构设计,在刺钉进入汽车轮胎
    后,可瞬间实现放气功能,配合倒刺结构设计,刺入后不易拔出。同时刺钉连接线绳将随着
    车轮转动拉出,缠绕在车轮表面,瞬时停止车轮转动。

    附图说明

    图1是本发明的便携式碳纤维混杂复合材料破胎器的整体结构示意图;

    图2是内部支撑芯的结构示意图;

    图3是刺钉装置的结构示意图;

    图4是连接控制结构的结构示意图。

    其中,1、刚性套筒,2、中空刺钉,3、手柄,4、旋转轴,5、盘体,6、刺钉装置,7、中空刺
    钉,8、倒刺,9、放气孔,10、连接部,11、控制按钮,12、挡板,13、凸起,14、第二扭簧,15、复位
    弹簧,16、杆体,17、绳子。

    具体实施方式

    实施例1

    如图1和图2所示,一种便携警棍式破胎器,包括刚性套筒1、内部支撑芯和手柄3,
    其中,沿所述钢性套筒的轴向设置有多组通槽,每组通槽包括沿刚性套筒的周向设置的多
    个通槽;

    所述内部支撑芯套装在刚性套筒的内部,且可相对于刚性套筒1旋转,内部支撑芯
    包括旋转轴4和沿轴向活动安装在旋转轴4上的多组刺钉装置6,每组刺钉装置6包括多个沿
    旋转轴4的轴向排列的刺钉装置6,刺钉装置6与刚性套筒1上的通槽对应设置,每个刺钉装
    置6包括中空刺钉2和连接部,连接部的一端与旋转轴4活动连接,中空刺钉2安装在连接部
    的另一端;所述手柄3卡合安装在刚性套筒1的一端,且可以相对于刚性套筒1旋转,手柄3上
    设置有控制按钮11;所述旋转轴4的一端与刚性套筒1活动配合,另一端通过连接控制机构
    与所述手柄1上的控制按钮11配合;按动所述控制按钮11,使旋转轴4旋转设定角度,使中空
    刺钉2通过刚性套筒上的通槽穿出,得到破胎器。

    刚性套筒1包括内层和外层,内层采用UHMWPE纤维或芳纶纤维增强的树脂基复合
    材料,外层为M40石墨纤维与T300碳纤维的混杂纤维增强的树脂基复合材料。

    沿所述旋转轴4的轴向固定安装有多个盘体5,盘体5与旋转轴4共轴安装,每个盘
    体5的圆形面上安装一组所述刺钉装置6。

    如图3所示,中空刺钉2的斜面上设置有至少一个放气孔9,连接部上也设置有至少
    一个通孔,所述放气孔9与所述通孔连通。且中空刺钉2的斜面上设置有倒刺8。中空刺钉2的
    材质为硬质合金钢。中空刺钉2的尾部还连接有绳子17,此绳子17具有高强度和韧性的优
    势。

    所述刺钉装置6的连接部中部铰接在盘体5上,连接部的末端通过弹簧与所述旋转
    轴4连接。每组刺钉装置6中包括的刺钉装置6的个数为5个,5个刺钉装置6均布在旋转轴4的
    周向。

    连接控制机构包括安装在手柄3中的电源、电机和控制系统,电机分别与电源和控
    制系统连接,电机与所述旋转轴连接,所述控制按钮控制电机电源的通断。

    内部支撑芯的长度为400mm,盘体5的直径为30mm,刚性套筒1的长度400mm。

    绳子17和中空刺钉2在破胎器关闭状态时,位于内部支撑芯和刚性套筒1的间隙
    内,当启动手柄3的控制按钮11,内部支撑芯和刚性套筒1之间产生以轴线为基准的旋转,弹
    簧将中空刺钉2通过套筒上的通槽弹出,启动破胎器功能。

    具有两排倒刺结构的中空刺钉的锥形斜表面设置的放气孔9,当中空刺钉2进入轮
    胎内部后,轮胎内高压气体可通过放气孔9进入中空刺钉2的中空主体内,随即通过刚性套
    筒1实现气体的排出。中空刺钉2端部连接的绳子为高韧性芳纶纤维混杂T700碳纤维的柔性
    混杂纤维复合材料线绳,当中空刺钉2刺入车轮胎,随着车轮转动,连接在刺钉上的绳子17
    从刚性套筒1的通槽中拉出,缠绕在轮胎表面,配合中空刺钉2放气同时达到轮胎瞬时停止
    的目的。

    实施例2

    与实施例1的区别是盘体5上的刺钉装置6的安装结构,本实施例的结构如下:

    在盘体5上设置有凸出的圆柱形轴体,轴体上套装有扭簧,扭簧的一端固定在盘体
    上,刺钉装置的连接部活动安装在所述圆柱形轴体上,且位于扭簧的上端,所述连接部的靠
    近盘体的面上设置有挡板,扭簧的另一端卡在所述挡板上。

    盘体5的个数为10个,盘体5的数量较多时,可以提高破胎的准确度。

    内部支撑芯的长度为600mm,盘体5的直径为30mm,刚性套筒1的长度600mm。

    刚性套筒1由内到外包括两层结构,内层采用芳纶纤维增强酚醛树脂复合材料制
    备,外层采用M60碳纤维混杂T800碳纤维增强环氧树脂复合材料制备。

    刺钉端部连接高韧性UHMWPE纤维混杂T800碳纤维的柔性混杂纤维复合材料线绳,
    绳子17的长度为5米。

    实施例3

    如图4所示,与实施例1的区别为,连接控制结构包括杆体16和第二扭簧14,所述杆
    体16的一端固定在手柄3的内壁上,另一端插入旋转轴4端部的第一凹槽内,且与第一凹槽
    之间留有间隙,形成活动配合结构;杆体16上留有第二凹槽,第二凹槽内安装复位弹簧15,
    复位弹簧15与控制按钮11连接;

    旋转轴4的端部设置有凸起13,控制按钮11的靠近旋转轴4的一侧设置有挡板12,
    挡板12的长度大于所述凸起13与控制按钮11之间的距离,所述杆体16上套装所述第二扭簧
    14,第二扭簧14的一端固定在杆体16上,另一端卡在所述凸起13上;

    控制按钮11的上下运动带动挡板12的运动,进而对所述旋转轴4起到阻挡和释放
    的作用。

    如,当控制按钮11处于原位时,挡板12挡住凸起13,防止旋转轴4在第二扭簧14的
    作用下发生旋转;需要启动破胎器时,按下控制按钮11,挡板12与凸起13错开,将凸起13释
    放,存储有弹性势能的第二扭簧14回复,通过凸起13带动旋转轴4旋转,将刺钉装置弹出。

    在刚性套筒1的内壁轴向设置有多组凸起结构,凸起结构与刺钉装置共面设置,且
    凸起结构的凸出高度大于中空刺钉2的倒刺与刚性套筒内壁的距离,相对于旋转轴4的旋转
    方向逆向旋转刚性套筒1,中空刺钉2上的倒刺抵住凸起结构,进而带动旋转轴4旋转,将旋
    转轴4端部的第二扭簧14存储弹性势能,当旋转轴4回复原位后,控制按钮11在复位弹簧15
    的作用下复位,带动挡板12上升,挡住凸起13,固定旋转轴4。

    上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对发明?;し段?br />的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需
    要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的?;し段?。

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