一种射击运动气枪用高压储气管的制作方法

1.本实用新型涉及一种碳纤维缠绕高压储气管，具体地说，涉及一种射击运动气枪用高压储气管。


背景技术：

2.高压储气管是一种为射击运动气枪贮存高压气体介质的容器，其一端螺纹用于安装压力表，用于监测气管内的气体压力；一端螺纹与射击运动气枪安装对接。当运动员使用射击气枪射击时，高压储气管能够连续、稳定的为射击气枪提供高压气源，作为子弹的动力源，推动子弹高速射出。高压储气管的工作压力为1mpa～70mpa，当工作压力低于1mpa时，需及时为高压储气管充气。
3.当前，国内使用的高压储气管均为全铝合金金属材料，铝合金材料密度为2.7g/cm3，较塑料密度：0.89g/cm3～2.17g/cm3和碳纤维密度：1.78g/cm3材料密度高，且铝合金材料的力学性能强度：320mpa较碳纤维t700碳纤维强度：4900mpa，t1000碳纤维强度：6330mpa性能低，因此，在相同工况下，采用全铝合金材料设计、制造的高压储气管重量大，影响了运动员的体力消耗及射击命中率。
4.另外，传统的高压储气压力容器一般为圆柱段加上、下封头结构或者球形结构，例如公开号cn 108692181 a的发明专利公开了一种球柱形复合材料气瓶的制备方法；公开号cn 109707989 a的发明专利公开了一种球形复合材料气瓶的制备方法，这种结构能够很方便的通过封头或球形结构，实现纤维缠绕层抗轴向载荷能力，而射击运动气枪用高压储气管仅为管状结构，采用纤维缠绕层增强时，无法承受由内压产生的轴向载荷，因此，解决其抗轴向载荷是本专利的关键点之一。
5.目前又有一种高压储气管，包括铝合金衬管、粘接层以及碳纤维缠绕复合材料层三层材料组成。该高压储气管比以往的高压储气管质量有了较大提高，但还存在一定的缺陷，其承受轴向载荷的能力还是稍显不足，而且最外层的碳纤维缠绕复合材料层容易受到外界物体的剐蹭和损伤，减少了安全性及使用寿命，因此还需要进一步作出改进。


技术实现要素：

6.为了降低射击运动气枪用高压储气管的结构重量，提高高压储气管的安全性，本实用新型提供了一种射击运动气枪用高压储气管。
7.本实用新型的技术方案为：
8.一种射击运动气枪用高压储气管，包括衬管、粘接层和碳纤维缠绕复合材料层，所述衬管外表面涂覆粘接层，所述粘接层的外表面缠绕碳纤维复合材料层；在碳纤维缠绕复合材料层外表面还敷有一保护层。
9.所述储气管的长度为150
±
0.2mm～1000
±
1mm。
10.所述的衬管为铝合金或硬质塑料构成，其外径为10
±
0.05mm～100
±
0.05mm，厚度为0.2
±
0.02mm～10
±
0.05mm。
11.所述衬管两端各为螺纹端口，螺纹端口带有内螺纹，各螺纹端口的螺纹深度为10mm～30mm。
12.两端所述螺纹端口的螺纹的内侧均设置密封凸缘，密封凸缘与衬管管壁通过倒圆角进行过渡。
13.所述粘接层是由粘接剂涂覆在衬管的表面，粘接层的厚度为0.1mm～0.5mm。
14.所述的碳纤维缠绕复合材料层是碳纤维/环氧缠绕层，碳纤维缠绕复合材料层的厚度为0.15mm～10mm。
15.所述保护层为一种弹性塑料层构成；保护层的厚度为0.15mm～0.25mm。
16.本实用新型的射击运动气枪用高压储气管具有以下优点：
17.1.采用衬管外缠绕碳纤维复合材料层结构，解决了全铝合金高压储气管质量重的问题，较全铝合金高压储气管减重50％以上，从而降低运动员体能消耗，提升运动员射击命中率；
18.2.通过增加粘接层结构，解决了管状结构缠绕纤维复合材料层无法承受由内压产生的轴向载荷的问题；不容易受到外界物体的剐蹭和损伤；
19.3.衬管两端采用r1进行过渡，增大两端壁厚，一方面提供螺纹接口，方便与射击运动气枪安装连接；另一方面，降低衬管两端在工作压力下的变形量，防止衬管两端外的纤维缠绕层因变形过大产生开裂现象；
20.4.衬管两端螺纹内侧设置前置密封凸缘，解决了薄壁结构端面密封困难以及后置密封由于内压导致管体变形过大，其螺纹连接失效，泄漏率超标、甚至螺纹连接脱落的问题；
21.5.碳纤维缠绕高压储气管具有lbb失效模式，因此具有更高的使用安全性。
22.6.在同等工作压力和尺寸条件下，碳纤维缠绕高压储气管能够实现不少于50％的减重效果。同时，碳纤维缠绕高压储气管与全铝合金高压储气管相比，在工作压力下具有爆破前先泄漏的失效模式，因此具有更高的使用安全性，提高了使用寿命。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例射击运动气枪用高压储气管结构示意图，
24.图2为本实用新型实施例储气管端部结构的放大示意图，
25.图3为本实用新型实施例中储气管中部结构的放大示意图。
26.图中：1、衬管，2、粘接层，3、碳纤维缠绕复合材料层，4、保护层，5、螺纹端口，6、密封凸缘。
具体实施方式
27.下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
28.如图1、图2和图3所示，本实用新型实施例提供了一种射击运动气枪用高压储气管，它为一个两端开口的圆管状结构，从内至外包括衬管1、粘接层2和碳纤维缠绕复合材料
层3。衬管1外表面涂覆粘接层2，粘接层2的外表面缠绕碳纤维复合材料层3。为了增强其耐压强度和防护最外层不被损伤，本实用新型在碳纤维缠绕复合材料层3外表面敷有一保护层4，保护层4为一种弹性塑料层构成。
29.本实用新型实施例：所述一种射击运动气枪用高压储气管长度为150
±
0.2mm～1000
±
1mm。
30.进一步地，衬管1采用铝合金材料或硬质塑料材料制造，所述硬质塑料一般为abs、pom、ps、pmma、pc、pet、pbt或ppo等。衬管1的实施例：外径为10
±
0.05mm～100
±
0.05mm，厚度为0.2
±
0.02mm～10
±
0.05mm。衬管1两端各为螺纹端口5，螺纹端口5带有内螺纹，各螺纹端口5的螺纹深度为10mm～30mm，两端螺纹的内侧均设置密封凸缘6，密封凸缘6与衬管1管壁通过倒圆角r进行过渡。
31.进一步地，粘接层2实施例：粘接层2是由一种高强度粘接剂涂覆在衬管1的表面，高强度粘结剂的种类很多，如可以采用树脂粘合剂，它通过高温固化得到。粘接层2的厚度为0.1mm～0.5mm。
32.进一步地，碳纤维缠绕复合材料层3是碳纤维/环氧缠绕层，即将浸有环氧树脂胶液的碳纤维缠绕在粘接层2上经固化而成。碳纤维缠绕复合材料层3的厚度为0.15mm～10mm。
33.进一步地，保护层4为一种在碳纤维缠绕复合材料层3外热塑的弹性塑料层构成，如tpu、tpo或tpee等。保护层4的厚度为0.15mm～0.25mm。
34.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。