CN113847375A - 一种多级吸能缓冲装置 - Google Patents

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苏金鹏
张强
姜玉燕
臧万顺
冯龙
濮远峰
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Abstract

本发明涉及一种多级吸能缓冲装置，包括防冲机构和蜂窝夹层，蜂窝夹层设置在防冲机构的内部。所述防冲机构包括上底板、连接曲梁、下底板，所述上底板与下底板上下布置，四周通过连接曲梁连接；蜂窝夹层设置在上底板、连接曲梁和下底板构成的内部空间，蜂窝夹层固定在下底板上。所述上底板和下底板的四周开设有多个凹槽，凹槽侧面开设有销孔，连接曲梁通过销轴设置在上底板和下底板四周的凹槽内，将上底板和下底板连接。本发明具有防冲机构和蜂窝夹层两级防冲吸能结构，能够有效提高缓冲吸能装置的吸能缓冲能力。

Description

一种多级吸能缓冲装置
技术领域
本发明属于缓冲吸能技术领域，尤其涉及一种多级吸能缓冲装置。
背景技术
在军事、民用、运输、工业等领域中，汽车、航天航空、船舶、工程机械设备等易受振动冲击的影响。振动、碰撞冲击会造成设备寿命缩短、损坏，甚至严重时威胁人生命安全。汽车碰撞、船舶碰撞、飞机起落、电梯跌落、冲击地压等情况中碰撞冲击的冲击时间短、冲击力度强、破坏程度大，但无法避免，而吸能缓冲装置是一种有效缓解冲击破坏的方法。受到冲击时，吸能缓冲装置通过内部装置结构发生塑性变形或破坏吸收冲击产生的能量，同时削弱冲击力度，降低冲击速度。但目前现有吸能缓冲装置吸能效果不明显，吸能效率低，吸能途径单一。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种多级吸能缓冲装置，以解决现有吸能装置吸能途径单一，吸能利用率低的问题。
一种多级吸能缓冲装置，包括防冲让位机构和蜂窝夹层，蜂窝夹层设置在防冲让位机构的内部。
所述蜂窝夹层是由正六角形背对背对称排列组合而成的蜂窝结构。
所述蜂窝夹层采用不锈钢材质。
所述防冲让位机构包括上底板、连接曲梁、下底板，所述上底板与下底板上下布置，四周通过连接曲梁连接；蜂窝夹层设置在上底板、连接曲梁和下底板构成的内部空间，蜂窝夹层固定在下底板上。
所述上底板和下底板的四周开设有多个凹槽，凹槽侧面开设有销孔，连接曲梁通过销轴设置在上底板和下底板四周的凹槽内，将上底板和下底板连接。
所述蜂窝夹层通过黏结的方式与下底板相连接固定。
所述上底板和下底板均采用Q235钢。
所述连接曲梁为“U”型，采用65锰材料。
所述蜂窝夹层与上底板之间留有空间。
本发明的有益效果是：本发明设置了蜂窝夹层和防冲机构。静载时，利用连接曲梁的屈曲特性保持稳定状态。出现高强度冲击时，利用连接曲梁的塑性变形吸收冲击产生的能量，实现一级吸能缓冲，利用蜂窝结构的高效吸能特点，实现高强度冲击作用的吸能缓冲效果，实现二级吸能缓冲。防冲机构和蜂窝夹层的两级吸能，能够有效提高缓冲吸能装置的缓冲吸能能力及吸能效率，有效解决了吸能缓冲装置吸能效率低、吸能效果不明显。
附图说明
图1为本发明中提供的一种多级吸能缓冲装置的示意图；
图2为本发明中的防冲机构的示意图；
图3为本发明中的连接曲梁的示意图；
图4为本发明中的蜂窝夹层的示意图；
其中，
1上底板，2连接曲梁，3下底板，4蜂窝夹层。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明的技术方案和效果作详细描述。
如图1所示，一种多级吸能缓冲装置，包括防冲机构和蜂窝夹层4，蜂窝夹层4设置在防冲机构的内部；如图2所示，所述防冲机构包括上底板1、连接曲梁2、下底板3，所述上底板1与下底板3上下布置，四周通过连接曲梁2连接；所述上底板1和下底板3的四周开设有多个凹槽，凹槽侧面开设有销孔，连接曲梁2通过销轴设置在上底板1和下底板3四周的凹槽内，将上底板1和下底板3连接。蜂窝夹层4设置在上底板1、连接曲梁2和下底板3构成的内部空间，蜂窝夹层4固定在下底板3上，所述蜂窝夹层与上底板之间留有空间。根据实际工作场合需要在下底板3自行加装连接装置，从而起到对不同场合进行多级缓冲的作用。
所述上底板1和下底板3均采用Q235钢，使缓冲装置有更好的塑性和韧性。
本实施例中所述多级吸能缓冲装置用于液压支架抗击冲击地压。所述上底板1与巷道顶板直接接触，用于对顶板支挡、加固与保护；下底板3与液压支架顶梁直接接触，下底板3通过连接板与液压支架连接固定，即在下底板3的四个角处分别焊接连接板，同时液压支架两侧侧护板分别焊接连接板，下底板3的四个角处的连接板与液压支架两侧侧护板的连接板间通过螺栓连接，固定吸能缓冲装置，防止窜动。通过吸能缓冲装置两级吸能缓冲，冲击地压能量减小，冲击速度减慢，防止液压支架变形，延长液压支架使用寿命。
如图3所示，所述连接曲梁2为“U”型，是防冲机构的核心构件，利用自身屈曲特性，消耗冲击载荷产生的部分能量，起到防冲的作用。所述连接曲梁2采用65锰材料，65锰的强度、弹性、以及硬度相比于其他材料高，能够提高连接曲梁的防冲性能。本实施例中连接曲梁2共12个，其中相对的前后两侧各设置4个，左右两侧各设置2个。
所述蜂窝夹层4采用不锈钢材质，提高其吸能效率。如图4所示，所述蜂窝夹层4是由正六角形背对背对称排列组合而成的蜂窝结构，蜂窝夹层4通过黏结的方式与下底板3相连接固定，吸收冲击载荷产生的能量。
当静载时，连接曲梁2保持稳定状态；当出现冲击，且冲击载荷产生的能量小于连接曲梁2能够吸收的能量时，连接曲梁2通过变形来吸收外部的冲击能量，实现吸能缓冲；当高速冲击载荷作用，且载荷产生的能量大于连接曲梁2能够吸收的能量时，上底板1下移，连接曲梁2受力弯曲，由于连接曲梁2自身的屈曲特性，迅速失稳破坏，上底板1与蜂窝夹层4相接触，蜂窝夹层4的利用自身高效吸能特性，塑性变形缓冲吸能。经过防冲机构和蜂窝夹层4的两级吸能缓冲，能够有效减小冲击载荷产生的能量，减缓冲击力。

Claims (9)

1.一种多级吸能缓冲装置，其特征在于：包括防冲让位机构和蜂窝夹层，蜂窝夹层设置在防冲让位机构的内部。
2.根据权利要求1所述的一种多级吸能缓冲装置，其特征在于：所述蜂窝夹层是由正六角形背对背对称排列组合而成的蜂窝结构。
3.根据权利要求1所述的一种多级吸能缓冲装置，其特征在于：所述蜂窝夹层采用不锈钢材质。
4.根据权利要求1所述的一种多级吸能缓冲装置，其特征在于：所述防冲让位机构包括上底板、连接曲梁、下底板，所述上底板与下底板上下布置，四周通过连接曲梁连接；蜂窝夹层设置在上底板、连接曲梁和下底板构成的内部空间，蜂窝夹层固定在下底板上。
5.根据权利要求4所述的一种多级吸能缓冲装置，其特征在于：所述上底板和下底板的四周开设有多个凹槽，凹槽侧面开设有销孔，连接曲梁通过销轴设置在上底板和下底板四周的凹槽内，将上底板和下底板连接。
6.根据权利要求4所述的一种多级吸能缓冲装置，其特征在于：所述蜂窝夹层通过黏结的方式与下底板相连接固定。
7.根据权利要求4所述的一种多级吸能缓冲装置，其特征在于：所述上底板和下底板均采用Q235钢。
8.根据权利要求4所述的一种多级吸能缓冲装置，其特征在于：所述连接曲梁为“U”型，采用65锰材料。
9.根据权利要求4所述的一种多级吸能缓冲装置，其特征在于：所述蜂窝夹层与上底板之间留有空间。
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