CN102582965A - 箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱，包括外箱和内部缓冲机构，其特征是：所述外箱由两个箱盖、箱体、底托组成，所述箱盖与箱体通过铰链连接、锁扣固定，所述箱体底部与底托之间设有橡胶减振器，箱体底部与底托分别通过螺栓与橡胶减振器的两端连接，所述由底托、橡胶减振器、箱体、八个球形钢丝绳弹簧、液压阻尼器构成的包装储运箱呈五级缓冲。有益效果：该缓冲包装储运箱提供五级缓冲防护，在空投环境下，给精密仪器提供足够大的缓冲空间，不会发生触底损坏的现象，可对脆值不小于15G的精密仪器实现有效的缓冲保护。箱盖、箱体、底托构成操作平台，仪器安装在仪器固定框上，工作时不用将仪器取出，实现箱仪一体化。

Description

箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱

技术领域

本发明属于储运箱，尤其涉及一种主要用于空投环境下对精密仪器起到缓冲保护的箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱。

背景技术

目前，在战争或非战争军事行动(如地震、水灾等)应急救援时，常采用空投的方式将物资运达目的地。仪器设备采用加厚缓冲衬垫的全面缓冲方法，在仪器设备和外箱之间，填充很厚的缓冲衬垫，形成大外箱、小仪器的格局。在空投着地的瞬间，由于冲击力大，超过仪器设备的破损边界，对于一些脆值在30G(G为脆值，是特定产品在破损和发生功能失效前在任何方向所能承受的最大加速度)以内的仪器设备起不到保护作用的，造成大量设备损坏。

为了解决上述问题，常规做法是如同专利申请(200820221250.8)公开了一种储运箱，其外箱体内通过钢丝绳隔震器悬装有一个内箱体。在储运过程中当该储运箱受到撞击或震动时，连接内箱体和外箱体的钢丝绳隔震器发生同步震动，并将作用在外箱体上的撞击或震动衰减后传递各内箱体，经过钢丝绳隔震器的衰减作用，撞击或震动能量的级别大大降低并达到仪器可以承受的安全范围内，有效的保护了所储运的精密仪器不受损伤。另外，在内箱体和箱盖内分别设有隔震垫，在受到撞击或震动时所储运的精密仪器受到钢丝绳隔震器及隔震垫的双重保护，增加了该储运箱的储运安全系数，使所输运的精密仪器受到更好的保护。专利申请(200520124087.X)公开了一种悬挂式缓冲包装结构，包括内外箱体，其特征是：所述框架型内箱体与外箱体各角之间通过弹性元件构成的缓冲装置连接，缓冲装置的支架与外箱体内壁各边角螺接，并通过弹性元件固定在内箱体框架上。该悬挂式缓冲包装结构适用于精密仪器、易碎易裂品长途运输、空投等恶劣运输。上述两种结构的储运箱普遍使用于铁路及陆路的运输，可以对仪器起到较好的保护作用。由于上述两种结构均采用单级隔振方式，缓冲隔振的空间有限，在模拟空投试验中(高度2.5m自由跌落，落地速度7m/s)，对脆值小于25G的仪器，起不到足够的保护作用。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供一种箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱，主要用于空投环境下对脆值不小于15G的精密仪器实现有效的缓冲保护。该缓冲包装储运箱提供五级缓冲防护，在着地冲击的过程中，内装精密仪器有足够大的缓冲空间。箱盖、箱体、底托构成操作平台，仪器安装在仪器固定框上，工作时不用将仪器取出，实现箱仪一体化。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱，包括外箱和内部缓冲机构，其特征是：所述外箱由两个箱盖、箱体、底托组成，所述箱盖与箱体通过铰链连接、锁扣固定，所述箱体底部与底托之间设有橡胶减振器，箱体底部与底托分别通过螺栓与橡胶减振器的两端连接，所述由底托、橡胶减振器、箱体、八个球形钢丝绳弹簧、液压阻尼器构成的包装储运箱呈五级缓冲。

所述内部缓冲机构包括内框架、球形钢丝绳弹簧、液压阻尼器、仪器固定框，所述仪器固定框置于内框架内，所述内框架由两个立柱框架和四个边框焊接构成，所述内框架两侧分别设有固定横梁和活动横梁，所述固定横梁与立柱框架焊接，所述立柱框架上设有长条形槽，所述长条形槽中设有上下滚动的滚轴，所述滚轴分别与活动横梁两端固接，所述液压阻尼器一端与活动横梁连接，另一端与固定横梁固接。

所述仪器固定框上均布若干小孔。

所述活动横梁上分别固定有线形滑轨，所述线形滑轨一侧与活动横梁固定，另一侧与仪器固定框固定，所述仪器固定框两侧焊接两个定位片，穿过定位片设有定位旋钮，定位旋钮与活动横梁固接的滚轴螺纹连接。

所述箱盖可向下翻转角度呈180度，通过锁扣与底托固定。

所述箱体内壁铆接有弹簧固定支架，所述弹簧固定支架上通过螺栓分别与球形钢丝绳弹簧一端固定，球形钢丝绳弹簧另一端通过螺栓分别与内框架的边框固定。

所述底托、箱盖、箱体均采用玻璃纤维增强的改性低密度聚乙烯材料滚塑而成。

有益效果：该缓冲包装储运箱提供五级缓冲防护，在空投环境下，给精密仪器提供足够大的缓冲空间，不会发生触底损坏的现象，可对脆值不小于15G的精密仪器实现有效的缓冲保护。箱盖、箱体、底托构成操作平台，仪器安装在仪器固定框上，工作时不用将仪器取出，实现箱仪一体化。该包装储运箱展收方便，可反复空投使用，避免野战环境下二次装箱的麻烦。

附图说明

图1是本发明的三维结构示意图；

图2是展开工作后的三维结构示意图；

图3是图2的主视图；

图4是内部缓冲机构局部示意图；

图5是图4中立柱框架的A部局部放大图。

图中：1、箱体 2、箱盖 3、底托 4、橡胶减振器 5、锁扣 6、内框架 6-1立柱框架 6-2、边框 6-3、固定横梁 6-4、活动横梁 6-5、滚轴 7、球形钢丝绳弹簧 8、弹簧固定支架 9、仪器固定框 10、线性滑轨 11、定位片 12、定位旋钮 13、液压阻尼器，14、铰链，15、长条形槽。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：详见附图，一种箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱，包括外箱和内部缓冲机构，所述外箱由两个箱盖2、箱体1、底托3组成，所述箱盖与箱体通过铰链14连接、锁扣5固定，所述箱体底部与底托之间设有橡胶减振器4，箱体底部与底托分别通过螺栓与橡胶减振器的两端连接，所述箱盖可向下翻转角度呈180度，通过锁扣5与底托固定。所述由底托、橡胶减振器、箱体、八个球形钢丝绳弹簧7、四个液压阻尼器13构成的包装储运箱呈五级缓冲。

所述内部缓冲机构包括内框架6、八个球形钢丝绳弹簧7、四个液压阻尼器13、仪器固定框9，所述仪器固定框置于内框架内，所述内框架由两个立柱框架6-1和四个边框6-2焊接构成，所述内框架两侧分别设有固定横梁6-3和活动横梁6-4，所述固定横梁与立柱框架焊接，所述立柱框架上设有长条形槽15，所述长条形槽中设有上下滚动的滚轴6-5，所述滚轴分别与活动横梁两端固接，所述四个液压阻尼器13一端与活动横梁连接，另一端与固定横梁固接。所述线形滑轨10一侧固定在活动横梁上，另一侧固定在仪器固定框9上，所述仪器固定框两侧焊接两个定位片11，穿过定位片设有定位旋钮12，定位旋钮可与活动横梁固结的滚轴螺纹连接，运输时，将定位旋钮旋紧，使仪器固定框与活动横梁固定，着地冲击时，仪器固定框与活动横梁一起随着液压阻尼器可相对内框架上下滑动，精密仪器有足够大的缓冲空间，不会发生触底破坏的现象。所述箱体内壁铆接有弹簧固定支架8，所述弹簧固定支架上通过螺栓分别与球形钢丝绳弹簧7一端固定，球形钢丝绳弹簧另一端通过螺栓分别与内框架的边框固定。所述仪器固定框上均布若干小孔。所述底托、箱盖、箱体均采用玻璃纤维增强的改性低密度聚乙烯材料滚塑而成。

工作原理：

箱盖与箱体通过铰链连接，合上箱盖，通过锁扣与箱体连接，工作时，将两箱盖打开，向下翻转180度，通过锁扣将箱盖与底托连接，将箱仪一体化的多级缓冲包装箱支撑一定高度，方便仪器的操作与使用。仪器固定在仪器固定框上，工作时不用将仪器取出即可使用，实现箱仪一体化。当仪器需要维修与检测时，可以旋松定位旋钮，通过线形滑轨将仪器与仪器固定框拉出，进行操作。运输时，将定位旋钮旋紧，使仪器固定框与活动横梁固定。

空投着地的瞬间，冲击力最大，底托、箱盖、箱体采用玻璃纤维增强的改性低密度聚乙烯材料滚塑而成，具有一定的减振缓冲作用，在空投着地冲击时，首先作用在底托上，进行第一次吸能缓冲，然后传递到橡胶减振器上，进行第二次吸能缓冲，然后传递到箱体上，进行第三次吸能缓冲，然后传递到球形钢丝绳弹簧上，进行第四次吸能缓冲，然后传递到内框架上，固定在内框架的液压阻尼器进行第五次吸能缓冲，液压阻尼器的第五次吸能缓冲，也是本包装储运箱最关键的一次，运输时，将定位旋钮旋紧，使仪器固定框与活动横梁固定，着地冲击时，仪器固定框与活动横梁一起随着液压阻尼器可相对内框架上下滑动，精密仪器有足够大的缓冲空间，不会发生触底破坏的现象。在箱体内设有八个球形钢丝绳弹簧，可以全方位的提供缓冲保护。

模拟空投试验

对本箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱进行了模拟空投试验，空投件从1000m高空空投计算，着地速度将不大于7m/s，在模拟空投试验时，标准的做法是将包装件提高到2.5m的高度做自由跌落，用过载传感器测量传递到仪器上的过载值，过载值小于精密仪器的脆值，表明缓冲保护有效。本文选择了三种仪器模型，重量分别为20kg、30kg、40kg，针对不同重量的仪器模型，根据着地速度不小于8m/s的边界条件，设计了不同参数的橡胶减振器(弹性系数30～60N/mm)、球形钢丝绳弹簧(静刚度8～20N/mm，动刚度系数0.9～2.3)、液压阻尼器(负载范围250N～600N，行程50～100mm，允许冲击能3.5～6J)，然后进行模拟空投试验。分别进行了四套试验方案，在四套方案中，不同重量的仪器模型，根据着地速度10m/s的边界条件设计橡胶减振器、球形钢丝绳弹簧、液压阻尼器的参数，对于同一重量的仪器模型，四套试验方案中橡胶减振器、球形钢丝绳弹簧、液压阻尼器的参数是一样的。

方案一：去掉底托、橡胶减振器、液压阻尼器，只有箱体、八个球形钢丝绳弹簧两极缓冲保护，对三种不同重量的仪器模型分别进行模拟空投试验，用过载传感器测量传递到仪器模型上的过载值，测量结果如表1所示。试验结果表明，箱体与八个球形钢丝绳弹簧两极缓冲保护对脆值小于25G的仪器，起不到足够的保护作用。

表1试验方案一情况下(二级缓冲保护)仪器模型上的过载值

方案二：去掉底托、橡胶减振器，只有箱体、八个球形钢丝绳弹簧、液压阻尼器三极缓冲保护，对三种不同重量的仪器模型分别进行模拟空投试验，用过载传感器测量传递到仪器模型上的过载值，测量结果如表2所示，试验结果表明，箱体、八个球形钢丝绳弹簧、液压阻尼器三极缓冲保护对脆值小于18G的仪器，起不到足够的保护作用。

表2试验方案二情况下(三级缓冲保护)仪器模型上的过载值

方案三：去掉液压阻尼器，只有箱体、八个球形钢丝绳弹簧、底托、橡胶减振器四极缓冲保护，对三种不同重量的仪器模型分别进行模拟空投试验，用过载传感器测量传递到仪器模型上的过载值，测量结果如表3所示，试验结果表明，箱体、八个球形钢丝绳弹簧、底托、橡胶减振器四极缓冲保护对脆值小于22G的仪器，起不到足够的保护作用。

表3试验方案四情况下(四级缓冲保护)仪器模型上的过载值

方案四：既本文提出的由箱体、八个球形钢丝绳弹簧、底托、橡胶减振器、液压阻尼器构成的五级缓冲保护，对三种不同重量的仪器模型分别进行模拟空投试验，用过载传感器测量传递到仪器模型上的过载值，测量结果如表4所示，试验结果表明，由箱体、八个球形钢丝绳弹簧、底托、橡胶减振器、液压阻尼器构成的五级缓冲保护对脆值不小于15G的仪器，有足够的保护作用。

表4试验方案四情况下(五级缓冲保护)仪器模型上的过载值

从上述四套模拟空投试验结果表明，本发明设计的箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱缓冲效果优良，过载值均在12g以内，小于本发明提出的对脆值不小于15G的精密仪器实现有效缓冲保护的目标，是目前空投环境下，提出的最优缓冲保护方案。

底托、箱盖、箱体均采用玻璃纤维增强的改性低密度聚乙烯材料滚塑而成，在四套模拟空投试验中，回弹性好，没有损坏的情况，可以反复使用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱，包括外箱和内部缓冲机构，其特征是：所述外箱由两个箱盖、箱体、底托组成，所述箱盖与箱体通过铰链连接、锁扣固定，所述箱体底部与底托之间设有橡胶减振器，箱体底部与底托分别通过螺栓与橡胶减振器的两端连接，所述由底托、橡胶减振器、箱体、八个球形钢丝绳弹簧、液压阻尼器构成的包装储运箱呈五级缓冲。

2.根据权利要求1所述的箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱，其特征是：所述内部缓冲机构包括内框架、球形钢丝绳弹簧、液压阻尼器、仪器固定框，所述仪器固定框置于内框架内，所述内框架由两个立柱框架和四个边框焊接构成，所述内框架两侧分别设有固定横梁和活动横梁，所述固定横梁与立柱框架焊接，所述立柱框架上设有长条形槽，所述长条形槽中设有上下滚动的滚轴，所述滚轴分别与活动横梁两端固接，所述液压阻尼器一端与活动横梁连接，另一端与固定横梁固接。

3.根据权利要求2所述的箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱，其特征是：所述仪器固定框上均布若干小孔。

4.根据权利要求2或3所述的箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱，其特征是：所述活动横梁上分别固定有线形滑轨，所述线形滑轨一侧与活动横梁固定，另一侧与仪器固定框固定，所述仪器固定框两侧焊接两个定位片，穿过定位片设有定位旋钮，定位旋钮与活动横梁固接的滚轴螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱，其特征是：所述箱盖可向下翻转角度呈180度，通过锁扣与底托固定。

6.根据权利要求1所述的箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱，其特征是：所述箱体内壁铆接有弹簧固定支架，所述弹簧固定支架上通过螺栓分别与球形钢丝绳弹簧一端固定，球形钢丝绳弹簧另一端通过螺栓分别与内框架的边框固定。

7.根据权利要求1所述的箱仪一体化的多级缓冲包装储运箱，其特征是：所述底托、箱盖、箱体均采用玻璃纤维增强的改性低密度聚乙烯材料滚塑而成。

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