CN102677791B - 蜂窝式薄壁管缓冲结构 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供蜂窝式薄壁管缓冲结构，包括由缓冲海绵层、聚氨酯层、缓冲单元、支撑板，缓冲海绵层与聚氨酯层相连，缓冲单元安装在聚氨酯层和支撑板之间，所述的缓冲单元包括内环柱、外环柱、泡沫铝填充物，泡沫铝填充物填充在外环柱里，内环柱一端连接聚氨酯层、另一端端部为梯形结构且安装在外环柱里，外环柱与内环柱相配合部分也相应为梯形结构。本发明既利用薄壁管结构有效地满足的缓冲防护要求最大化，又利用蜂巢式结构实现将来自外界的集中冲击力分散到各腔室从而大幅分散释放冲击能量要求，具有缓冲效率较高、结构合理、成本较低的特点。

Description

蜂窝式薄壁管缓冲结构

技术领域

本发明涉及的是一种缓冲结构。

背景技术

我国收费公路发展过快导致在实际运营管理过程中，出现严重的交通安全隐患问题，收费站被撞事故频发，收费亭安全防护系统在保护收费站职工生命和国家财产安全方面较之传统防护有着更优秀的效果，收费亭安全防护系统主要由缓冲吸能盒、防护系统外壳、防护系统内部缓冲座椅、车轮结构等组成。防护系统内壁，是其中重要的一个组成部分，缓冲结构的设计是其主要内容。

近年来一些相关技术专利有所涉及。中国专利200810088394.5公开了一种一体复合式缓冲结构，其原理是壳体由硬质塑料构成，内衬结构体依该壳体的构形发泡以高倍率封闭型形成；缓冲体为低密度柔软性缓冲体，以此一体形成的不同密集度及软硬度的多层缓冲结构。这类缓冲装置具有缓冲性有限、可靠性低、结构单一等缺点。因此，收费亭安全防护系统内壁缓冲结构的设计需要在缓冲性能、可靠性上改良创新。

发明内容

本发明的目的在于提供缓冲效率较高、结构合理、成本较低的蜂窝式薄壁管缓冲结构。

本发明的目的是这样实现的：

本发明蜂窝式薄壁管缓冲结构，其特征是：包括由缓冲海绵层、聚氨酯层、缓冲单元、支撑板，缓冲海绵层与聚氨酯层相连，缓冲单元安装在聚氨酯层和支撑板之间，所述的缓冲单元包括内环柱、外环柱、泡沫铝填充物，泡沫铝填充物填充在外环柱里，内环柱一端连接聚氨酯层、另一端端部为梯形结构且安装在外环柱里，外环柱与内环柱相配合部分也相应为梯形结构。

本发明还可以包括：

1、所述的内环柱、外环柱上相配合的部分均至少有两个梯形结构。

2、所述的缓冲单元至少有两个。

3、所述的泡沫铝填充物为通过粘合剂粘合铝箔而成，且泡沫铝填充物为一个整体。

本发明的优势在于：

1．采用蜂窝结构，蜂窝结构是一种采用铝箔和高强度粘合剂制造的具有蜂窝孔结构，通过粘合形成一个整体的受力件，该结构有缓冲性能好、重量轻、用料少、成本低、强度高、缓冲性能好等诸多优异性能；蜂巢式多腔结构又可以实现将来自外界的集中冲击力分散到各腔室从而大幅分散释放冲击能量，从而提高实现缓冲功能的可靠性。

2．泡沫铝填充薄壁铝管塑性变形缓冲器与所对应的薄壁铝管塑性变形缓冲器相比，在体积保持不变的情况下，其能力吸收能力得到了大大的提高；

3．外环柱接口，内环柱采用至少两个梯形结构，可以实现2次缓冲，处缓冲效果较好；

4．机构采用简单的机械结构，加工方便，易于拆卸，利于多次重复利用，互换性高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为蜂窝结构结构图；

图3为薄壁管缓冲器原理图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～2，本发明主要包括一个外层缓冲装置，两套固定板和一套蜂巢式薄壁管缓冲结构系统。参见图1，主要由缓冲海绵层1、聚氨酯层2、填充泡沫铝的蜂窝式薄壁金属管缓冲器，其中：3为内环柱，4为外环柱，5为泡沫铝填充物，支撑板6组成。

如图3所示，为该薄壁金属管缓冲结构的工作原理图。根据薄壁金属管塑性变形缓冲器是依靠扩径变形过程中的弹塑性变形和摩擦发热来吸收冲击能量的原理，该缓冲结构的每个工作单元由一个内层柱7和外层环8环串联而成，当外部输入冲击载荷超过设定值时(与设计有关)，由于内层柱7大端的外径大于内层柱7下端的内径，在内层柱7进入外层环8时，外层环8会发生扩径现象，外部的冲击能量转换为外环材料的弹塑性变形及外环和内环组件之间的摩擦热能，从而达到了缓冲吸能的目的。薄壁金属管塑性变形缓冲器具有结构简单、工作可靠、载荷波动小等优点，泡沫金属如泡沫铝具有密度小、变形能力大及价格低廉等优点，将其填充在薄壁金属管塑性变形缓冲器中可构成一种性能更好的缓冲吸能器。

本发明可用于收费亭防护系统亭内安全系统主要装置，起到减小缓冲的作用，用于保护内部乘员。

该发明安装于收费亭内壁，在撞击发生时，当内部成员碰撞内壁时，首先会与缓冲结构1、2相接触，它将起到缓冲初步撞击的作用。当动能随着撞击的继续而传到薄壁管结构上，并且达到临界值时，内环柱3进入外环柱4，外环会4发生扩径现象，发生弹塑性变形并产生热能，从而达到了缓冲吸能的目的。当多余能量。多余的能量传递到外环柱4中，4内部填充的泡沫铝5中，由于泡沫铝自身的物理特点，配合采用蜂窝结构排列的薄壁管结构，具有更佳的缓冲特性。从而总体起到缓冲作用。

Claims (5)

1.蜂窝式薄壁管缓冲结构，其特征是：包括由缓冲海绵层、聚氨酯层、缓冲单元、支撑板，缓冲海绵层与聚氨酯层相连且位于聚氨酯层外侧，缓冲单元安装在聚氨酯层和支撑板之间，所述的缓冲单元包括内环柱、外环柱、泡沫铝填充物，泡沫铝填充物填充在外环柱里，内环柱一端连接聚氨酯层、另一端端部为梯形结构且安装在外环柱里，外环柱与内环柱相配合部分也相应为梯形结构，外环柱的下端连接支撑板。 

2.根据权利要求1所述的蜂窝式薄壁管缓冲结构，其特征是：所述的内环柱上与外环柱相配合的部分至少有两个梯形结构。 

3.根据权利要求1或2所述的蜂窝式薄壁管缓冲结构，其特征是：所述的缓冲单元至少有两个。 

4.根据权利要求1或2所述的蜂窝式薄壁管缓冲结构，其特征是：所述的泡沫铝填充物为通过粘合剂粘合铝箔而成，且泡沫铝填充物为一个整体。 

5.根据权利要求3所述的蜂窝式薄壁管缓冲结构，其特征是：所述的泡沫铝填充物为通过粘合剂粘合铝箔而成，且泡沫铝填充物为一个整体。 

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