CN106564457A - 一种组合式缓冲吸能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种组合式缓冲吸能装置，包括承力板、主气缸、二个侧气缸、第一弹簧构件和第二弹簧构件；主气缸与侧气缸通过通气孔相连接，并形成与外界密封的密闭空间；所述主气缸和二个侧气缸布设于同一平面内，且该二个侧气缸分设于该主气缸的二侧，所述主活塞通过第一弹簧构件与所述承力板的底部连接在一起，所述侧活塞通过第二弹簧构件配合支撑所述承力板的底部。本发明提供了一种组合式缓冲吸能装置，稳定性强、缓冲吸能效果好，且在收到不可逆的变形或破坏后，可通过简单更换耗材，进行二次利用。

Description

一种组合式缓冲吸能装置
技术领域
本发明涉及一种缓冲装置，特别是涉及一种组合式缓冲吸能装置。
背景技术
随着装备技术的不断发展，与之相关的零部件也相应地得到优化改善。缓冲吸能部件作为工业装备中用于维持性能稳定、提高使用寿命及保护人员安全的功能性装置，在实际的工业应用中发挥着不可或缺的作用。具体应用于汽车、军事、矿业、航空等方面。
缓冲吸能装置主要为集中机械式，主要依靠材料的变形或破坏来达到缓冲吸能效果。工业装备在使用过程中，冲击的集中于一点，造成吸能效果不稳定的现象，一旦单点的材料遭受了无法恢复的变形或破坏，就要对缓冲耗材进行整体更换，极为不便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种组合式缓冲吸能装置，稳定性强、缓冲吸能效果好，且在收到不可逆的变形或破坏后，可通过简单更换耗材，进行二次利用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种组合式缓冲吸能装置，包括承力板、主气缸、二个侧气缸、第一弹簧构件和第二弹簧构件；所述主气缸包括主气室和活动配合于该主气室的主活塞，所述侧气缸包括侧气室和活动配合于该侧气室的侧活塞，所述主气室与二个侧气室通过通气孔相连接，并形成与外界密封的密闭空间；所述主气缸和二个侧气缸布设于同一平面内，且该二个侧气缸分设于该主气缸的二侧，所述主活塞通过第一弹簧构件与所述承力板的底部连接在一起，所述侧活塞通过第二弹簧构件配合支撑所述承力板的底部。
作为一种优选，所述主活塞的顶部设有向上延伸的环形部，所述环形部的顶面构成第一凸缘，所述主活塞的顶面与所述环形部外侧相接的一侧构成第二凸缘；所述承力板的底部装接有互相嵌套的外套接管和内套接管；所述环形部和所述内套接管通过所述第一弹簧构件装接在一起，并所述内套接管的位置与所述第一凸缘相对，使所述外套接管的位置与所述第二凸缘相对。
当承力板受到冲击之后，向下运动，当冲击力过大时，所述内套管与所述第一凸缘位置相对，内套管外扩变形，套设于环形部的外侧；所述外套管与所述第二凸缘位置相对，外套管外扩变形，套设于主活塞的外侧。通过外套管和内套管的变形和破坏，可吸收冲击中的能量。且通过更换变形或破坏的外套管和内套管，可使吸能装置重新循环利用。
作为一种优选，所述第一凸缘为内周圆高、外周圆低的扇环面。该第一凸缘的扇环面具有导向作用，使碰撞过程中，内套管定向向外侧变形，并套设于所述环形部的外侧。
作为一种优选，所述第二凸缘为内周圆高、外周圆低的扇环面。该第二凸缘的扇环面具有导向作用，使碰撞过程中，外套管定向向外侧变形，并套设于所述主活塞的外侧。
所述外套管的底部和所述内套管的底部均设有导向斜面。内套管的导向斜面用于与所述第一凸缘的扇环面导向配合，外套管的导向斜面用于与所述第二凸缘的扇环面导向配合。
作为一种优选，所述侧活塞的顶部设有圆形卡槽，所述第二弹簧构件的底部卡接于该圆形卡槽。
作为一种优选，所述主活塞为内部设有交错承力结构的薄壁管。
作为一种优选，所述侧活塞为内部设有交错承力结构的薄壁管。
作为一种优选，所述承力板为交错的栅格板，该栅格板的厚度沿中轴线向二侧线性递减。交错的梯度栅格板可防止承力板变形，使受力传导至主气缸和侧气缸组成的缓冲结构。
作为一种优选，所述第二弹簧构件的顶部设有橡胶垫片，该第二弹簧构件通过该橡胶垫片配合支撑所述承力板的底部。
本发明的有益效果是：
1、结合了机械式与气压式缓冲吸能的特性，并实现了分级缓冲的效果。当冲击力传导至承力板时，先通过第一弹簧构件和第二弹簧构件的第一级缓冲，而后传导至由主气缸和侧气缸组成的第二级缓冲。即使第一级缓冲在承力过程中受到变形或破坏之后，仍可通过气缸的缓冲结构进行第二级缓冲，不会对整体的缓冲吸能效果造成较大影响，使缓冲吸能的稳定性增强。
2、改变了现有技术中集中吸能的结构，而采用了多点分散的吸能结构。主气缸的主气室与侧气缸的侧气室通过通气孔连通形成密闭空间，当主气缸的方向受力时，可通过通气孔传导至侧气缸，使二侧的侧气缸辅助卸力；侧气缸的方向受力时，也可通过通气孔传导至主气缸和另一侧的侧气缸，使主气缸和另一侧的侧气缸辅助卸力。
3、二次利用效果好。所述承力板、外套管和内套管结构相对简单，易于更换。冲击力有小到大依次破坏承力板、外套管和内套管结构，仅需相应变形或损坏的部件进行更换，即可将缓冲吸能装置二次利用。达到了节约材料和成本的目的
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种组合式缓冲吸能装置不局限于实施例。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的主气缸的动作示意图一；
图3是本发明的主气缸的动作示意图二；
图4是本发明的承力板的结构示意图；
图5是本发明的承力板栅格板的截面图；
图6是本发明的主气缸或侧气缸的薄壁管截面图。
具体实施方式
实施例：
参见图1所示，本发明的一种组合式缓冲吸能装置，包括承力板3、主气缸1、二个侧气缸2、第一弹簧构件5和第二弹簧构件6；所述主气缸1包括主气室12和活动配合于该主气室12的主活塞11，所述侧气缸2包括侧气室22和活动配合于该侧气室22的侧活塞21，所述主气室12与二个侧气室22通过通气孔4相连接，并形成与外界密封的密闭空间；所述主气缸1和二个侧气缸2布设于同一平面内，且该二个侧气缸2分设于该主气缸1的二侧，所述主活塞11通过第一弹簧构件5与所述承力板3的底部连接在一起，所述侧活塞21通过第二弹簧构件6件配合支撑所述承力板3的底部。
参见图2至图3所示，所述主活塞11的顶部设有向上延伸的环形部13，所述环形部13的顶面构成第一凸缘14，所述主活塞11的顶面与所述环形部13外侧相接的一侧构成第二凸缘15；所述承力板3的底部装接有互相嵌套的外套接管和内套接管；所述环形部13和所述内套接管通过所述第一弹簧构件5装接在一起，并所述内套接管的位置与所述第一凸缘14相对，使所述外套接管的位置与所述第二凸缘15相对。
所述第一凸缘14为内周圆高、外周圆低的扇环面。该第一凸缘14的扇环面具有导向作用，使碰撞过程中，内套管32定向向外侧变形，并套设于所述环形部13的外侧。
所述第二凸缘15为内周圆高、外周圆低的扇环面。该第二凸缘15的扇环面具有导向作用，使碰撞过程中，外套管31定向向外侧变形，并套设于所述主活塞11的外侧。
主气缸1受力之前的状态如图2所示，受力之后的状态如图3所示。当承力板3受到冲击之后，向下运动，当冲击力过大时，所述内套管32与所述第一凸缘14位置相对，内套管32外扩变形，套设于环形部13的外侧；所述外套管31与所述第二凸缘15位置相对，外套管31外扩变形，套设于主活塞11的外侧。通过外套管31和内套管32的变形和破坏，可吸收冲击中的能量。且通过更换变形或破坏的外套管31和内套管32，可使吸能装置重新循环利用。
所述外套管31的底部和所述内套管32的底部均设有导向斜面。内套管32的导向斜面用于与所述第一凸缘14的扇环面导向配合，外套管31的导向斜面用于与所述第二凸缘15的扇环面导向配合。
所述侧活塞21的顶部设有圆形卡槽，所述第二弹簧构件6的底部卡接于该圆形卡槽。
参见图4至图5所示，所述承力板3为交错的栅格板33、34。该交错的梯度栅格板33、34沿二个方向交错插接在一起，以防止承力板3变形，使受力传导至主气缸1和侧气缸2组成的缓冲结构。图5为所述栅格板33、34的截面图，该栅格板33、34的厚度沿中轴线向二侧线性递减。
所述第二弹簧构件6的顶部设有橡胶垫片61，该第二弹簧构件6通过该橡胶垫片61配合支撑所述承力板3的底部。
参见图6所示，所述主气缸1为内部设有交错承力结构的薄壁管。所述侧气缸1为内部设有交错承力结构的薄壁管。该薄壁管内部沿管体的受力方向设有网状薄壁，可最大效率地承担竖直方向的作用力。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种组合式缓冲吸能装置，但本发明并不局限于实施例，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，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种组合式缓冲吸能装置，其特征在于：包括承力板、主气缸、二个侧气缸、第一弹簧构件和第二弹簧构件；所述主气缸包括主气室和活动配合于该主气室的主活塞，所述侧气缸包括侧气室和活动配合于该侧气室的侧活塞，所述主气室与二个侧气室通过通气孔相连接，并形成与外界密封的密闭空间；所述主气缸和二个侧气缸布设于同一平面内，且该二个侧气缸分设于该主气缸的二侧，所述主活塞通过第一弹簧构件与所述承力板的底部连接在一起，所述侧活塞通过第二弹簧构件配合支撑所述承力板的底部。
2.根据权利要求1所述的一种组合式缓冲吸能装置，其特征在于：所述主活塞的顶部设有向上延伸的环形部，所述环形部的顶面构成第一凸缘，所述主活塞的顶面与所述环形部外侧相接的一侧构成第二凸缘；所述承力板的底部装接有互相嵌套的外套接管和内套接管；所述环形部和所述内套接管通过所述第一弹簧构件装接在一起，并所述内套接管的位置与所述第一凸缘相对，使所述外套接管的位置与所述第二凸缘相对。
3.根据权利要求2所述的一种组合式缓冲吸能装置，其特征在于：所述第一凸缘为内周圆高、外周圆低的扇环面。
4.根据权利要求2所述的一种组合式缓冲吸能装置，其特征在于：所述第二凸缘为内周圆高、外周圆低的扇环面。
5.根据权利要求2所述的一种组合式缓冲吸能装置，其特征在于：所述外套管的底部和所述内套管的底部均设有导向斜面。
6.根据权利要求1所述的一种组合式缓冲吸能装置，其特征在于：所述侧活塞的顶部设有圆形卡槽，所述第二弹簧构件的底部卡接于该圆形卡槽。
7.根据权利要求1所述的一种组合式缓冲吸能装置，其特征在于：所述主气缸为内部设有交错承力结构的薄壁管。
8.根据权利要求1所述的一种组合式缓冲吸能装置，其特征在于：所述侧气缸为内部设有交错承力结构的薄壁管。
9.根据权利要求1所述的一种组合式缓冲吸能装置，其特征在于：所述承力板为交错的栅格板，该栅格板的厚度沿中轴线向二侧线性递减。
10.根据权利要求1所述的一种组合式缓冲吸能装置，其特征在于：所述第二弹簧构件的顶部设有橡胶垫片，该第二弹簧构件通过该橡胶垫片配合支撑所述承力板的底部。
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