CN107472174A - 四级防撞缓冲机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四级防撞缓冲机构,包括一段防撞机构和二段防撞机构,一段防撞机构连接二段防撞机构。本发明采用两段式四级缓冲防撞机构、弧形管与蜂窝体防撞模块两种缓冲方式的设计,弧形框架采用铝合金材料,同等体积重量仅为钢的1/3,具有重量轻,能有效应对各种程度的撞击,吸能效果更强更好的保护肇事车辆及人员的安全。各级防撞机构与防撞模块独立挂载与钢制框架内,使用高强螺栓连接,可轻松拆卸、换装。当车辆受到不同程度的撞击时,各防撞机构与防撞模块受损程度也不同,此时,可根据具体损坏部件,选择性的更换防撞机构或防撞模块,有效的解决了一套设备仅防撞一次的劣势。
Description
技术领域
本发明涉及一种四级防撞缓冲机构,具体的说涉及一种能够在碰撞中有效的吸收撞击能量,可控地将肇事车辆的速度降低,最大程度地减少伤亡和财产损失,适合于作业在高速公路及城市快速车道的工程车辆。
背景技术
随着人们生活水平的提高,车辆也几乎成了每个家庭必备的交通工具,然而大批量的车辆上路事故频发,给道路施工人员安全及作业工程车辆造成了极大的威胁。由此,防撞装置应运而生。现有的交通防撞装置结构过于简单,吸收碰撞能量的缓冲模块单一,在碰撞过程中,吸收的能量有限,不能对工作人员提供很好的被动安全防护。且多为一次性装置,不能拆除更换,碰撞后即完全报废。
综上可知,现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷,所以有必要加以改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足,提供一种四级防撞缓冲机构,更容易的更换内部缓冲模块的机构;结构合理、重量轻,对撞击中碰撞能量可以极大的吸收,吸收能力强;能有效应对各种程度的撞击,更好的保护肇事车辆及人员的安全;各级防撞机构与防撞模块独立挂载与钢制框架内,使用高强螺栓连接,可轻松拆卸、换装;当车辆受到不同程度的撞击时,各防撞机构与防撞模块受损程度也不同,可根据具体损坏部件,选择性的更换防撞机构或防撞模块,有效的解决了一套设备仅防撞一次的劣势。
为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:四级防撞缓冲机构,包括一段防撞机构和二段防撞机构,一段防撞机构连接二段防撞机构。
一种优选方案,所述一段防撞机构包括第一防撞模块和一段弧形框架防撞单元;
所述一段弧形框架防撞单元包括对称设置的两个一段弧形框架、一段前钢架、一段后钢架;
所述对称设置的两个一段弧形框架的前后两端分别连接一段前钢架和一段后钢架形成第一空腔,所述第一空腔内设置第一防撞模块。
进一步地,所述一段弧形框架包括两个上下水平放置的一段防撞圆管,两个上下水平放置的一段防撞圆管的左右两侧连接有对称设置的圆管安装板,圆管安装板的上下两侧均连接有一段连接角钢的一端,一段连接角钢的另一端连接对称设置的另一圆管安装板的上下两侧;
一段弧形框架中心线半径为800-900mm,一段防撞圆管的外径为120mm,一段防撞圆管的壁厚8-10mm。
进一步地,两个上下水平放置的一段防撞圆管之间设置有一段加强板且一段加强板对称设置在一段弧形框架的左右两侧,一段弧形框架的上下两侧设置有一段加强筋且一段加强筋对称设置在一段弧形框架的左右两端部。
进一步地,所述第一防撞模块包括第一箱体和蜂窝吸能板,所述蜂窝吸能板设置在第一箱体内;第一箱体外形充满所述第一空腔。
进一步地,所述蜂窝吸能板包括单层蜂窝板,所述单层蜂窝板包括底板、第二环氧胶层、蜂窝芯层,所述蜂窝芯层的上下两侧均设置有底板,底板与蜂窝芯层之间由第二环氧胶层将其粘接在一起;蜂窝芯层采用正六边形铝箔窝芯;所述第一箱体内设置有八层单层蜂窝板。
进一步地,所述二段防撞机构包括第二防撞模块、第三防撞模块、第四防撞模块、二段弧形框架防撞单元;二段弧形框架防撞单元包括二段弧形框架、二段后钢架、二段前钢架;
所述第四防撞模块设置在二段后钢架的尾部且位于二段弧形框架的外侧,第二防撞模块设置在二段前钢架上且位于二段弧形框架的内侧,第三防撞模块设置在二段后钢架上且位于二段弧形框架的内侧。
进一步地,所述二段弧形框架包括两个上下水平放置的二段防撞圆管,两个上下水平放置的二段防撞圆管的左右两侧连接有对称设置的圆管安装板;圆管安装板的上下两侧均连接有二段连接角钢的一端,二段连接角钢的另一端连接对称设置的另一圆管安装板的上下两侧;
所述二段弧形框架中心线半径为1500-1600mm,二段防撞圆管的外径为120mm,二段防撞圆管的壁厚8-10mm。
进一步地,所述第二防撞模块包括第二箱体,所述第三防撞模块包括第三箱体,所述第四防撞模块包括第四箱体;第二箱体、第三箱体、第四箱体内均设置有蜂窝吸能板。
进一步地,所述蜂窝吸能板包括单层蜂窝板,第二箱体内的单层蜂窝板设置有三层;第三箱体内的单层蜂窝板设置有三层;第四箱体内的单层蜂窝板设置有两层;相邻的单层蜂窝板之间通过第一环氧胶层粘接在一起。
所述单层蜂窝板包括底板、环氧胶层、蜂窝芯层,单层蜂窝板的厚度为140-150mm。
所述蜂窝芯层的上下两侧均设置有底板,底板与蜂窝芯层之间由环氧胶层将其粘接在一起。
蜂窝芯层采用正六边形铝箔窝芯,铝箔厚度0.04-0.08mm,单个正六边形边长10-15mm,高度140-150mm。
本发明采用以上技术方案后,与现有技术相比,具有以下优点:
本发明采用两段式四级缓冲防撞机构、弧形管与蜂窝体防撞模块两种缓冲方式的设计,弧形框架采用铝合金材料,同等体积重量仅为钢的1/3,具有重量轻,能有效应对各种程度的撞击,吸能效果更强更好的保护肇事车辆及人员的安全。各级防撞机构与防撞模块独立挂载与钢制框架内,使用高强螺栓连接,可轻松拆卸、换装。当车辆受到不同程度的撞击时,各防撞机构与防撞模块受损程度也不同,此时,可根据具体损坏部件,选择性的更换防撞机构或防撞模块,有效的解决了一套设备仅防撞一次的劣势。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
图1:本发明实施例的俯视图;
图2:本发明实施例的左视图;
图3:一段防撞机构的结构示意图;
图4:第一箱体的结构示意图;
图5:二段防撞机构的结构示意图;
图6:第二箱体的结构示意图;
图7:第三箱体的结构示意图;
图8:第四箱体的结构示意图;
图9:蜂窝吸能板排列轴测视图;
图10:单层蜂窝板的结构示意图;
图11:一段弧形框碰撞吸能单元的轴侧图;
图12:一段弧形框碰撞吸能单元的俯视图;
图13:一段弧形框碰撞吸能单元的左视图;
图14:一段弧形框架的轴侧图;
图15:二段弧形框碰撞吸能单元的轴侧图;
图16:二段弧形框碰撞吸能单元的俯视图;
图17:二段弧形框碰撞吸能单元的左视图;
图18:二段弧形框架的轴侧图;
图19:圆管安装板的结构示意图。
图中,
F-一段防撞机构;B-二段防撞机构;1-第四防撞模块;2-第三防撞模块;3-二段弧形框架防撞单元;4-第二防撞模块;5-第一防撞模块;6-一段弧形框架防撞单元;7-二段后钢架;8-二段前钢架;9-一段后钢架;10-一段前钢架;11-单层蜂窝板,12-第二环氧胶层;13-底板;14-第一环氧胶层;15-蜂窝芯层;211-一段弧形框架;221-一段连接角钢;231-一段螺栓;241-一段防撞圆管;25-圆管安装板;261-一段加强板;271-一段加强筋;212-二段弧形框架;222-二段连接角钢;232-二段螺栓;242-二段防撞圆管;262-二段加强板;272-二段加强筋;A-A折板;B-B折板;C-C折板;D-D折板。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。
实施例1一种四级防撞缓冲机构
如图1-19所示,本发明提供一种四级防撞缓冲机构,包括一段防撞机构F和二段防撞机构E,一段防撞机构F连接二段防撞机构E。
所述一段防撞机构F包括第一防撞模块5和一段弧形框架防撞单元6。
所述一段弧形框架防撞单元6包括对称设置的两个一段弧形框架211、一段前钢架10、一段后钢架9。
所述对称设置的两个一段弧形框架211的前后两端分别连接一段前钢架10和一段后钢架9形成第一空腔,所述第一空腔内设置第一防撞模块5。
所述一段防撞机构F中各部分均以螺栓方式固定连接。
所述一段弧形框架21包括两个上下水平放置的一段防撞圆管241,
一段防撞圆管241的中心线半径为800-900mm,一段防撞圆管241的外径为120mm,一段防撞圆管241的壁厚8-10mm。
一段弧形框架211可分散承担来自各个方向的压力,使一段弧形框架211受力均匀分散,保证了一段弧形框碰撞吸能模块在受撞击时有效吸收能量。
两个上下水平放置的一段防撞圆管241的左右两侧连接有对称设置的圆管安装板25,一段防撞圆管241与圆管安装板25之间焊接连接。
圆管安装板25的厚度为10mm,圆管安装板25的的材质为铝合金板,
圆管安装板25包括A折板A、B折板B、C折板C、D折板D,B折板B和C折板C之间的夹角为90°,A折板A和B折板B的夹角、C折板C和D折板D之间夹角均为135°,圆管安装板25采用一体折弯成型。
圆管安装板25的B折板的上下两端均设置有直径为120~130mm的圆孔,防撞圆管24穿过圆孔后与圆管安装板25焊接连接。
圆管安装板25的上下两侧均连接一段连接角钢 221的一端,一段连接角钢 221的另一端连接对称设置的另一圆管安装板25的上下两侧。
两个上下水平放置的一段防撞圆管241之间设置有一段加强板261且一段加强板261对称设置在一段弧形框架211的左右两侧,一段弧形框架211的上下两侧设置有一段加强筋271且一段加强筋271对称设置在一段弧形框架211的左右两端部。
所述第一防撞模块5 包括第一箱体和蜂窝吸能板,所述蜂窝吸能板设置在第一箱体内。第一箱体为六边形箱体且外形充满所述第一空腔。使用2-5mm钢板折弯、铆接方式组装成型。
所述蜂窝吸能板包括单层蜂窝板11,相邻的单层蜂窝板11之间通过第二环氧胶层12粘接在一起,第一箱体内的单层蜂窝板11设置有八层;
所述单层蜂窝板11包括底板13、第一环氧胶层14、蜂窝芯层15,单层蜂窝板11的厚度为140-150mm。
底板13与蜂窝芯层15之间由第一环氧胶层14将其粘接在一起。
所述蜂窝芯层15的上下两侧均设置有底板13。
底板13采用3003H24合金铝板或5052AH14高锰合金铝板为基材,底板13的厚度为0.8mm。
蜂窝芯层15采用正六边形3003型铝箔窝芯,铝箔厚度0.04-0.08mm,单个正六边形边长10-15mm,高度140-150mm。
蜂窝芯层15的厚度140-150mm,蜂窝芯层11采用正六边形结构的铝箔窝芯,单个正六边形的边长10-15mm,铝箔的厚度0.04-0.08mm。
所述一段前钢架10、一段后钢架9由热轧型材焊接而成。
所述二段防撞机构E包括第二防撞模块4、第三防撞模块2、第四防撞模块1、二段弧形框架防撞单元3。
二段弧形框架防撞单元3包括二段弧形框架212、二段后钢架7、二段前钢架8。
所述第四防撞模块1设置在二段后钢架7的尾部且位于二段弧形框架212的外侧,第二防撞模块4设置在二段前钢架8上且位于二段弧形框架212的内侧,第三防撞模块2设置在二段后钢架7上且位于二段弧形框架212的内侧。
各部分均以螺栓方式固定连接。
所述二段弧形框架212包括两个上下水平放置的二段防撞圆管242,
二段防撞圆管242的中心线半径为1500-1600mm,二段防撞圆管242的外径为120mm,防撞圆管4的壁厚8-10mm。
二段弧形框架212可分散承担来自各个方向的压力,使二段弧形框架212受力均匀分散,保证了弧形框碰撞吸能模块在受撞击时有效吸收能量。
二段弧形框架212包括两个上下水平放置的二段防撞圆管242,两个上下水平放置的二段防撞圆管242的左右两侧连接有对称设置的圆管安装板25,二段防撞圆管242与圆管安装板25之间焊接连接。
圆管安装板25的厚度为10mm,圆管安装板25的的材质为铝合金板;
圆管安装板25的B折板的上下两端均设置有直径为120-130mm的圆孔,二段防撞圆管242穿过圆孔后与圆管安装板25焊接连接。
圆管安装板25的上下两侧均连接二段连接角钢 222的一端,二段连接角钢 222的另一端连接对称设置的另一圆管安装板25的上下两侧。
两个上下水平放置的二段防撞圆管242之间设置有二段加强板262且二段加强板262对称设置在二段弧形框架212的左右两侧;
二段弧形框架212的上下两侧设置有二段加强筋272且二段加强筋272对称设置在二段弧形框架212的左右两端部;
所述第二防撞模块4 包括第二箱体,第二箱体宽度小于二段前钢架8的宽度;所述第三防撞模块2包括第三箱体;所述第四防撞模块1包括第四箱体,第二箱体、第三箱体、第四箱体均使用2-5mm钢板折弯、铆接方式组装成型。
第二箱体、第三箱体、第四箱体内均设置有与第一箱体内相同的蜂窝吸能板,第二箱体内的单层蜂窝板11设置有三层;第三箱体内的单层蜂窝板11设置有三层;第四箱体内的单层蜂窝板11设置有两层;其中,相邻的单层蜂窝板之间通过环氧胶层10粘接在一起。
所述二段前钢架8、二段后钢架7由热轧型材焊接而成。
本发明公开了一种四级缓冲防撞机构包括前后的两段防撞机构:一段防撞机构F和二段防撞机构E,一段防撞机构F和二段防撞机构E之间用销轴连接,可以转动升降,分为行驶状态与工作状态;装置外形尺寸:4400X2400X630;缓冲模块厚度:570;重量:约600KG。
两段缓冲防撞机构,外部安装了双段式共八条铝弧形管结构,弧形管焊接到铝型材板材,用高强螺栓连接到分段的钢架上。
弧形框架包括两个上下水平放置的防撞圆管、两端圆管安装板、加强板和加强筋焊接连接,防撞圆管中心线半径为870mm或1555mm,防撞圆管外径120mm,壁厚8-10mm。两个相互连接的弧形框架由连接角钢用螺栓左右对称连接。弧形框架可分散承担来自各个方向的压力,使框架受力均匀分散,保证了弧形框碰撞吸能模块在受撞击时有效吸收能量。
各钢架由热轧型材焊接而成。弧形管框架内安装蜂窝体防撞模块,蜂窝体防撞模块采用多层复合结构铝合金蜂窝缓冲防撞板,最多8层。每块铝合金蜂窝缓冲防撞板均由相同的单层蜂窝板单元相互粘接在一起,单元间粘接,单个单元内部粘接,总厚度为140-1200mm。单层蜂窝板包括底板、环氧胶层、蜂窝芯层,厚度为140-150mm。底板采用3003H24合金铝板或5052AH14高锰合金铝板为基材,厚度为0.8mm。蜂窝芯层采用正六边形3003型铝箔窝芯,铝箔厚度0.04-0.08mm,单个正六边形边长10-15mm,高度140-150mm。因铝皮和蜂窝间的高热传导值,内外铝皮的热胀冷缩同步。蜂窝铝皮上设计有小孔,小孔设置于铝箔窝芯的中间位置。使蜂窝板内气体可以自由流动,在热胀冷缩时不会引起结构变形,因此可以保证蜂窝板的平整度。采用黏结胶:环氧胶,用全自动蜂窝板复合生产设备通过加压高温复合而成,克服了以往蜂窝板粘接层的脆性问题。多层铝合金蜂窝缓冲防撞板外部由2mm厚钢板包裹,钢板通过折弯、铆接的方式组装成特定尺寸的箱体,用以将整个模块安装固定到弧形管框架内。
其中,二段缓冲机构B安装有三个蜂窝体防撞模块,其中两个安装在弧形框3架内部,一个安装于尾端。尾端防撞模块结构为等腰梯形,内置两层复合结构铝合金蜂窝缓冲防撞板,使用螺栓固定在框架上;弧形框架内部的两个蜂窝体防撞模块,都内置三层复合结构铝合金蜂窝缓冲防撞板,模块外形贴合弧形框架,模块间距950mm,使用螺栓固定在框架上。
当发生碰撞时,尾部模块先受力变形,缓冲吸能,此阶段为第一级缓冲。随后,后端弧形管结构受力变形,此阶段为第二级缓冲。当后段弧形管克服变形率后,结构内的双模块接触并产生变形缓冲碰撞,此阶段为第三级缓冲。
一段防撞机构只有一个蜂窝防撞模块,模块尺寸充满弧形框架内部。模块内置八层复合结构铝合金蜂窝缓冲防撞板。
受冲撞时,模块将与弧形管结构同时变形,吸收冲撞能量此阶段为第四级缓冲。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换,也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.四级防撞缓冲机构,其特征在于:包括一段防撞机构(F)和二段防撞机构(E),一段防撞机构(F)连接二段防撞机构(E)。
2.如权利要求1所述的四级防撞缓冲机构,其特征在于:所述一段防撞机构(F)包括第一防撞模块(5)和一段弧形框架防撞单元(6);
所述一段弧形框架防撞单元(6)包括对称设置的两个一段弧形框架(211)、一段前钢架(10)、一段后钢架(9);
所述对称设置的两个一段弧形框架(211)的前后两端分别连接一段前钢架(10)和一段后钢架(9)形成第一空腔,所述第一空腔内设置第一防撞模块(5)。
3.如权利要求2所述的四级防撞缓冲机构,其特征在于:所述一段弧形框架(211)包括两个上下水平放置的一段防撞圆管(241),两个上下水平放置的一段防撞圆管(241)的左右两侧连接有对称设置的圆管安装板(25),圆管安装板(25)的上下两侧均连接有一段连接角钢 (221)的一端,一段连接角钢 (221)的另一端连接对称设置的另一圆管安装板(25)的上下两侧;
一段弧形框架(211)中心线半径为800-900mm,一段防撞圆管(241)的外径为120mm,一段防撞圆管(241)的壁厚8-10mm。
4.如权利要求2所述的四级防撞缓冲机构,其特征在于:两个上下水平放置的一段防撞圆管(241)之间设置有一段加强板(261)且一段加强板(261)对称设置在一段弧形框架(211)的左右两侧,一段弧形框架(211)的上下两侧设置有一段加强筋(271)且一段加强筋(271)对称设置在一段弧形框架(211)的左右两端部。
5.如权利要求2所述的四级防撞缓冲机构,其特征在于:所述第一防撞模块(5) 包括第一箱体和蜂窝吸能板,所述蜂窝吸能板设置在第一箱体内;第一箱体外形充满所述第一空腔。
6.如权利要求5所述的四级防撞缓冲机构,其特征在于:所述蜂窝吸能板包括单层蜂窝板(11),所述单层蜂窝板(11)包括底板(13)、第一环氧胶层(14)、蜂窝芯层(15),所述蜂窝芯层(15)的上下两侧均设置有底板(13),底板(13)与蜂窝芯层(15)之间由第一环氧胶层(14)将其粘接在一起;蜂窝芯层(15)采用正六边形铝箔窝芯;所述第一箱体内设置有八层单层蜂窝板(11)。
7.如权利要求1所述的四级防撞缓冲机构,其特征在于:所述二段防撞机构(E)包括第二防撞模块(4)、第三防撞模块(2)、第四防撞模块(1)、二段弧形框架防撞单元(3);二段弧形框架防撞单元(3)包括二段弧形框架(212)、二段后钢架(7)、二段前钢架(8);
所述第四防撞模块(1)设置在二段后钢架(7)的尾部且位于二段弧形框架(212)的外侧,第二防撞模块(4)设置在二段前钢架(8)上且位于二段弧形框架(212)的内侧,第三防撞模块(2)设置在二段后钢架(7)上且位于二段弧形框架(212)的内侧。
8.如权利要求7所述的四级防撞缓冲机构,其特征在于:
所述二段弧形框架(212)包括两个上下水平放置的二段防撞圆管(242),两个上下水平放置的二段防撞圆管(242)的左右两侧连接有对称设置的圆管安装板(25);圆管安装板(25)的上下两侧均连接有二段连接角钢(222)的一端,二段连接角钢(222)的另一端连接对称设置的另一圆管安装板(25)的上下两侧;
所述二段弧形框架(212)中心线半径为1500-1600mm,二段防撞圆管(242)的外径为120mm,二段防撞圆管(242)的壁厚8-10mm。
9.如权利要求7所述的四级防撞缓冲机构,其特征在于:所述第二防撞模块(4) 包括第二箱体,所述第三防撞模块(2)包括第三箱体,所述第四防撞模块(1)包括第四箱体;第二箱体、第三箱体、第四箱体内均设置有蜂窝吸能板。
10.如权利要求7所述的四级防撞缓冲机构,其特征在于:所述蜂窝吸能板包括单层蜂窝板(11),第二箱体内的单层蜂窝板(11)设置有三层;第三箱体内的单层蜂窝板(11)设置有三层;第四箱体内的单层蜂窝板(11)设置有两层;相邻的单层蜂窝板之间通过第一环氧胶层(12)粘接在一起。
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2017
- 2017-07-31 CN CN201710638662.5A patent/CN107472174A/zh not_active Withdrawn
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PB01 | Publication | ||
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