CN110979984A - 一种轻量化防护结构 - Google Patents

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Abstract

一种轻量化防护结构，包括若干横向桁架组和若干纵向桁架组；其中两横向桁架组位于两端，每个横向桁架组包括若干多边形桁架和若干连接桁架，该若干多边形桁架为横向设置且圆周分布，连接桁架连接于相邻多边形桁架端部之间，若干连接桁架构成一外圈和一内圈；若干纵向桁架连接于该两横向桁架之间，每个纵向桁架组包括若干多边形桁架和若干连接桁架，该若干多边形桁架为纵向设置且圆周分布，连接桁架连接于相邻多边形桁架端部之间，若干连接桁架构成一外圈和一内圈。本发明能够适应多种类型的产品，满足定制化的需求。

Description

一种轻量化防护结构
技术领域
本发明涉及板件防护、减振领域，特别是指一种轻量化防护结构。
背景技术
近年来，产品日进趋近于多样化、定制化，其销售范围亦逐渐扩大，因此产品生产后运输过程中的保护效果也愈发受到关注。其次，一些回转体零件，诸如运输管道等，常常需要防震平稳的工作环境，其在工作过程中的减振防护效果也得到了重视。因此，需要一种适应性广的便捷式轻量化防护结构。
当前对产品运输及保存过程中主要以泡沫及轻质充气袋为主，这类结构虽然能够较好的对产品进行防护，但由于其与产品之间往往为间隙配合，在不稳定、工况复杂的情况中易使产品脱离保护范围，而造成产品损坏。此外。这类结构虽质量轻，容易安装，但主要适用于大批量生产的产品或尺寸规则的产品，并不能较好的满足现今对定制化产品的需求。
对于回转体的工作防护结构，由简单到复杂种类繁多。诸如橡胶垫等简易减振结构，适应性广、成本低廉，但防护能力较为单一，且防护减振的效果容易随着使用时间的增加而降低；类似管道减振防护装置，能够起到明显的效果，但成本较低，往往只能用于单一零部件上的防护，不能满足多样化的需求。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种轻量化防护结构，能够在产品运输及零部件工作过程中实现防护减振功能，并能够适应多种类型的产品，满足定制化的需求。
本发明采用如下技术方案：
一种轻量化防护结构，其特征在于：包括若干横向桁架组和若干纵向桁架组；其中两横向桁架组位于两端，每个横向桁架组包括若干多边形桁架和若干连接桁架，该若干多边形桁架为横向设置且圆周分布，连接桁架连接于相邻多边形桁架端部之间，若干连接桁架构成一外圈和一内圈；若干纵向桁架连接于该两横向桁架之间，每个纵向桁架组包括若干多边形桁架和若干连接桁架，该若干多边形桁架为纵向设置且圆周分布，连接桁架连接于相邻多边形桁架端部之间，若干连接桁架构成一外圈和一内圈。
优选的，所述多边形桁架包括若干连接桁架，该若干连接桁架相连构成多边形。
优选的，所述多边形桁架为四边形或五边形或六边形。
优选的，所述若干纵向桁架组为沿轴向依次相连。
优选的，其中一所述纵向桁架组的多边形桁架一端与所述横向桁架组的多边形桁架相连，另一端与相邻的纵向桁架组的多边形桁架相连。
优选的，所述横向桁架组的多边形桁架数量与所述纵向桁架组的多边形桁架数量相同。
优选的，若干所述横向桁架组构成的多个内圈与若干所述纵向桁架组构成的多个内圈共同构成容纳空间。
优选的，所述连接桁架与所述多边形桁架之间采用球铰链联接。
优选的，所述连接桁架内设有轻量化结构，其包括轴向延伸的多边形体，多边形体的每个侧边端部的轴向上设有交错相叠的若干横梁。
优选的，所述连接桁架外壁设有若干凹槽，该若干凹槽沿轴向延伸且为圆周分布。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.环状多重几何图形式设计，防护性能高。
轻量化防护结构主要由横向桁架组及纵向桁架组，横向桁架组主要起定位和夹紧的作用，使防护装置能够很好的贴合被防护零件表面，同时亦可承受横向载荷。纵向桁架组是主要的防护单元，能够承受横向及轴向载荷，起到优异的减震防护效果。一般情况下，组装时横向桁架组位于结构的两端，必要时可在中间安装定位，其他空间则充斥纵向桁架组，以起到主要防护减振的作用。其多边形桁架采用几何图形结构，具有良好的弹性，抗震性，能够对零部件起到优异的防护效果。横向桁架组及纵向桁架组均设有内圈和外圈，将零部件包围成封闭镂空实体，提升防护效果。
2.活动、组装不受限制，满足定制化需求。
每个桁架之间采用球铰链联接，即每个多边形桁架之间可自由转动，能够更好的贴合被防护零件，使横向桁架组更好的夹紧及定位，并可以用于防护形状复杂的零部件。每个多边形桁架之间采用非固定联接，横向桁架组及纵向桁架组可自由组合、拼接，能够适用于不同长度、尺寸，不同防护情况下的环境中。因此针对不同的几何构型，均能起到较好的防护作用，定制化程度高，灵活性好。
3.多孔轻量化、外壁负泊松比设计，提高综合力学性能
每一个连接桁架内部，采用交错式的轻量化结构。采用由多边形体及其向外辐射出的横梁组成，每层横梁交错相叠，将多边形体收到的轴向载荷转化为横向载荷，提升结构的综合力学性能，提高了结构的防护能力。内部的多孔轻量化结构抗振好、比强度高、比刚度高、高效吸能的特性。外面壁采用内凹式弧形结构，使其在经受横向载荷的时候拥有负泊松比，进一步增强结构刚度，提高吸能效果。
4.易于生产制造，成本低、寿命高。
连接桁架内部多孔结构材料用量少，镂空范围大，组成结构的多边形桁架只需3D打印基础桁架，后拼接而成。易于制造；粘结过程工作空间大，易于生产。镂空多孔结构，节省材料，造价便宜。多边形桁架弹性形变大范围，疲劳强度高、寿命长。
5.功能多样，应用范围广。
本结构能够针对不同的工作环境的都可以起到较好的轻量化防护效果，本结构可运用于下列工作情况：(1)运输存放过程中；(2)需要隔振或易受冲击力、交变力的工作环境；(3)工作环境需要具有一定程度的几何关系。本结构可以用于防护下列零部件：(1)回转体零件；(2)多轴回转零件，如直角弯管等；(3)空间异形的几何零部件。以上为装置用途的几种表述，实际用途不限于此。
附图说明
图1为本发明结构图；
图2为本发明使用状态图(圆柱结构)；
图3为本发明使用状态图(直角弯管)；
图4为多边形桁架连接示意图；
图5为球铰链连接示意图；
图6为连接桁架内部俯视图；
图7为连接桁架内部立体图；
其中：1、横向桁架组，2、纵向桁架组，3、多边形桁架，4、连接桁架，5、内圈，6、外圈，7、球铰链，8、多边形体，9、横梁，10、凹槽。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参见图1至图7，一种轻量化防护结构，包括若干横向桁架组1和若干纵向桁架组2。横向桁架组1主要起定位和夹紧的作用，使防护装置能够很好的贴合被防护零件表面，同时亦可承受横向载荷。
其中每个横向桁架组1包括若干多边形桁架3和若干连接桁架4，该若干多边形桁架3为横向设置且圆周分布。连接桁架4连接于相邻两多边形桁架3的端部之间，连接于多边形桁架3内端的连接桁架4构成内圈5，连接于多边形桁架3外端的连接桁架4构成外圈6。连接桁架4与多边形桁架3之间采用球铰链7联接。
若干纵向桁架组2连接于该两横向桁架组1之间，每个纵向桁架组2包括若干多边形桁架3和若干连接桁架4，该若干多边形桁架3为纵向设置且圆周分布，连接桁架4连接于相邻多边形桁架3端部之间，连接于多边形桁架3内端的连接桁架4构成一内圈5，连接于多边形桁架3外端的连接桁架4构成外圈6。连接桁架4与多边形桁架3之间采用球铰链7联接。
本发明的若干纵向桁架为沿轴向依次相连，若干横向桁架组1构成的多个内圈5与若干纵向桁架组2构成的多个内圈5共同构成容纳被防护物体的空间。纵向桁架组2是主要的防护单元，能够承受横向及轴向载荷，起到优异的减震防护效果。
一般情况下，组装时，其中两横向桁架组1位于结构的两端，必要时也可在中间设置一个或多个横向桁架组1进行安装定位，其他空间则充斥纵向桁架组2，以起到主要防护减振的作用。
具体的，每个横向桁架组1的多边形桁架3数量可与纵向桁架组2的多边形桁架3数量相同。参见图4，其中一纵向桁架组2的多边形桁架3一端与横向桁架组1的多边形桁架3相连，另一端与相邻的纵向桁架组2的多边形桁架3相连。相邻两纵向桁架组2的多边形桁架3一一对应连接。
本发明的多边形桁架3包括若干连接桁架4，该若干连接桁架4依次相连构成多边形，该多边形桁架3为四边形或五边形或六边形等，优选为菱形。
另外，连接桁架4与连接桁架4支架采用球铰链7联接，即每个多边形桁架3之间可自由转动，能够更好的贴合被防护零件，使横向桁架组1更好的夹紧及定位，并可以用于防护形状复杂的零部件。每个多边形桁架3之间采用非固定联接，横向桁架组1及纵向桁架组2可自由组合、拼接，能够适用于不同长度、尺寸，不同防护情况下的环境中。因此可适用于更多种类的回转体零件，亦或是多回转轴零件，均能起到较好的防护作用，定制化程度高，灵活性好。
连接桁架4为中空结构，其内还设有轻量化结构，包括轴向延伸的多边形体8。该多边形体8也为中空结构，每个侧边端部的轴向上设有交错相叠的若干横梁9。侧边端部即为两相连的边的交界处。交错相叠是指，在多边形体8的轴向上，相邻两横梁9的延伸方向不同，其中一横梁为沿其中一侧边向外延伸，另一横梁为沿另一侧边向外延伸。该横梁9可将多边形体8收到的轴向载荷转化为横向载荷，提升结构的综合力学性能，提高了结构的防护能力。该多边形体8可以是四边形、五边形或六边形等，考虑到六边形独特的力学性能及空间分布的优异性，优选为六边形。
本发明在连接桁架4外壁设有若干凹槽10，该若干凹槽10沿轴向延伸且为圆周分布。该凹槽10采用内凹式弧形结构，使其在经受横向载荷的时候拥有负泊松比，进一步增强结构刚度，提高吸能效果。
参见图1是结构的空载状态，在未防护零部件时，多边形桁架3可折叠收放，节省占用空间；亦可拆除，待工作时直接拼接而成。图2为防护常见的圆柱结构，图3为防护弯管类的结构示意图，均能够紧贴防护表面，达到优异的防护效果。
本发明连接桁架4内部多孔结构材料用量少，镂空范围大，组成结构的多边形桁架3只需3D打印基础桁架，后拼接而成。易于制造；粘结过程工作空间大，易于生产。镂空多孔结构，节省材料，造价便宜。多边形桁架3弹性形变大范围，疲劳强度高、寿命长。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种轻量化防护结构，其特征在于：包括若干横向桁架组和若干纵向桁架组；其中两横向桁架组位于两端，每个横向桁架组包括若干多边形桁架和若干连接桁架，该若干多边形桁架为横向设置且圆周分布，连接桁架连接于相邻多边形桁架端部之间，若干连接桁架构成一外圈和一内圈；若干纵向桁架连接于该两横向桁架之间，每个纵向桁架组包括若干多边形桁架和若干连接桁架，该若干多边形桁架为纵向设置且圆周分布，连接桁架连接于相邻多边形桁架端部之间，若干连接桁架构成一外圈和一内圈。
2.如权利要求1所述的一种轻量化防护结构，其特征在于：所述多边形桁架包括若干连接桁架，该若干连接桁架相连构成多边形。
3.如权利要求1所述的一种轻量化防护结构，其特征在于：所述多边形桁架为四边形或五边形或六边形。
4.如权利要求1所述的一种轻量化防护结构，其特征在于：所述若干纵向桁架组为沿轴向依次相连。
5.如权利要求1所述的一种轻量化防护结构，其特征在于：其中一所述纵向桁架组的多边形桁架一端与所述横向桁架组的多边形桁架相连，另一端与相邻的纵向桁架组的多边形桁架相连。
6.如权利要求1所述的一种轻量化防护结构，其特征在于：所述横向桁架组的多边形桁架数量与所述纵向桁架组的多边形桁架数量相同。
7.如权利要求1所述的一种轻量化防护结构，其特征在于：若干所述横向桁架组构成的多个内圈与若干所述纵向桁架组构成的多个内圈共同构成容纳空间。
8.如权利要求1所述的一种轻量化防护结构，其特征在于：所述连接桁架与所述多边形桁架之间采用球铰链联接。
9.如权利要求1所述的一种轻量化防护结构，其特征在于：所述连接桁架内设有轻量化结构，其包括轴向延伸的多边形体，多边形体的每个侧边端部的轴向上设有交错相叠的若干横梁。
10.如权利要求1所述的一种轻量化防护结构，其特征在于：所述连接桁架外壁设有若干凹槽，该若干凹槽沿轴向延伸且为圆周分布。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4885891A (en) * 1988-08-30 1989-12-12 Lynch James P Reinforcement member for an extendible scissors truss
CN104343184A (zh) * 2013-08-06 2015-02-11 深圳市市政设计研究院有限公司 一种大跨度双向张弦梁与多支点管桁架混合连接结构
CN105667597A (zh) * 2016-01-07 2016-06-15 安徽省容大挂车制造有限公司 一种组合式车架
CN105905164A (zh) * 2016-06-07 2016-08-31 吕馗 一种挂车车架
CN211643170U (zh) * 2019-12-30 2020-10-09 华侨大学 一种轻量化防护结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4885891A (en) * 1988-08-30 1989-12-12 Lynch James P Reinforcement member for an extendible scissors truss
CN104343184A (zh) * 2013-08-06 2015-02-11 深圳市市政设计研究院有限公司 一种大跨度双向张弦梁与多支点管桁架混合连接结构
CN105667597A (zh) * 2016-01-07 2016-06-15 安徽省容大挂车制造有限公司 一种组合式车架
CN105905164A (zh) * 2016-06-07 2016-08-31 吕馗 一种挂车车架
CN211643170U (zh) * 2019-12-30 2020-10-09 华侨大学 一种轻量化防护结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张勇等: "中承式钢析架自锚式悬索桥的设计实践探索", 城市道桥与防洪桥, no. 2, 15 February 2008 (2008-02-15), pages 25 - 27 *

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