CN118405382A - 运输容器减震器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种运输容器减震器，包括弹性件、设置于弹性件外周的缓冲件以及设置于缓冲件外周的外壳；弹性件呈两端开口内部中空的筒状，弹性件上设有沿其自身轴线间隔的多组开孔组件，多组开孔组件均包括沿弹性件的周向间隔设置的多个开孔；任意相邻两组开孔组件中的开孔沿弹性件的周向交错设置。通过弹性件上交错设置的多组开孔组件，使弹性件能够在运输容器以垂直姿态跌落时发生弯曲和塑性变形，起到吸收动能的作用，从而保护运输容器不受损坏。弹性件的空心结构，减少了该区域所需的减振材料，从而降低了整体重量。多个开孔的设计便于清除其表面的放射性元素，有利于弹性件的重复利用或回收，从而提高结构经济性能。

Description

运输容器减震器

技术领域

本发明涉及危险品运输技术领域，特别涉及一种运输容器减震器。

背景技术

核燃料运输容器减震器需确保核燃料在运输过程中的安全性和完整性。由于核燃料具有高放射性，其运输不仅需要防止物理损伤，还必须在正常工况或事故工况下，满足相关标准对放射性物质的包容、屏蔽、临界等各方面的要求。因此，减震器的设计首要是保证运输容器的安全性，在核燃料运输过程中遇到跌落事故工况也能起到安全保障作用。目前，核燃料运输容器减震器多采用金属腔内填充木材的结构方式，木材支撑力和弹性中等，且具有各向异性，减振效果不佳，全填充也会导致整体结构重量偏大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减震效果较好且重量较轻的运输容器减震器，以解决现有技术中的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种运输容器减震器，包括弹性件、设置于所述弹性件外周的缓冲件以及设置于所述缓冲件外周的外壳；

所述弹性件呈两端开口内部中空的筒状，所述弹性件上设有沿其自身轴线间隔的多组开孔组件，多组所述开孔组件均包括沿所述弹性件的周向间隔设置的多个开孔；任意相邻两组所述开孔组件中的开孔沿所述弹性件的周向交错设置。

在其中一实施方式中，所述开孔的轴线沿所述弹性件的径向延伸，所述开孔沿所述弹性件周向的尺寸大于所述开孔沿轴向的尺寸，且任意一所述开孔与位于其轴向并相邻的所述开孔之间沿所述弹性件轴向的投影具有部分重合。

在其中一实施方式中，位于不同轴向且相邻的两所述开孔之间的圆心角为30°~40°。

在其中一实施方式中，多组所述开孔组件沿所述弹性件的轴向分为渐变组和保持组，所述渐变组靠近头端，所述渐变组包括至少两组开孔组件，至少两组所述开孔组件的开孔沿轴向的尺寸逐渐增加，所述保持组的开孔沿轴向的尺寸一致。

在其中一实施方式中，所述保持组的开孔沿轴向的尺寸大于所述渐变组中所述开孔沿轴向的最大尺寸。

在其中一实施方式中，沿所述弹性件的轴向，所述缓冲件的末端超出所述弹性件，所述外壳的末端超出所述弹性件；和/或，

位于同一周向的多个所述开孔沿轴向的尺寸一致，位于同一周向的多个所述开孔沿周向的尺寸一致。

在其中一实施方式中，位于同一周向的相邻两所述开孔之间的圆心角为60°~72°；

所述开孔的圆心角为50°~60°。

在其中一实施方式中，所述弹性件的厚度与轴向长度的比例为1：（8~15）；和/或，

所述弹性件的轴向长度为0.5~1.2m；和/或，

所述弹性件的材质为不锈钢。

在其中一实施方式中，所述缓冲件包括沿所述弹性件的轴向设置的多层缓冲板，所述缓冲板均包括套设于所述弹性件外周的柔性部以及设置于所述柔性部外周的硬质部，所述柔性部具有弹性。

在其中一实施方式中，多层所述缓冲板的所述柔性部沿所述弹性件的径向尺寸至少具有两个尺寸，多层所述缓冲板的所述硬质部沿所述弹性件的径向尺寸至少具有两个尺寸；和/或，

所述硬质部的材质为金属、陶瓷、硬质合金和复合材料中的一种，所述柔性部的材质为橡胶、硅胶和粘弹性聚合物中的一种。

在其中一实施方式中，所述外壳包括呈筒状的壳体、分列于所述壳体两端的盖板和支撑板，所述支撑板呈中间具有通孔的环状，所述支撑板的外端与所述壳体齐平，内端向内超出所述壳体，以用于支撑所述缓冲件，所述盖板与所述缓冲件通过紧固件连接。

在其中一实施方式中，所述壳体包括沿轴向依次设置的第一筒和第二筒，所述第一筒的两端均开口，所述第一筒的口径沿靠近所述第二筒的方向逐渐增大，所述第二筒的口径一致；和/或，

所述缓冲件包括两缓冲板，两所述缓冲板分别对应所述第一筒和所述第二筒。

在其中一实施方式中，所述盖板上设有向所述支撑板方向凸伸的一定位台，所述定位台伸入所述弹性件内。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

本发明中的运输容器减震器通过弹性件上交错设置的多组开孔组件，使弹性件能够在运输容器以垂直姿态跌落时发生弯曲和塑性变形，起到吸收动能的作用，从而保护运输容器不受损坏。弹性件的空心结构，减少了该区域所需的减振材料，从而降低了整体重量。多个开孔的设计便于清除其表面的放射性元素，有利于弹性件的重复利用或回收，从而提高结构经济性能。

附图说明

图1是本发明中运输容器减震器其中一实施例的主视示意图。

图2是本发明中运输容器减震器其中一实施例的俯视示意图。

图3是图2中A-A方向的剖视图。

图4是本发明中弹性件的立体结构示意图。

图5是本发明中弹性件的主视示意图。

图6是本发明中弹性件的俯视示意图。

图7是本发明中缓冲件的部分结构示意图。

附图标记说明如下：

1、运输容器减震器；11、外壳；111、壳体；1111、第一筒；1112、第二筒；112、盖板；113、支撑板；114、定位台；12、弹性件；121、开孔；125、渐变组；126、保持组；13、缓冲件；131、缓冲板；1311、柔性部；1312、硬质部。

具体实施方式

尽管本发明可以容易地表现为不同形式的实施例，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施例，同时可以理解的是本说明书应视为是本发明原理的示范性说明，而并非旨在将本发明限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施例的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施例必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

在附图所示的实施例中，方向的指示（诸如上、下、左、右、前和后）用于解释本发明的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本申请提供一种运输容器减震器，设置于用于运输放射性物质的运输容器上。该运输容器减震器的减震性能好，减轻了运输中振动对运输容器以及运输容器内的放射性物质的影响，且结构简单，整体重量较轻，经济性较高。

其中，放射性物质指能自然的向外辐射能量，发出射线的物质。

本实施例中，放射性物质主要指核燃料以及核产品。

图1示出了运输容器减震器其中一实施例的主视示意图，图2示出了运输容器减震器其中一实施例的俯视示意图，图3是图2中A-A方向的剖视图，结合图1-图3，运输容器减震器1包括弹性件12、设置于弹性件12外周的缓冲件13以及设置于缓冲件13外周的外壳11。弹性件12呈两端开口内部中空的筒状，弹性件12上设有沿其自身轴线间隔的多组开孔组件，多组开孔组件均包括沿弹性件12的周向间隔设置的多个开孔121，任意相邻两组开孔组件中的开孔121沿弹性件12的周向交错设置。弹性件12的特殊结构能够在核燃料运输容器以垂直姿态跌落时发生弯曲和塑性变形，起到吸收动能的作用，从而保护核燃料运输容器不受损坏。弹性件12的多个开孔121还起到了减重的作用，进而减轻了运输容器减震器1的整体重量。

图4是弹性件12的立体结构示意图，图5是弹性件12的主视示意图，结合图4和图5，弹性件12呈两端开口，内部中空的筒状。本实施例中，弹性件12的截面呈圆形，即弹性件12为圆筒。

弹性件12上开设有多个开孔121，开孔121的轴线沿弹性件12的径向延伸。

开孔121沿弹性件12的周向的尺寸大于开孔121沿轴向的尺寸。即，开孔121为长形孔，其长度方向沿弹性件12的周向延伸。因此，整个弹性件12沿轴向具有更好的压缩形变，提高了弹性件12的减震性能。

任意一开孔121与位于其轴向并相邻的开孔121之间沿弹性件12轴向的投影具有部分重合。即，其中一开孔121的纵向端部延伸至位于其上方的开孔121的正下方，或位于其下方的开孔121的正上方。采用上述设计使弹性件12呈接近于圆柱螺旋弹簧的结构形式，提高了弹性件12的压缩形变量，使弹性件12的减震性能更好。本申请中的沿周向交错设置是指相邻的两组开孔组件中，位于不同轴向上的任意两开孔121的中心点的连线与弹性件12的轴线不平行。或者说，相邻的两组开孔组件中，位于不同轴向上的任意两开孔121的长度方向的中心线位于不同的直线上。

图6示出了弹性件12的俯视示意图，参阅图6，开孔121在交错设置时，位于同一周向的相邻两开孔121之间的圆心角α为60°~72°。具体是指，各开孔121的中心点与轴线的径向连线之间的圆心角度。上述设计用于保证同一周向的开孔121之间具有充分的间隔。本实施例中，一整个周向内设有5个开孔121，相邻两开孔121之间的圆心角为72°。其他实施例中，还可以依据实际需要而设置。

开孔121的圆心角β为50°~60°。具体是指，各开孔121的端部与轴线的径向连线之间的角度。此角度限制了各开孔121的大小。本实施例中，开孔121的圆心角为58°~60°。其他实施例中，依据具体而设置。

位于不同轴向且相邻的两开孔121之间的圆心角为30°~40°。具体是指，上下两个相邻的开孔121的中心和轴线的径向连线之间的角度。上述设计用于保证轴向相邻的开孔121之间具有充分的间隔，在保证整个弹性件12的结构强度的同时，提高弹性件12的压缩变形能力。

位于同一周向的多个开孔121沿轴向的尺寸一致，位于同一周向的多个开孔121沿周向的尺寸一致。

多组开孔组件的开孔121具有至少两个尺寸。

具体的，多组开孔组件沿弹性件12的轴向分为渐变组125和保持组126。渐变组125靠近头端，渐变组125包括至少两组开孔组件，至少两组开孔组件的开孔121沿轴向的尺寸逐渐增加。保持组126的开孔121沿轴向的尺寸一致。其中，头端是指运输容器减震器1远离运输容器的方向，反之为末端。

因此，沿轴向的一端至另一端，弹性件12上未开孔的部分逐渐减小，从而增加结构强度，能够提供更好的支撑力，特别是在摔落的时候。渐变组125的设计是为了逐渐过渡直至保持组126，并最终在保持组126保持一致。

保持组126的开孔121沿轴向的尺寸大于渐变组125中开孔121沿轴向的最大尺寸。因此，渐变组125至保持组126具有较好的过渡。

其中，保持组126的开孔121沿周向的尺寸可以等于渐变组125中开孔121沿周向的尺寸。沿周向的尺寸均相同，使得弹性件12的加工较方便。保持组126的开孔121沿周向的尺寸也可以与渐变组125中开孔121沿周向的尺寸不相同，具体可以依据实际需要而设置。

示例性地，以图4的视图方向为参照，位于第一行和第二行的两组开孔组件为渐变组125，第三行以及第三行以下的均为保持组126。第二行开孔组件中的开孔121沿上下方向的尺寸大于第一行开孔组件中的开孔121沿上下方向的尺寸。第三行开孔组件中的开孔121沿上下方向的尺寸介于第一行开孔组件和第二行开孔组件的开孔121沿上下方向的尺寸之间 。

弹性件12的厚度与轴向长度的比例为1：（8~15）。其中，弹性件12的厚度指沿其自身径向的尺寸。

弹性件12的轴向长度为0.5~1.2m。

弹性件12的材质为不锈钢。不锈钢特定的塑性和强度满足运输容器的使用工况要求。

外壳11设置于弹性件12外周。

具体的，外壳11包括呈筒状的壳体111、分列于壳体111两端的盖板112和支撑板113。

壳体111包括沿轴向依次设置的第一筒1111和第二筒1112。第一筒1111的两端均开口，第一筒1111的口径沿靠近第二筒1112的方向逐渐增大，第二筒1112的口径一致。即第一筒1111为圆台筒。第二筒1112为圆筒。

第一筒1111为两端开口，内部中空的筒状结构。第二筒1112为两端开口，内部中空的筒状结构。

盖板112盖设于第一筒1111远离第二筒1112的开口处，并封闭该开口。盖板112上设有多个穿孔，通过紧固件穿设于该穿孔中实现盖板112与缓冲件13的连接。

支撑板113呈中间具有通孔的环状，支撑板113的外端与壳体111齐平，内端向内超出壳体111，以用于支撑缓冲件13。

盖板112上设有向支撑板113方向凸伸的一定位台114，定位台114伸入弹性件12内。通过定位台114对弹性件12的头端进行定位。

外壳11的材质为不锈钢。本实施例中，外壳11通过多段不锈钢焊接而成。

外壳11与弹性件12之间具有间隔，缓冲件13设置于该间隔中。图7示出了缓冲件的部分结构示意图，参阅图7，缓冲件13包括沿弹性件12的轴向设置的多层缓冲板131。

本实施例中，缓冲件13包括六层缓冲板131，其中两层对应第一筒1111，四层对应第二筒1112。其他实施例中，还可以依据实际需要而设置缓冲板131的数量以及缓冲板131对应第一筒1111和第二筒1112的布置。

缓冲板131的数量至少为两层，其中一层对应第一筒1111，另一对应第二筒1112。即缓冲件13包括至少两缓冲板131，两缓冲板131分别对应第一筒1111和第二筒1112。

进一步地，缓冲板131的数量不多于8层，以保证缓冲板131沿弹性件12轴向的高度。

继续参阅图7，缓冲板131均包括套设于弹性件12外周的柔性部1311以及设置于柔性部1311外周的硬质部1312。柔性部1311具有弹性。硬质部1312具有硬度。

具体地，硬质部1312的材质为金属、陶瓷、硬质合金和复合材料中的一种。柔性部1311的材质为橡胶、硅胶和粘弹性聚合物中的一种。

硬质部1312具有高弹性模量和硬度，设置于外层减振的同时起到耐高温、提高结构强度的作用，柔性部1311具有高阻尼特性，外侧的硬质部1312与内侧的柔性部1311相结合提供了一种经济有效的减振解决方案，能够充分减小路面颠簸造成的影响，且在核燃料运输容器以水平姿态和倾斜姿态跌落时提供有效的保护。

较佳地，多层缓冲板131的柔性部1311沿弹性件12的径向尺寸至少具有两个尺寸。

较佳地，多层缓冲板131的硬质部1312沿弹性件12的径向尺寸至少具有两个尺寸。

本实施例中，多层缓冲板131的内侧的柔性部1311的径向尺寸均不相同，外侧的硬质部1312的径向尺寸均不相同。其他实施例中，内外侧的柔性部1311和硬质部1312沿弹性件12的径向尺寸还可以依据实际而调整。

缓冲件13通过多层缓冲板131且各缓冲板131包括硬质部1312和柔性部1311的设计，使得该运输容器减震器1能够调整不同层缓冲板131的高度，硬质部1312以及柔性部1311的尺寸，从而满足不同的运输工况要求。其中，高度是指缓冲板131沿弹性件12的轴向尺寸。

缓冲件13与外壳11之间通过紧固件实现连接。具体地，缓冲件13靠近支撑板113的端部与支撑板113抵接，缓冲件13靠近盖板112的端部与盖板112之间通过紧固件实现连接。

本实施例中，盖板112上开设有多个通孔，缓冲件13靠近盖板112的端部上开设有多个过孔，多个过孔与多个通孔一一对应设置，紧固件同时穿设于通孔以及过孔中实现盖板112与缓冲件13的连接。较佳地，多个通孔围合形成一圆形。

具体地，缓冲件13的多层缓冲板131中，靠近弹性件12头端的为第一层缓冲板131，反之为最后一层缓冲板131，第一层缓冲板131与盖板112通过紧固件连接，最后一层缓冲板131与支撑板113抵接。

进一步地，缓冲件13的下部还与支撑板113通过紧固件连接。具体地，最后一层缓冲板131与支撑板113通过紧固件实现连接。

沿弹性件12的轴向，缓冲件13的末端超出弹性件12，外壳11的末端超出弹性件12。因此，缓冲件13超出弹性件12的部分形成有一容置槽 ，其用于容置运输容器。该容置槽的形状与运输容器端部的形状适配。

本实施例中的运输容器减震器1在使用时，运输容器的端部伸入运输容器减震器1的容置槽内，并与弹性件12的末端抵接，弹性件12的头端套设于定位台114外并与盖板112抵接。

本实施例中的运输容器减震器1具有以下效果：

1、通过弹性件12上交错设置的多组开孔组件，使弹性件12能够在运输容器以垂直姿态跌落时发生弯曲和塑性变形，起到吸收动能的作用，从而保护运输容器不受损坏。

2、弹性件12的空心结构，减少了该区域所需的减振材料，从而降低了整体重量。此外，多个开孔121的设计便于清除其表面的放射性元素，有利于弹性件12的重复利用或回收，从而提高结构经济性能。

3、缓冲板131分为硬质部1312和柔性部1311的设计，充分利用了硬质部1312和柔性部1311的特性。硬质部1312具有高弹性模量及硬度的特性，将其设置于外侧，不仅减振还起到耐高温、提高结构强度的作用，柔性部1311具有高阻尼特性。硬质部1312和柔性部1311的结合提供了一种经济有效的减振解决方案，能够充分减小路面颠簸造成的影响，且在运输容器以水平姿态和倾斜姿态跌落时提供有效的保护。

4、缓冲件13的多层设计，以及硬质部1312与柔性部1311的组合，可最大化利用材料特性，适用于多种路况下的核燃料运输，有效地扩大了应用场景。

5、该运输容器减震器1能够满足核燃料正常运输工况和事故工况下的减振抗冲击要求，提高了核燃料运输过程中的安全性。且结构简单、经济性高、重量小、适用范围广。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (13)

1.一种运输容器减震器，其特征在于，包括弹性件、设置于所述弹性件外周的缓冲件以及设置于所述缓冲件外周的外壳；

所述弹性件呈两端开口内部中空的筒状，所述弹性件上设有沿其自身轴线间隔的多组开孔组件，多组所述开孔组件均包括沿所述弹性件的周向间隔设置的多个开孔；任意相邻两组所述开孔组件中的开孔沿所述弹性件的周向交错设置。

2.根据权利要求1所述的运输容器减震器，其特征在于，所述开孔的轴线沿所述弹性件的径向延伸，所述开孔沿所述弹性件周向的尺寸大于所述开孔沿轴向的尺寸，且任意一所述开孔与位于其轴向并相邻的所述开孔之间沿所述弹性件轴向的投影具有部分重合。

3.根据权利要求2所述的运输容器减震器，其特征在于，位于不同轴向且相邻的两所述开孔之间的圆心角为30°~40°。

4.根据权利要求1所述的运输容器减震器，其特征在于，多组所述开孔组件沿所述弹性件的轴向分为渐变组和保持组，所述渐变组靠近头端，所述渐变组包括至少两组开孔组件，至少两组所述开孔组件的开孔沿轴向的尺寸逐渐增加，所述保持组的开孔沿轴向的尺寸一致。

5.根据权利要求4所述的运输容器减震器，其特征在于，所述保持组的开孔沿轴向的尺寸大于所述渐变组中所述开孔沿轴向的最大尺寸。

6.根据权利要求1所述的运输容器减震器，其特征在于，沿所述弹性件的轴向，所述缓冲件的末端超出所述弹性件，所述外壳的末端超出所述弹性件；和/或，

位于同一周向的多个所述开孔沿轴向的尺寸一致，位于同一周向的多个所述开孔沿周向的尺寸一致。

7.根据权利要求1所述的运输容器减震器，其特征在于，位于同一周向的相邻两所述开孔之间的圆心角为60°~72°；

所述开孔的圆心角为50°~60°。

8.根据权利要求1所述的运输容器减震器，其特征在于，所述弹性件的厚度与轴向长度的比例为1：（8~15）；和/或，

所述弹性件的轴向长度为0.5~1.2m；和/或，

所述弹性件的材质为不锈钢。

9.根据权利要求1所述的运输容器减震器，其特征在于，所述缓冲件包括沿所述弹性件的轴向设置的多层缓冲板，所述缓冲板均包括套设于所述弹性件外周的柔性部以及设置于所述柔性部外周的硬质部，所述柔性部具有弹性。

10.根据权利要求9所述的运输容器减震器，其特征在于，多层所述缓冲板的所述柔性部沿所述弹性件的径向尺寸至少具有两个尺寸，多层所述缓冲板的所述硬质部沿所述弹性件的径向尺寸至少具有两个尺寸；和/或，

所述硬质部的材质为金属、陶瓷、硬质合金和复合材料中的一种，所述柔性部的材质为橡胶、硅胶和粘弹性聚合物中的一种。

11.根据权利要求1所述的运输容器减震器，其特征在于，所述外壳包括呈筒状的壳体、分列于所述壳体两端的盖板和支撑板，所述支撑板呈中间具有通孔的环状，所述支撑板的外端与所述壳体齐平，内端向内超出所述壳体，以用于支撑所述缓冲件，所述盖板与所述缓冲件通过紧固件连接。

12.根据权利要求11所述的运输容器减震器，其特征在于，所述壳体包括沿轴向依次设置的第一筒和第二筒，所述第一筒的两端均开口，所述第一筒的口径沿靠近所述第二筒的方向逐渐增大，所述第二筒的口径一致；和/或，

所述缓冲件包括两缓冲板，两所述缓冲板分别对应所述第一筒和所述第二筒。

13.根据权利要求11所述的运输容器减震器，其特征在于，所述盖板上设有向所述支撑板方向凸伸的一定位台，所述定位台伸入所述弹性件内。