CN216551722U - 一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫，包括固定装置、与固定装置转动连接的防撞垫本体、设置在防撞垫本体内的纳米吸能模块和设置在固定装置和防撞垫本体之间的阻尼器组，防撞垫本体包括弧形防撞板、隔板、肋板和侧面防撞装置，弧形防撞板一端与固定装置的一端连接，另一端与侧面防撞装置的一端连接，侧面防撞装置和固定装置平行设置，侧面防撞装置和固定装置之间沿长度方向平行设置有多个隔板，其中一隔板设置在弧形防撞板的开口处，每两个隔板之间设置有多个交叉设置的肋板，本实用新型的纳米吸能防撞垫加入阻尼器，可针对冲击力预定选择力程范围，在满足纳米吸能模块高效缓冲吸能的同时能够让失速车辆平稳停下，避免恶性事故发生。
Description
技术领域
本实用新型属于道路安全防护技术领域，具体属于一种带有阻尼器的纳米防撞垫。
背景技术
公路建设事业随着经济的高速发展得到了迅猛发展，但是，恶性事故却频频发生，主要原因是由于安全防护设施防护能力不足或存在安全防护漏洞，安全防护设施作为交通事故发生时的最后一道防线，对事故的严重程度起着举足轻重的作用。
目前公路上所使用的防撞垫通过吸收车辆碰撞能量达到失控车辆安全停车或平稳导出的目的，以减少司乘人员受到严重伤害；其吸能形式有多种，大部分靠钢材变形的物理吸能方式，然而钢结构往往刚度过大，平稳性与加速度指标不易控制，而且易造成金属浪费。因此开发符合公路安全防护要求得防撞垫，对于提高公路整体防护能力是必要的。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫，主要设置在公路或隧道的交叉路口，纳米吸能防撞垫内部填充纳米吸能材料，采用纳米吸能材料多级耗能的原理，双向挤压，高效缓冲；同时加入阻尼器，可针对冲击力预定选择力程范围，同时在万向轮的配合作用下，具有一定的导向作用，在满足高效缓冲吸能的同时能够让失速车辆平稳停下，避免恶性事故发生。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫，包括固定装置、与固定装置转动连接的防撞垫本体、设置在防撞垫本体内的纳米吸能模块和设置在固定装置和防撞垫本体之间的阻尼器组，所述防撞垫本体包括弧形防撞板、隔板、肋板和侧面防撞装置，所述弧形防撞板一端与固定装置的一端连接，另一端与侧面防撞装置的一端连接，所述侧面防撞装置和固定装置平行设置，侧面防撞装置和固定装置之间沿长度方向平行设置有多个隔板，其中一隔板设置在所述弧形防撞板的开口处，每两个隔板之间设置有多个交叉设置的肋板。
进一步的，所述纳米吸能模块由高强度弹性外包层和纳米吸能材料组成，所述纳米吸能模块设置在所述弧形防撞板内壁和沿固定装置长度方向设置的肋板上。
进一步的，所述阻尼器组包括两个上下平行设置的阻尼器，所述两个阻尼器的规格一致，所述阻尼器一端与所述弧形防撞板的开口处的隔板连接，所述阻尼器的另一端连接在靠近所述弧形防撞板的固定装置上，所述阻尼器、固定装置和隔板三者围成三角空间。
进一步的，所述固定装置包括多个立柱和将多个立柱连接在一起的侧边横梁，所述立柱的底端固定在道路一侧用于对防撞垫本体进行固定，所述弧形防撞板和隔板的一端均与立柱连接。
进一步的，所述肋板为四个，所述四个肋板两两交叉安装在两个隔板之间。
进一步的，所述隔板为矩形框架，所述隔板的两端均通过合页与侧面防撞装置和固定装置连接。
进一步的，所述弧形防撞板包括两个弧形防撞体和与两个弧形防撞体旋转连接的连接轴。
进一步的，所述隔板靠近侧面防撞装置一端的底端设置有万向轮。
进一步的，所述侧面防撞装置为波纹板。
进一步的，所述波纹板为单波型、双波型或三波型。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
本实用新型提供一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫，在固定装置和防撞垫本体之间设置阻尼器，当受到失速车辆撞击时，阻尼器提供一部分能量缓冲吸收，同时撞击过程中，防撞垫本体发生一定形变，其内部装配的纳米吸能材料在受到冲击力的时候，可以瞬时响应，将外界冲击动力转化为固体-液体的界面能和摩擦热能，吸收大量能量，拦截制动车辆，并且在侧面防撞装置的引导下有效控制车辆的方向，使车辆平稳停下来，减少司乘人员伤害，保证了公路交通安全。
实用新型的纳米吸能防撞垫将纳米吸能模块设置在所述弧形防撞板内壁和沿固定装置长度方向设置的肋板上，当防撞垫本体受到撞击发生变形时，弧形防撞板压缩及肋板间相互压缩造成纳米吸能模块相互挤压，另一部分能量被纳米吸能模块吸收，实现柔性制动达到良好吸能缓冲效果。
本实用新型的防撞垫可根据所应用场景，进行选取相适应的阻尼器，达到有效控制的目的。
基于上述，本实用新型带有阻尼器的纳米吸能防撞垫在公路上使用时，遇到失速车辆能柔性压缩制动，吸收车辆碰撞能量，大幅度降低车辆碰撞瞬间冲击力，使得车辆安全停车或平稳导出，减少司乘人员伤害，保证了公路交通安全。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的整体压缩结构示意图；
图3为纳米吸能模块；
附图中：1-弧形防撞板，2-纳米吸能模块，3-阻尼器，4-立柱，5-侧边横梁，6-隔板，7- 肋板，8-万向轮，9-波纹板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
如图1-3所示，本实用新型的一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫，包括防撞垫本体、纳米吸能模块2、阻尼器组、固定装置和侧面防撞装置，其中防撞垫本体内设置有纳米吸能模块2，固定装置将防撞垫本体固定在道路一侧，固定装置和防撞垫本体之间设置有阻尼器组，阻尼器、固定装置和防撞垫本体构成三角结构；
固定装置包括多个立柱4和侧边横梁5，多个立柱4固定在道路一侧，用于防撞垫本体位置的确定及固定，多个立柱4之间由两根侧边横梁5连接用于连接立柱4并提供一定的支撑力。
防撞垫本体包括弧形防撞板1、隔板6和肋板7，其中弧形防撞板1一端与固定装置一端的立柱4连接，另一端与侧面防撞装置一端连接，固定装置和侧面防撞装置平行设置，固定装置和侧面防撞装置之间沿长度方向平行设置有多个隔板6，第一个隔板6设置在弧形防撞板1 的开口处，其一端与立柱4连接，最后一个隔板6与固定装置和侧面防撞装置的另一端连接；每两个隔板6之间设置有多个交叉设置的肋板7，沿固定装置长度方向设置的肋板7上设置有纳米吸能模块2；隔板6与固定装置之间设置有阻尼器组，阻尼器组包括上下平行设置的两个阻尼器3，阻尼器3的一端与设置在弧形防撞板1的开口处的隔板6连接，阻尼器3的另一端与靠近弧形防撞板1的侧边横梁5连接，阻尼器3、隔板6和固定装置围城三角空间；
优选的，两个阻尼器3的规格一致，阻尼器3用于控制整个防撞垫本体所受到的力程范围，阻尼器3规格由预先设定的受到冲击力的力程确定；同时防撞垫本体在阻尼器3的作用下，受到冲击力时，在测面防撞装置的支撑下，具有一定的导向作用，减缓冲击能量平稳将车辆停下，同时将车辆导向至正轨。
优选的，肋板7通常使用4个，两两交叉安装在两个隔板6之间，正常情况下7与隔板6 和固定装置围城为九宫格矩形形状，若受到撞击矩形则会压缩变成平行四边形。
优选的，九宫格结构中，沿固定装置长度方向设置的两个肋板7相向的端面上设置有纳米吸能模块2。
优选的，侧面防撞装置为波纹板9。
优选的，隔板6为矩形框架，隔板6的两端均通过合页与立柱4和波纹板9连接，合页用于方便防撞垫在撞击过程中可以实现压缩。
优选的，弧形防撞板1由两个弧形防撞体和与两个弧形防撞体旋转连接的连接轴组成，当遭遇碰撞时，弧形防撞板1的弧形结构发生变化有利于减少来自正面的冲击力，弧形防撞板1 的变化通过连接轴而发生变化。
优选的，弧形防撞板1内壁上设置有纳米吸能模块2，主要通过挤压时提供缓冲吸能功能。
优选的，纳米吸能模块2用螺栓在防撞体上固定，可以拆卸更换，循环使用。
优选的，纳米吸能模块2由高强度弹性外包层和纳米吸能材料组成。所述的高强度弹性外包层的材质为热塑性弹性体，包括但不限于聚氨酯弹性体、聚氯乙烯或橡胶。
优选的，纳米吸能材料由纳米多孔材料和非浸润性功能液体组成，吸能密度可达到30J/g 以上，常规状态下为均匀、可流动液体。
优选的，纳米吸能材料在外力冲击作用时，外界动能会迫使非浸润性功能液体流入纳米多孔材料孔道内部，将外力机械功转化为固体－液体的界面能和摩擦热能，外力撤销后，功能液体流出纳米孔道，材料可多次重复利用。
优选的，纳米吸能材料面对非线性、高速冲击甚至多次冲击时，缓冲效果优异。
优选的，隔板6靠近波纹板9一端的底端设置有万向轮8，用于使防撞垫在受到冲击力时不受方向限制压缩。
优选的，波纹板9可以为单波型、双波型、三波型，具体选型根据应用场景所选定，例如所述承受的力较大时，可选用双波型或三波型，在承受冲力时，波纹板间的摩擦力也可减缓部分冲击。
本实用新型的纳米吸能防撞垫在受到冲击力时，车辆撞击至弧形防撞板会通过连接轴发生变形，此时弧形撞击板与隔板间间距变小，同时肋板间也相互压缩，造成纳米吸能模块挤压，将一部分能量被纳米吸能材料吸收，另外肋板挤压造成部分冲击力促使阻尼器工作运行，吸收能量，提供缓冲吸能效果，同时导向，双项结合，促使车辆平稳停下，有效控制。在车辆撞击后，若纳米吸能防撞垫零部件未造成损坏，可手动进行复原。
本实用新型的纳米吸能防撞垫的制动来源于两部分，一部分是阻尼器，可根据具体应用场景进行选择阻尼器规程具有一定的经济效益，另一部分是纳米吸能材料，其主要包覆在纳米吸能模块中，在外力冲击作用时，防撞垫形变，模块间相互挤压，将外界动能传递至内部的纳米吸能材料中，会迫使非浸润性功能液体流入纳米多孔材料孔道内部，将外力机械功转化为固体－液体的界面能和摩擦热能，吸能大量的能量，在发生交通事故时，本实用新型的纳米吸能防撞垫会柔性压缩制动，在变形过程中把车辆的动能一部分转化为阻尼器内部能量耗散，另一部分能量被纳米吸能材料所吸收，双向吸能使车辆平稳停下来，从而有效的保护人员的安全。
Claims (10)
1.一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫，其特征在于，包括固定装置、与固定装置转动连接的防撞垫本体、设置在防撞垫本体内的纳米吸能模块(2)和设置在固定装置和防撞垫本体之间的阻尼器组，所述防撞垫本体包括弧形防撞板(1)、隔板(6)、肋板(7)和侧面防撞装置，所述弧形防撞板(1)一端与固定装置的一端连接，另一端与侧面防撞装置的一端连接，所述侧面防撞装置和固定装置平行设置，侧面防撞装置和固定装置之间沿长度方向平行设置有多个隔板(6)，其中一隔板(6)设置在所述弧形防撞板(1)的开口处，每两个隔板(6)之间设置有多个交叉设置的肋板(7)。
2.根据权利要求1所述的一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫，其特征在于，所述纳米吸能模块(2)由高强度弹性外包层和纳米吸能材料组成，所述纳米吸能模块(2)设置在所述弧形防撞板(1)内壁和沿固定装置长度方向设置的肋板(7)上。
3.根据权利要求1所述的一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫，其特征在于，所述阻尼器组包括两个上下平行设置的阻尼器(3)，所述两个阻尼器(3)的规格一致，所述阻尼器(3)一端与所述弧形防撞板(1)的开口处的隔板(6)连接，所述阻尼器(3)的另一端连接在靠近所述弧形防撞板(1)的固定装置上，所述阻尼器(3)、固定装置和隔板(6)三者围成三角空间。
4.根据权利要求1所述的一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫，其特征在于，所述固定装置包括多个立柱(4)和将多个立柱(4)连接在一起的侧边横梁(5)，所述立柱(4)的底端固定在道路一侧用于对防撞垫本体进行固定，所述弧形防撞板(1)和隔板(6)的一端均与立柱(4)连接。
5.根据权利要求1所述的一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫，其特征在于，所述肋板(7)为四个，所述四个肋板(7)两两交叉安装在两个隔板(6)之间。
6.根据权利要求1所述的一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫，其特征在于，所述隔板(6)为矩形框架，所述隔板(6)的两端均通过合页与侧面防撞装置和固定装置连接。
7.根据权利要求1所述的一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫，其特征在于，所述弧形防撞板(1)包括两个弧形防撞体和与两个弧形防撞体旋转连接的连接轴。
8.根据权利要求1所述的一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫，其特征在于，所述隔板(6)靠近侧面防撞装置一端的底端设置有万向轮(8)。
9.根据权利要求1所述的一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫，其特征在于，所述侧面防撞装置为波纹板(9)。
10.根据权利要求9所述的一种带有阻尼器的纳米吸能防撞垫，其特征在于，所述波纹板(9)为单波型、双波型或三波型。
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