[发明专利]一种拉压式吸能缓冲装置

说明书

本发明公开了一种拉压式吸能缓冲装置，包括第一吸能构件、第二吸能构件、拉压杆和紧固环，拉压杆上依次设置紧固环、第一吸能构件、第二吸能构件、第二吸能构件、第一吸能构件、紧固环，拉压杆嵌套在第二吸能构件内，第二吸能构件与其相邻的第二吸能构件相对设置，第一吸能构件远离第二吸能构件的一侧与紧固环相连。本发明该吸能缓冲装置既可以吸收拉伸方向上的能量，也可以吸收压缩方向上的能量，具有拉伸方向和压缩方向上的缓冲效果。

技术领域

本发明涉及缓冲装置，具体为一种拉压式吸能缓冲装置。

背景技术

多种能量吸收装置被用来消除由于冲击或其它突然的力而导致的动能。此类能量吸收装置通常使用如下方法，诸如结构构件的滞后作用、橡胶的压缩或伸长、弹簧的弯曲、金属丝的冷作或扭力杆的扭曲；流体摩擦，诸如狭窄孔的流体的流动；气体的压缩，诸如气动式减震器；受控的织物失效，诸如针脚的撕裂等。

然而，这些装置和方法通常不能与同时存在金属的拉伸或压缩、挤压吸能相匹配。另外，这些装置和方法被设计为仅在一个方向上(拉伸方向或压缩方向上)吸收能量。

因此，本领域技术人员在响应载荷或冲击力而消除动能的能量吸收装置的领域继续研发工作。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种能够吸收拉伸和压缩两个方面能量的拉压式吸能缓冲装置。

技术方案：本发明所述的一种拉压式吸能缓冲装置，包括第一吸能构件、第二吸能构件、拉压杆和紧固环，拉压杆上依次设置紧固环、第一吸能构件、第二吸能构件、第二吸能构件、第一吸能构件、紧固环，拉压杆嵌套在第二吸能构件内，第二吸能构件与其相邻的第二吸能构件相对设置，第一吸能构件远离第二吸能构件的一侧与紧固环相连。第一吸能构件、第二吸能构件是用来吸收和抵抗来自外界的拉力或压力，拉压杆主要是传递外界的拉力和压力，紧固环是用来紧固吸能缓冲装置外壳端部。

进一步地，第一吸能构件包括圆环板一、弹簧和圆环板二，圆环板一、圆环板二互相平行且同轴，弹簧分别与圆环板一、圆环板二相连，弹簧以圆环板一的中心轴为轴心，间隔0～180°形成圆周阵列。圆环板一、圆环板二的内外圆半径相同。

进一步地，第二吸能构件包括大圆环板、小圆环板和挤压单元体，大圆环板、小圆环板互相平行且同轴，挤压单元体分别与大圆环板、小圆环板相连，挤压单元体以大圆环板的中心轴为轴心，间隔0～180°形成圆周阵列。其中间隔的角度取决于大圆环板、小圆环板的内圆直径之比。挤压单元体包括长条形钢板和负泊松比结构单元，负泊松比结构单元间隔固连在长条形钢板上。负泊松比结构单元具有一定的刚度，压缩后可恢复自身形变。挤压单元体的一端与大圆环板的内侧铰接，另一端能够沿着小圆环板上的倾斜滑道转动，即使得挤压单元体以一定的角度转动。

进一步地，拉压杆包括锲块、杆体和拉头，杆体上间隔设置两个相对的锲块，杆体的一端设置拉头。锲块包括大圆环面、小圆环面和侧面，大圆环面与第一吸能构件的一端固连。

进一步地，外壳包括用于安装第一吸能构件的腔室一和用于安装第二吸能构件的腔室二，外壳是轴对称的，通过螺栓和紧固环进行紧固。第一吸能构件与腔室一通过凹槽卡接，第二吸能构件与腔室二通过凹槽卡接。

工作原理：当吸能缓冲装置受到向外的拉力时，拉压杆拉伸远离拉头的柱形第一吸能构件，压缩靠近拉头的柱形第一吸能构件，同时拉压杆远离拉头的锥形锲块挤压远离拉头的锥形第二吸能构件。当吸能缓冲装置受到向里的压力时，拉压杆拉伸靠近拉头的柱形第一吸能构件，拉伸靠近拉头的柱形第一吸能构件，同时拉压杆靠近拉头的锥形锲块挤压靠近拉头的锥形第二吸能构件。

有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著性特点：

1、传统的缓冲装置大多只能在受到压缩作用时工作，而本发明所设计的拉压式吸能缓冲装置既可以在拉头受拉伸时起到缓冲作用，也可以在拉头受到压缩作用时其缓冲作用，具有拉伸和压缩双向缓冲效果；