专利名称：一种复合消能防撞元件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及公路、铁路和航道的交通安全领域，具体涉及一种复合消能防撞元件。
背景技术：
近20年年来，中国交通事业得到了长足发展，无论在总量上还是在质量上都实现了重大突破，2007年底中国公路总里程达到357. 3万公里，其中高速公路5. 36万公里，取得了举世瞩目的成就，但是由于车辆/船舶自身，人为及天气原因引起的碰撞事故屡见不鲜，严重的撞击事故导致社会和经济灾难的例子不胜枚举。因此，国内外的道路建筑物防撞设施已备受关注，防撞装置是一种防止驶离行车道(或航道)的车辆(或船舶)撞上固定装置(或桥墩)的保护设施，是解决碰撞安全问题必不可少的装置。对于防撞装置的设计主要包括两点，第一，防撞装置可以吸收碰撞能量，第二，防撞装置需要为驶离行车道(或航道)的车辆(或船舶)提供导向作用，使其回到行驶方向。防撞装置的核心便是消能防撞元件，现在常用的消能防撞元件有各种结构形式，其中C型和E型的片状结构为经常采用的单体的结构形式，利用弹塑性钢板压溃和撕裂吸能原理设计，具有很好的吸能效果，但是在受到变形后无法恢复，并且不宜长期户外使用。若采用弹簧结构，防撞装置无法消耗能量，弹簧的反弹力也会对乘员造成二次伤害。
发明内容本实用新型的目的是提供一种复合消能防撞元件，在消耗外部撞击力并实现导向作用的同时，解决受到变形后无法恢复或反弹力会对乘员造成二次伤害的问题。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种复合消能防撞元件，包括单体，所述单体的两端设置有连接孔，其特征在于所述单体的外部包裹有复合橡胶层，连接孔贯通复合橡胶层。所述单体为C型或E型的片状结构。所述单体的凹陷侧的复合橡胶层的厚度从中间向两端渐薄设置，单体的凸出侧的复合橡胶层的厚度均匀，且凹陷侧中间的厚度大于凸出侧上的复合橡胶层厚度和单体侧面的复合橡胶层厚度。所述单体为多个，多个单体间距均匀叠放设置于复合橡胶层内。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和效果I、变形后恢复好将钢制的单体和复合橡胶硫化为整体形成复合型消能防撞元件，在受到外力撞击时，既能通过C型钢板的塑性变形消耗能量，又能通过主受压区橡胶的弹性恢复力而使钢板恢复原来形状，同时可以为防撞装置提供到导向力，消能防撞的作用明显。2、成本低采用的C型结构的钢材滞回特性稳定，滞回变形能力强，在设计同阻尼力的消能单体的情况下，可以节省钢材用量，也可以降低消能单体的刚度。[0014]3、减小反弹力对成员造成二次伤害复合消能防撞元件在受压时，C型结构产生弹塑性变形吸收大部分能量，伴随着产生反弹力，由于复合橡胶弹性恢复力及其对钢板的牵制作用，消能防撞元件缓慢恢复原来形状，从而减小反弹力对成员造成二次伤害。4、使用寿命长复合型消能防撞单体在受到冲击作用时保证橡胶和钢板可以共同作用，因此可提高整体的耐候、耐腐及耐用等特性。
图I是本使用新型结构示意图；图2是图I的A-A剖面图；图3是图2的B-B剖视图；图4是第二个实施例的结构示意图；·图5是第三个实施例的结构示意图； 图6是使用方法示意图；图7是另一种使用方法示意图。附图标记说明如下I 一复合橡胶层主受拉区；2 —钢板；3 —复合橡胶层主受压区；4 一连接孔，5 —连接件。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型进行详细地描述。实施例1，参见图1-3，一种复合消能防撞元件，包括C型的单体2，所述单体2的两端设置有连接孔4，所述单体2的外侧包裹有复合橡胶层，连接孔4贯通复合橡胶层。所说单体的凹陷侧的复合橡胶层的厚度从中间向两端渐薄设置，单体的凸出侧的复合橡胶层的厚度均匀，且凹陷侧中间的厚度大于凸出侧上的复合橡胶层厚度和单体侧面的复合橡胶层厚度。所说复合橡胶层通过硫化工艺包裹于单体的外部。受到外界沿着消能防撞元件的连接线方向撞击时，整个单体压缩变形吸收外荷载的能量，依靠复合消能防撞单体的较大可恢复变形来缓冲撞击力，让外界撞击物转向滑走。因主受压区3包裹的厚度大于主受拉区I内的包裹厚度，在大变形后由于橡胶的弹性回复力使单体2恢复原来的形状。实施例2，参见图I、图3和图4，一种复合消能防撞元件，包括多个C型的单体，所述单体的两端设置有连接孔，多个单体间距均匀叠放，外部包裹有复合橡胶层，连接孔贯通复合橡胶层。所说单体的凹陷侧的复合橡胶层的厚度从中间向两端渐薄设置，单体的凸出侧的复合橡胶层的厚度均匀，且凹陷侧中间的厚度大于凸出侧上的复合橡胶层厚度和单体侧面的复合橡胶层厚度。所说复合橡胶层通过硫化工艺包裹于单体的外部。实施例3，参见图5，一种复合消能防撞元件，包括E型的单体2，所述单体2的两端设置有连接孔4，所述单体2的外侧包裹有复合橡胶层，连接孔4贯通复合橡胶层。所说单体的凹陷侧的复合橡胶层的厚度从中间向两端渐薄设置，单体的凸出侧的复合橡胶层的厚度均匀，且凹陷侧中间的厚度大于凸出侧上的复合橡胶层厚度和单体侧面的复合橡胶层厚度。所说复合橡胶层通过硫化工艺包裹于单体的外部。[0030]参见图6，使用时可以将多个本使用新型通过连接件5实现串联形式的连接，即将相邻的结构间的连接孔通过连接件进行连接，本实施例中两个形成了 E型结构。这样可根据实际需要扩展为两个及两个以上的基础单体并联的排布形式以增大消能防撞单体的力学性能。其中将C型单体以串联的方式连接，可以增大防撞装置的变形位移；将(型单体以并联的方式连接，可以增大防撞装置的刚度。参见图7，这是两个本实用新型形成的S型结构，多个本实用新型通过连接件进行连接时，也可以形成波浪形。
权利要求1.一种复合消能防撞元件，包括单体(2)，所述单体(2)的两端设置有连接孔(4)，其特征在于 所述单体(2)的外部包裹有复合橡胶层，连接孔(4)贯通复合橡胶层。
2.如权利要求I所述的一种复合消能防撞元件，其特征在于 所述单体(2)为C型或E型的片状结构。
3.如权利要求2所述的一种复合消能防撞元件，其特征在于 所述单体(2)的凹陷侧的复合橡胶层的厚度从中间向两端渐薄设置，单体(2)的凸出侧的复合橡胶层的厚度均匀，且凹陷侧中间的厚度大于凸出侧上的复合橡胶层厚度和单体侧面的复合橡胶层厚度。
4.如权利要求I或2或3所述的一种复合消能防撞元件，其特征在于 所述单体(2)为多个，多个单体(2)间距均匀叠放设置于复合橡胶层内。
专利摘要本实用新型涉及应用于公路、铁路和航道等交通安全领域的复合型消能防撞元件技术领域，具体涉及一种复合消能防撞元件。本实用新型要解决受到变形后无法恢复或反弹力会对乘员造成二次伤害的问题。所采用的技术方案为一种复合消能防撞元件，包括单体，所述单体的两端设置有连接孔，所述单体的外部包裹有复合橡胶层，连接孔贯通复合橡胶层。所述单体为C型或E型的片状结构。本实用新型的优点是复合消能防撞元件在受到外力撞击时，既能通过钢板的塑性变形消耗能量，又能通过主受压区橡胶的弹性回复力而使钢板恢复原来形状，同时可以为防撞装置提供导向力，并且由橡胶层包裹阻尼材料可提高整体的耐候、耐腐及耐用等特性。
文档编号E01F15/00GK202705954SQ201220414088
公开日2013年1月30日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者葛胜锦, 潘长平, 王伟, 彭泽友, 杨高潮, 赵振宇, 康琦, 王建强, 史春娟, 史贵君, 王永祥, 汪明天, 刘乐, 孙红兰 申请人:西安中交土木科技有限公司