本发明涉及防撞设备，具体为一种纳米吸能安全防护装置。
背景技术：
在煤矿生产过程中，运输安全是非常重要的一个环节，尤其是在斜巷轨道运输中。当运输车辆通过斜巷轨道发生失速事故时，会对周边的设施造成破坏，甚至对乘员造成致命伤害。
目前，煤矿斜巷轨道大多使用橡胶轮胎进行防护，车辆失速时可利用橡胶的大变形吸收能量。但该防护设施简陋，在实际使用中耗能效果一般。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明的目的是提供一种纳米吸能安全防护装置，耗能防护效果良好，为矿道运输安全提供重要保障。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种纳米吸能安全防护装置，包括耗能箱体；
耗能箱体的防护面为弹性缓冲层；
耗能箱体中填充有纳米流体吸能块，纳米流体吸能块包括吸能块弹性外包层，吸能块弹性外包层内填充有纳米流体，该纳米流体包括流体和无机非金属纳米多孔材料。
优选的，耗能箱体的防护面上设置有凹槽，凹槽中沿纵向设置有立柱，立柱上穿设有导向轮。
进一步的，导向轮包括导向轮弹性外包层，导向轮弹性外包层内填充有纳米流体，该纳米流体包括流体和无机非金属纳米多孔材料。
进一步的，导向轮外侧面凸出于耗能箱体的防护面外。
优选的，无机非金属纳米多孔材料为沸石、硅土或活性炭；流体为丙三醇或水。
优选的，立柱的两端各套设有一弹簧，立柱的端部沿周向设置有凸台，弹簧位于凸台与导向轮端部之间。
优选的，还包括用于固定耗能箱体的锚固螺栓。
优选的，耗能箱体的防护面上至少设置两个凹槽，每个凹槽中沿纵向设置一立柱。
优选的，立柱上设置多个导向轮。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明纳米吸能安全防护装置，在受到车辆碰撞时，能量首先被弹性缓冲层吸收，然后纳米流体吸能块上的吸能块弹性外包层在冲击下发生变形，同时把冲击能量传递给里面的纳米流体，使得流体进入无机非金属纳米多孔材料的孔内，从而使纳米流体吸收大量能量，从而一部分冲击能量被耗能箱体吸收，一部分冲击能量被纳米流体吸能块吸收，实现逐级耗能，减小车体损坏，降低人体伤害。本发明适用于矿井中。
进一步的，导向轮具有导向作用，防护装置在受到车辆碰撞时，在导向轮的作用下，延长碰撞缓冲时间，从而降低瞬间冲击力，有效保护乘员和车辆。
进一步的，导向轮设置成导向轮弹性外包层填充纳米流体的结构，从而使得导向轮不但具有导向的作用，还具有吸能作用，从而进一步吸收碰撞的冲击能量，实现多级耗能。
进一步的，弹簧的设置可以避免导向轮与立柱之间的刚性撞击。
附图说明
图1为本发明纳米吸能安全防护装置结构示意图。
图2为本发明中导向轮剖视图。
图3为纳米流体吸能块剖视图。
图中，纳米吸能安全防护装置结构1，立柱2，弹簧3，导向轮4，耗能箱体5，弹性缓冲层6，锚固螺栓7，纳米流体吸能块8，吸能块弹性外包层9，第一纳米流体10，导向轮弹性外包层11，第二纳米流体12。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
如图1所示，本发明所述的纳米吸能安全防护装置1，包括耗能箱体5，耗能箱体5的防护面上设置有凹槽，凹槽中沿纵向设置有立柱2，立柱2上穿设有导向轮4，导向轮4外侧面凸出于耗能箱体5的防护面外。耗能箱体5的防护面指的是使用时朝向车辆的用于安全防护的一面。
如图2所示，导向轮4能绕立柱2旋转，导向轮4包括导向轮弹性外包层11，导向轮弹性外包层11内填充有第二纳米流体12，第二纳米流体12为流体和无机非金属纳米多孔材料的混合流体。导向轮4具备导向及吸能作用。
耗能箱体5的防护面为弹性缓冲层6。
耗能箱体5中填充有纳米流体吸能块8，如图3所示，纳米流体吸能块8包括吸能块弹性外包层9，吸能块弹性外包层9内填充有第一纳米流体10，第一纳米流体10为流体和无机非金属纳米多孔材料的混合流体。纳米流体吸能块8起到多级耗能缓冲的作用。
导向轮弹性外包层和吸能块弹性外包层的材质均采用阻燃高强度柔性材料，优选采用阻燃热塑性弹性体，例如阻燃的聚氨酯弹性体、聚氯乙烯弹性体或橡胶。无机非金属纳米多孔材料为沸石、硅土或活性炭；流体为丙三醇或水。本发明使用材料均符合阻燃抗静电要求。
弹性缓冲层6的材质为热塑性弹性体。
本发明的装置还包括锚固螺栓7，用于将耗能箱体5固定在巷道墙壁上。
本发明的立柱2的两端各套设有一弹簧3，立柱2的端部沿周向设置有凸台，弹簧3位于凸台与导向轮4端部之间。弹簧3的设置可以避免导向轮4与立柱2之间的刚性撞击。弹簧3采用聚氨酯弹簧。
在一个具体实施例中，耗能箱体5的防护面上设置有两个凹槽，每个凹槽中沿纵向设置一立柱2。立柱2上设置多个导向轮4。
在一个具体实施例中，耗能箱体5的防护面及与防护面相对的侧面为曲面，曲面设计可广泛应用于矿道弯道等高危区域。
本发明纳米吸能安全防护装置的吸能原理如下：
本发明纳米吸能安全防护装置充分考虑了多级耗能、各级之间协同作用的理念，在受到碰撞时，依次发生纳米吸能导向轮旋转、耗能箱体压缩、纳米流体吸能块压缩及导向轮压缩，纳米吸能导向轮具有导向功能，能延长碰撞缓冲时间，从而降低瞬间冲击力；冲击能量首先被弹性缓冲层6吸收，然后纳米吸能导向轮上的导向轮弹性外包层和纳米流体吸能块上的吸能块弹性外包层在冲击下发生变形，同时把冲击能量传递给里面的纳米流体，流体进入无机非金属纳米多孔材料的孔内，从而使纳米流体进而吸收大量能量，逐级耗能，减小车体损坏，降低人体伤害。从而一部分冲击能量被纳米吸能导向轮和纳米流体吸能块吸收，一部分被耗能箱体吸收，有效保护乘员和矿道巷壁。
本发明制作方便，安装方便，耗能效果良好，可导向，适用于矿井运输，将本发明具有导向功能和耗能功能一体的防护装置安装在煤矿斜巷道路两侧墙壁上，减少无轨胶轮车失速对乘员造成的伤害，降低对周围固定设施的破坏，为矿道运输安全提供重要保障，适合大规模生产。
1.一种纳米吸能安全防护装置，其特征在于，包括耗能箱体(5)；
耗能箱体(5)的防护面为弹性缓冲层(6)；
耗能箱体(5)中填充有纳米流体吸能块(8)，纳米流体吸能块(8)包括吸能块弹性外包层(9)，吸能块弹性外包层(9)内填充有纳米流体，该纳米流体包括流体和无机非金属纳米多孔材料。
2.根据权利要求1所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，耗能箱体(5)的防护面上设置有凹槽，凹槽中沿纵向设置有立柱(2)，立柱(2)上穿设有导向轮(4)。
3.根据权利要求2所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，导向轮(4)包括导向轮弹性外包层(11)，导向轮弹性外包层(11)内填充有纳米流体，该纳米流体包括流体和无机非金属纳米多孔材料。
4.根据权利要求2所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，导向轮(4)外侧面凸出于耗能箱体(5)的防护面外。
5.根据权利要求1所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，无机非金属纳米多孔材料为沸石、硅土或活性炭；流体为丙三醇或水。
6.根据权利要求1所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，立柱(2)的两端各套设有一弹簧(3)，立柱(2)的端部沿周向设置有凸台，弹簧(3)位于凸台与导向轮(4)端部之间。
7.根据权利要求(1)所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，还包括用于固定耗能箱体(5)的锚固螺栓(7)。
8.根据权利要求1所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，耗能箱体(5)的防护面上至少设置两个凹槽，每个凹槽中沿纵向设置一立柱(2)。
9.根据权利要求1所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，立柱(2)上设置多个导向轮(4)。