一种绳式能量隔断缓冲装置及座椅

1.本实用新型属于振动与冲击领域，具体涉及一种绳式能量隔断缓冲装置及座椅。


背景技术：

2.军用车辆运行工况与民用车有相当大的区别，非铺装道路居多，在日常行驶过程中，需要防止能量隔断装置核心零部件产生疲劳，所以需要更多的安全机制来应对日常车辆颠簸造成的冲击，并且在爆轰来临时可以及时脱离，由核心能量隔断缓冲装置进行能量隔断与缓冲。当爆炸物爆炸瞬间，巨大的瞬态冲击力第一时间使车身发生局部效应，迅速挤压乘员生存空间，然后车辆出现整体效应，车辆被巨大冲击力冲离地面，继而产生跌落效应与后续效应。
3.目前，我国在爆炸防护关键技术的研究还不够完全成熟。面对上述情况，国外正在研究相关装置，现主要有带式悬挂于车体和弹簧加阻尼器两大类，带式不与地面接触，来降低爆炸冲击的损伤，而弹簧加阻尼器则是通过阻尼器的快速反应来衰减爆炸冲击的能量。但是两者可靠性还不够好，对于冲击的防护效果不稳定。文献“车辆防护座椅性能及缓冲吸能器参数研究”，熊鹏宇等，科学技术与工程,2019,19(27):374
‑
379.中指出金属式的能量隔断装置防护效果较好，且在关键时刻运行稳定，但其提出的带式吸能器安装复杂，缺少安全机构，在日常使用中难以避免核心元件疲劳，且整体重量与体积较大，不方便后期维护。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种绳式能量隔断缓冲装置。
5.实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种绳式能量隔断缓冲装置，包括立柱，上扣件，下扣件，对接件，安全保护机构和由能量隔断盒，钢销，隔断钢丝组成的能量隔断缓冲机构；
6.所述能量隔断盒固定设置在立柱上，所述上扣件和下扣件套设在立柱上，上扣件和下扣件通过对接件与待固定装置固定连接，所述能量隔断盒表面设有两个钢销和两个凸台，两个钢销位于同一水平面，两个凸台中部开设槽口，且分别设置在能量隔断盒的上部和下部，所述隔断钢丝为封闭式，一端套设在上扣件上，穿过凸台的槽口后，绕在两个钢销的外侧后穿过相对凸台的槽口后，另一端套设在下扣件上；
7.所述上扣件和下扣件内均设有安全保护机构，所述安全保护机构在小冲击时保持设备的稳定性，大冲击时失效启动能量隔断缓冲机构，通过隔断钢丝的反复折弯和恢复，将冲击能量隔断。
8.进一步的，所述上扣件和下扣件的一侧设有槽口，所述对接件为t型结构，底部通过螺栓与带固定装置相连，顶部直接插入上扣件和下扣件的槽口，通过插销或螺栓紧固，需要保护的设备固定于立柱上。
9.进一步的，两个钢销之间的距离可调，所述隔断钢丝的直径根据防护要求调整。
10.进一步的，还包括限位片，所述限位片与上扣件或下扣件通过螺栓连接，实现对隔
断钢丝的限位。
11.进一步的，所述限位片的横截面为l型，l型的两个侧面分别位于上扣件或下扣件相邻的两个面上。
12.进一步的，所述安全保护机构包括弹簧卡圈，弹片和滑套；
13.所述上扣件和下扣件中部均设有供立柱穿过的通孔，通孔内壁下侧设有环形台阶用于固定滑套的下端，台阶上设有相对的矩形槽用于放置弹片，所述立柱与弹片相对的位置设有通孔供弹片穿过；所述通孔内壁上侧设有环形槽，用于装配弹簧卡圈，所述弹簧卡圈卡设在环形槽后固定滑套的上端。
14.进一步的，所述滑套的材质为铜或铜合金，所述上扣件，下扣件以及立柱的材质为铝或铝合金。
15.进一步的，所述弹片的材质为高锰钢，弹片的数量和尺寸根据防护性能、启动载荷和稳定性要求选择。
16.进一步的，所述能量隔断盒与上扣件的初始距离根据外界机构所需空间调节设定。
17.一种座椅，包括上述的绳式能量隔断缓冲装置。
18.本实用新型与现有技术相比，其显著优点在于：
19.1.本技术采用了安全机构来保证日常使用时的稳定性，使用能量隔断缓冲机构来隔断缓冲瞬态大冲击的巨大能量，相互配合，相辅相成。
20.2.本技术通过弹片、滑套、弹簧卡圈、上扣件和下扣件之间相互配合，保护运输装备的稳定性与能量隔断缓冲机构的独立性。滑套、上扣件、下扣件和立柱相互配合，保证立柱滑动时的顺畅性。
21.3.能量隔断缓冲机构核心零部件为绳式隔断钢丝，具有很好的柔韧性与高达20985.8n的断破拉力，其由于特定的安装方式，可以在大冲击下进行五段折弯与复原，可通过改变隔断钢丝直径与钢销间距，来应对不同的防护要求，进一步提高了该装置的实用性。
22.4.对接件采用t型结构，底部可直接与外界通过螺栓或焊接连接，顶部直接可插入上扣件与下扣件，通过插销固定，安装于拆装方便快捷，后期维护简单。
23.5.本技术提供的绳式能量隔断缓冲装置，响应频率较高，在爆炸大冲击下能量隔断缓冲效果好。
附图说明
24.图1为本实用新型的绳式能量隔断缓冲装置三维示意图。
25.图2为本实用新型的绳式能量隔断缓冲装置主视图。
26.图3为本实用新型的绳式能量隔断缓冲装置左视图。
27.图4为本实用新型的绳式能量隔断缓冲装置的安全保护机构示意图。
28.图5为本实用新型的绳式能量隔断缓冲装置的安全保护机构的剖视图。
29.图6为本实用新型的绳式能量隔断缓冲装置运用于座椅上的安装示意图。
30.附图标记说明：
[0031]1‑
立柱，2
‑
弹簧卡圈，3
‑
弹片，4
‑
对接件，5
‑
上扣件，6
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滑套，7
‑
能量隔断盒， 8
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钢销，9
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隔断钢丝，10
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下扣件，11
‑
限位片。
具体实施方式
[0032]
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
[0033]
本技术的目的在于提供一种绳式能量隔断缓冲装置，运用安全机构与能量隔断缓冲机构来隔断缓冲来自于外界沿立柱轴向的瞬态大冲击，通过固定平台力，有效降低传至人员与设备的冲击，从而保护人员与设备免收损害。
[0034]
所述连接机构包括立柱1、上扣件5、下扣件10和对接件4，所述对接件4 为t型结构，底部可通过螺栓与外界相连，顶部可直接插入上扣件5和下扣件 10预留槽口，通过插销或螺栓紧固，需保护设备或人员通过其余装置固定于立柱1上。
[0035]
所述安全保护机构如图4所示，设置于连接机构内部，由弹簧卡圈2、弹片 3和滑套6组成，所述弹片3两端设置在上扣件5内圈底部预留槽口，其上表面与滑套6接触，并从立柱1中间开口穿过，从而限制沿立柱1轴向位移，日常行驶时承担立柱所携带重量。
[0036]
所述滑套6分别设置于上扣件5和下扣件10内，保证立柱1轴向滑动的顺畅性，其上端面与弹簧卡圈2接触。与所述弹簧卡圈2设置于滑套6上端，且分别镶嵌于上扣件5和下扣件10预留槽口内，对滑套6起固定作用。
[0037]
在面临来自立柱1轴向冲击时，能量快速经对接件4、上扣件5和下扣件10 传入，传导至弹片3时，由于弹片3可以进行轻微形变和耐疲劳的特点，可以在上扣件5和下扣件10中反复轻微弹动，起着缓冲和稳定的作用。
[0038]
所述能量隔断缓冲机构包括分为能量隔断盒7、钢销8和隔断钢丝9，所述能量隔断盒7通过螺栓设置在立柱1上，隔断钢丝缠绕于上扣件5和下扣件10 预留槽口之间，在面对冲击时，始终与对接件4、上扣件5和下扣件10保持固定；所述钢销8设置于能量隔断盒7内，与隔断钢丝9直接装配。
[0039]
能量隔断缓冲机构在遭遇沿立柱1轴向瞬态大冲击时，当冲击超过弹片3 的极限受力，弹片3会发生脆性折断，立柱1处于悬空状态，仅与隔断钢丝9 保持主要传力关系，并随之带动能量隔断盒7和钢销8开始运动，因为隔断钢丝 9两端固定于上扣件5和下扣件10，所述上扣件5和下扣件10与对接件4保持相对固定，所以能量隔断盒7和钢销8将隔断钢丝9进行快速反复折弯和恢复，从而将巨大的冲击能量隔断。
[0040]
所述钢销8和隔断钢丝9根据所需防护性能、启动载荷和稳定性要求，数量与尺寸可以改变。根据防护要求调节所述能量隔断缓冲机构的能量隔断盒7和连接机构中上扣件5的初始距离，从而提高该机构的实用性与适应性。
[0041]
如图5所示，该绳式能量隔断缓冲装置运用于防护型座椅时的安装示意图，所述能量隔断缓冲机构在整体效应与跌落效应中发挥作用，将瞬态大冲击的能量进行隔断缓冲，进一步保障人员与设备安全。