一种用于承受集中载荷集装箱的缓冲装置以及集装箱的制作方法

本申请涉及一种集装箱部件，尤其涉及一种用于承受集中载荷集装箱的轻质化缓冲装置以及集装箱。

背景技术：

集装箱可用于装载飞行器以及作为飞行器的发射平台，飞行器装载于集装箱内。

现有技术中，集装箱通过四周的脚件以及与脚件配合的脚件栓固定在货船或半挂车上，集装箱底部除脚件支撑位置，其他区域均处于悬空状态。

在飞行器发射过程中，飞行器会产生后坐力，使得集装箱的底部承受局部集中载荷(30t以上的集中载荷作用)。为了防止集装箱承受局部集中载荷时产生破坏，通常采用钢结构对集装箱机进行局部结构加强。

但是，采用钢结构，容易对集装箱体造成较大瞬间振动，在多次承受局部集中载荷之后甚至容易破坏集装箱体本身，影响集装箱内的设备运行。

技术实现要素：

鉴于上述的分析，本申请旨在提供一种用于承受集中载荷集装箱的轻质化缓冲装置以及集装箱，解决了现有技术中的集装箱承受局部集中载荷、加强钢结构容易对集装箱体造成较大瞬间振动的问题。

本申请的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本申请提供了一种用于承受集中载荷集装箱的缓冲装置，包括顶板、弹性缓冲板、芯板和弹性底板，顶板固定在弹性缓冲板的上端面，芯板固定在弹性缓冲板的下端面，弹性底板固定在芯板的下端面。

在一种可能的设计中，弹性缓冲板和弹性底板的结构为两层结构，弹性缓冲板的两层之间的接触面为锯齿形；弹性底板的两层之间的接触面为锯齿形。。

在一种可能的设计中，锯齿形的齿形为圆弧形，且圆弧角大于180°。

在一种可能的设计中，锯齿形的齿形为三角形或矩形。

在一种可能的设计中，弹性缓冲板包括多个平行布置的缓冲板弹簧组件以及包裹缓冲板弹簧组件的缓冲板弹性材料；弹性底板包括多个平行布置的底板弹簧组件以及包裹底板弹簧组件的底板弹性材料。

在一种可能的设计中，缓冲板弹簧组件包括缓冲板弹簧以及设于缓冲板弹簧两端的缓冲板接触件；底板弹簧组件包括底板弹簧以及设于底板弹簧两端的底板接触件。

在一种可能的设计中，顶板远离弹性缓冲板的表面形成耐磨纹。

在一种可能的设计中，弹性缓冲板与芯板之间设有转接板，转接板朝向芯板的一侧形成有耐磨纹。

在一种可能的设计中，耐磨纹的凹陷处填充润滑油。

本申请还提供了一种集装箱，包括上述缓冲装置，弹性缓冲板固定在集装箱底部。

与现有技术相比，本申请至少可实现如下有益效果之一：

a)本申请提供的用于承受集中载荷集装箱的缓冲装置，加装在集装箱的底面，在受到局部集中载荷时，相当于在四周脚件的基础上增加集装箱底面的支撑点，减少了集装箱底部的悬空面积，局部集中载荷能够通过顶板、弹性缓冲板、芯板和弹性底板传递至集装箱接触面。

b)本申请提供的用于承受集中载荷集装箱的缓冲装置，由于弹性缓冲板和弹性底板为弹性结构，进行两次隔振，使集装箱体与缓冲装置解耦，防止集中载荷传递给集装箱箱体，在集中载荷的传递过程中能够吸收一部分的载荷，从而进一步减小集装箱底面所承受的局部集中载荷。

c)本申请提供的用于承受集中载荷集装箱的缓冲装置，能够满足国际标准集装箱的运输要求，集装箱在货船和半挂车上运输时通过四周的脚件与脚件销进行紧固，缓冲装置自身有变形能力，集装箱进行运输时，缓冲装置可以整体向集装箱箱体内部变形，使缓冲装置的底板高于紧固脚件底面，缓冲装置不会与脚件之间产生过约束。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本申请的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本申请实施例一的用于承受集中载荷集装箱的缓冲装置的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本申请实施例一的用于承受集中载荷集装箱的缓冲装置中芯板的结构示意图；

图4为本申请实施例一的用于承受集中载荷集装箱的缓冲装置中弹性缓冲板或弹性底板的第一种结构示意图；

图5为本申请实施例一的用于承受集中载荷集装箱的缓冲装置中弹性缓冲板或弹性底板的第二种结构示意图；

图6为本申请实施例一的用于承受集中载荷集装箱的缓冲装置中弹性缓冲板或弹性底板的第三种结构示意图；

图7为本申请实施例二的集装箱的结构示意图；

图8为本申请实施例二的集装箱与缓冲装置的位置示意图。

附图标记：

1-顶板；2-弹性缓冲板；3-限位组件；4-转接板；5-芯板；6-弹性底板；7-集装箱。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本申请的优选实施例，其中，附图构成本申请的一部分，并与本申请的实施例一起用于阐释本申请的原理。

实施例一

本实施例提供了一种用于承受集中载荷集装箱的缓冲装置，参见图1至图6，包括依次连接的顶板1、弹性缓冲板2、芯板5和弹性底板6。具体来说，顶板1固定在弹性缓冲板2的上端面，用于提供弹性缓冲板2上端面的支撑作用，使得放置在上述缓冲装置上的飞行器不发生倾斜；芯板5固定在弹性缓冲板2的下端面，作为上述缓冲装置的主体结构支撑件；弹性底板6固定在芯板5的下端面，弹性缓冲板2和弹性底板6作为主要缓冲件。

实施时，将弹性缓冲板2固设于集装箱内的底面，弹性缓冲板2和顶板1位于集装箱内，芯板5向外延伸使得弹性底板6与集装箱接触面(例如，货船船板)相接触。当集装箱底部承受局部集中载荷时，局部载荷依次通过顶板1、弹性缓冲板2、芯板5和弹性底板6传递至集装箱接触面。

与现有技术相比，本实施例提供的用于承受集中载荷集装箱的缓冲装置，加装在集装箱的底面，在受到局部集中载荷时，相当于在四周脚件的基础上增加集装箱底面的支撑点，减少了集装箱底部的悬空面积，局部集中载荷能够通过顶板1、弹性缓冲板2、芯板5和弹性底板6传递至集装箱接触面。同时，由于弹性缓冲板2和弹性底板6为弹性结构，进行两次隔振，使集装箱体与缓冲装置解耦，防止集中载荷传递给集装箱箱体，在集中载荷的传递过程中能够吸收一部分的载荷，从而进一步减小集装箱底面所承受的局部集中载荷。

此外，安装有上述缓冲装置的集装箱能够满足国际标准集装箱的运输要求，集装箱在货船和半挂车上运输时通过四周的脚件与脚件销进行紧固，缓冲装置自身有变形能力，集装箱进行运输时，缓冲装置可以整体向集装箱箱体内部变形，使缓冲装置的底板高于紧固脚件底面，缓冲装置不会与脚件之间产生过约束。

由于顶板1与飞行器接触，飞行器发射过程中，两者之间会产生摩擦，为了提高顶板1的耐磨性，顶板1可以采用耐磨钢板，在上述顶板1远离弹性缓冲板2的表面形成耐磨纹，这样，耐磨纹的设计，减小了顶板1与飞行器之间的摩擦系数，从而能够提供顶板1的耐磨性，使其能够在经受反复摩擦后不会发生过度磨损。

同样地，考虑到固定连接的稳定性问题，各部件之间不可避免的会发生摩擦，为了提高弹性缓冲板2与芯板5之间的耐磨性，两者之间可以设置转接板4，转接板4朝向芯板5的一侧形成有耐磨纹。这样，当弹性缓冲板2与芯板5之间发生相对位移、产生摩擦时，由于弹性缓冲板2(由弹性材料制成)与转接板4之间的摩擦系数大于转接板4与芯板5之间的摩擦系数，转接板4与芯板5会产生相对位移，耐磨纹的设置能够减少两者之间的磨损，从而提高缓冲板与芯板5之间的耐磨性。

为了进一步提高缓冲板与芯板5之间的耐磨性，上述耐磨纹的凹陷处可以填充润滑油。

值得注意的是，飞行器在发射过程中，由于缓冲装置不仅会受到竖直方向的力，还可能会受到水平方向的力，使得各个部件之间产生水平位移的趋势，为了避免弹性缓冲板2和弹性底板6在受到水平方向的力时发生破坏，弹性缓冲板2和弹性底板6的结构均可以为两层结构，两层之间的接触面为锯齿形。这样，当缓冲装置受到水平方向的力时，弹性缓冲板2和弹性底板6的锯齿形接触面处会先发生相对位移，适应水平方向上的位移，当水平方向上的力消失时，锯齿形的接触面具有回弹导向性，使得弹性缓冲板2和弹性底板6回复至原始位置，从而避免了弹性缓冲板2和弹性底板6发生不规则、不可逆的破坏性形变。

具体来说，弹性缓冲板2可以包括第一缓冲板以及与第一缓冲板层叠的第二缓冲板，第一缓冲板与第二缓冲板的接触面为锯齿形；弹性底板6可以包括第一底板以及与第一底板层叠的第二底板，第一底板与第二底板的接触面为锯齿形。

示例性的，上述锯齿形的齿形可以为三角形、矩形或圆弧形。从加工的角度考虑，齿形可以选择三角形或矩形；从连接稳定性的角度考虑，齿形可以选择圆弧形，且圆弧形的角度大于180°，这是因为，以弹性缓冲板2为例，当第一缓冲板和第二缓冲板的接触面为锯齿形，且锯齿形的齿形为角度大于180°的圆弧形时，第一缓冲板可以设置多个圆弧形凸起，第二缓冲板可以设置多个与上述圆弧形凸起配合的圆弧形凹槽，圆弧形凸起插入圆弧形凹槽，由于圆弧形的角度大于180°，也就是说，圆弧形凹槽的槽口处长度小于圆弧形凸起的直径，从而能够将圆弧形凸起限定在圆弧形凹槽中，两者之间仅会发生水平方向上的位移，竖直方向上基本上不会发生位移，从而减少了圆弧形凸起脱出圆弧形凹槽的情况发生。

为了避免竖直方向的力过大对弹性缓冲板2和弹性底板6造成破坏性损伤，弹性缓冲板2和弹性底板6也可以为复合结构，弹性缓冲板2可以包括多个平行布置的缓冲板弹簧组件以及包裹缓冲板弹簧组件的缓冲板弹性材料，弹性底板6可以包括多个平行布置的底板弹簧组件以及包裹底板弹簧组件的底板弹性材料。当竖直方向上的力较小时，主要由缓冲板弹性材料和底板缓冲材料作为缓冲组件，两者发生一定的弹性形变；当竖直方向上的力较大时，缓冲板弹性材料和底板缓冲材料弹性形变达到一定程度时，缓冲板弹性组件和底板弹簧组件开始受力发生弹性形变，作为主要缓冲组件，从而能够避免在竖直方向的力过大对弹性缓冲板2和弹性底板6造成破坏性损伤。

为了避免缓冲板弹簧组件的两端刺穿缓冲板弹性材料，该缓冲板弹簧组件包括缓冲板弹簧以及设于缓冲板弹簧两端的缓冲板接触件，缓冲板接触件的直径大于或等于缓冲板弹簧的直径；同样地，为了避免底板弹簧组件的两端刺穿底板弹性材料，该底板弹簧组件包括底板弹簧以及设于底板弹簧两端的底板接触件，底板接触件的直径大于或等于底板弹簧的直径。

需要说明的是，上述弹性缓冲板2和弹性底板6可以采用弹性材料制例如，低密度橡胶或者聚氨酯树脂等，转接板4和芯板5可以采用铝合金材料，另采用辐条结构形式设计芯板5，实现缓冲装置轻质化，保证集装箱在起吊过程中不会发生缓冲板撕裂而使缓冲装置下坠的情况。

实施例二

本实施例提供了一种集装箱，包括实施例一提供的用于承受集中载荷集装箱的缓冲装置，集装箱7的箱体底部开设用于防止缓冲装置的安装孔8(例如，方形孔或圆形孔)，缓冲装置位于该安装孔8中，弹性缓冲板2固定在集装箱7底部，弹性缓冲板2和顶板1位于集装箱7内，芯板5向外延伸使得弹性底板6与集装箱接触面(例如，货船船板)相接触，参见图7至图8。

与现有技术相比，本实施例提供的集装箱的有益效果与实施例一提供的用于承受集中载荷集装箱的缓冲装置基本相同，在此不一一赘述。

为了防止缓冲装置在集装箱7上发生横向窜动，上述集装箱还包括用于对缓冲装置进行横向限位的限位组件3。示例性地，上述限位组件3可以包括多个设于安装孔侧壁的限位板，该限位板的内侧与芯板5或转接板4接触，从而能够对整个缓冲装置进行横向限位，避免其发生晃动。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。