一种轻量化复合式防波装置

1.本发明涉及移动式液体运输罐车防波技术领域，特别是涉及一种轻量化复合式防波装置。


背景技术：

2.移动式罐车在行进的过程中由于加速行驶、弯道转向、紧急制动、上下坡和道路颠簸，罐体内部的液体会发生晃动并对罐体结构产生附加的冲击载荷，造成罐车重心不稳、各壁面受力不均匀，使罐体的使用寿命降低，严重的还会造成车祸，威胁生命安全。
3.防波装置对移动式罐车来说是一个不可或缺的结构，它的作用是减缓容器内危险液体的晃动，并使晃动的液体尽快恢复到平稳状态，改善汽车行驶的平稳性；防波装置布置时需要在罐体中均匀设置，从而将罐体内部空间均匀分割，用于防止剧烈晃动的液体对设备造成损伤。
4.现有的防波装置中可以大致分为四类：纯板式防波装置，主要用于抑制液体流动，该类型的防波装置是依靠罐体结构变形去吸收晃动液体所包含的能量，罐体易发生变形，且若要保证罐体结构强度，防波装置设计的厚度较大，这使得结构重量大幅增加。开孔板式防波装置，主要作用是在防止液体晃动的同时便于液体流通，晃动的液体遇到防波装置时，部分液体会通过装置上的导流孔进入罐体的下一个腔室，另一部分液体会被阻挡在原来的腔室内，该装置与相同面积的纯板式防波装置相比重量相同，防波效果略好。百叶窗式防波装置可以在调节压力的同时防止液体涌动，由于该防波装置的各个防波板与罐体横截面之间都有一定的夹角，因此撞击防波装置的液体会和其所携带的冲击同时被分散开，此类型防波装置具有良好的抗液体冲击效果，但装置本身的重量较前两种类型并未减轻；组合式防波装置，可以由多种类型的防波板组成，也可以由同类型不同型式的防波板组成，通过抑制液体流动和调节液体冲击力达到提高防波的效果，但防波装置重量很难减轻。据统计，道路运输车辆重量减少10％，燃油消耗降低7％，碳排放量降低8％，制动距离降低5％。因此，通过降低移动式液体运输罐车构件，实现移动式液体运输罐车的减重具有重要的工程应用价值。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种轻量化复合式防波装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现在保证防波装置的结构刚度和强度的前提下，减轻防波装置的重量，降低液体晃动时对罐体结构造成的冲击并且使晃动的液体尽快恢复平稳状态。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种轻量化复合式防波装置，包括罐体，所述罐体内沿轴线方向等间距设置有若干防波机构；
7.所述防波机构包括两个面板；两所述面板之间设置有分隔组件；两所述面板侧面底部均开设有缺口；两所述面板上均开设有多个缓冲孔；所述分隔组件两侧面分别与两所述面板固接；所述分隔组件与两个所述面板之间形成多个空腔；所述空腔内设置有填充层；
所述填充层各端面均开设有若干开孔，且若干所述开孔相互连通。
8.优选的，所述分隔组件包括若干连接杆；若干所述连接杆相互连接形成格栅结构；所述连接杆上开设有若干导流孔；所述导流孔连通任意相邻的两个所述空腔。
9.优选的，若干所述缓冲孔分为若干缓冲孔组；所述缓冲孔组与所述空腔位置对应。
10.优选的，所述填充层为泡沫金属材料。
11.优选的，所述面板侧面中心开设有人孔；所述人孔向内延伸贯穿所述格栅结构。
12.优选的，所述格栅结构与所述面板形状对应。
13.优选的，所述面板周面与所述罐体内壁固接。
14.优选的，所述格栅结构两侧面分别与两所述面板固接。
15.本发明公开了以下技术效果：防波机构对两面板之间的填充材料和连接件进行改造，用质量较轻的填充层填充空腔部分，有效降低防波装置的重量，且填充层有较高的能量吸收能力，可以吸收液体晃动时产生的冲击力，同时，填充层上的开孔结构具有较高的扰流作用，加速流体冲击能量的耗散，从而降低晃动液体对罐体结构的冲击，使罐体内的流体快速恢复平稳状态。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明的结构示意图。
18.图2为本发明中面板的结构示意图。
19.图3为本发明中格栅结构的结构示意图。
20.图4为本发明中连接杆的结构示意图。
21.图5为本发明中填充层的结构示意图。
22.其中，1
‑
面板，2
‑
缺口，3
‑
缓冲孔，4
‑
填充层，5
‑
开孔，6
‑
连接杆，7
‑
导流孔，8
‑
人孔。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
25.本发明提供一种轻量化复合式防波装置，包括罐体，所述罐体内沿轴线方向等间距设置有若干防波机构；
26.所述防波机构包括两个面板1；两所述面板1之间设置有分隔组件；两所述面板1侧面底部均开设有缺口2；两所述面板1上均开设有多个缓冲孔3；所述分隔组件两侧面分别与两所述面板1固接；所述分隔组件与两个所述面板1之间形成多个空腔；所述空腔内设置有
填充层4；所述填充层4各端面均开设有若干开孔5，且若干所述开孔5相互连通；所述分隔组件底面开设有与所述缺口2相适配的豁口结构；防波机构为复合式夹层结构，所述面板1与所述分隔组件均为金属材质，可以保证结构刚度和强度，在所述空腔内设置的所述填充层4质量较轻，可以减轻防波机构的整体重量，降低车辆运输的燃油消耗，缩短制动距离，提高安全性与经济性；在所述填充层4内开设若干相互连通的所述开孔5可以实现对液体流动时的扰流作用，加速流体冲击能量的耗散，降低液体对所述罐体的冲击，使所述罐体内的液体快速恢复平稳；并且在所述填充层4的各个端面上开设相互连通的所述开孔5可以与所述缺口2进行配合，防止所述填充层4内的液体产生堆积，可以将进入所述填充层4内的液体流通至所述缺口2后流出。
27.进一步优化方案，所述缺口2为扇形结构；所述缺口2可以实现所述罐体内的液体流通，避免相邻两防波机构之间的液体发生积液，保证液体在所述罐体内保持流通状态，并且进入所述填充层4内的液体可以从所述缺口2流出。
28.进一步优化方案，所述分隔组件包括若干连接杆6；若干所述连接杆6相互连接形成格栅结构；所述连接杆6上开设有若干导流孔7；所述导流孔7连通任意相邻的两个所述空腔；在所述连接杆6上开设的所述导流孔7可以连通各个所述空腔内的所述填充层4，实现所述填充层4内的液体流通，将其排出，防止积液造成的防波机构重量增加；所述导流孔7沿所述连接杆6轴线方向等间距开设；所述导流孔7贯穿所述连接杆6；所述导流孔7的数量n和大小可以根据需求进行调整n>1；
29.进一步优化方案，若干所述缓冲孔3分为若干缓冲孔组；所述缓冲孔组与所述空腔位置对应；所述缓冲组包含的所述缓冲孔3的数量m和大小可根据所述空腔大小及需求进行调整m>1；将若干所述缓冲孔3分为若干所述缓冲组，再将所述缓冲孔组与所述空腔进行对应设置，可以使所述罐体中的液体在对所述面板1造成冲击时，使液体能够通过所述缓冲孔3直接对设置在所述空腔内所述填充层4进行冲击，提高所述填充层4的利用效率。
30.进一步优化方案，所述填充层4为泡沫金属材料；设置的所述泡沫金属材料不仅可以降低所述防波机构整体重量，还可以吸收液体晃动时的冲击能量，延长所述防波机构和所述罐体的使用寿命；所述填充层4的材质可以根据所运输液体的化学性质进行选取，避免两种物质由于发生化学反应而使所述防波机构的结构强度或缓冲能力降低；所述填充层4还可以选取高分子材料。
31.进一步优化方案，所述面板侧面中心开设有人孔8；所述人孔8向内延伸贯穿所述格栅结构；所述人孔8完全贯穿所述防波机构，可以方便工作人员进入罐体内进行检修和清洗。
32.进一步优化方案，所述格栅结构与所述面板1形状对应；所述格栅结构中部开设有与所述人孔8相适配的通孔。
33.进一步优化方案，所述面板1周面与所述罐体内壁固接；所述面板1周面与所述罐体内壁可以通过螺栓连接或者焊接。
34.进一步优化方案，所述格栅结构两侧面分别与两所述面板1固接。
35.本防波机构安装时，所述防波机构与所述罐体轴线方向相互垂直，且各个防波机构的所述缺口2位于所述防波机构的最底侧，所述罐体内部防波机构数量需根据所述罐体尺寸进行设置，且要均匀分布，尽可能使所述罐体内部空间被均匀分割。
36.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。