氣液減震包的製作方法

2023-11-08 00:25:12 1

專利名稱：氣液減震包的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣液減震包，主要用於機械減震和建築物抗震減震。
背景技術：
機械震動會使人們不舒適，特別是載人的機動車輛，因此需要減震。現有的減震基本上 都是採用的減震彈簧來減震，減震幅度有限，尤其減震極限有限，沒有防護性能，沒法避免 重大危險的發生。減震彈簧對於噪音的隔離作用有限，因此現在的高檔載人車輛採用了空氣 氣缸懸掛，但是由於其結構複雜，成本較高，採用仍然較少。同樣，建築物也需要抗震減震。
實用新型內容
本實用新型的目的在於提供一種氣液減震包，能夠把震動產生的動能轉變為熱能吸收， 減輕震動，尤其減震極限大，具有防護作用，能夠減輕損害。
本實用新型所述的氣液減震包，由高強度柔性容器和內充物構成，內充物為氣體或產氣 物質和水或者水溶液。
其原理是利用氣體受壓產生熱量的特點和水溶液的較高的比熱容用於吸收氣體熱量以降 低壓力，將較多的震動動能轉化為熱能，減輕震動，尤其減震極限大，具有防護作用，能夠 減輕損害。
利用水和水溶液具有高比熱容(4200JK。C)和氣體受到壓縮後體積縮小、溫度升高的特 點，把水和氣混合比較均勻的情況下，在氣體受壓變熱的同時由附近的水溶液吸收熱能，這 樣就可以減少氣體受熱後的反彈並吸收較多的熱量，從而把震動產生的動能轉變為熱能吸收。
在柔性容器中，可以直接填充水(或水溶液，水溶液多指在水中添加添加劑，如防凍劑 等)和氣體，水和氣體不混合，水溶液按照天氣環境調整，防止結冰，氣體可以是二氧化碳、 氮氣以及製冷劑氣體等，氣體要求不易燃、不易爆，震動壓縮導致水溶液與氣體迅速混合， 並在氣體被壓縮後產生的熱量被立即傳導給水溶液，將震動能量釋放。也可以填充水溶液和 發泡劑，水溶液通過發泡劑形成氣、液混合的泡沫，這樣，震動時直接壓縮氣泡，高度混合 的氣泡受壓縮後變成許多高溫氣泡，熱量被周圍的水溶液立即吸收。由於氣液在長期不震動 的條件下會發生液體析出，因此在發生震動後混合均勻。發泡劑可直接使用滅火泡沬，兼具 滅火的功能，進一步增強安全性能。
可以在柔性容器內置放吸水物質，如吸水海綿、吸水纖維等，將水吸納在吸水物質中， 在剩餘的空間中充放氣體，或氣體分布吸水物質的間隙中。震動壓縮導致容器體積變小，同 樣道理，同時，氣體受到壓力發熱並將熱量立即傳給水溶液。
優選的柔性容器結構由內外兩層構成，內層為盛裝層，外層為強力護層。內層材料根據 盛裝的內充物確定，適合內充物的盛裝性能，如有橡膠、鋁箔、較薄的不鏽鋼或鋁合金等， 選優橡膠內膽等，柔性、彈性好；外層為高強度纖維布，如高模量芳綸強力布、錦綸、丙綸、 高強度高模量聚乙烯纖維布、聚丙烯纖維布、炭纖維布以及炭纖維、芳綸複合布和尼龍納米 複合布等，芳綸強力布強度高，承受的壓力高達2000MPa,內外層間由粘合劑粘結，柔性容器 上設有內充物填充口。
將填充口設計在柔性容器的一側，在柔性容器上設固定件，如固定螺母或固定螺杆等， 方便應用時固定，可在底面上設置，或在頂面上設置，或在頂面和底面上設置。
使用時，放置或固定連接在有震動或可能生產震動的兩部件或兩單元體之間，如兩個震 動機械部件之間或橋墩與橋梁之間或地基與建築支撐之間，等等，以吸收震動能量和減輕、 避免震動。減震包可做的較小，多個排列使用， 一旦有個別的損壞，也不影響整體穩固性能， 而且最好每個單獨連接固定，方便固定和更換。
應用領域
1、 機械減震類型
1. 1用於動力機械發動機底座的減震或其它類型的機械減震。 1. 1. 1用於發動機底座減震
1. 1. 2用於潛水艇潛水艇的噪音降低是非常重要的，利用氣液減震包的吸能特點把大部 分噪音震動能量轉化為熱能，從而降低噪音。把潛水艇的發動機放置在氣液減震包上，用於 降低噪音。
1. 1. 3複合地板減震降低噪音
通過在潛水艇的地板改造成含有氣液減震包的地板，把因為各種活動造成的噪音降低。 1. 1. 4機械和發動機底座用於降低震動影響
發動機的震動導致乘員不舒服，甚至還有害。把發動機通過氣液減震包安裝在車架上，就 可以部分隔離發動機的震動，降低對於乘員和車輛本身的震動影響是有利的。
機械的震動也可以通過把機械裝置安裝在氣液減震包上而降低對於地面的或者是基礎面 上面的震動，保護基礎面和機械本身。
2、 橋梁減震和抗震
橋梁的震動導致的衝擊力量可以通過安裝氣液減震包降低，從而提高橋梁的壽命。一般地， 橋梁與橋墩是剛性的連接，導致橋梁上的震動立即傳給橋墩。
而地震的能量也因為是剛性的連接而傳給橋梁，這將導致橋梁受到損害甚至倒塌。美國等 國就發生過這種災害，導致嚴重的車輛和人員損失。
在橋墩和橋梁之間安裝氣液減震包可以割斷大部分這種能量的傳遞，減少對於橋梁和橋墩 的損害，從而大幅度提高橋梁的抗震能力。這對於保護鋼筋水泥橋梁的作用更大。
3、建築物抗震和防震
地震現在仍然是現在危害人類安全的嚴重的自然災害，如何抵禦地震現在仍然是一個重要 的問題。
現在的常用的抗震建築物主要是加強強度，使得建築物與地基更好地成為一體。這種抗震 方法提高了成本的同時對於較高強度的地震仍然不能抵禦。
新的方法是把地震的能量通過隔離的方法減少傳遞給建築物，並且表現出了很好的效果。
基礎隔震技術是用水平力很"柔"的隔震元件將上部建築與基礎隔離，由於隔震層的剛度很 小，當地震發生時，隔震層將發揮"隔"的作用，承受地震動引起的位移運動，而上部結構只 作近似平動。原來的"剛"性"抗震"結構的地震反應是"放大晃動型"，而基礎隔震結構的地震 反應只是"抗震結構"的l/4一1/12，大大提高了結構的安全度。"抗震結構〃的層間位移大，所 以造成建築的開裂、破壞甚至倒塌。基礎隔震結構的層間變形很小，這樣不僅建築結構不會 破壞，而且建築內的裝修、設施也保持完好。
基礎隔震技術已在國內外得到實際應用，防震減災效果很好。例如，1994年1月17日， 在美國發生的洛杉磯地震，震級為6.7級，傷亡超過7000人，損失很大。大多數醫院因建築 內部設備損壞而失去使用功能。與此相反，USC University醫院是一個地下一層、地上七層 的隔震建築。地震中該建築內的各種儀器設備均未損壞，甚至花瓶也沒有一個掉下來。該醫 院起到了救護中心的作用，減少了地震損失。之後的1995年1月17日，日本阪神發生了 7.2 級地震，是日本戰後最大的地震災害。地震又一次考驗了基礎隔震建築。震區內有兩棟基礎 隔震建築， 一個為郵政樓， 一個是研究所。同樣神奇的是，基礎隔震建築不僅結構保持完好 無損，內部設施也完全正常。基礎隔震技術在地震中的卓越表現，大大推動了這一技術的研 究的應用。目前，中國人民解放軍83235部隊科技樓、宿遷市勞動局綜合樓、邯鄲市釜山房 地產開發公司住宅樓等幾百棟基礎隔震建築已建成。
基礎隔震技術可作為地震防禦區城市抗震防災的措施之一，應用於防災指揮中心、生命線 工程、避難中心、救護中心以及居民住宅建築的建設。
但是以上隔震技術仍然對於地震縱波的隔離作用不大，這也限制了隔震技術的發展。利用 高強度氣液減震包(現在的芳綸單層布就已經達到了 2100MPA，高於目前的建築隔震橡膠復 合層1200MPA),再加上現有的建築物阻尼器(現在市場上就有20噸到2000噸的供應)，再加 上適當的其它附件，就可以把地震的橫波和縱波能量都大幅度的隔離開來，使得建築物實現 小地震人員沒有感覺，中度地震感覺輕微，大地震建築物功能基本不受到影響，並且抵禦大 風的影響導致的搖動。由於現在的抗老化技術可以實現橡膠應用80年，和氣液減震包是許多 個，個別有問題的可以放氣後取出，將好的放入後再充氣更換，配合即時響應充氣裝置，因 此可以完全滿足建築物的需要。
其工作原理是在發生地震時，縱波首先到達，由氣液減震包因受到壓縮而發熱，吸收縱波 能量，降低高度並且提高液體的體積比例，提高橫向的可移動性，很快橫波到達，氣液減震 包立即通過橫向的柔性移動將地震的橫波能量與建築物隔離開來，其特點是結構簡單，可以 吸收縱波能量和隔離來自不同方向的橫波(當然，為了保證建築物的功能，其與外部的水電 等的管線也要進行柔性連接)。
4、抗爆破
4. 1裝甲之間安裝氣液減震包形成吸能複合裝甲
在上下層裝甲之間放置一到數層氣液減震包，用於吸收外來的攻擊彈藥的衝擊能量。將 這種動能轉化為熱能，從而大幅度降低對乘員和設施設備等的損害。可以用於車輛、艦船、 飛機和其它設施等的保護。例如可以保護車輛的上部裝甲和保護底盤的裝甲。 4. 2複合防彈衣
現在的防彈衣由於吸能的潛力不高，導致只能夠抗擊手槍子彈和較小動量的彈片的衝擊， 還很難抗擊動量大的彈藥的攻擊。在雙層防彈衣之間或者是防彈衣內部放置一層微型氣液減 震包，可以提高抗擊外來的動量較大的彈片的攻擊，提高保護人員的能力。 4. 3複合防彈頭盔和防撞擊頭盔
目前的防彈頭盔只能夠防護動量較小的彈藥的攻擊，如複合防彈衣的原理，在雙層頭盔之 間或者是頭盔內部放置一層微型氣液減震包，可以提高對於人員的保護能力。對於安全帽類 型的頭盔也是適用的，可以提高抗衝擊的能力。 4. 4步兵抗爆破鞋底
在步兵的鞋底安裝氣液減震包，可以製造成抗地雷步兵鞋，用於降低甚至防禦步兵地雷的 傷害。
4. 5其它抗爆
利用其耐受高壓力和吸能的特點，用於爆炸物的清除防護等。
本實用新型氣液減震包，能夠把震動產生的動能轉變為熱能吸收，減輕震動，尤其減震 極限大，具有防護作用，能夠減輕損害，用於機械減震和建築物抗震減震。

圖l、本實用新型一實施例結構示意圖。
圖中1、芳綸強力布2、橡膠內膽3、填充口 4、固定螺母。
具體實施方式

結合上述實施例附圖對本實用新型作進一步說明。
如圖1所示，本實用新型所述的氣液減震包，由高強度柔性容器和內充物構成，內充物 為氣體或產氣物質和水，柔性容器由內外兩層構成，內層為橡膠內膽2，外層為芳綸強力布l， 內外層間由粘合劑粘結，柔性容器一側設有填充口3，柔性容器的頂面和底面上設有固定螺母 4c
當發生震動時，本實用新型氣液減震包中的氣液混合物被壓縮，氣體被壓縮並發熱，熱 量被就近的液體吸收並發熱，將震動產生的動能轉變為熱能吸收，減輕震動，尤其減震極限 大，具有防護作用，能夠減輕損害，安全可靠。
權利要求1、一種氣液減震包，其特徵在於由高強度柔性容器和內充物構成，內充物為氣體或產氣物質和水。
2、 根據權利要求1所述的氣液減震包，其特徵在於柔性容器內置有吸水物質，水吸納在 吸水物質中。
3、 根據權利要求1所述的氣液減震包，其特徵在於柔性容器由內外兩層構成，內層為盛 裝層，外層為強力護層。
4、 根據權利要求3所述的氣液減震包，其特徵在於內層為橡膠內膽，外層為高強度纖維 布，內外層間由粘合劑粘結。
5、 根據權利要求l、 2、 3或4所述的氣液減震包，其特徵在於柔性容器上設有內充物填 充口。
6、 根據權利要求5所述的氣液減震包，其特徵在於填充口位於柔性容器的一側，柔性容 器上設有固定件。
7、 根據權利要求6所述的氣液減震包，其特徵在於柔性容器底面上設有固定件。
8、 根據權利要求7所述的氣液減震包，其特徵在於柔性容器頂面上設有固定件。
專利摘要本實用新型涉及一種氣液減震包，主要用於機械減震和建築物抗震減震，由高強度柔性容器和內充物構成，內充物為氣體或產氣物質和水，柔性容器上設有內充物填充口，填充口位於柔性容器的一側，柔性容器上設有固定件。能夠把震動產生的動能轉變為熱能吸收，減輕震動，尤其減震極限大，具有防護作用，能夠減輕損害。
文檔編號F16F9/00GK201190756SQ200820021430
公開日2009年2月4日 申請日期2008年4月25日 優先權日2008年4月25日
發明者徐元方 申請人:徐元方