彈性自復位調壓耗能緩沖器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于橋梁防撞安全裝置，具體涉及一種彈性自復位調壓耗能緩沖器。
【背景技術】
[0002]橋墩在長期的運營過程中，不可避免會遇到船或其它大型漂浮物的撞擊，船毀橋塌的事故時有發生。在交通繁忙的路口，橋墩也可能受到汽車的強烈的碰撞，造成車毀人亡的交通事故。現有橋墩防撞裝置多種多樣，主要包括在橋墩安裝防撞結構、黏貼粘彈性緩沖材料、主動防撞結構，也有利用水的重力保證緩沖結構處于半漂浮狀態的。由于橋墩防撞結構需要在流水中工作，由鋼筋混凝土澆筑而成的防撞墩耗費大，一旦防撞墩被撞擊破壞，其修復非常困難；主動防撞結構的各種零件容易受腐蝕而失效。在橋墩黏貼粘彈性緩沖材料(一般為橡膠或其它高分子材料)，由于其變形耗能能力有限，也難以達到很好的緩沖效果O
[0003]油阻尼器在結構減振耗能中大量使用，其具有優良的耗能能力，但由于阻尼器采用鋼作為主體結構，在水中容易銹蝕，目前沒有將其應用于橋墩防撞。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于針對現有技術中存在的上述缺陷，提供一種彈性自復位調壓耗能緩沖器，該緩沖器能對撞擊物提供一基本均衡的阻力，將交通工具的動能平穩釋放，減少人員傷亡和財產損失。
[0005]本實用新型的目的是通過如下的技術方案來實現的:該彈性自復位調壓耗能緩沖器，它采用橡膠澆筑而成，由橡膠外圈、上下橫向隔膜、左右豎向隔膜以及前后豎向隔膜分隔成排列整齊呈豆腐塊狀的倉；由前后豎向隔膜分隔成的倉依次是水倉和氣倉交替排列；由上下橫向隔膜分隔成各排橫向水倉，每排橫向水倉的各倉之間通過在左右豎向隔膜上開的水平節流孔連通，每排橫向水倉的左右兩端通過在橡膠外圈上設置的排水口及限壓裝置與外界水域連通；由左右豎向隔膜分隔成各列豎向氣倉，每列豎向氣倉的各倉之間通過在上下橫向隔膜上開的豎向節流孔連通，每列豎向氣倉的上端通過在橡膠外圈上設置的氣門芯與外界空氣連通，而每列豎向氣倉的下端通過在橡膠外圈上設置的排水口及限壓裝置與外界水域連通。
[0006]具體的，所述限壓裝置包括塞在排水口中的錐形橡膠塞，錐形橡膠塞的中心加工有通水孔，錐形橡膠塞的外圍固連有橡膠帶，橡膠帶與排水口的外圍凸勾扣住，使錐形橡膠塞與排水口彈性連接。
[0007]具體的，所述由前后豎向隔膜分隔成的交替排列的水倉和氣倉共有五排，其中水倉三排，氣倉二排；所述由上下橫向隔膜分隔成的水倉和氣倉均為五橫排，由左右豎向隔膜分隔成的水倉和氣倉均為四豎列。
[0008]進一步，所述五橫排的橫向水倉中，上面兩橫排橫向水倉的各倉之間各設有一個水平節流孔，上面兩橫排橫向水倉的兩端各設有一個排水口及限壓裝置；下面三橫排橫向水倉的各倉之間各設有兩個水平節流孔，下面三橫排橫向水倉的兩端各設有兩個排水口及限壓裝置。
[0009]進一步，所述四豎列的豎向氣倉中，每列豎向氣倉的各倉之間通過一個豎向節流孔連通，每列豎向氣倉的上端設有一個氣門芯，而每列豎向氣倉的下端設有一個排水口及限壓裝置。
[0010]進一步，為了保證緩沖器具有足夠的強度，在澆筑的橡膠材料中埋設鋼絲和高分子材料制作的線。
[0011]本實用新型的原理及使用過程如下:
[0012]因緩沖器具有一定的彈性，無外加壓力時各倉擴張，將緩沖器放入水中，在重力作用下緩沖器下沉，水從節流孔緩慢流入各倉。
[0013]待所有倉灌滿水后，安裝氣門芯，并向緩沖器氣倉內加氣，待緩沖器上浮至設計高度后，擰緊氣門芯，此時所有水倉都充滿水，下部氣倉同樣充滿水，上部氣倉內為加壓空氣。
[0014]緩沖器貼橋墩安裝，當船沖擊到緩沖器時，各倉受擠壓致使壓強增加，水流通過節流孔排出，緩沖器提供的阻力致使船體減速。
[0015]適當設計節流孔的孔徑大小，可實現緩沖器對船體阻力的調節，在這一過程中，水和空氣充當了耗能介質的作用。
[0016]各排水倉的水平節流孔孔徑按合理大小排列，能保證船體的整個沖擊過程中，緩沖器對船體的阻力基本保持恒定，而在排水口設置限壓裝置，可進一步保證阻力基本保持恒定。限壓裝置由錐形橡膠塞通過彈性橡膠帶綁扎連接于排水口，在錐形橡膠塞中心位置設置通水孔。一般情況下，水和空氣可以由通水孔進入或排出。當船撞擊時，緩沖器內部壓強增大，錐形橡膠塞被推開，水流由錐形橡膠塞與排水口間的間隙排出。彈性橡膠帶可保持緩沖器內部壓力基本恒定，當船的沖擊速度較大時，緩沖器內部壓強大，錐形橡膠塞與排水口間的間隙大，排水較快；在緩沖器阻力作用下，船的沖擊速度的減小，緩沖器內部壓強減小，錐形橡膠塞與排水口間的間隙減小，排水較慢；通過橡膠帶控制錐形橡膠塞與排水口間的間隙大小，保持緩沖器內外的壓差，從而保證船在沖擊橋墩的整個過程中，緩沖器提供的阻力基本恒定，最大限度減小沖擊過程中最大的撞擊力。
[0017]在一般的沖擊情況下，當船減速離開后，緩沖器水倉和氣倉在自身彈性作用下擴張，水通過節流孔進入，最終恢復原狀；若沖擊過大，氣倉中有氣體排出，則需要從氣門芯中加入空氣，同樣使緩沖器恢復原狀。
[0018]本實用新型的創新點和有益效果如下:
[0019](I)利用水和空氣作為耗能介質，設計了流水環境中工作的沖擊耗能緩沖器。
[0020](2)利用橡膠良好的彈性、塑性及變形能力，設計了大行程緩沖器，其行程與本體長度之比，遠大于現有各種緩沖器。
[0021](3)除氣門芯可用不銹鋼制作外，緩沖器無與水直接接觸的金屬器件，使得緩沖器可在水中長期穩定工作。
[0022](4)通過合理配置節流孔的大小、排水口直徑和橡膠帶的預緊力，可使緩沖器對船體提供的阻力基本恒定，最大限度減小了橋