本发明涉及一种固液两相消能护舷及其制备方法，固液两相消能护舷包括外壳和设置在外壳内部的空心管，外壳具有迎撞面，空心管与外壳一体成型，相邻两个空心管之间为面接触，部分空心管内部中空，其余空心管内灌注液体。一种消能护舷的制备方法，采用已成型的管材作为制作空心管的管材模具；在管材模具外包裹纤维布，然后采用真空导入(VIP)工艺，使管材模具与纤维布一体形成空心管的同时，空心管与壳体模具一体成型。本发明的空心管与外壳为一体结构，且采用空心管内灌注液体，成本较低，撞击时液体可通过通孔或预应力孔喷射耗能，能够实现能量的转换，缓冲吸能效果好；相邻的空心管之间彼此相互独立，当部分空心管被撞裂后，其余仍可循环使用。
1.一种固液两相消能护舷，其特征在于：包括外壳（1）和设置在外壳（1）内部的空心管（2），所述外壳（1）具有迎撞面（11），所述空心管（2）与外壳（1）一体成型，相邻的两个空心管（2）之间为面接触，部分空心管（2）内部中空，其余空心管（2）内灌注液体（3）；
其中，采用已成型的壳体作为制作外壳（1）的壳体模具，采用已成型的管材作为制作空心管（2）的管材模具；在管材模具外包裹纤维布，然后将包裹有纤维布的管材模具放入壳体模具内，并将管材模具按序排列，采用真空导入（VIP）工艺，使管材模具与纤维布一体形成空心管（2）的同时，空心管（2）与壳体模具一体成型。
2.如权利要求1 所述的固液两相消能护舷，其特征在于：所述空心管（2）的延伸方向与迎撞面（11）垂直或平行。
3.如权利要求1 所述的固液两相消能护舷，其特征在于：相邻的两个空心管（2）之间紧密贴合，各空心管（2）排列组合填充满整个外壳（1）的内部空间。
4.如权利要求1 所述的固液两相消能护舷，其特征在于：所述空心管（2）的形状为棱柱，相邻两个空心管（2）在棱柱的侧面相互面接触。
5.如权利要求1 所述的固液两相消能护舷，其特征在于：灌注液体（3）的空心管（2）的顶部具有通孔（21），或者所述空心管（2）为封闭结构，且灌注液体（3）的空心管（2）上具有受撞击后能够破孔的预应力孔（22），预应力孔（22）与空心管（2）的其余部位共同围成灌注液体（3）的空心结构。
6.如权利要求5 所述的固液两相消能护舷，其特征在于：预应力孔（22）部位的厚度小于其周围部位的厚度。
7.如权利要求5 或6所述的固液两相消能护舷，其特征在于：所述通孔（21）或预应力孔（22）的大小从迎撞面（11）向内随撞击深度增加而逐渐缩小。
8.如权利要求1所述的固液两相消能护舷，其特征在于：灌注液体（3）的空心管（2）的管径大小从迎撞面（11）向内随撞击深度增加而逐渐缩小。
9.如权利要求1所述的固液两相消能护舷，其特征在于：所述外壳（1）为钢板，所述钢板内外表面具有防腐层（4）。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的固液两相消能护舷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）采用已成型的壳体作为制作外壳（1）的壳体模具，采用已成型的管材作为制作空心管（2）的管材模具，所述管材模具的耐压力＞2atm；
（2）在管材模具外包裹纤维布，然后将包裹有纤维布的管材模具放入壳体模具内，并将管材模具按序排列，采用真空导入（VIP）工艺，使管材模具与纤维布一体形成空心管（2）的同时，空心管（2）与壳体模具一体成型。
11.如权利要求10所述的固液两相消能护舷的制备方法，其特征在于：所述管材模具的材质为泡沫、复合材料或金属。
12.如权利要求10所述的固液两相消能护舷的制备方法，其特征在于：所述壳体模具的材质为钢材。
一种固液两相消能护舷及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种消能护舷，特别涉及一种固液两相消能护舷及其制备方法。
背景技术
[0002] 消能护舷主要应用于对桥墩的保护，使得船体对桥墩的撞击伤害减小到最低，并且也对船体起到一定的防护作用。而现有的消能护舷一般都是采用钢箱套设在桥墩外部，当船体对桥墩撞击时延长撞击时间，减少损失。但是这种消能护舷一般受到撞击后，无法再次使用，并且，这些刚性防撞物还可能因碰撞碎裂飞击而造成对船舶或人员的二次伤害。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是：为了提升现有消能护舷的缓冲吸能效果，并能够多次使用，本发明提供一种固液两相消能护舷及其制备方法。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种固液两相消能护舷，包括外壳和设置在外壳内部的空心管，所述外壳具有迎撞面，所述空心管与外壳一体成型，相邻的两个空心管之间为面接触，部分空心管内部中空，其余空心管内灌注液体。
[0005] 所述空心管的延伸方向与迎撞面垂直或平行。
[0006] 相邻的两个空心管之间紧密贴合，各空心管排列组合填充满整个外壳的内部空间。
[0007] 所述空心管的形状为棱柱，相邻两个空心管在棱柱的侧面相互面接触。
[0008] 灌注液体的空心管的顶部具有通孔，或者所述空心管为封闭结构，且灌注液体的空心管上具有受撞击后能够破孔的预应力孔，预应力孔与空心管的其余部位共同围成灌注液体的空心结构。预应力孔在受外力撞击前为封闭结构，受撞击后才会破孔。
[0009] 一种预应力孔的形成方式为，预应力孔部位的厚度小于其周围部位的厚度。预应力孔的厚度与撞击力有关，可以设计当达到一定的撞击力时，预应力孔破孔。预应力孔破孔后，空心管内的液体将喷出，达到缓冲吸能，能量转换的效果。
[0010] 所述通孔或预应力孔的大小从迎撞面向内随撞击深度增加而逐渐缩小。通孔或预应力孔的大小与空心管的刚度相关，通孔或预应力孔大，刚度弱；通孔或预应力孔小，刚度强；这种结构可以延长撞击时间。
[0011] 灌注液体的空心管的管径大小从迎撞面向内随撞击深度增加而逐渐缩小。
[0012] 空心管内部中空或灌注满液体。
[0013] 所述外壳的材质为钢和/或复合材料。
[0014] 所述外壳为钢板，所述钢板内外表面具有防腐层。
[0015] 一种所述的固液两相消能护舷的制备方法，包括以下步骤：
[0016] (1)采用已成型的壳体作为制作外壳的壳体模具，采用已成型的管材作为制作空心管的管材模具，所述管材模具的耐压力＞2atm；
[0017] (2)在管材模具外包裹纤维布，然后将包裹有纤维布的管材模具放入壳体模具内，并将管材模具按序排列，采用真空导入(VIP)工艺，使管材模具与纤维布一体形成空心管的同时，空心管与壳体模具一体成型。
[0018] 所述管材模具的材质为泡沫、塑料、复合材料或金属。管材模具的材质会影响空心管的刚度，管材模具采用金属管时，刚度最强。
[0019] 所述壳体模具的材质为钢材。这样，外壳成型后，其壳体模具与其成为一体，无需脱模，并且钢材壳体模具还可以作为抗撞击结构的一部分，提高消能护舷的整体抗撞击性能。
[0020] 本发明的有益效果是，本发明的一种固液两相消能护舷及其制备方法，空心管与外壳为一体结构，且采用空心管内灌注液体，成本较低，撞击时液体可通过通孔或预应力孔喷射耗能，能够实现能量的转换，缓冲吸能效果好；相邻的空心管之间彼此相互独立，当部分空心管被撞裂后，其余仍可循环使用。
附图说明
[0021] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0022] 图1是本发明的一种固液两相消能护舷实施例1的结构示意图。
[0023] 图2是图1中A处的局部放大图。
[0024] 图3是本发明的一种固液两相消能护舷实施例1的结构示意图。
[0025] 图4是图3中B处的局部放大图。
[0026] 图5是本发明的一种固液两相消能护舷实施例2的结构示意图。
[0027] 图6是图5中C处的局部放大图。
[0028] 图7是本发明的一种固液两相消能护舷实施例3的结构示意图。
[0029] 图中1、外壳，11、迎撞面，2、空心管，21、通孔，22、预应力孔，3、液体，4、防腐层。
具体实施方式
[0030] 现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0031] 实施例1
[0032] 一种固液两相消能护舷，包括外壳1和设置在外壳1内部的空心管2，外壳1的材质可以是钢、复合材料或钢包复合材料或复合材料包钢。本实施例中，如图2所示，外壳1为钢板，钢板内外表面具有防腐层4。
[0033] 外壳1具有迎撞面11，空心管2与外壳1一体成型，相邻的两个空心管2之间为面接触且紧密贴合，各空心管2排列组合填充满整个外壳1的内部空间。所述空心管2的形状为棱柱，例如三棱柱、四棱柱，棱柱的截面分别为三角形或方形，相邻两个空心管2在棱柱的侧面相互面接触。所述空心管2的延伸方向与迎撞面11垂直，且空心管2沿桥墩的方向竖向设置，外壳1的迎撞面11与桥墩的侧面平行。空心管2的其他排列方式也是可以的，例如，空心管2的延伸方向与迎撞面11平行。
[0034] 如图1所示，部分空心管2内部中空，其余空心管2内灌注液体3。液体3可以是水、液压油或胶质液体。为了实现喷射消能，灌注有液体3的空心管2内部是灌注满液体3的。中空的空心管2是为了保证消能护舷的配重，保证消能护舷具有一定的浮力。
[0035] 如图3、图4所示，灌注液体3的空心管2的喷射实现方式可以是，在灌注液体3的空心管2的顶部具有通孔21。图3、图4中用虚线示意了外壳1内部的空心管2。
[0036] 一种所述的固液两相消能护舷的制备方法，包括以下步骤：
[0037] (1)采用已成型的壳体作为制作外壳1的壳体模具，采用已成型的管材作为制作空心管2的管材模具，所述管材模具的耐压力＞2atm，可以选用泡沫、塑料、复合材料或金属作为管材模具，壳体模具可以采用钢材；
[0038] (2)在管材模具外包裹纤维布，然后将包裹有纤维布的管材模具放入壳体模具内，并将管材模具按序排列，采用真空导入(VIP)工艺，使管材模具与纤维布一体形成空心管2的同时，空心管2与壳体模具一体成型，这样，外壳1成型后，其壳体模具与其成为一体，无需脱模，并且钢材壳体模具还可以作为抗撞击结构的一部分，提高消能护舷的整体抗撞击性能。
[0039] 实施例2
[0040] 本实施例与实施例1大致相同，不同之处在于，如图5所示，灌注液体3的空心管2的喷射实现方式是，空心管2为封闭结构，且灌注液体3的空心管2上具有受撞击后能够破孔的预应力孔22，预应力孔22与空心管2的其余部位共同围成灌注液体3的空心结构。预应力孔22在受外力撞击前为封闭结构，受撞击后才会破孔。本实施例中，预应力孔22部位的厚度小于其周围部位的厚度。预应力孔22的厚度与撞击力有关，可以设计当达到一定的撞击力时，预应力孔22破孔。预应力孔22破孔后，空心管2内的液体3将喷出，达到缓冲吸能，能量转换的效果。
[0041] 如图6所示，预应力孔22的大小从迎撞面11向内随撞击深度增加而逐渐缩小。通孔21或预应力孔22的大小与空心管2的刚度相关，通孔21或预应力孔22大，刚度弱；通孔21或预应力孔22小，刚度强；这种结构可以延长撞击时间。图5、图6中用虚线示意了外壳1内部的空心管2。
[0042] 实施例3
[0043] 本实施例与实施例1大致相同，不同之处在于，如图7所示，灌注液体3的空心管2的管径大小从迎撞面11向内随撞击深度增加而逐渐缩小。
[0044] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
