纳米吸能安全防护装置.pdf

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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202311330683.2(22)申请日 2023.10.13(71)申请人 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司地址 710100 陕西省西安市航天基地神舟七路166号(72)发明人 李茂庆卫琛浩党文龙史雅娜景欣瑞刘致远李盟洁马啸刘彦军高一可李超杨丹薛卫峰弋强张辰阳(74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任公司 61200专利代理师 安彦彦(51)Int.Cl.E01F 15/00(2006.01)E01F 15/02(2006.01)E01F 15/14(2006.01)E21F 11/0。

2、0(2006.01)(54)发明名称一种纳米吸能安全防护装置(57)摘要本发明公开了属于安全防护装置技术领域，公开了一种纳米吸能安全防护装置，耗能箱体，耗能箱体上设置用于容纳导向轮的凹槽以及用于安装缓冲吸能组件的安装孔；导向轮，所述导向轮通过立柱转动安装于耗能箱体的凹槽内且突出于耗能箱体的防护面，立柱的两端与耗能箱体的安装孔之间安装缓冲吸能组件。本发明通过在立柱的两端与耗能箱体之间安装缓冲吸能组件，当立柱受到冲击时，缓冲吸能组件对冲击能量进行吸收，避免立柱因受到瞬时冲击时其两端与耗能箱体之间产生移位，从而防止导向轮与耗能箱体接触摩擦而影响其转动，有效保证整个安全防护装置的稳定性和安全性，解决现。

3、有技术中的安全防护装置存在的结构稳定性差易变形、安全效果更差的问题。权利要求书2页 说明书7页 附图11页CN 117127543 A2023.11.28CN 117127543 A1.一种纳米吸能安全防护装置，其特征在于，包括：耗能箱体(2)，所述耗能箱体(2)上设置用于容纳导向轮(4)的凹槽以及用于安装缓冲吸能组件的安装孔(204)；导向轮(4)，所述导向轮(4)通过立柱(1)转动安装于耗能箱体(2)的凹槽内且突出于耗能箱体(2)的防护面，所述立柱(1)的两端与耗能箱体(2)的安装孔(204)之间安装缓冲吸能组件。2.根据权利要求1所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，所述缓冲吸能组件安。

4、装于耗能箱体(2)防护面向内凹陷形成的安装孔(204)内，所述缓冲吸能组件包括限位块(5)、弹性伸缩带(7)和纳米流体吸能块(9)；所述限位块(5)供立柱(1)穿过且相对立柱(1)转动安装；所述弹性伸缩带(7)两端分别与耗能箱体(2)的防护面相对固定安装且围设于限位块(5)外周；所述纳米流体吸能块(9)置于弹性伸缩带(7)与安装孔(204)内壁之间形成的腔体内；当弹性伸缩带(7)受到限位块(5)的挤压时向外扩张挤压纳米流体吸能块(9)，当挤压力消失时弹性伸缩带(7)恢复原状。3.根据权利要求2所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，所述弹性伸缩带(7)由若干个板部(701)串联而成，相邻的板部。

5、(701)之间通过伸缩组件连接。4.根据权利要求3所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，所述伸缩组件包括固定转轴(702)、连接部(703)和活动转轴(704)，每个活动转轴(704)均位于两个相邻的板部(701)之间且活动转轴(704)上同时转动安装两个连接部(703)的一端，两个连接部(703)的另一端分别转动安装在两个固定转轴(702)上，两个固定转轴(702)分别安装在两个相邻的板部(701)上，每个活动转轴(704)上均安装用以拉紧两个连接部(703)并使两个连接部(703)夹角趋向于最小的弹力部件。5.根据权利要求4所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，所述安装孔(204)的顶。

6、部和底部均设置有限位台(203)，所述弹性伸缩带(7)安装在限位台(203)与安装孔(204)形成的密闭空腔内，所述安装孔(204)的靠近防护面的一端设置凹向耗能箱体(2)内部的卡槽(201)，卡槽(201)内设置有限位条(6)，所述弹性伸缩带(7)的两端与限位条(6)可拆卸安装，所述限位条(6)的上下两端顶紧在卡槽(201)上用以拉紧弹性伸缩带(7)。6.根据权利要求15任一所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，所述耗能箱体(2)内设有骨架(8)，骨架(8)沿竖直方向设置，所述耗能箱体(2)内还设置纳米流体吸能球，且纳米流体吸能球在耗能箱体(2)内的排列规律是：沿竖直方向，自耗能箱体(2)。

7、中部向两端的纳米流体吸能球的球径越来越大，其中耗能箱体(2)中部的球径最小。7.根据权利要求6所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，所述骨架(8)中部设置为截面的形状，耗能箱体(2)的安装孔(204)与用于立柱(1)穿过的通孔位于骨架(8)的上下两端，所述骨架(8)靠近耗能箱体(2)防护面的一端与防护面之间有间距，且骨架(8)上设置有若干凸起，凸起的截面形状为三角形、圆形或长条形。8.根据权利要求7所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，所述耗能箱体(2)的防护面顶部和底部均设置有盖板层(3)，所述盖板层(3)采用聚氨酯材料。9.根据权利要求8所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，所述耗能。

8、箱体(2)顶部权利要求书1/2 页2CN 117127543 A2和底部均设置有供立柱(1)穿过的通孔，所述通孔与安装孔(204)和容纳导向轮(4)的凹槽相连通。10.根据权利要求9所述的纳米吸能安全防护装置，其特征在于，所述导向轮(4)和纳米流体吸能块(9)的结构相同，均包括弹性外包层和填充在弹性外包层内部的纳米吸能材料，所述弹性外包层采用阻燃高强度柔性材料，所述纳米吸能材料为非浸润性液体和纳米多孔材料的混合流体。权利要求书2/2 页3CN 117127543 A3一种纳米吸能安全防护装置技术领域0001本发明属于安全防护装置技术领域，具体涉及一种纳米吸能安全防护装置。背景技术0002在煤矿。

9、生产过程中，运输安全是非常重要的一个环节，尤其是在斜巷轨道运输中。当运输车辆通过斜巷轨道发生失速事故时，会对周边的设施造成破坏，甚至对乘员造成致命伤害。近年来，纳米吸能材料的吸能原理为：在外力冲击作用下，功能流体流入纳米多孔材料内部，将外力机械转化为固体流体的界面能和摩擦热能，外力撤销后，功能流体流出纳米孔道，材料可以多次重复使用，能力吸收密度高达30J/g以上，是当年市场上存在的传统吸能材料的几十乃至数百倍以上，所以纳米吸能材料具有优异的能力吸收性能和可重复利用性，在煤矿生产中的安全防护方面应用较为广泛，尤其针对巷道狭窄、弯道频繁、视线受损、行车状况复杂等特殊的矿井环境，纳米吸能材料的应用更。

10、能发挥其在吸能减震方面的优势。0003现有技术中公开号为CN112030826A，专利名称为：一种纳米吸能安全防护装置的发明专利，通过设置纳米吸能模块以及导向轮，吸收冲击能量的同时实现多级耗能，但是该专利所公开的装置仍然存在诸多问题：1、耗能箱体两端的结构稳定性差：耗能箱体的防护面为弹性缓冲层，其内部设置有纳米流体吸能模块，质地较软，在碰撞过程中耗能箱体易发生溃缩，导致其无法对立柱的两端提供稳定的有效支撑，立柱两端的耗能箱体变形移位导致穿设于其上的导向轮脱离原转动轨迹与耗能箱体接触，从而使得导向轮与耗能箱体之间的摩擦力增加，导向轮无法进行自由转动，因此无法发挥其导向及吸能的作用；2、耗能箱体中。

11、部结构稳定性差：由于导向轮与耗能箱体之间要预留符合技术规范要求的间隙，而且耗能箱体在竖直方向的长度尺寸跨度比较大，因此在遭受到撞击时，耗能箱体的中部强度较低更易发生变形，导致导向轮与耗能箱体内壁发生接触摩擦，影响导向轮的正常旋转。因此急需一种结构稳定性更高，安全性能更好的安全防护装置。发明内容0004为解决现有技术中的安全防护装置存在的结构稳定性差易变形、安全效果更差的技术问题，本发明的目的在于提供一种纳米吸能安全防护装置，该装置具有稳定性稿以及安全性好的优点。0005为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：0006一种纳米吸能安全防护装置，包括：0007耗能箱体，所述耗能箱体上设置用于容纳导。

12、向轮的凹槽以及用于安装缓冲吸能组件的安装孔；0008导向轮，所述导向轮通过立柱转动安装于耗能箱体的凹槽内且突出于耗能箱体的防护面，所述立柱的两端与耗能箱体的安装孔之间安装缓冲吸能组件。0009进一步的，所述缓冲吸能组件安装于耗能箱体防护面向内凹陷形成的安装孔内，说明书1/7 页4CN 117127543 A4所述缓冲吸能组件包括限位块、弹性伸缩带和纳米流体吸能块；0010所述限位块供立柱穿过且相对立柱转动安装；0011所述弹性伸缩带两端分别与耗能箱体的防护面相对固定安装且围设于限位块外周；0012所述纳米流体吸能块置于弹性伸缩带与安装孔内壁之间形成的腔体内；0013当弹性伸缩带受到限位块的挤压。

13、时向外扩张挤压纳米流体吸能块，当挤压力消失时弹性伸缩带恢复原状。0014进一步的，所述弹性伸缩带由若干个板部串联而成，相邻的板部之间通过伸缩组件连接。0015进一步的，所述伸缩组件包括固定转轴、连接部和活动转轴，每个活动转轴均位于两个相邻的板部之间且活动转轴上同时转动安装两个连接部的一端，两个连接部的另一端分别转动安装在两个固定转轴上，两个固定转轴分别安装在两个相邻的板部上，每个活动转轴上均安装用以拉紧两个连接部并使两个连接部夹角趋向于最小的弹力部件。0016进一步的，所述安装孔的顶部和底部均设置有限位台，所述弹性伸缩带安装在限位台与安装孔形成的密闭空腔内，所述安装孔的靠近防护面的一端设置凹向。

14、耗能箱体内部的卡槽，卡槽内设置有限位条，所述弹性伸缩带的两端与限位条可拆卸安装，所述限位条的上下两端顶紧在卡槽上用以拉紧弹性伸缩带。0017进一步的，所述耗能箱体内设有骨架，骨架沿竖直方向设置，所述耗能箱体内还设置纳米流体吸能球，且纳米流体吸能球在耗能箱体内的排列规律是：沿竖直方向，自耗能箱体中部向两端的纳米流体吸能球的球径越来越大，其中耗能箱体中部的球径最小。0018进一步的，所述骨架中部设置为截面的形状，耗能箱体的安装孔与用于立柱穿过的通孔位于骨架的上下两端，所述骨架靠近耗能箱体防护面的一端与防护面之间有间距，且骨架上设置有若干凸起，凸起的截面形状为三角形、圆形或长条形。0019进一步的，。

15、所述耗能箱体的防护面顶部和底部均设置有盖板层，所述盖板层采用聚氨酯材料。0020进一步的，所述耗能箱体顶部和底部均设置有供立柱穿过的通孔，所述通孔与安装孔和容纳导向轮的凹槽相连通。0021进一步的，所述导向轮和纳米流体吸能块的结构相同，均包括弹性外包层和填充在弹性外包层内部的纳米吸能材料，所述弹性外包层采用阻燃高强度柔性材料，所述纳米吸能材料为非浸润性液体和纳米多孔材料的混合流体。0022与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：0023本发明通过在立柱的两端与耗能箱体之间安装缓冲吸能组件，当立柱受到冲击时，缓冲吸能组件对冲击能量进行吸收，避免立柱因受到瞬时冲击时其两端与耗能箱体之间产生移位，从。

16、而防止导向轮与耗能箱体接触摩擦而影响其转动，避免导向轮丧失导向、减震、缓冲、耗能的作用，有效保证整个安全防护装置的稳定性和安全性，解决现有技术中的安全防护装置存在的结构稳定性差易变形、安全效果更差的问题。0024进一步的，本发明通过设置缓冲吸能组件的具体结构，借助弹性伸缩带实现纳米流体吸能块体积的被动收缩和主动回弹，具体地，当导向轮受到撞击时，冲击力由导向轮传递至立柱的两端，进而通过限位块传递至弹性伸缩带，由于弹性伸缩带的两端固定在耗能说明书2/7 页5CN 117127543 A5箱体的防护面上，当限位块在立柱受到外力的驱动下向耗能箱体内部移动时，弹性伸缩带被拉伸撑开，从而挤压纳米流体吸能块。

17、，纳米流体吸能块内的非浸润性液体流入纳米多孔材料内部，将外力机械功转化为固体流体的界面能和摩擦热能，起到缓冲耗能的作用，当外力撤销后，非浸润性液体流出纳米多孔材料的纳米孔道，纳米多孔材料可以多次重复利用。0025进一步的，本发明通过设置安装孔内的限位台以及卡槽，对弹性伸缩带的两端进行固定限位的同时，对弹性伸缩带的形变提供位移限位，便于安装和拆卸弹性伸缩带，同时提高弹性伸缩带的位移稳定性。0026进一步的，本发明通过在耗能箱体内设置骨架和纳米流体吸能球，通过对纳米流体吸能球的排列进行布局，利用骨架和纳米流体吸能球的协同作用提高耗能箱体整体尤其是中部结构的强度，同时保证耗能箱体在减震、缓冲、耗能方。

18、面的性能。0027进一步的，本发明骨架上设置凸起，有利于提高骨架与耗能箱体之间结构连接的紧密性，降低耗能箱体的防护面受到巨大冲击时变形的程度，从而确保为立柱两端提供有效支撑，确保整个装置的结构稳定性。附图说明0028为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。0029图1为本发明实施例提供的纳米吸能安全防护装置立体图；0030图2为本发明实施例提供的纳米吸能安全防护装置主视图。

19、；0031图3为本发明实施例提供的纳米吸能安全防护装置立体结构示意图(未显示弹性盖板层)；0032图4为图2中AA处的剖视结构示意图；0033图5为图3中B处的局部放大示意图；0034图6为图2中CC处的剖视结构示意图；0035图7为图4中D处的局部放大示意图；0036图8为本发明的俯视结构示意图；0037图9为图8中EE处的剖视结构示意图；0038图10为图9中F处的局部放大示意图；0039图11为图6中G处的局部放大示意图；0040图12为图2中HH处的剖视结构示意图；0041图13为骨架的立体结构示意图；0042图14为弹性伸缩带的立体结构示意图。0043图中：1、立柱；2、耗能箱体；3。

20、、盖板层；4、导向轮；5、限位块；6、限位条；7、弹性伸缩带；8、骨架；9、纳米流体吸能块；201、卡槽；203、限位台；204、安装孔；701、板部；702、固定转轴；703、连接部；704、活动转轴；705、安装槽。说明书3/7 页6CN 117127543 A6具体实施方式0044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。0045附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限。

21、制；0046在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。0047下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。0048在本申请的描述中，需要理解的是，术。

22、语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。0049此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。0050为了解决现有技术的局限性，本实施例提供了一种技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的。

23、技术方案做进一步的说明。0051需要指出的是，本发明中纳米吸能球采用TPU封装的纳米吸能材料，其中纳米吸能材料通过非浸润性液体和纳米多孔材料混合制备而成，所述非浸润性液体包括去离子水、润滑油、乙二醇和丙三醇，或者上述醇水混合溶剂中的一种或者几种组合；所述纳米多孔材料为纳米多孔分子筛ZSM5、ZSM22、沸石、二氧化硅、氧化铝、硅土、活性炭、二氧化钛和碳纳米管的一种或者多种，吸能密度可达到30J/g以上，常规状态下为均匀可流动液体。所述纳米吸能材料在外力冲击作用时，外界动能会迫使非浸润性液体流入纳米多孔材料孔道内部，将外力机械功转化为固体液体的界面能和摩擦热能，外力撤销后，非浸润性液体流出纳米多。

24、空材料的纳米孔道，纳米吸能材料可多次重复利用。0052参照图1图4，本发明的一种纳米吸能安全防护装置，包括耗能箱体2和导向轮4，所述耗能箱体2内设有骨架8，骨架8的上下两端设置凸缘，凸缘上设置有用于将耗能箱体2安装固定在巷道墙壁上的螺丝孔；耗能箱体2防护面向内凹陷形成安装孔204，耗能箱体2的防护面顶部和底部正面均粘结有盖板层3，该盖板层3采用聚氨酯材料，耗能箱体2顶部和底部均设置供立柱1穿过的通孔，该通孔连通至安装孔204和容纳导向轮4的凹槽，即该通孔与安装孔204和容纳导向轮4的凹槽相连通，立柱1的两端分别突出于耗能箱体2的顶部和底部，并且立柱1的两端安装紧固螺母对立柱1竖直方向进行限位。。

25、该导向轮4通过立柱1转动说明书4/7 页7CN 117127543 A7安装于耗能箱体2的凹槽内且导向轮4外周面突出于耗能箱体2的防护面，所述立柱1的两端与耗能箱体2的安装孔204之间安装有缓冲吸能组件，所述导向轮4包括弹性外包层和填充在弹性外包层内部的纳米吸能材料，所述弹性外包层采用阻燃高强度柔性材料，所述纳米吸能材料为非浸润性液体和纳米多孔材料的混合流体，本发明通过在立柱1的两端与耗能箱体2之间安装缓冲吸能组件，当立柱1受到冲击时，缓冲吸能组件对冲击能量进行吸收，避免立柱1因受到瞬时冲击时立柱1两端与耗能箱体2之间产生移位，从而防止导向轮4与耗能箱体2接触摩擦而影响防止导向轮4转动，避免导。

26、向轮4丧失导向、减震、缓冲、耗能的作用，有效保证整个安全防护装置的稳定性和安全性。0053参见图4图7，所述缓冲吸能组件安装于耗能箱体2防护面向内凹陷形成的安装孔204内，该安装孔204的横截面形状为半圆形和长方形组合而成，半圆形与立柱1同轴心，长方形延伸至耗能箱体2的防护面，该缓冲吸能组件包括限位块5、弹性伸缩带7和纳米流体吸能块9；所述限位块5供立柱1穿过且相对立柱1转动安装，限位块5的形状可以为与立柱1同心的圆柱形或者与安装孔204的形状相同，但是与安装孔204侧壁之间设有间隙，该间隙用于放置弹性伸缩带7和填充纳米流体吸能块9；所述弹性伸缩带7两端分别与耗能箱体2的防护面相对固定安装且围。

27、设于限位块5外周，具体地，弹性伸缩带7的两个端部固定安装在耗能箱体2上，同时将限位块5包围在弹性伸缩带7内部，限位块5随立柱1受力移动时会对弹性伸缩带7产生压力，由于弹性伸缩带7的两端进行了固定，所以弹性伸缩带7会在限位块5的挤压力下被撑开；所述纳米流体吸能块9置于弹性伸缩带7与安装孔204内壁之间形成的封闭腔体内，纳米流体吸能块9包括弹性外包层和填充在弹性外包层内部的纳米吸能材料，所述弹性外包层采用阻燃高强度柔性材料，所述纳米吸能材料为非浸润性液体和纳米多孔材料的混合流体；当弹性伸缩带7受到限位块5的挤压时会向外扩张挤压纳米流体吸能块9，当挤压力消失时弹性伸缩带7恢复原状，本发明通过设置缓冲。

28、吸能组件的具体结构，借助弹性伸缩带7实现纳米流体吸能块9体积的被动收缩和主动回弹，具体地，当导向轮4受到撞击时，冲击力由导向轮4传递至立柱1的两端，进而通过限位块5传递至弹性伸缩带7，由于弹性伸缩带7的两端固定在耗能箱体2的防护面上，当限位块5在立柱1受到外力的驱动下向耗能箱体2内部移动时，弹性伸缩带7被拉伸撑开，从而挤压纳米流体吸能块9，纳米流体吸能块9内的功能液体(即非浸润性液体)流入纳米多孔材料内部，将外力机械功转化为固体流体的界面能和摩擦热能，起到缓冲耗能的作用，当外力撤销后，功能液体流出纳米多孔材料的孔道，纳米多孔材料的可以多次重复利用。0054参见图11和图14，所述弹性伸缩带7由。

29、若干个板部701串联而成，板部701至少有一面即靠近限位块5的一面设置为弧面，以适配限位块5的外周面，相邻的板部701之间通过伸缩组件连接。所述伸缩组件包括固定转轴702、连接部703和活动转轴704，每个活动转轴704均位于两个相邻的板部701之间且活动转轴704上同时转动安装两个连接部703的一端，两个连接部703的另一端分别转动安装在两个固定转轴702上，两个固定转轴702分别安装在两个相邻的板部701上，每个活动转轴704上均安装弹力部件，用以拉紧两个连接部703，使两个连接部703夹角趋向于最小，此处弹力部件采用扭簧。0055参见5图10，所述安装孔204的顶部和底部均设置有凸起的限。

30、位台203，所述弹性伸缩带7插入并安装在限位台203与安装孔204形成的密闭空腔内，并在纳米流体吸能块9的作用下抵靠在限位台203上。所述安装孔204的靠近防护面的一端设置有凹向耗能箱体2内说明书5/7 页8CN 117127543 A8部的卡槽201，所述弹性伸缩带7的两端与限位条6可拆卸安装，所述限位条6的上下两端顶紧在卡槽201上，用以拉紧弹性伸缩带7，安装时采用插入方式将弹性伸缩带7一端沿限位台203的一端插入后由另一端穿出，然后对弹性伸缩带7的两端通过限位条6进行固定拉紧，本发明通过设置安装孔204内的限位台203以及卡槽201，对弹性伸缩带7的两端进行固定限位的同时对弹性伸缩带7的。

31、形变提供位移限位，便于安装和拆卸弹性伸缩带7，提高弹性伸缩带7的位移稳定性。0056参见图4和图9，骨架8沿耗能箱体2的竖直方向设置，所述耗能箱体2内还设置纳米流体吸能球，且纳米流体吸能球在耗能箱体2内的排列规律是：沿竖直方向，自耗能箱体2中部向两端的纳米流体吸能球的球径越来越大，其中耗能箱体2中部的球径最小；耗能箱体2中纳米吸能球体的半径R为：00570058其中，1为补偿系数，本发明实施例中取值为4.3；L为骨架的长度；R0为预设直径，为一定值，本发明实施例取值为0.05m；x为骨架高度方向上任一点距离骨架中部横截面的距离，取值为正。0059通过上述设置解决了耗能箱体2的稳定性和缓冲吸能效。

32、果的协调。本发明所提出的纳米吸能安全防护装置为了达到较优的缓冲效果，需要将骨架8的横截面设置足够小，但是骨架8设置足够小会对整体结构的稳定性产生劣化，尤其是耗能箱体2的长度越长，耗能箱体2中部骨架8的变形程度越大，导致在撞击过程中耗能箱体2与导向轮4之间接触，使得导向轮4卡死无法导向，基于上述问题，本发明提出了对耗能箱体2内的纳米流体吸能球的排布进行设计，将中部的纳米流体吸能球球径设置较小，提高中部的刚度的同时依旧保持较高的缓冲吸能效果；两侧的纳米流体吸能球球径设置较大，提高两侧的吸能特性和变形特性。使得在骨架8的横截面设置较小的条件下实现耗能箱体2的稳定性以及较优的缓冲吸能效果。0060所述。

33、耗能箱体2的制备方法为将骨架8设置于模具中，其次加入纳米流体吸能球，当完成上述操作后采用聚氨酯弹性体浇注料进行浇筑而成。0061纳米吸能球包括弹性外包层和填充在弹性外包层内部的纳米吸能材料，所述弹性外包层采用阻燃高强度柔性材料，所述纳米吸能材料为非浸润性液体和纳米多孔材料的混合流体。参见图6、图12和图13，所述骨架8中部设置为截面的形状，耗能箱体2的安装孔204与用于立柱1穿过的通孔由骨架8的上下两端形成，即安装孔204与用于立柱1穿过的通孔位于骨架8的上下两端，该骨架8靠近耗能箱体2防护面的一端与防护面之间有间距，卡槽201为耗能箱体2注塑时形成，此处间距的设置有利于避免耗能箱体2受到撞击。

34、时直接作用于骨架8上，易造成骨架8移位，从而破坏耗能箱体2的结构，且骨架8上设置有若干凸起，凸起的截面形状为三角形或圆形或长条形，凸起的设置有利于提高骨架8与耗能箱体2之间结构连接的紧密性，降低耗能箱体2的防护面受到巨大冲击时变形的程度，从而确保为立柱1两端提供有效支撑，确保整个装置的结构稳定性，本发明通过在耗能箱体2内设置骨架8和纳米流体吸能球以及对纳米流体吸能球的排列进行布局，利用骨架8和纳米流体吸能球的协同作用提高耗能箱体2整体尤其是中部结构的强度，同时保证耗能箱体2在减震、缓冲、耗能方面的性能。说明书6/7 页9CN 117127543 A90062本发明中所述导向轮4、纳米吸能球和纳。

35、米流体吸能块9的结构相同。0063对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。0064以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。说明书7/7 页10CN 117127543 A10图1说明书附图1/11 页11CN 。

36、117127543 A11图2说明书附图2/11 页12CN 117127543 A12图3说明书附图3/11 页13CN 117127543 A13图4图5说明书附图4/11 页14CN 117127543 A14图6图7说明书附图5/11 页15CN 117127543 A15图8说明书附图6/11 页16CN 117127543 A16图9说明书附图7/11 页17CN 117127543 A17图10图11说明书附图8/11 页18CN 117127543 A18图12说明书附图9/11 页19CN 117127543 A19图13说明书附图10/11 页20CN 117127543 A20图14说明书附图11/11 页21CN 117127543 A21。