CN102587306B - 一种用于车辆限重的智能路障装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆限重的智能路障装置。包括横梁、压板、执行机构、电源机构和底座。压板一侧或两侧固定有行程开关触头，底座侧壁对应安装有行程触动开关，使当压板受重至超限重时行程开关触头可触动行程触动开关接通电路、驱动电机带动档杆处于突出路面位置，当压板去重时使行程开关触头可触动行程触动开关接通电路、驱动电机反转带动档杆处于路面下位置。本方案结构简单、性能稳定、计量准确，使用寿命长，可方便的解决在限重路段阻挡超出重量的车辆、放行满足限重要求的车辆的问题，进而保护该路段、达到延长公路使用寿命和防止道路事故的发生的目的。

Description

一种用于车辆限重的智能路障装置

技术领域

本发明涉及道路限重保护领域，特别是一种用于车辆限重的智能路障装置。

背景技术

为保证道路的正常使用和不影响道路的使用寿命，目前的有关研究及采取有效的措施尚停留于限高或者限宽两种基本方式。上述方式并没有从真正的影响道路使用寿命的原因——道路所受承重出发设计并制作出一套有效的设备。

本发明人从影响道路使用寿命的真正原因——道路所承受重量出发，在道路限重保护的技术领域进行深入研究，于2010年11月19日提出了申请号为201020617457.4的中国专利申请，公开了一种基于车辆自重的限重智能路障装置，“包括本体，本体顶部安装有固定横梁和压板，且固定横梁和压板之间设置有缝隙；所述的压板下方安装有梯形楔块，本体内安装有2个斜肩，2个斜肩分别位于梯形楔块的两侧，且斜肩与梯形楔块的斜度刚好匹配；压板与斜肩之间安装有第一弹簧，斜肩与本体之间设置有第二弹簧；固定横梁上安装有转动轴，转动轴与挡杆活动连接；斜肩上安装有挡块，且挡块刚好与位于转动轴下方的挡杆相接触”。现已获得授权。

上述技术方案采取的是纯机械自动限重装置：当车辆通过时，压板受到车辆的重力向下运动，并推动梯形楔块，从而使斜肩向左右移动，以此改变支撑档杆支点的位置，使档杆因支点改变，在重力的作用下由水平变为竖直状态，从而阻止超载车辆通过。

随着发明人的进一步研究，发明人发现上述技术方案存在以下缺点：第一，道路上车辆通行均比较繁忙，而梯形楔块和斜肩之间容易因频繁磨擦损耗过大从而影响精度和使用；第二，现有方案中如要缓解摩擦损耗则必须使用润滑剂，而使用润滑剂则会导致测重不稳定等缺点。

有鉴于此，本发明人结合从事车辆限重领域研究多年的经验，对上述技术领域的缺陷进行长期研究，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、性能稳定、计量准确的用于车辆限重的智能路障装置，使用寿命长，可方便的解决在限重路段阻挡超出重量的车辆、放行满足限重要求的车辆的问题，进而保护该路段、达到延长公路使用寿命和防止道路事故的发生的目的。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于车辆限重的智能路障装置，包括横梁、压板、执行机构、电源机构和底座。横梁固定在底座上，横梁垂直车辆行进方向的一侧或两侧设有压板，横梁与压板之间有可供档杆旋转的缝隙。压板通过弹性支撑柱支撑固定在底座上，使压板在受重或去重时可上下移动。执行机构包括固定于底座的驱动电机和活动连接于横梁侧壁的档杆，档杆受驱动电机带动可处于路面下或突出路面位置。电源机构包括电机电源和行程触动开关。压板一侧或两侧固定有行程开关触头，底座侧壁对应安装有行程触动开关，使当压板受重至超限重时行程开关触头可触动行程触动开关接通电路、驱动电机带动档杆处于突出路面位置，当压板去重时使行程开关触头可触动行程触动开关接通电路、驱动电机反转带动档杆处于路面下位置。

进一步，所述执行机构包括驱动电机、齿轮、连杆和T型档杆，驱动电机输出轴固定连接可带动齿轮二转动的齿轮一，齿轮二与连杆二固定连接，连杆二两端分别与连杆一和连杆三的一端活动连接，连杆一和连杆三的另一端分别与档杆一和档杆二的突出端活动连接，档杆一和档杆二平行活动固定于横梁侧壁。齿轮二固定在底座上。从而进一步节省成本，而结构更加简单且运行稳定。

进一步，所述行程开关触头固定在压板平行车辆行驶方向两侧的中部。从而更稳定、便利和准确的传递超限重信号。

进一步，所述连杆与档杆之间的活动连接、档杆与横梁之间的活动固定，均为通过铰链连接或固定。从而进一步节省成本，而结构更加简单且运行稳定。

进一步，所述弹性支撑柱包括固定于压板底部四角的内柱，可与内柱配合并固定于底座的外柱，以及套于外柱的弹簧。从而成本更加低廉，且测重效果简单稳定。

进一步，所述电机电源为可充电电源，所述压板为可对电机电源进行充电的太阳能压板。从而使太阳能压板能对电瓶充电，解决能源供应问题，起到能源供应及判断车辆重量的双重作用，真正实现了无人情况下智能化操作的指挥道路疏通功能的智能路障。

本装置依据胡克定理根据弹力装置能随车辆的重量不同、下降不同高度的特性，只需在一定位置设定行程触动开关，便能很好的控制超重车辆的通过，而对一些较轻车辆实现顺利的无障碍通过。

采用本技术方案，本发明取得以下有益技术效果：第一，本装置设置在某些有限重路段的公路上，可使满足限重要求的车辆能无障碍地通过，而使那些超过重量的车辆被阻挡在该限重路段之外，进而保护该路段受到超重车辆影响，达到延长公路使用寿命和防止道路事故的发生的目的；第二，本装置中的重量判断部件，简单、稳定且准确；第三，本装置采用不同电信号电路的形式进行是否超限重结果的信号传递，虽结构简单但性能稳定、传递便利、计量准确，使用寿命长；第四，本路障装置直接以车辆重量为依据，从根本上解决了影响道路使用寿命的承重问题；第五，本装置只要保证电源供应，就能真正实现无人智能化操作以及具备简易的指挥道路疏通功能，并避免了采用纯机械装置时容易引发的问题。

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是本发明的工作原理图；

图3是本实施例的工作状态图。

编号如下：横梁10、压板20、执行机构30、电源机构40和底座50；弹性支撑柱21、内柱211、外柱212、弹簧213、行程开关触头22；驱动电机31、档杆32、档杆一321、档杆二322、齿轮33、齿轮一331、齿轮二332、固定轴333、连杆34、连杆一341、连杆二342、连杆三343、铰链35、铰链一351、铰链二352、铰链三353；可充电电源41、行程触动开关42、控制电路板43。

具体实施方式

图1至图3所示，是本发明的较佳实施例。

如图1、图2、图3所示，一种用于车辆限重的智能路障装置，包括横梁10、压板20、执行机构30、电源机构40和底座50。横梁10固定在底座50上，横梁10垂直车辆行进方向的一侧或两侧设有压板20，横梁10与压板20之间有可供档杆旋转的缝隙。压板20通过弹性支撑柱21支撑固定在底座50上，使压板20在受重或去重时可上下移动。压板的初始位置和横梁的位置，视路面施工和通行的要求，可以有多种选择，如可以是与路面齐平，也可以是稍高或稍低，压板的初始位置和横梁位置可以一致，也可以不一致。弹性支撑柱21可以有多重选择，只要其可使压板在受重或去重时可上下移动即可。在本实施例中，如图1所示，弹性支撑柱包括固定于压板底部四角的内柱211，可与内柱211配合并固定于底座的外柱212，以及套于外柱的弹簧213。从而结构简单、成本更加低廉，且测重效果稳定。套于外柱的弹簧213可以是直接外套于外柱212，也可以是内套于外柱，在本实施例中，弹簧外套于外柱。

执行机构30包括固定于底座的驱动电机31和活动连接于横梁侧壁的档杆32，档杆32受驱动电机31带动可处于路面下或突出路面位置。档杆32处于路面下的位置可以有多种，优选的，可以以与地面齐平的方式；档杆与横梁侧壁的活动连接方式也可以有多种，优选的，可以是通过铰链二352连接于横梁侧壁。当横梁10两侧都设有压板时，档杆可以仅设一侧或两侧都设，即上述缝隙也可以仅有一处也可以两侧都有缝隙。所述档杆32的形状可以有多重选择，只要档杆受驱动电机带动处于突出路面位置时能够阻挡车辆行进即可。驱动电机31带动档杆处于路面下或突出路面位置的方式，现有技术中有很多，此处不再赘述。为进一步节省成本、结构简单且运行稳定，发明人开发了一种简易执行机构，所述执行机构包括驱动电机31、齿轮33、连杆34和T型档杆32。优选的，在本实施例中，如图1所示，包括一个驱动电机、一对齿轮、三个连杆和两个T型档杆，驱动电机31输出轴固定连接可带动齿轮二332转动的齿轮一331，齿轮二332与连杆二342固定连接，连杆二342两端分别与连杆一341和连杆三343的一端活动连接，连杆一341和连杆三343的另一端分别与档杆一321和档杆二322的突出端活动连接，优选的，可以是通过铰链一351和铰链三353活动连接，档杆一321平行活动固定于横梁侧壁，优选的，可以是通过铰链二352活动固定，档杆二同档杆一。齿轮二332固定在底座上，优选的，齿轮二332固定于底座50上的凸起部位，并通过固定轴333与连杆二342固定。

电源机构40包括电机电源41和行程触动开关42。行程触动开关42固定安装于底座50侧壁。其具体位置，可根据弹性支撑柱21的弹力和限重的具体数值通过实验得出。作为优选，为进一步实现无人化操作，所述电机电源41为可充电电源，所述压板20为可对电机电源进行充电的太阳能压板。从而使太阳能压板能对电瓶充电，解决能源供应及判断车辆重量的双重作用，真正实现了无人情况下智能化操作的指挥道路疏通功能的智能路障。当然电源机构还应包括实现上述功能的控制电路板43，因该电路板的设计属于该电路领域的现有技术，此处不再赘述。

如图3所示，压板20一侧或两侧固定有行程开关触头22，底座侧壁对应安装有行程触动开关42，使当压板20受重至超限重时行程开关触头22可触动行程触动开关42接通电路、驱动电机31带动档杆32处于突出路面位置，实现上述触动功能的具体形式可以有多种，在现有的电子电路技术领域已有较充分的公开，此处不再赘述，如可以是行程开关触头22向下推动行程触动开关42等。当压板去重时使行程开关触头可触动行程触动开关接通电路、驱动电机反转带动档杆处于路面下位置，实现上述触动功能的具体形式可以有多种，在现有的电子电路技术领域已有较充分的公开，此处不再赘述，如可以是行程开关触头22向上推出行程触动开关42等。行程开关触头固定在压板侧的位置可以有多种，只要其能随压板上下固定移动即可，如可以是装在压板平行车辆行驶方向的一侧或两侧，当然也可以是垂直车辆行驶方向的一侧或两侧；行程开关触头安装的具体位置，可以是装在压板一侧或两侧的中部。如图1、图2所示，本实施例中，行程开关触头固定在压板平行车辆行驶方向两侧的中部。考虑到车身的重量就车辆行驶方向而言，通常是左右对称分布的可能性比前后对称分布的可能性大，以及其他行驶与测重的特点，上述技术方案能够更稳定、便利和准确的传递超限重信号。

上述装置由于用于车辆限重，一般是装在道路上，如在道路上挖坑装入。因此，上述用于固定装置的底座，可以是专门的底座部件，也可以是道路上的基坑本身，当然基坑可以是通过改造以适应固定装置的功能。

本发明的工作原理如下：

一、本技术方案采用较为简单稳定的测重装置，对车辆的重量进行判断，并将判断结果通过电信号的方式传递给控制电路，由控制电路对后续动作做出判断，若车辆重量在所设定的允许范围内，则让车辆通过，反之则触动执行机构，阻止车辆通过；当不允许通过的车辆撤离该路段时，执行机构回复原状，道路正常使用。

二、在车辆超限重的判断上，本装置根据胡克定理，弹力装置能随车辆的重量不同下降不同的高度，在一定位置设定行程触动开关，便能很好的控制超重车辆的通过，而对一些较轻车辆实现顺利的无障碍通过。

本发明的工作过程如下：

当有车辆经过时，首先会驶入压板20上，压板通过弹性支撑柱21支撑固定，该弹性支撑柱21包括内柱211、外柱212和弹簧213，当车辆轮子压在压板20上时，弹簧压缩使整个机构向下运动，而车辆轮子离开压板，压板便在弹簧的作用下能恢复到原来初始位置。压板20侧边的行程开关触头22会随压板一起做上下垂直运动，当行程开关触头22触动行程触动开关42后，整个电路便会接通，驱动电机31在电源41的供电下开始工作，驱动电机31输出轴直接带动齿轮一331转动，从而带动齿轮二332转动，齿轮二332与连杆二342固定连接，在齿轮二332的带动下，连杆二342一起转动，从而带动与其铰接的连杆一341和连杆三343摆动，档杆一321会在连杆一341牵引下绕铰链二352转动，档杆二322同档杆一，于是档杆一321及档杆二322便能实现在垂直面上的转动，从而实现路面中间升起两个路障，阻碍超重车辆通过，起到保护该路段的作用。当超重车辆看到有两个档杆竖立于道路中央，车辆不能通过时，只能倒车选择其他路段进行通行，当车辆退出压板后，整个压板机构会在弹簧213的作用下，向上恢复原位，行程开关触头22便能向上推出行程触动开关42，再次启动工作电路，使驱动电机31反转，档杆一321及档杆二322在整个执行机构的作用下恢复原来的水平位置，与地面保持在同一水平面内。

以上所述仅为本发明的具体实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于车辆限重的智能路障装置，其特征在于：包括横梁、压板、执行机构、电源机构和底座；横梁固定在底座上，横梁垂直车辆行进方向的一侧或两侧设有压板，横梁与压板之间有可供档杆旋转的缝隙；压板通过弹性支撑柱支撑固定在底座上，使压板在受重或去重时可上下移动；执行机构包括固定于底座的驱动电机和活动连接于横梁侧壁的档杆，档杆受驱动电机带动可处于路面下或突出路面位置；电源机构包括电机电源和行程触动开关；压板一侧或两侧固定有行程开关触头，底座侧壁对应安装有行程触动开关，使当压板受重至超限重时行程开关触头可触动行程触动开关接通电路、驱动电机带动档杆处于突出路面位置，当压板去重时使行程开关触头可触动行程触动开关接通电路、驱动电机反转带动档杆处于路面下位置；所述执行机构包括驱动电机、齿轮、连杆和T型档杆，驱动电机输出轴固定连接可带动齿轮二转动的齿轮一，齿轮二与连杆二固定连接，连杆二两端分别与连杆一和连杆三的一端活动连接，连杆一和连杆三的另一端分别与档杆一和档杆二的突出端通过铰链活动连接，档杆一和档杆二通过铰链平行活动固定于横梁侧壁，齿轮二固定在底座上。

2.如权利要求1所述的一种用于车辆限重的智能路障装置，其特征在于：所述连杆与档杆之间的活动连接、档杆与横梁之间的活动固定，均为通过铰链连接或固定。

3.如权利要求2所述的一种用于车辆限重的智能路障装置，其特征在于：所述行程开关触头固定在压板平行车辆行驶方向两侧的中部。

4.如权利要求1或2或3所述的一种用于车辆限重的智能路障装置，其特征在于：所述弹性支撑柱包括固定于压板底部四角的内柱，可与内柱配合并固定于底座的外柱，以及套于外柱的弹簧。

5.如权利要求4所述的一种用于车辆限重的智能路障装置，其特征在于：所述电机电源为可充电电源，所述压板为可对电机电源进行充电的太阳能压板。

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