应用于道路或桥梁的点阵式车辆减速设备
技术领域
本发明涉及一种道路减速带,特别涉及一种可升降式减速带。
背景技术
减速带是安装于道路并用于限制车辆行驶速度的固定设备,就目前减速带的形状而言可分为长条形、盘形,就现有减速带而言,其设计的本意是为了根据路况进行车辆的限速,当车辆以较高时速通过时,通过颠簸的方式降低驾驶员的驾驶舒适度并实现降速,当车辆以较低时速通过或者缓慢通行时,固定设置的减速带依然还会对车辆产生较大颠簸,还容易剐蹭到底盘较低的车辆。
为此,本发明针对盘形减速带作出改进,提供可升降的减速带,并降低颠簸感。
发明内容
为解决现有技术的不足,本发明提出了一种可针对车速作出自适应升降的盘形减速带,其可实现在车辆高速通过时,保持阻挡姿态,限制车速,当车辆以低速通过或者缓慢通过时,逐步的消除阻挡,降低颠簸。
为实现上述技术目的,本发明所采用的技术方案如下。
应用于道路或桥梁的点阵式车辆减速设备,其包括外壳体、滑动设置于外壳体上端部的中心支撑台,外壳体上开设有与中心支撑台滑动匹配的中心槽并且中心支撑台可沿竖直方向运动,外壳体上还安装有用于向上顶升中心支撑台的中心顶升弹簧,外壳体内还安装有位于中心支撑台下端部的速度感应机构;
中心支撑台的外部套接有多层环套,环套的高度由设置于外层的环套向设置于内层的环套逐步增加,外壳体上端部设置有水平方向布置的托板,中心槽布置于托板的中心位置,托板上还设置有多层环套相对应的多层台阶,设置于多层台阶外层的台阶的水平底面由设置于多层台阶内层的台阶的水平底面在竖直方向上的高度逐步降低,多层台阶的各个台阶的水平底面与滑动设置于该台阶的环套底部之间设置有向上顶升该环套的顶起弹簧;
其中,速度感应机构包括上套筒、下套筒、座体,上套筒设置于下套筒的上端部,座体设置于下套筒的底部,上套筒上设置有竖直方向布置的竖直滑槽,上套筒内套接有与竖直滑槽相匹配并且沿竖直滑槽导向方向运动的锁柱,锁柱上设置有沿其中心轴线方向均匀间隔布置的斜齿a,锁柱的底部安装有活塞,上套筒内还设置有水平方向布置并且与竖直滑槽相接通的水平滑槽,水平滑槽内滑动匹配有锁止块,锁止块朝向锁柱一端面上设置有与斜齿a相匹配的斜齿b,斜齿a与斜齿b相咬合时可限制锁柱向下运动,上套筒与锁止块之间还安装有用于推动锁止块偏离锁柱的脱离弹簧;下套筒内设置有气腔,活塞与下套筒的气腔的内壁滑动连接并且可沿竖直方向滑动,气腔的底部还安装有用于向上顶升活塞的顶升弹簧;座体上设置有一端连通气腔的气流通道,气流通道的另一端接通通气管道一端,通气管道的另一端安装有控压阀,控压阀还连接有进出气管;
其中,控压阀包括相通的管道a、管道b,管道a与通气管道的内腔接通,管道a、管道b内套接有水平方向布置的芯轴,芯轴的外部套接有与之连接并且滑动于管道a内的阻隔阀芯,芯轴的外部还套接有与之连接并且滑动于管道b的限位阀芯,限位阀芯将管道b分隔成两个互不接通的内腔ba、内腔bb,内腔ba与管道a的内腔接通,阻隔阀芯上设置有接通管道a内腔与内腔ba的透气孔,管道a还连接有与管道a内腔接通的进出气管,阻隔阀芯朝向管道b方向滑动时阻隔阀芯的壁部可封闭进出气管与管道a的接口处,管道b的开口处设置有与上套筒连接的安装座,安装座上设置有接通外部大气与内腔bb的气孔,芯轴穿设于安装座并且穿设于安装座的芯轴端部抵向锁止块,芯轴朝向管道b方向滑动时,芯轴可推动锁止块朝向锁柱方向运动,安装座上安装有套接于芯轴的外部并且用于推动限位阀芯朝向管道a方向运动的测压弹簧。
其中,上述的多层环套为分别依次滑动套接于中心支撑台外部的环套c、环套b、环套a,环套c套接于中心支撑台的外部并且与其滑动配合,环套b套接于环套c的外部并且与其滑动配合,环套a套接于环套环套b的外部并且与其滑动配合,上述的多层台阶为设置于托板并且与套环a相匹配的环槽a、设置于托板并且与套环b相匹配的环槽b、设置于托板并且与套环c相匹配的环槽c,环槽a的水平底面与外壳体的上平面之间距离等于套环a的高度,环槽a的水平底面与套环a底部之间设置有用于向上顶升套环a的顶起弹簧a,环槽b的水平底面与外壳体的上平面之间距离等于套环b的高度,环槽b的水平底面与套环b底部之间设置有用于向上顶升套环b的顶起弹簧b,环槽c的水平底面与外壳体的上平面之间距离等于环套c的高度,环槽c的水平底面与环套c底部之间设置有用于向上顶升环套c的顶起弹簧c;在竖直方向上环槽a的水平底面、环槽b的水平底面、环槽c的水平底面的高度依次降低。
为保证车辆由路面至套环a之间进行平缓过渡,外壳体的上水平面设置有向外部延伸的环状延伸板,延伸板的下底面紧贴于路面。
为便于脱离弹簧的安装以及固定,水平滑槽的壁部上还设置有沿水平方向延伸布置的容置槽,锁止块上还设置有与容置槽相对应的支撑座,脱离弹簧安装于容置槽的槽底部与支撑座之间。
管道a、管道b的同轴线布置,并且芯轴、阻隔阀芯、限位阀芯均与管道a同轴线布置,管道a的内径小于管道b的内径。
上述的进出气管上设置有阀体b,通过施工人员针对路况作出调整,扩大本发明的适应能力;通气管道上还安装有控制通气管道内气流大小的阀体a,用于提高触发精度。
上述的限位阀芯由同轴线布置的定位环a、定位环b组成,定位环a朝向内腔ba端侧,定位环b朝向内腔bb端侧,定位环a的外环直径与管道a的内径相匹配,定位环b的外环直径与管道b的内径相匹配。
安装座上还设置有向内腔bb方向延伸的限位柱,限位柱用于限制芯轴朝向安装座运动的行程,保护测压弹簧避免因过度挤压测压弹簧造成损坏。
锁止块的驱动端面上设置有与芯轴形状相适应的定位环槽;利用定位环槽与芯轴的匹配,便于芯轴的水平定位。
附图说明
图1为本发明的车辆减速设备沿道路宽度方向的布局示意图。
图2为车辆减速设备的结构示意图。
图3为中心支撑台与套环a、套环b、套环c相匹配的结构示意图。
图4为外壳体与速度感应机构的连接结构示意图。
图5为外壳体的结构示意图。
图6为速度感应机构的结构示意图。
图7为上套筒与锁柱相匹配的结构示意图。
图8为上套筒与锁止块相匹配的结构示意图。
图9为上套筒与锁止块匹配的爆炸图。
图10为上套筒、下套筒、锁柱相匹配的结构示意图。
图11为锁柱与下套筒相匹配的结构示意图。
图12为通气管道与控压阀相匹配的结构示意图。
图13为控压阀与进出气管相匹配的结构示意图。
图14为控压阀的内部结构示意图。
图15为控压阀的内部结构示意图。
图16为芯轴与阻隔阀芯、限位阀芯相匹配的结构示意图。
图17为阻隔阀芯、限位阀芯与管道a、管道b相匹配的结构示意图。
图18为安装座与管道b相匹配的结构示意图。
图中标示为:
10、无障碍区域;
20、车辆减速设备;
210、中心支撑台;210a、套环a;210b、套环b;210c、套环c;
220、外壳体;220a、环槽a;220b、环槽b;220c、环槽c;220d、中心槽;220e、托板;220f、延伸板;220g、基板;
30、速度感应机构;
310、上套筒;310a、水平滑槽;310b、容置槽;
320、下套筒;320a、气腔;320b、顶升弹簧;
330、锁柱;330a、斜齿a;330b、活塞;
340、座体;340a、气流通道;
350、通气管道;350a、阀体a;
360、控压阀;360a、管道a;360b、管道b;360c、芯轴;360d、阻隔阀芯;360e、透气孔;360f、限位阀芯;360fa、定位环a;360fb、定位环b;360g、安装座;360ga、限位柱;
360h、测压弹簧;
370、进出气管;370a、阀体b;
380、锁止块;380a、斜齿b;380b、定位环槽;380c、支撑座;380d、脱离弹簧。
具体实施方式
如图1所示,本发明提供的点阵式车辆减速设备,其采用间隔排列的方式沿道路宽度方向排列分布,相邻点阵式车辆减速设备之间的间隔为无障碍区域10;在通常情况下,无障碍区域10的长度应当大于车轮的宽度;当驾驶员驾驶车辆发现前方明显凸出于地面的点阵式车辆减速设备时,在视觉刺激下,驾驶员会主动降低车速,当驾驶员保持车辆直线行驶并且使得车轮对准无障碍区域时,可实现车辆无障碍通过。
参见附图2,应用于道路或桥梁的点阵式车辆减速设备,其包括外壳体220、滑动设置于外壳体220上端部的中心支撑台210,外壳体220上开设有与中心支撑台210滑动匹配的中心槽220d并且中心支撑台210可沿竖直方向运动,外壳体220上还安装有用于向上顶升中心支撑台210的中心顶升弹簧,外壳体220内还安装有位于中心支撑台210下端部的速度感应机构30;速度感应机构30用于感应中心支撑台210下沉速度,当中心支撑台210下沉速度过大时,速度感应机构30可限制中心支撑台210的继续下沉;当中心支撑台210下沉速度较为缓慢时,中心支撑台210可自竖直方向上下沉至最大位置,实现中心支撑台210阻挡的消除。
参见附图1-5所示,在本发明中,中心支撑台210呈圆柱状设置,并且中心支撑台210突出于路面的距离较大才可以实现较优良的阻挡作用,为解决平滑过渡问题,目前常规解决方式为,将中心支撑台20的上端面设置为球状,然而通过球面过渡存在弊端在于中心支撑台在下沉过程中,其球面部分会与外壳体之间形成间隔,当车轮与中心支撑台接触并挤压中心支撑台下沉时,车轮部位会与球面部分与外壳体之间的间隔边缘部接触,并且球面与外壳体之间的间隔呈悬空状态,车轮依然会产生较大颠簸,而且还存在打滑问题;为此,本发明提出了新的设计,用于实现车辆的平缓过渡,并且不会对轮胎造成损伤。
参见附图2-5所示,中心支撑台210的外部分别依次滑动套接有环套c210c、环套b210b、环套a210a,环套c210c套接于中心支撑台210的外部并且与其滑动配合,环套b210b套接于环套c210c的外部并且与其滑动配合,环套a210a套接于环套环套b210b的外部并且与其滑动配合,外壳体220上端部设置有水平方向布置的托板220e,托板220e的中心位置处设置有与中心支撑台相匹配的中心槽220d,托板220e上还设置有与套环a210a相匹配的环槽a220a,托板220e上还设置有与套环b210相匹配的环槽b220b,托板220e上还设置有与套环c210c相匹配的环槽c220c,环槽a220a的水平底面与外壳体220的上平面之间距离等于套环a210a的高度,环槽a220a的水平底面与套环a210a底部之间设置有用于向上顶升套环a210a的顶起弹簧a,环槽b220b的水平底面与外壳体220的上平面之间距离等于套环b210b的高度,环槽b220b的水平底面与套环b210b底部之间设置有用于向上顶升套环b210b的顶起弹簧b,环槽c220c的水平底面与外壳体220的上平面之间距离等于环套c210c的高度,环槽c220c的水平底面与环套c210c底部之间设置有用于向上顶升环套c210c的顶起弹簧c;在竖直方向上环槽a220a的水平底面、环槽b220b的水平底面、环槽c220c的水平底面的高度依次降低。
采用上述的多级环套结构,车轮会先与外部的套环a接触,并挤压环套a的完全下沉,环套a处于下沉最大状态时,环套a的上水平顶面与路面保持持平;然后车轮在挤压环套b并推动环套b下沉至最大状态,此时环套b的上水平顶面与路面保持水平;依次类推,直至车辆与位于中心处的中心支撑台接触并推动中心支撑台下沉,很显然,采用本发明的多级环套结构进行过度,可有效的解决过度区域存在间隙问题,实现无间隔过度。
当实际安装使用过程中,向下挤压顶起弹簧a、顶起弹簧b、顶起弹簧c时,其均处于蓄能状态,当车轮消除对顶起弹簧a、顶起弹簧b、顶起弹簧c的施压,环套a、环套b、环套c均向上弹起,易造成脱离;为此,本发明还设置有用于约束环套a、环套b、环套c向上运动的限位机构。
其中,限位机构包括设置于环套a、环套b、环套c底部并且竖直方向穿设于托板220e的限位导柱,限位导柱的底部还设置有位于托板220e下端部的调节螺纹,限位导柱的下端部安装有与调节螺纹相匹配的限位螺母,通过调整限位螺纹与限位螺纹的连接位置,从而控制环套a、环套b、环套c在竖直方向向上的最大行程,并且在限位导柱的限制下,可有效的避免环套a、环套b、环套c的崩塌、分离。
参见附图4、5所示,为保证车辆由路面至套环a210a之间进行平缓过渡,外壳体220的上水平面设置有向外部延伸的环状延伸板220f,延伸板220f的下底面紧贴于路面。
参见附图6-11所示,上述的速度感应机构30包括上套筒310、下套筒320、座体340,上套筒310设置于下套筒320的上端部,座体340设置于下套筒320的底部,上套筒310上设置有竖直方向布置的竖直滑槽,上套筒310内套接有与竖直滑槽相匹配并且沿竖直滑槽导向方向运动的锁柱330,锁柱330上设置有沿其中心轴线方向均匀间隔布置的斜齿a330a,锁柱330的底部安装有活塞330b,上套筒310内还设置有水平方向布置并且与竖直滑槽相接通的水平滑槽310a,水平滑槽310a内滑动匹配有锁止块380,锁止块380朝向锁柱330一端面上设置有与斜齿a330相匹配的斜齿b380a,斜齿a330与斜齿b380a相咬合时可限制锁柱330向下运动,上套筒310与锁止块380之间还安装有用于推动锁止块380偏离锁柱330的脱离弹簧380d;为便于脱离弹簧380d的安装以及固定,水平滑槽310a的壁部上还设置有沿水平方向延伸布置的容置槽310b,锁止块380上还设置有与容置槽310b相对应的支撑座380c,脱离弹簧380d安装于容置槽310b的槽底部与支撑座380c之间;下套筒320内设置有气腔320a,活塞330b与下套筒320的气腔320a的内壁滑动连接并且可沿竖直方向滑动,气腔320a的底部还安装有用于向上顶升活塞330b的顶升弹簧320b;座体340上设置有一端连通气腔320a的气流通道340a,气流通道340a的另一端接通通气管道350一端,通气管道350的另一端安装有控压阀360,控压阀360还连接有进出气管370。
参见附图13-18所示,控压阀360包括相通的管道a360a、管道b360b,管道a360a与通气管道350的内腔接通,管道a360a、管道b360b内套接有水平方向布置的芯轴360c,芯轴360c的外部套接有与之连接并且滑动于管道a360a内的阻隔阀芯360d,芯轴360c的外部还套接有与之连接并且滑动于管道b360b的限位阀芯360f,限位阀芯360f将管道b360b分隔成两个互不接通的内腔ba、内腔bb,内腔ba与管道a360a的内腔接通,阻隔阀芯360d上设置有接通管道a内腔与内腔ba的透气孔360e,管道a 360a还连接有与管道a360a内腔接通的进出气管370,阻隔阀芯360d朝向管道b360b方向滑动时阻隔阀芯360d的壁部可封闭进出气管370与管道a360a的接口处,管道b360b的开口处设置有与上套筒连接的安装座360g,安装座360g上设置有接通外部大气与内腔bb的气孔,芯轴360c穿设于安装座360g并且穿设于安装座360g的芯轴360c端部抵向锁止块380,芯轴360c朝向管道b360b方向滑动时,芯轴360c可推动锁止块380朝向锁柱330方向运动,安装座360g上安装有套接于芯轴360c的外部并且用于推动限位阀芯360f朝向管道a360a方向运动的测压弹簧360h。
当从通气管道350内流入的气流压力较小时,其不能克服测压弹簧360h阻力,使得限位阀芯360f保持其原有位置或者小幅度摆动,气流经过管道a 内腔、透气孔、进出气管完全排出;当从通气管道350内流入的气流压力较大时,由于进出气管370单位时间内的排气量有限,在较大气压作用下推动限位阀芯360f朝向安装座360g方向运动并实现芯轴、阻隔阀芯的同步运动,限位阀芯360f在朝向安装座360g方向运动过程中挤压测压弹簧360h,并使得测压弹簧360h处于蓄能状态;阻隔阀芯在朝向安装座360g方向运动过程中,阻隔阀芯逐渐缩小进出气管370与管道a的接口,并实现限位阀芯360f朝向安装座方向运动速度加快,直至阻隔阀芯完全封堵进出气管370与管道a的接口,与此同时,芯轴360c在朝向安装座方向运动过程中,推动锁止块380向锁柱靠拢,直至斜齿b与斜齿a的咬合,并限制锁柱的继续下沉。
其中,锁柱330的上端面与中心支撑台210的底部固定连接,采用该种连接方式可限制锁柱330向上的运动范围。
在实际安装使用过程中,为保证机构的可靠性,可采用管道a、管道b的同轴线布置,并且芯轴、阻隔阀芯、限位阀芯均与管道a同轴线布置,管道a的内径小于管道b的内径。
进出气管370在单位时间内的排气量是触发芯轴运动的关键,为使得本发明可以适应不同路段、不同重量级的车辆,进出气管370上设置有阀体b370b,通过施工人员针对路况作出调整,扩大本发明的适应能力;如图12所示,通气管道350上还安装有控制通气管道350内气流大小的阀体a350a,用于提高触发精度。
上述的限位阀芯360f由同轴线布置的定位环a360fa、定位环b360fb组成,定位环a360fa朝向内腔ba端侧,定位环b360fb朝向内腔bb端侧,定位环a360fa的外环直径与管道a的内径相匹配,定位环b360fb的外环直径与管道b的内径相匹配;采用该种结构,便于限位阀芯360f的定位以及在测压弹簧的顶升作用下封堵管道a与管道b的接口处,从而提高触发精度。
参见附图15、18,安装座360g上还设置有向内腔bb方向延伸的限位柱360ga,限位柱360ga用于限制芯轴朝向安装座360g运动的行程,从而保护测压弹簧360h,避免过度挤压测压弹簧360h造成损坏。
当车辆低速行驶通过车辆减速设备时,车轮与中心支撑台的接触时间较长并且车辆本身具备的动能较大,车轮可推动中心支撑台210相对匀速的下滑,压缩气腔320a的气体并经进出气管逐步排出;当车辆以较高时速通过时,车辆本身具备的动能较大,车轮在短时间内对中心支撑台施加较大作用力,使得由气腔320a排出的气体具备较大气压从而触发控压阀360工作,触发芯轴推动锁止块与锁柱的咬合。
参见附图8、9,锁止块380的驱动端面上设置有与芯轴形状相适应的定位环槽380b;利用定位环槽380b与芯轴的匹配,便于芯轴的水平定位。