CN107165091B - 一种缓冲弹性可调道路隔离带装置 - Google Patents

一种缓冲弹性可调道路隔离带装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于道路安全设备技术领域，具体涉及一种缓冲弹性可调道路隔离带装置，包括：支架、碰撞滚轮、弹性可调缓冲装置以及压电发电装置，碰撞滚轮包括橡胶筒和安装轴承；弹性可调缓冲装置包括：椭圆钢圈、两螺纹杆和螺纹套筒；压电发电装置包括：橡胶垫、发电传动柱、固定盘、沿固定盘的内部径向圆周分布的压电片、大齿轮以及小齿轮，发电传动柱的下端具有锯齿，锯齿与小齿轮的齿啮合，压电片的一端固定在固定盘上，另一端与大齿轮的齿啮合，轮胎滚过橡胶垫时，发电传动柱向下运动，带动小齿轮和大齿轮转动，引起压电片的非固定端摆动，使压电片弯曲放电。本发明能够将从路面上通过的汽车的动能转化成电能，且能够对汽车碰撞进行缓冲。

Description

一种缓冲弹性可调道路隔离带装置
技术领域
本发明属于道路安全设备技术领域，具体涉及一种缓冲弹性可调道路隔离带装置。
背景技术
道路隔离带是为了将左右行车道分开，现在一般为绿化带，出现交通事故时容易撞上绿化带的栏杆或隔离墙，对车造成损伤。尤其在高速公路上，由于车速过快撞上栏杆和道路两边的隔离墙时，对车辆容易造成更大的损害。
尤其是高速公路上，为了保证路灯照明等用电，需要大面积的架设电杆电缆，供电成本高；为了对道路进行维护洒水，洒水车需要从一个高速入口开至另一个高速出口，若洒水车车厢内水被用完也不能掉头返回，浪费很多行程。
发明内容
本发明针对以上提出的高速公路供电成本高，汽车碰撞栏杆和隔离墙损伤严重的问题，而研究设计一种能够靠汽车的运动自动发电，且能够对碰撞进行缓冲的缓冲弹性可调道路隔离带装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种缓冲弹性可调道路隔离带装置，设置在道路的中间或道路的两侧，其特征在于，所述道路隔离带装置包括：两平行设置的支架、设置在所述支架上的碰撞滚轮、夹设在两支架之间的弹性可调缓冲装置、铺设在路面上的压电发电装置，所述碰撞滚轮包括橡胶筒和橡胶筒内部的安装轴承，所述碰撞滚轮通过安装轴承安装在所述支架上；所述弹性可调缓冲装置包括：椭圆钢圈、两螺纹杆和螺纹套筒；两螺纹杆均与所述螺纹套筒螺旋连接，且分别固定在所述椭圆钢圈的长轴的两端，两所述螺纹杆和螺纹套筒的中心线与所述椭圆钢圈的长轴重合；通过旋转螺纹套筒带动两个螺纹杆靠近或分离，改变椭圆钢圈的长轴，以改变椭圆钢圈的刚度。所述压电发电装置包括：铺设在路面上的橡胶垫、固定在橡胶垫下侧的发电传动柱、固定盘、沿所述固定盘的内部径向圆周分布的压电片、大齿轮以及与所述大齿轮同轴连接的小齿轮，所述发电传动柱的下端具有锯齿，所述锯齿与小齿轮的齿啮合，所述压电片的一端固定在所述固定盘上，另一端与大齿轮的齿啮合，所述固定盘固定在道路上，轮胎滚过橡胶垫时，压迫橡胶垫带动发电传动柱向下运动，带动小齿轮和大齿轮转动，大齿轮转动引起压电片的非固定端摆动，引起压电片弯曲放电。
进一步地，所述压电发电装置还包括回弹组件，所述回弹组件包括固定在所述橡胶垫下侧的导向柱，所述导向柱的下端伸入到开设在路面上的导向孔内，路面与所述橡胶垫之间夹设有回弹弹簧。
进一步地，所述支架包括立柱和设置在道路侧的U形侧臂，所述碰撞滚轮安装在侧臂上，汽车碰撞到碰撞滚轮时，所述碰撞滚轮对汽车缓冲的同时，通过橡胶筒的旋转改变汽车的运动轨迹。
进一步地，所述弹性可调缓冲装置还包括固定在所述椭圆钢圈短轴两侧的铰链，所述铰链与所述立柱上的铰链座铰接。
进一步地，所述压电发电装置还包括蓄电池，压电片弯曲产生的电能通过蓄电池储存。
进一步地，所述支架的顶端还具有太阳能发电板和风力发电装置，所述太阳能发电板和所述风力发电装置产生的电能通过蓄电池储存。
进一步地，所述支架上设置有用来测量汽车的速度的雷达探测器和报警灯，当雷达探测器检测到汽车的车速v超过允许的最大车速v0时，距离汽车前方5米的报警灯依次亮起，提醒司机减速。
进一步地，所述碰撞滚轮上具有压力传感器，当汽车碰撞到碰撞滚轮上时，压力传感器发送信号给控制器，控制器控制距离被碰撞的碰撞滚轮50米以内的同车道上的报警灯均常亮，直到事故解除。
进一步地，还包括设置在地面上的喷水组件，所述喷水组件包括用来装水的水箱、设置在水箱内的水泵、伸出水箱的喷头以及连接水泵和喷头的水管。
更进一步地，所述支架上安装有降噪板，降噪板铰接在支架上，且通过电动推杆推动其向上抬起或向下低垂，降噪板面向的道路侧具有降噪孔，根据雷达探测器检测到的汽车位置，在汽车靠近降噪板时，电动推杆推动降噪板向上抬起，当汽车开过降噪板以后，电动推杆收回，降噪板低垂。
本发明的一种缓冲弹性可调道路隔离带装置的有益效果是：
1、本发明的道路隔离带装置能够将从路面通过的汽车的动能转换电能，电能自给自足。
2、汽车撞到隔离带装置的碰撞滚轮上，通过碰撞滚轮的旋转带动汽车转向以减小对汽车的损坏。
3、弹性可调缓冲装置对碰撞进行缓冲，减小对汽车和乘客的损伤，且可通过旋转螺纹套筒改变椭圆钢圈的长轴的长度，进而改变椭圆钢圈的刚度，改变缓冲装置的缓冲弹性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的缓冲弹性可调道路隔离带装置的主视示意图；
图2是本发明的缓冲弹性可调道路隔离带装置的左视图；
图3是本发明实施例的支架结构图；
图4是压电发电装置结构图；
图5是弹性可调缓冲装置结构图；
图6是车辆碰撞碰撞滚轮后运动示意图；
图7是水箱组件结构图；
图8是降噪板角度改变示意图。
图中：1、支架，11、立柱，12、侧臂，13、铰链座，2、碰撞滚轮，21、橡胶筒，22、安装轴承，3、弹性可调缓冲装置，31、椭圆钢圈，32、螺纹杆，33、螺纹套筒，34、铰链，4、压电发电装置，41、橡胶垫，42、发电传动柱，43、固定盘，44、压电片，45、大齿轮，46、小齿轮，47、导向柱，48、回弹弹簧，6、蓄电池，7、喷水组件，71、水箱，72、水泵，73、喷头，74、水管，8、降噪板，81、降噪孔，9、太阳能发电板，100、风力发电装置，110、报警灯，120、雷达探测器，130、路面。
具体实施方式
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。
如图1和图2所示的缓冲弹性可调道路隔离带装置，设置在道路的左右车道隔离处或者道路的外边缘侧，能够自主发电、自动喷水、缓冲车辆对隔离带装置的碰撞，降低由于碰撞对车辆的损伤。本发明实施例的隔离带装置包括：两平行设置的支架1、设置在支架1上的碰撞滚轮2、夹设在两支架11之间的弹性可调缓冲装置3、铺设在路面130上的压电发电装置4、设置在支架1顶端的太阳能发电板9和风力发电装置100、雷达探测器120、报警灯110、喷水组件7以及蓄电池6。
参见图1、图3和图6，支架1包括立柱11和设置在道路侧的U形侧臂12，碰撞滚轮2安装在侧臂12上，碰撞滚轮2包括橡胶筒21和橡胶筒21内部的安装轴承22，碰撞滚轮2通过安装轴承22安装在支架1上。汽车碰撞到碰撞滚轮2时，碰撞滚轮2对汽车缓冲的同时，通过橡胶筒21的旋转改变汽车的运动轨迹，减小汽车对隔离带装置的正面碰撞力。
参见图1和4，压电发电装置4包括：铺设在路面130上的橡胶垫41、固定在橡胶垫41下侧的发电传动柱42、固定盘43、沿固定盘43的内部径向圆周分布的压电片44、大齿轮45、与大齿轮45同轴连接的小齿轮46以及回弹组件，发电传动柱42的下端具有锯齿，锯齿与小齿轮46的齿啮合，压电片44的一端固定在固定盘43上，另一端与大齿轮45的齿啮合，固定盘43固定在道路上；回弹组件包括固定在橡胶垫41下侧的导向柱47，导向柱47的下端伸入到开设在路面130上的导向孔内，路面130与橡胶垫41之间夹设有回弹弹簧48。橡胶垫41横向铺设在路面130上，轮胎滚过橡胶垫41时，压迫橡胶垫41带动发电传动柱42向下运动，带动小齿轮46和大齿轮45转动，大齿轮45转动引起压电片44的非固定端摆动，引起压电片44弯曲放电，车辆压过橡胶垫41，发电传动柱42运动到最下端后，由于回弹组件的作用，橡胶垫41回弹到距离路面130一段间隙处，回弹的过程中能使压电片44反向弯曲放电，压电发电装置4发的电存储在蓄电池6中。
参见图3和图5，支架1的两立柱11相对的内侧均具有铰链座13，弹性可调缓冲装置3包括：椭圆钢圈31、两螺纹杆32和螺纹套筒33；两螺纹杆32均与螺纹套筒33螺旋连接，且分别固定在椭圆钢圈31的长轴的两端，两螺纹杆32和螺纹套筒33的中心线与椭圆钢圈31的长轴重合；通过旋转螺纹套筒33带动两个螺纹杆32靠近或分离，改变椭圆钢圈31的长轴，以改变椭圆钢圈31的刚度。椭圆钢圈31短轴两侧具有铰链34，铰链34与立柱11上的铰链座13铰接。当汽车撞上立柱11时，椭圆钢圈31被压缩，对车辆的碰撞进行缓冲。
为了能够保证高速公路上电能的自己自足，支架1的顶端还具有太阳能发电板9和风力发电装置100，太阳能发电板9和风力发电装置100产生的电能通过蓄电池6储存。风力发电装置100可以利用自然风和汽车行驶时产生的风进行发电，并围绕立柱11转动。
支架1上设置有用来测量汽车的速度的雷达探测器120和报警灯110，当雷达探测器120检测到汽车的车速v超过允许的最大车速v0时，距离汽车前方5米的报警灯110依次亮起，提醒司机减速慢行。
碰撞滚轮2上具有压力传感器，当汽车碰撞到碰撞滚轮2上时，压力传感器发送信号给控制器，控制器控制距离被碰撞的碰撞滚轮50米以内的同车道上的报警灯110均常亮，提醒过往车辆前方出现事故，直到事故解除。
报警灯110信号实时通过无线通讯发送给附近的交管中心，及时反馈路况信息。
为了解决路面130上自动洒水的问题，尤其是高速公路上，在支架1的下方的路面130设置的喷水组件7，参见图7，喷水组件7包括用来装水的水箱71、设置在水箱71内的水泵72、伸出水箱71的喷头73以及连接水泵72和喷头73的水管74，道路上的多个水箱71连接在供水管74上，每个水箱71处设置一个止回阀，打开止回阀即可给各水箱71供水。喷水组件7用于路面130干燥时喷水除尘作用；同时在冬季遇到冰雪天气时，可以喷洒盐水，防止结冰；水泵72工作所需电能来自于蓄电池6。
如图2和图8所示，立柱11上安装有降噪板8，降噪板8铰接在立柱11上，且通过电动推杆推动其向上抬起或向下低垂，降噪板8面向的道路侧具有降噪孔81，根据雷达探测器120检测到的汽车位置，在汽车靠近降噪板8时，电动推杆推动降噪板8向上抬起，降噪板8最高抬起到与竖直方向呈85°，当汽车开过以后，电动推杆收回，降噪板8低垂，降噪板8最低低垂到与竖直方向夹角呈30°。无车辆通过时，降噪板8低垂防止风力对降噪板8的吹力太大，导致隔离带装置的破坏。
多个本发明的隔离带装置排列在道路的两侧或中间，构成多功能的智能化隔离带。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种缓冲弹性可调道路隔离带装置，设置在道路的中间或道路的两侧，包括支架(1)， 其特征在于：所述支架(1)、设置在所述支架(1)上的碰撞滚轮(2)、夹设在两支架(1)之间的弹性可调缓冲装置(3)、铺设在路面(130)上的压电发电装置(4)，所述碰撞滚轮(2)包括橡胶筒(21)和橡胶筒(21)内部的安装轴承(22)，所述碰撞滚轮(2)通过安装轴承(22)安装在所述支架(1)上；所述弹性可调缓冲装置(3)包括：椭圆钢圈(31)、两螺纹杆(32)和螺纹套筒(33)；两螺纹杆(32)均与所述螺纹套筒(33)螺旋连接，且分别固定在所述椭圆钢圈(31)的长轴的两端，两所述螺纹杆(32)和螺纹套筒(33)的中心线与所述椭圆钢圈(31)的长轴重合；通过旋转螺纹套筒(33)带动两个螺纹杆(32)靠近或分离，改变椭圆钢圈(31)的长轴，以改变椭圆钢圈(31)的刚度；所述压电发电装置(4)包括：铺设在路面(130)上的橡胶垫(41)、固定在橡胶垫(41)下侧的发电传动柱(42)、固定盘(43)、沿所述固定盘(43)的内部径向圆周分布的压电片(44)、大齿轮(45)以及与所述大齿轮(45)同轴连接的小齿轮(46)，所述发电传动柱(42)的下端具有锯齿，所述锯齿与小齿轮(46)的齿啮合，所述压电片(44)的一端固定在所述固定盘(43)上，另一端与大齿轮(45)的齿啮合，所述固定盘(43)固定在道路上，轮胎滚过橡胶垫(41)时，压迫橡胶垫(41)带动发电传动柱(42)向下运动，带动小齿轮(46)和大齿轮(45)转动，大齿轮(45)转动引起压电片(44)的非固定端摆动，引起压电片(44)弯曲放电。
2.根据权利要求1所述的缓冲弹性可调道路隔离带装置，其特征在于，所述压电发电装置(4)还包括回弹组件，所述回弹组件包括固定在所述橡胶垫(41)下侧的导向柱(47)，所述导向柱(47)的下端伸入到开设在路面(130)上的导向孔内，路面(130)与所述橡胶垫(41)之间夹设有回弹弹簧(48)。
3.根据权利要求1所述的缓冲弹性可调道路隔离带装置，其特征在于，所述支架(1)包括立柱(11)和设置在道路侧的U形侧臂(12)，所述碰撞滚轮(2)安装在侧臂(12)上，汽车碰撞到碰撞滚轮(2)时，所述碰撞滚轮(2)对汽车缓冲的同时，通过橡胶筒(21)的旋转改变汽车的运动轨迹。
4.根据权利要求3所述的缓冲弹性可调道路隔离带装置，其特征在于，所述弹性可调缓冲装置(3)还包括固定在所述椭圆钢圈(31)短轴两侧的铰链(34)，所述铰链(34)与所述立柱(11)上的铰链座(13)铰接。
5.根据权利要求1所述的缓冲弹性可调道路隔离带装置，其特征在于，所述压电发电装置(4)还包括蓄电池(6)，压电片(44)弯曲产生的电能通过蓄电池(6)储存。
6.根据权利要求5所述的缓冲弹性可调道路隔离带装置，其特征在于，所述支架(1)的顶端还具有太阳能发电板(9)和风力发电装置(100)，所述太阳能发电板(9)和所述风力发电装置(100)产生的电能通过蓄电池(6)储存。
7.根据权利要求1所述的缓冲弹性可调道路隔离带装置，其特征在于，所述支架(1)上设置有用来测量汽车的速度的雷达探测器(120)和报警灯(110)，当雷达探测器(120)检测到汽车的车速v超过允许的最大车速v0时，距离汽车前方5米的报警灯(110)依次亮起，提醒司机减速。
8.根据权利要求1所述的缓冲弹性可调道路隔离带装置，其特征在于，所述碰撞滚轮(2)上具有压力传感器，当汽车碰撞到碰撞滚轮(2)上时，压力传感器发送信号给控制器，控制器控制距离被碰撞的碰撞滚轮(2)50米以内的同车道上的报警灯(110)均常亮，直到事故解除。
9.根据权利要求1所述的缓冲弹性可调道路隔离带装置，其特征在于，还包括设置在地面上的喷水组件(7)，所述喷水组件(7)包括用来装水的水箱(71)、设置在水箱(71)内的水泵(72)、伸出水箱(71)的喷头(73)以及连接水泵(72)和喷头(73)的水管(74)，所述水箱(71)设置在地面下，喷头(73)为可旋转喷头(73)，且露出在地面上。
10.根据权利要求1-9任一项所述的缓冲弹性可调道路隔离带装置，其特征在于，所述支架(1)上安装有降噪板(8)，降噪板(8)铰接在支架(1)上，且通过电动推杆推动其向上抬起或向下低垂，降噪板(8)面向的道路侧具有降噪孔(81)，根据雷达探测器(120)检测到的汽车位置，在汽车靠近降噪板(8)时，电动推杆推动降噪板(8)向上抬起，当汽车开过降噪板(8)以后，电动推杆收回，降噪板(8)低垂。
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KR101436338B1 (ko) * 2013-11-07 2014-09-02 주식회사 스마트에어 챔버 에어 홀딩부를 구비한 에어백을 이용한 충격 흡수용 고속도로 가이드 레일 시스템
CN205875044U (zh) * 2016-08-02 2017-01-11 尹忠党 智能喷水隔离栏

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