CN107905153B - 旋转护栏和应用其中的橡胶空气弹簧体的配方及制造技术 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旋转护栏以及橡胶空气弹簧体的工艺配方及制造技术，其特征在于：包括主轴，所述主轴外壁动配合设有PVC套筒，PVC套筒的外壁设有至少一层橡胶空气弹簧体，橡胶空气弹簧体与主轴外壁动配合，所述橡胶空气弹簧体与主轴的配合面上设有气流导向装置；一种橡胶空气弹簧体的工艺配方，其特征在于成分如下：橡胶、填料、氧化锌、硬脂酸、软化剂、防老剂、硫磺、促进剂和防紫外线专用助剂；其制造技术包括以下步骤：材料混炼、材料挤出、初期成型、中期加工和后期装配；本发明的有益效果：使用寿命高，耐冲击性能强，可以适应不同的路况。

Description

旋转护栏和应用其中的橡胶空气弹簧体的配方及制造技术
技术领域
本发明涉及交通安全设备技术领域，特别涉及一种旋转护栏以及橡胶空气弹簧体的工艺配方及制造技术。
背景技术
公路防护栏，是指一种安装在道路两侧的安全设施，当失控车辆撞击至防护栏上时，通过防护栏自身的变形，从而对失控车辆的运行轨迹进行安全性的引导，进而阻止失控车辆越出路外或冲入对方车道；但是，现有的防护栏吸收冲撞力的能力较差，碰撞时受到防护栏的反向作用力，容易使得汽车翻倒甚至损毁，增加了危害程度。
针对上述所阐述的缺陷，授权公告日2010年5月12日、授权公告号CN201459646U公开了一种具有吸收冲撞力旋转体的交通护栏，它包括立柱，与立柱相连接的横栏，所述立柱上设有弹性旋转体，该弹性旋转体的上下方分别设置于所述的横栏，在所述横栏和弹性旋转体之间还设有套设在立柱上的旋转承接件。
上述技术方案中，弹性旋转体可以通过旋转承接件带动旋转从而来减少防护栏的反向作用力，但是由于防护栏安装在公路的两侧，必然会存在着灰尘进入旋转承接件与弹性旋转体之间，导致旋转承接件与弹性旋转体的摩擦力增加，从而降低弹性旋转体的旋转灵活性，严重的还会造成弹性旋转体无法旋转，进而无法有效给失控的车辆提供长时间的安全保障，故存在使用寿命低的缺点。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可以通过橡胶空气弹簧体内的空气带动橡胶空气弹簧体旋转、并且将失控车辆引导至安全路面的旋转护栏以及橡胶空气弹簧体的工艺配方及其制造技术。
本发明的技术方案是这样实现的：一种旋转护栏以及橡胶空气弹簧体的工艺配方及制造技术，其特征在于：包括主轴，所述主轴外壁设有至少一层橡胶空气弹簧体，橡胶空气弹簧体与主轴外壁动配合，所述橡胶空气弹簧体与主轴的配合面上设有气流导向装置。
优选为：所述橡胶空气弹簧体包括至少拥有一腔室的橡胶管缠绕于所述主轴的外壁构成，所述橡胶空气弹簧体与主轴的配合面上套设有PVC套筒，所述PVC套筒的内壁上设有至少一条空气导向槽。
优选为：所述气流导向装置包括至少一个气门嘴，所述气门嘴的一端与空气导向槽的槽底连通。
优选为：所述气门嘴的另一端可以穿入橡胶管内。
通过采用上述技术方案：可以将本发明安装于公路两侧的横栏上，在失控车辆撞击至橡胶空气弹簧体上时，橡胶空气弹簧体与主轴的动配合，可以使得橡胶空气弹簧体转动，进而减弱防护栏的反向作用力，并且将车辆引导至安全路面，避免二次事故的发生；更详细的说：当车辆撞击至橡胶空气弹簧体上时，橡胶空气弹簧体中充有空气的多腔室压缩变形，将事故车辆的撞击能一部分转化为热能，一部分转化为弹性储存能，热能完全消耗撞击力，而弹性储存能则通过橡胶空气弹簧体中的众多气腔改变受力方向，将撞击能转化为引导事故车辆恢复正常行驶方向的引导力，进一步缓冲事故车辆的撞击力，当事故车辆撞击到橡胶空气弹簧体上时，橡胶空气弹簧体压缩变形并且将橡胶空气弹簧体内的空气通过气门嘴向主轴的方向喷出，确切的说：这些气体由橡胶空气弹簧体与主轴配合的内壁喷出，喷出的气体绕主轴外壁周向运动，由于橡胶空气弹簧体与主轴的动配合，橡胶空气弹簧体绕主轴转动，从而将失控车辆引导至安全路面，并且通过转动可以减少防护栏对失控车辆的反向作用力，进而来避免二次事故的发生；需要说明的是：由于防护栏安装在公路的两侧，必然存在着一些杂质（例如：灰尘、沙石等）吸附在主轴与橡胶空气弹簧体的配合面上，导致橡胶空气弹簧体与主轴之间的摩擦力提高，而在橡胶空气弹簧体受到挤压时，橡胶管内的空气挤出并且绕主轴周向运动，可以吹动杂质，从而减少橡胶空气弹簧体与主轴的摩擦力，使橡胶空气弹簧体转动，进而提高橡胶空气弹簧体的转动效果，继而为失控车辆提供长时间的安全保障和提高旋转护栏的使用寿命；并且从气门嘴喷出的一部分气体可以在空气导向槽内沿主轴周向运动，从而可以进一步的提高橡胶空气弹簧体的自转速度，继而提高对车辆的保护效果。
本发明进一步设置为：所述气门嘴与空气导向槽的槽底所成夹角的角度为150度。
通过采用上述技术方案：当气门嘴与空气导向槽的槽底所成夹角的角度为150度时，在气门嘴喷出气体时，可以减少气体与主轴之间的相互作用力，从而可以提供给橡胶空气弹簧体最大的旋转力，进一步的减少防护栏的反向作用力，避免二次事故的发生；并且可以提高橡胶空气弹簧体的旋转速度，从而更加快速的将失控车辆引导至安全的路面上。
本发明进一步设置为：所述主轴的底部侧壁固定连接有托盘，主轴的顶部侧壁可拆卸连接有固定盘，所述托盘与橡胶空气弹簧体的底部接触，固定盘与橡胶空气弹簧体的顶部相抵。
通过采用上述技术方案：托盘与固定盘可以控制橡胶空气弹簧体在主轴上的位置，由于公路的道路平面凹凸不一（例如：在拐弯处，公路两侧的平面会出现一高一低的情况），通过托盘与固定盘可以调整橡胶空气弹簧体在主轴上的位置，以便于适应各种凹凸不平的路面；其次，固定盘与主轴之间的可拆卸连接，方便安装与更换，提高安装时的便利性。
此外，本发明另一方面提供了一种橡胶空气弹簧体的工艺配方及其制造技术。
一种橡胶空气弹簧体的工艺配方，其特征在于：包括如下组分：橡胶、填料、氧化锌、硬脂酸、软化剂、防老剂、硫磺、促进剂和防紫外线专用助剂。
优选为：其组分按质量份配比如下：100份橡胶、0~200份填料、0.5~10份氧化锌、0.1~10份硬脂酸、0~50份软化剂、0~10份防老剂、0.1~10份硫磺、0.1~6份促进剂、0~5份防紫外线专用助剂。
优选为：所述填料为炭黑。
优选为：所述橡胶选自橡胶材料、橡胶弹性体或橡胶复合材料其中的一种或者多种构成。
优选为：所述橡胶材料选自天然橡胶、合成橡胶或再生橡胶其中的一种或多种构成。
优选为：所述合成橡胶选自溶聚丁苯橡胶、乳聚丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚氨脂橡胶、硅橡胶、氟橡胶、氟硅橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚硫橡胶、氯醚橡胶和氯化天然橡胶其中的一种或者多种构成。
优选为：所述橡胶弹性体选自氯化聚乙希、氯磺化聚乙烯、EVA、TPV等高弹性材料。
一种橡胶空气弹簧体的制造技术，其特征在于：
材料混炼：将配方材料加入混炼设备内进行混炼；
材料挤出：将进行混炼过的材料加入挤出机内，并且通过挤出机连续挤出空芯的橡胶管；
初期成型：将橡胶管在成型机上缠绕，制成橡胶空气弹簧体胚体，并将橡胶空气弹簧体胚体进行硫化；
中期加工：将硫化后橡胶空气弹簧体胚体通过压力机将带有空气导向槽的PVC套筒以静配合的方式压入橡胶空气弹簧体胚体的空芯中，从而制成橡胶空气弹簧体，并且在橡胶空气弹簧体上安装气流导向装置；
后期装配：检测橡胶空气弹簧体的功能，并将合格的橡胶空气弹簧体与组合构件进行组装。
优选为：所述混炼设备包括75升~600升的密炼机和450mm~660mm的开炼机。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1为本发明具体实施例1的结构示意图；
图2为图1去掉橡胶层之后的结构示意图；
图3为图1的主视图；
图4为图3的A-A剖视图；
图5为图3 的C-C剖视图；
图6为本发明安装于横栏之后的结构示意图；
图7为本发明具体实施例2的结构示意图；
图8为本发明具体实施例3的结构示意图。
图中标注：1.主轴、2.橡胶空气弹簧体、3.气流导向装置、4.PVC套筒、5托盘、6.固定盘、7.橡胶层、8.横栏、9.道路、21.橡胶管、31.气门嘴、41.空气导向槽。
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作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。
实施例1
如图1~图6所示，本发明公开了一种旋转护栏以及橡胶空气弹簧体的工艺配方及制造技术，在本发明具体实施例中，包括主轴1，所述主轴1外壁设有至少一层橡胶空气弹簧体2，橡胶空气弹簧体2与主轴1外壁动配合，所述橡胶空气弹簧体2与主轴1的配合面上设有气流导向装置3。
在本发明具体实施例中，所述橡胶空气弹簧体2包括至少拥有一腔室的橡胶管21缠绕于所述主轴1的外壁构成，所述橡胶空气弹簧体2与主轴1的配合面上套设有PVC套筒4，所述PVC套筒4的内壁上设有两条空气导向槽41。
在本发明具体实施例中，所述气流导向装置3包括至少一个气门嘴31，所述气门嘴31的一端与空气导向槽41的槽底连通。
在本发明具体实施例中，所述气门嘴31的另一端可以穿入橡胶管21内。
在本发明具体实施例中，各空气导向槽41沿所述PVC套筒4的内壁纵向间隔分布。
在本发明具体实施例中，所述PVC套筒4的厚度为10mm。
通过采用上述技术方案：可以将本发明安装于公路两侧的横栏上，在失控车辆撞击至橡胶空气弹簧体上时，橡胶空气弹簧体与主轴的动配合，可以使得橡胶空气弹簧体转动，进而减弱防护栏的反向作用力，并且将车辆引导至安全路面，避免二次事故的发生；更详细的说：当车辆撞击至橡胶空气弹簧体上时，橡胶空气弹簧体中充有空气的多腔室压缩变形，将事故车辆的撞击能一部分转化为热能，一部分转化为弹性储存能，热能完全消耗撞击力，而弹性储存能则通过橡胶空气弹簧体中的众多气腔改变受力方向，将撞击能转化为引导事故车辆恢复正常行驶方向的引导力，进一步缓冲事故车辆的撞击力，当事故车辆撞击到橡胶空气弹簧体上时，橡胶空气弹簧体压缩变形并且将橡胶空气弹簧体内的空气通过气门嘴向主轴的方向喷出，确切的说：这些气体由橡胶空气弹簧体与主轴配合的内壁喷出，喷出的气体绕主轴外壁周向运动，由于橡胶空气弹簧体与主轴的动配合，橡胶空气弹簧体绕主轴转动，从而将失控车辆引导至安全路面，并且通过转动可以减少防护栏对失控车辆的反向作用力，进而来避免二次事故的发生；需要说明的是：由于防护栏安装在公路的两侧，必然存在着一些杂质（例如：灰尘、沙石等）吸附在主轴与橡胶空气弹簧体的配合面上，导致橡胶空气弹簧体与主轴之间的摩擦力提高，而在橡胶空气弹簧体受到挤压时，橡胶管内的空气挤出并且绕主轴周向运动，可以吹动杂质，从而减少橡胶空气弹簧体与主轴的摩擦力，使橡胶空气弹簧体转动，进而提高橡胶空气弹簧体的转动效果，继而为失控车辆提供长时间的安全保障和提高旋转护栏的使用寿命；并且从气门嘴喷出的一部分气体可以在空气导向槽内沿主轴周向运动，从而可以进一步的提高橡胶空气弹簧体的自转速度，继而提高对车辆的保护效果。
在本发明具体实施例中，所述气门嘴31与空气导向槽41的槽底所成夹角B的角度为150度。
通过采用上述技术方案：当气门嘴与空气导向槽的槽底所成夹角的角度为150度时，在气门嘴喷出气体时，可以减少气体与主轴之间的相互作用力，从而可以提供给橡胶空气弹簧体最大的旋转力，进一步的减少防护栏的反向作用力，避免二次事故的发生；并且可以提高橡胶空气弹簧体的旋转速度，从而更加快速的将失控车辆引导至安全的路面上。
在本发明具体实施例中，所述主轴1的底部侧壁固定连接有托盘5，主轴1的顶部侧壁可拆卸连接有固定盘6，所述托盘5与橡胶空气弹簧体2的底部接触，固定盘6与橡胶空气弹簧体2的顶部相抵。
通过采用上述技术方案：托盘与固定盘可以控制橡胶空气弹簧体在主轴上的位置，由于公路的道路平面凹凸不一（例如：在拐弯处，公路两侧的平面会出现一高一低的情况），通过托盘与固定盘可以调整橡胶空气弹簧体在主轴上的位置，以便于适应各种凹凸不平的路面；其次，固定盘与主轴之间的可拆卸连接，方便安装与更换，提高安装时的便利性。
在本发明具体实施例中，各橡胶管21的间隙内和橡胶空气弹簧体2的外壁可以填充有橡胶层7。
通过采用上述技术方案：在各橡胶管的间隙内和橡胶空气弹簧体的外壁可以填充有橡胶层，在受到失控车辆撞击时，可以保护橡胶空气弹簧体不被损坏，从而提高橡胶空气弹簧体的使用寿命。
实施例2，同实施例1的不同之处为
如图7所示，在本发明具体实施例中，多个气门嘴31可以沿空气导向槽41的槽底周向等距间隔分布。
通过采用上述技术方案：当车辆撞击至橡胶空气弹簧体之后，橡胶空气弹簧体沿着主轴发生旋转，在旋转过程中橡胶空气弹簧体中的气门嘴的位置可能发生改变，当下一次有失控车辆撞击至橡胶空气弹簧体上时，可能存在着无法使橡胶空气弹簧体内的空气顺利的通过气门嘴进入主轴与橡胶空气弹簧体的配合面中，为了避免此类情况的发生，将多个气门嘴沿空气导向槽的槽底周向等距分别，可以进一步的给失控车辆良好的安全保障。
实施例3，同实施例1的不同之处为
如图8所示，在本发明具体实施例中，本发明可以通过主轴1直接安装于道路9的两侧。
通过采用上述技术方案：将本发明通过主轴直接安装于道路的两侧，其优势为：在受到失控车辆撞击的时候，可以提高失控车辆与橡胶空气弹簧体的撞击接触面，从而来提高橡胶空气弹簧体的吸收撞击力的能力。
实施例4
一种橡胶空气弹簧体的工艺配方，在本发明具体实施例中的组分如下，
其组分按质量份配比如下：100份NR橡胶、50份炭黑填料、4份氧化锌、2份硬脂酸、20份软化剂、5份防老剂、3份硫磺、2份促进剂、3份防紫外线专用助剂。
一种橡胶空气弹簧体的制造技术，在本发明具体实施例中，
材料混炼：将上述材料加入混炼设备内进行混炼；
材料挤出：将进行混炼过的材料加入ø250挤出机内，并且通过ø250挤出机连续挤出内径为30mm、外径为60mm的未硫化橡胶管；
初期成型：将未硫化的橡胶管在ø200成型机上缠绕，制成橡胶空气弹簧体胚体，并将橡胶空气弹簧体胚体装入立式硫化机上进行硫化；
中期加工：将硫化后橡胶空气弹簧体胚体通过100吨压力机将带有空气导向槽的PVC套筒以静配合的方式压入橡胶空气弹簧体胚体的空芯中，从而制成橡胶空气弹簧体，并且在橡胶空气弹簧体上安装气门嘴；
后期装配：检测橡胶空气弹簧体的功能，并将合格的橡胶空气弹簧体与组合构件进行组装。
在本发明具体实施例中，无硫胶混炼设备为F370型号的密炼机，加硫胶混炼设备为XM140型号的密炼机。
实施例5
一种橡胶空气弹簧体的工艺配方，在本发明具体实施例中的组分如下，
其组分按质量份配比如下：100份NR/RR橡胶、40份炭黑填料、4份氧化锌、2份硬脂酸、10份软化剂、6份防老剂、3份硫磺、1.8份促进剂、2份防紫外线专用助剂。
一种橡胶空气弹簧体的制造技术，在本发明具体实施例中，
材料混炼：将上述材料加入混炼设备内进行混炼；
材料挤出：将进行混炼过的材料加入ø250挤出机内，并且通过ø250挤出机连续挤出内径为30mm、外径为60mm的未硫化橡胶管；
初期成型：将未硫化的橡胶管在ø200成型机上缠绕，制成橡胶空气弹簧体胚体，并将橡胶空气弹簧体胚体装入立式硫化机上进行硫化；
中期加工：将硫化后橡胶空气弹簧体胚体通过100吨压力机将带有空气导向槽的PVC套筒以静配合的方式压入橡胶空气弹簧体胚体的空芯中，从而制成橡胶空气弹簧体，并且在橡胶空气弹簧体上安装气门嘴；
后期装配：检测橡胶空气弹簧体的功能，并将合格的橡胶空气弹簧体与组合构件进行组装。
在本发明具体实施例中，无硫胶混炼设备为F370型号的密炼机，加硫胶混炼设备为XM140型号的密炼机。
实施例6
一种橡胶空气弹簧体的工艺配方，在本发明具体实施例中的组分如下，
其组分按质量份配比如下：100份CM/RR橡胶、30份炭黑填料、5份氧化锌、2份硬脂酸、15份软化剂、3份防老剂、1.5份硫磺、6份促进剂、2份防紫外线专用助剂。
一种橡胶空气弹簧体的制造技术，在本发明具体实施例中，
材料混炼：将上述材料加入混炼设备内进行混炼；
材料挤出：将进行混炼过的材料加入ø250挤出机内，并且通过ø250挤出机连续挤出内径为30mm、外径为60mm的未硫化橡胶管；
初期成型：将未硫化的橡胶管在ø200成型机上缠绕，制成橡胶空气弹簧体胚体，并将橡胶空气弹簧体胚体装入立式硫化机上进行硫化；
中期加工：将硫化后橡胶空气弹簧体胚体通过100吨压力机将带有空气导向槽的PVC套筒以静配合的方式压入橡胶空气弹簧体胚体的空芯中，从而制成橡胶空气弹簧体，并且在橡胶空气弹簧体上安装气门嘴；
后期装配：检测橡胶空气弹簧体的功能，并将合格的橡胶空气弹簧体与组合构件进行组装。
在本发明具体实施例中，无硫胶混炼设备为GK455型号的密炼机，加硫胶混炼设备为XM140型号的密炼机。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种旋转护栏，其特征在于：包括主轴，所述主轴外壁设有至少一层橡胶空气弹簧体，橡胶空气弹簧体与主轴外壁转动配合，所述橡胶空气弹簧体与主轴的配合面上设有气流导向装置；
所述橡胶空气弹簧体包括至少拥有一腔室的橡胶管缠绕于所述主轴的外壁构成，所述橡胶空气弹簧体与主轴的配合面上套设有PVC套筒，所述PVC套筒的内壁上设有至少一条空气导向槽；
所述气流导向装置包括至少一个气门嘴，所述气门嘴的一端与空气导向槽的槽底连通；
所述气门嘴与空气导向槽的槽底所成夹角的角度为150度；
其中，橡胶空气弹簧体的制造方法如下：
材料混炼：将配方材料加入混炼设备内进行混炼；
材料挤出：将进行混炼后的材料加入挤出机内，并且通过挤出机连续挤出空芯的橡胶管；
初期成型：将橡胶管在成型机上缠绕，制成橡胶空气弹簧体胚体，并将橡胶空气弹簧体胚体进行硫化；
中期加工：将硫化后橡胶空气弹簧体胚体通过压力机将带有空气导向槽的PVC套筒以静配合的方式压入橡胶空气弹簧体胚体的空芯中，从而制成橡胶空气弹簧体，并且在橡胶空气弹簧体上安装气流导向装置；
后期装配：检测橡胶空气弹簧体的功能，并将合格的橡胶空气弹簧体与组合构件进行组装。
2.根据权利要求1所述的一种旋转护栏，其特征在于：所述主轴的底部侧壁连接有托盘，主轴的顶部侧壁可拆卸连接有固定盘，所述托盘与橡胶空气弹簧体的底部接触，固定盘与橡胶空气弹簧体的顶部相抵。
3.根据权利要求1所述的一种旋转护栏，其特征在于：橡胶空气弹簧体的配方成分如下：橡胶、填料、氧化锌、硬脂酸、软化剂、防老剂、硫磺、促进剂和防紫外线专用助剂。
4.根据权利要求3所述的一种旋转护栏，其特征在于：橡胶空气弹簧体的配方组成按质量份配比如下：100份橡胶、0 ~ 200份填料、0.5 ~ 10份氧化锌、0.1 ~ 10份硬脂酸、0 ~ 50份软化剂、0~ 10份防老剂、0.1 ~ 10份硫磺、0.1 ~ 6份促进剂、0 ~ 5份防紫外线专用助剂。
5.根据权利要求4所述的一种旋转护栏，其特征在于：所述填料为炭黑。
6.根据权利要求1所述的一种旋转护栏，其特征在于：在材料混炼中，所述混炼设备包括75升 ~ 600升的密炼机和450mm ~ 660mm的开炼机。
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