CN108265641B - 一种两级联动式可自动伸缩的减速带 - Google Patents

Abstract

本发明公开公路安全领域中的一种两级联动式可自动伸缩的减速带，前减速带凸起在地面上，后减速带上端面与路面平齐，在前减速带13和后减速带1之间的左右两侧各连接一套液压传动装置，车辆在规定车速下通过前方减速带时，后方减速带不会弹起，提高驾驶员的驾驶舒适性，而车辆以超过规定车速通过前方减速带时，冲击在前方减速带上的冲量由液压传动装置传递至后方的减速带，使其突破弹簧销阈值，后方减速带弹起，造成二级减速，通过液压回路自动调节后方减速带的升降，可有效保证行驶车辆在规定车速下行驶，防止车辆过完前减速带后依然超速或突然加速的情况。

Description

一种两级联动式可自动伸缩的减速带

技术领域

本发明涉及公路安全领域，主要涉及一种用于道路安全控制方面的路面减速带。

背景技术

在道路运输系统中，减速带可以降低机动车车速，达到减少交通事故的目的。目前，运用最广泛的是驼峰式减速带，它是一种用橡胶与添加剂调和制作而成的，纵断面为圆弧形，表面有花纹。其优点是可靠、耐用、成本较低，适合大规模的生产和运用；缺点是无针对性，不能根据道路交通情况作出相应的调整，无法满足驾驶员对舒适性的要求，同时也会对过往车辆零部件造成损伤。

针对这个问题，在中国专利公开号为CN204059225U的文献中提出了一种感应式可翻转减速带，这是一种智能化程度较高的减速带，可以根据过往车辆行驶条件，自动调节减速带的高度，在保证安全的前提下最大限度地满足驾驶员对舒适性的要求，减轻对车辆零部件的损伤。但是由于其设计中传感器、电动机的运用极大地提高了生产成本和电力能源的消耗，影响了减速带的经济性和实用性，同时复杂的结构设计也不便于安装和维护。又如中国专利公开号为CN104594244A的文献中提出的自动升降公路减速带，该减速带也可以根据过往车辆的车速自动调节减速带的高度，但是由于其设计中的传感器、控制系统的应用，大大增加了制造成本，不便于广泛应用。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种两级联动式可自动伸缩的减速带，在前后两减速带之间加装一液压回路，由前部减速带受到车辆冲击力的大小来控制后部减速带的升降，从而大大减少了减速带的设备投入，降低了能源消耗。

本发明所述的一种两级联动式可自动伸缩的减速带采用的技术方案是：具有前减速带和后减速带，前减速带凸起在地面上，后减速带上端面与路面平齐；前减速带下端面设有凹槽，凹槽中设有垂直于地面的连接板，前减速带前端面上开有与凹槽相通的方槽，方槽的前方是固定连接前减速带的水平的滑板，滑板的上方是能沿滑板前后滑动的水平的推板，推板固定连接所述连接板，推板能向后穿过所述方槽；连接板后端面上设有前后水平的导柱，导柱外套有回位弹簧，回位弹簧前端压靠在连接板上、后端压靠在所述凹槽后端面上；连接板的左右两端伸在凹槽之外且左右两端的后端面上左右对称地布置有前后水平的两个前活塞和两个泵缸，一个泵缸与一个前活塞相配合，前活塞前端面固定连接板后端面；泵缸通过油管连接液压缸，液压缸垂直于地面且位于后减速带正下方，液压缸中有向上伸出的后活塞，后活塞的上端顶在后减速带的下表面上，在泵缸和液压缸之间的油管上设有使油液只能由泵缸向液压缸方向流动的第一单向阀，液压缸和油箱通过油管连接，在液压缸和油箱之间的油管上固定设有换向阀，换向阀还通过油管与泵缸相连，油箱和泵缸之间通过油管连接，在油箱和泵缸之间的油管上固定设有使油液只能由油箱流向泵缸的第二单向阀。

进一步地，换向阀是二位二通液动换向阀，当机动车轮胎滚向推板，前活塞向后运动，泵缸中油液压力升高，换向阀断开液压缸与油箱之间的油路，液压缸推动后活塞向上顶起后减速带；当机动车轮胎越过推板，前活塞向前移动，泵缸中油液压力降低，油箱中的油液流入泵缸，换向阀接通液压缸与油箱之间的油路，液压缸中高压油流入油箱，后减速带停止上移；当机动车轮胎滚上后减速带时后减速带下移。

进一步地，液压缸缸筒中间部位设有两个前后贯通的圆槽，液压缸外侧壁的圆槽部分设有两个水平布置的弹簧销座，两个弹簧销座内各固定有一个弹簧销，两弹簧销能定位后活塞上下运动时的位置；后活塞杆中间部位设有一圆形挡板，挡板的直径大于两弹簧销之间的距离，当液压缸中的油液压力升高，能推动后活塞克服弹簧销的弹力，挡板向上运动越过弹簧销。

本发明采用上述技术方案后具有的有益效果是：

1、本发明能够允许车辆在规定车速下通过前方减速带时，后方减速带不会弹起，提高驾驶员的驾驶舒适性；而车辆以超过规定车速通过前方减速带时，后方减速带弹起，警示车辆继续减速，可有效保证行驶车辆在规定车速下行驶，防止车辆过完前减速带后依然超速或突然加速的情况。

2、本发明在前后两个减速带之间用液压管道联动，无需其他动力源与控制机构控制，车辆过减速带超速度行驶时，冲击在前方减速带上的冲量由液压传动装置传递至后方的减速带，使其突破弹簧销阈值而弹出，造成二级减速，迫使驾驶员再次进行减速从而有效控制汽车的车速。

3、本发明依靠吸收车辆的冲击能量自动触发第二级减速带，通过液压回路自动调节后方减速带的升降，不需电器元件与控制单元，有效地减少了成本与复杂性，具有结构简单、自动感应触发、有效减速等优点。

附图说明

图1 是本发明一种两级联动式可自动伸缩的减速带在初始状态的结构示意图；

图2 是图1中前减速带及相关部件的结构分解图；

图3图1中液压传动装置的结构放大图；

图4是图3中液压传动装置的工作原理图；

图5是图1中后减速带及相关部件的结构放大示意图；

图6是图1所示两级联动式可自动伸缩的减速带的工作状态图。

图中：1.后减速带；2.弹簧；3.弹簧销座；4.液压缸；5.油管；6-1.第一单向阀；6-2.第二单向阀；7.换向阀；8.油箱；9.前活塞；9a.前活塞杆；10.滑板；10a.滑轨；11.推板；11a.滑槽；12.泵缸；13.前减速带；13a.导套孔；13b.凹槽；13c.方槽；14.连接板；14a.导柱；15.回位弹簧；16.后活塞；16a.后活塞杆；16b.挡板；17.弹簧销。

具体实施方式

参见图1和图2，前减速带13和后减速带1之间间隔一定的距离，都沿道路的左右方向固定置放在地面上，其中前减速带13凸起在地面上与传统减速带一致，后减速带1上端面与路面保持在同一平面上，与路面平齐。在前减速带13和后减速带1之间的左右两侧各连接一套液压传动装置。

前减速带13下端面固定于路面上，并且在前减速带13的下端面加工有凹槽13b，在凹槽13b的后端面上左右对称地开有两个导套孔13a，导套孔13a前后水平，在导套孔13a中固定有导套。凹槽13b中设有垂直于地面的一块连接板14，连接板14是长方形，在连接板14后端面上左右对称地设有两个导柱14a，两个导柱14a均前后水平，并且与两个导套孔13a中的导套相配合，导柱14a能套在导套中。在每个导柱14a外套有一个回位弹簧15，回位弹簧15前后水平布置，回位弹簧15的前端压靠在连接板14，回位弹簧15的后端压靠在凹槽13b的后端面上，导柱14a和导套相配合是为回位弹簧15提供导向。凹槽13b的主要作用是为连接板14、导柱14a、回位弹簧15提供安装和滑动空间，

在前减速带13的前端面上开有与凹槽13b相通的方槽13c，方槽13c的前方是滑板10，该滑板10是一薄矩形钢板，水平布置在前减速带13前方的路面上，滑板10的后端面焊接在前减速带13前端部分，且在滑板10的上端面加工有前后走向的滑轨10a，滑轨10a上方配合安装推板11，推板11水平布置，在推板11的下端面加工有滑槽11a，推板11上的滑槽11a与滑板10上的滑轨10a相配合，滑槽11a能够在滑板10上方沿滑轨10a前后滑动，使得推板11可以在滑板10上前后滑动。

在推板11的后端面上左右对称地加工有两个螺纹孔，在连接板14的前端面上加工有两个左右对称的通孔14b，其作用是可以用螺栓穿过通孔14b，螺栓可以穿过连接板14上的通孔14b与推板11上的螺纹孔配合，从而将连接板14的前端面与推板11的后端面固定连接在一起。推板11的外形尺寸小于方槽13c的尺寸，推板11向后滑动后能够穿过方槽13c。当机动车轮胎行驶经过推板11，冲击推板11时，推板11可以穿过前减速带13上的方槽13c，带动连接板14一起向后运动。当连接板14与推板11前后运动时，导柱14a与导套孔13a中的导套配合，从而导柱14a在导套中前后运动。

回位弹簧15在没有机动车通过减速带时处于预压缩状态，使得连接板14前端面紧紧压在凹槽13b前端面上，当有机动车通过减速带，轮胎冲击推板11时，推板11带动连接板14向后运动，回位弹簧15进一步压缩，当轮胎脱离与推板11的接触时，回位弹簧15舒张，推动连接板14向前运动压在凹槽13b前端面上，此时，推板11向前运动至初始位置。

连接板14的左右两端伸在凹槽13b之外，在连接板14左右两端的后端面左右对称地布置有两个前活塞9和两个泵缸12，两个前活塞9和两个泵缸12均前后水平布置，并且同轴，一个泵缸12与一个前活塞9相配合。前活塞9和泵缸12分别位于前减速带13的左右两侧，泵缸12中注有油液。其中前活塞9的前活塞杆9a的前端面固定在连接板14的后端面上，且前活塞杆9a与泵缸12共轴线，前活塞9伸在缸12中，可以在泵缸12中前后运动从而压缩泵缸12中的油液。泵缸12是柱形缸筒，两个泵缸12对称地固定在前减速带13左右两侧的地面上，其作用主要是将前活塞9的机械能转换为泵缸12中油液的液压能。

当有机动车通过前减速带13时，前减速带13作为普通减速带使得车辆减速，同时通过推板11、连接板14、前活塞9和泵缸12的联动作用，将车辆冲击前减速带13的机械能转换为油液的压力能，为液压传动装置提供压力油液。

参见图1、图3，两套液压传动装置对称地分布于前减速带13的左右两侧，每套由液压传动装置均由泵缸12、第一单向阀6-1、第二单向阀6-2，换向阀7、油管5、油箱8和液压缸4等部分组成。两个液压缸4均垂直于地面布置，分别位于后减速带1左右两端的正下方。每个液压缸4中有向上伸出的后活塞16，后活塞16的上端顶在后减速带1的下表面上。泵缸12和液压缸4之间通过油管5连接，且在泵缸12和液压缸4之间的油管5上设有第一单向阀6-1，使得油液只能由泵缸12向液压缸4方向流动。液压缸4和油箱8通过油管连接，在液压缸4和油箱8之间的油管上固定设有换向阀7。参见图4，该换向阀7是以弹簧复位的二位二通液动换向阀，且该换向阀7还通过油管与泵缸12相连，该换向阀7的主要作用是当泵缸12中油液压力升高时，压力油推动换向阀7的阀芯克服换向阀7中的复位弹簧的弹力换位，换向阀7断开液压缸4与油箱8之间的油路，此时泵缸12中的油液只能通过第一单向阀6-1流入液压缸4，且液压缸4的油液不能流入油箱8，使得液压缸4中的油液压力升高，进而推动后活塞16向上运动顶起后减速带1。油箱8和泵缸12之间也通过油管连接，油箱8和泵缸12之间的油管上固定有第二单向阀6-2，使得油液只能由油箱8流向泵缸12，则当前活塞9向前运动时，泵缸12中的油液压力降低，此时油箱8中的油液便会流入泵缸12，以补充泵缸12流入液压缸4的油液，且此时由于泵缸12中油液压力降低，换向阀7的阀芯会在其复位弹簧的作用下换位，换向阀7打开液压缸4与油箱8之间的油路。当机动车轮胎接触后减速带1时，后减速带1在机动车重力作用下下移，后活塞16向下移动时，液压缸4中油液便通过换向阀7流入油箱8。

因此，两套液压传动装置的作用是当机动车以超过预定速度冲击前减速带13时，能将该冲击能量经泵缸12传递到减速带1下方下方的液压缸4，液压缸4的油液的压力能转换为推动后活塞16向上运动的机械能，将后减速带1顶起，推动后减速带1升高，警示机动车继续减速。

参见图1、图5， 两个液压缸4都竖直固定在道路两侧的路面下方，且在液压缸4的柱形缸筒下部有两个油管接口，用以油液交换。在液压缸4缸筒中间部位加工有两个前后贯通的圆槽，在液压缸4外侧壁圆槽部分焊接有两个弹簧销座3，弹簧销座3呈圆筒形，且水平布置，在两个弹簧销座3内侧各固定有一个弹簧销17，两弹簧销17的销头部分前后相对，以便对后活塞16上下运动时的位置定位。

参见图5，后活塞16的活塞头布置于液压缸4中，且后活塞16与液压缸4共轴线，后活塞16的后活塞杆16a上端面固定于后减速带1的下端面上。在后减速带1下表面和液压缸4上表面之间的后活塞杆16a上套有弹簧2，弹簧2上端固定在后减速带1的下端面，弹簧2下端固定在液压缸4的上端面上，且弹簧2与后活塞16共轴线。在后活塞杆16a中间部位加工有一圆形挡板16b，该挡板16b的直径大于两相对的弹簧销17之间的距离，使得弹簧销17可以对后活塞16上下位置进行定位。则当液压缸4中的油液压力升高一定程度，便可推动后活塞16克服弹簧销17的弹力，使得挡板16b向上运动越过弹簧销17，而后液压缸4上侧的弹簧2便和液压缸4的油液压力一起推动后活塞16和后减速带1向上运动。

安装弹簧2时，使弹簧2有一定的压缩预紧力，弹簧2的主要作用是当机动车以超过预定的车速冲击推板11的瞬间，液压缸4的油液的压力增大，可以使得弹簧2的弹力和液压缸4的油液压力的合力克服弹簧销17的弹力，进而使得后活塞16上的挡板16b向上运动越过弹簧销17，使后活塞16和后减速带1一起上移。而当机动车轮胎越过推板11后，液压缸4的油液压力减小为零，此时后活塞16和后减速带1只能依靠弹簧2的弹力上升，当后活塞16向上运动至后活塞16的活塞头接触到弹簧销17时，后活塞16的活塞头被挡住，后活塞16和后减速1带停止升高。

参见图1和图5，当机动车没有通过前减速带13，即初始位置时，前减速带13固定在路面上，两个泵缸12对称地固定在前减速带13左右两侧的路面上，推板11水平布置在前减速带13前面的滑板10上，液压缸4固定在前减速带13后方的路面下方，后减速带1水平布置在液压缸4上方，且后减速带1的上表面与路面在同一水平面上。

参见图6，当超过预期车速的机动车的轮胎滚向推板11的瞬间，推板11沿着滑板10上端面的的滑轨10a向后滑动，同时与推板11固定连接的连接板14也会压缩回位弹簧15向后运动，此时，与连接板14固定连接的前活塞9便向后运动使得泵缸12体积减小，泵缸12中的油液压力升高。压力增大的泵缸12中的油液一方面通过油管流向换向阀7，使得换向阀7换位，中断液压缸4与油箱8之间的油路；另一方面通过油管5流入液压缸4，由于液压缸4与油箱8之间的油路中断，使得液压缸4中的油液增多，油液压力增大。在液压缸4中油液的压力和液压缸4上方的弹簧2的弹力的作用下克服弹簧销17的弹力，后活塞16上移，后活塞16上的挡板16b移至弹簧销17上方。

此后，随着机动车轮胎越过推板11，推板11不再受冲击力，推板11连同连接板14在回位弹簧15的作用下回到初始位置，同时前活塞9向前移动，泵缸12体积增大，泵缸12中的油液压力降低，泵缸12中的油液不再流入液压缸4中，液压缸4中的高压油在第一单向阀6-1的阻断下也不会流入泵缸12中，且此时油箱8中的油液会通过油管流入泵缸12，以补充从泵缸12流入液压缸4中的油液。且由于泵缸12中的油液压力降低，换向阀7也会在其上复位弹簧的作用下换位，使得液压缸4与油箱8之间的油路接通，液压缸4中高压油便会顺着油路流入油箱8。此时，后减速带1的升高只能依靠弹簧2的弹力，当后活塞16的活塞头升高至抵住弹簧销17时，后减速带1停止上移。

当机动车运动至轮胎滚上后减速带1时，后减速带1带便会在机动车重力的作用下下移，同时压缩弹簧2，直至后活塞16上的挡板16b向下移动至越过弹簧销17，此时后减速带1的上端面与地面再次处于同一平面，后减速带1恢复初始位置。当机动车完全越过后减速带1时，后减速带1在弹簧销17的作用下将一直保持在初始位置。

Claims (3)

1.一种两级联动式可自动伸缩的减速带，具有前减速带（13）和后减速带（1），其特征是：前减速带（13）凸起在地面上，后减速带（1）上端面与路面平齐；前减速带（13）下端面设有凹槽（13b），凹槽（13b）中设有垂直于地面的连接板（14），前减速带（13）前端面上开有与凹槽（13b）相通的方槽（13c），方槽（13c）的前方是固定连接前减速带（13）的水平的滑板（10），滑板（10）的上方是能沿滑板（10）前后滑动的水平的推板（11），推板（11）固定连接所述连接板（14），推板（11）能向后穿过所述方槽（13c）；连接板（14）后端面上设有前后水平的导柱（14a），导柱（14a）外套有回位弹簧（15），回位弹簧（15）前端压靠在连接板（14）上、后端压靠在所述凹槽（13b）后端面上；连接板（14）的左右两端伸在凹槽（13b）之外且左右两端的后端面上左右对称地布置有前后水平的两个前活塞（9）和两个泵缸（12），一个泵缸（12）与一个前活塞（9）相配合，前活塞（9）前端面固定连接板（14）后端面；泵缸（12）通过油管连接液压缸（4），液压缸（4）垂直于地面且位于后减速带（1）正下方，液压缸（4）中有向上伸出的后活塞（16），后活塞（16）的上端顶在后减速带（1）的下表面上，在泵缸（12）和液压缸（4）之间的油管上设有使油液只能由泵缸（12）向液压缸（4）方向流动的第一单向阀（6-1），液压缸（4）和油箱（8）通过油管连接，在液压缸（4）和油箱（8）之间的油管上固定设有换向阀（7），换向阀（7）还通过油管与泵缸（12）相连，油箱（8）和泵缸（12）之间通过油管连接，在油箱（8）和泵缸（12）之间的油管上固定设有使油液只能由油箱（8）流向泵缸（12）的第二单向阀（6-2）；换向阀（7）是二位二通液动换向阀，当机动车轮胎滚向推板（11），前活塞（9）向后运动，泵缸（12）中油液压力升高，换向阀（7）断开液压缸（4）与油箱（8）之间的油路，液压缸（4）推动后活塞（16）向上顶起后减速带（1）；当机动车轮胎越过推板（11），前活塞（9）向前移动，泵缸（12）中油液压力降低，油箱（8）中的油液流入泵缸（12），换向阀（7）接通液压缸（4）与油箱（8）之间的油路，液压缸（4）中高压油流入油箱（8），后减速带（1）停止上移；当机动车轮胎滚上后减速带（1）时，后减速带（1）下移；液压缸（4）缸筒中间部位设有两个前后贯通的圆槽，液压缸（4）外侧壁的圆槽部分设有两个水平布置的弹簧销座（3），两个弹簧销座（3）内各固定有一个弹簧销（17），两弹簧销（17）能定位后活塞（16）上下运动时的位置；后活塞杆（16a）中间部位设有一圆形挡板（16b），挡板（16b）的直径大于两弹簧销（17）之间的距离，当液压缸（4）中的油液压力升高，能推动后活塞（16）克服弹簧销（17）的弹力，挡板（16b）向上运动越过弹簧销（17）；在后减速带（1）下表面和液压缸（4）上表面之间的后活塞（16）的后活塞杆（16a）上套有弹簧（2）。

2.根据权利要求1所述的一种两级联动式可自动伸缩的减速带，其特征是：所述凹槽（13b）的后端面上左右对称地开有两个前后水平的导套孔（13a），导套孔（13a）中套有导套，所述导柱（14a）与所述导套相配合。

3.根据权利要求1所述的一种两级联动式可自动伸缩的减速带，其特征是：所述滑板（10）上端面设有前后走向的滑轨（10a），所述推板（11）下端面设有滑槽（11a），滑槽（11a）能沿滑轨（10a）前后滑动。