CN108625306A - 用于智慧交通的水压控制型自升降减速带 - Google Patents

用于智慧交通的水压控制型自升降减速带 Download PDF

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Abstract

本发明公布了用于智慧交通的水压控制型自升降减速带，其包括基板，基板内开设有开口向上的基槽，基板内滑动匹配有承压板，承压板与基槽的壁部相接触并且可竖直方向移动；基板与承压板下底面之间安装有密闭的蓄水箱、若干个顶升装置，蓄水箱连通自来水水管，蓄水箱通过一个进水通道、一个排水通道连接于一个顶升装置；基板的上端面设置有向外侧延伸的过渡边，过渡边呈倾斜设置，过渡边朝向承压板一端为较高位置，过渡边较低位置与路面持平；进水通道、排水通道分别与顶升装置的缸体的内腔相连通，并且进水通道上设置有控制蓄水箱内的水流向缸体的单向阀a，排水通道上设置有控制缸体内的水流向蓄水箱的单向阀b。

Description

用于智慧交通的水压控制型自升降减速带
本发明是申请日为2017年03月01日，申请号为：2017101156877，发明名称为“水压控制型垂直施压式自升降减速带”的发明专利的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种公路减速带，特别涉及一种升降式减速带。
背景技术
减速带即减少车速的路带，安放于所需路段用于降低过往车辆的行驶速度，其可以让高速通过的车辆产生较大颠簸并对车辆的减震造成一定损伤，其产生的阻力可降低车速；随着经济的发展，车辆的数目呈直线上涨，为抑制车辆的行驶速度保护行人等安全，铺设于道路的减速带数目也越来越多。
目前，铺设于道路的减速带都为固定状态，减速带的设计初衷是为了降低车辆的行驶速度，当车辆的行驶速度已经很慢，此时的减速带就失去了其本来的意义，而且减速带还会产生颠簸，还容易剐蹭到底盘较低的车辆；存在诸多弊端。
发明内容
针对现有减速带的弊端，本发明的目的是提供一种可感应车速的升降减速带，其目的是为了实现当车速高速通过时，升降减速带具备降速目的，当车辆以较低时速通过时，升降减速带下沉并消除阻挡，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。
用于智慧交通的水压控制型自升降减速带，其包括基板，基板内开设有开口向上的基槽，基板内滑动匹配有承压板，承压板与基槽的壁部相接触并且可竖直方向移动；
基板与承压板下底面之间安装有密闭的蓄水箱、若干个顶升装置，蓄水箱连通自来水水管，蓄水箱通过一个进水通道、一个排水通道连接于一个顶升装置；
顶升装置包括缸体、与缸体滑动匹配并且可在竖直方向上滑动的活塞，与活塞上端面相连接的顶升杆，缸体内套接有用于向上顶升活塞的顶升弹簧，顶升杆的上端面抵向承压板的下端面；
进水通道、排水通道分别与顶升装置的缸体的内腔相连通，并且进水通道上设置有控制蓄水箱内的水流向缸体的单向阀a，排水通道上设置有控制缸体内的水流向蓄水箱的单向阀b；进水通道、排水通道上还设置有用于控制水流大小的阀体；
基板的上端面设置有向外侧延伸的过渡边，过渡边呈倾斜设置，过渡边朝向承压板一端为较高位置，过渡边较低位置与路面持平；
单向阀a、单向阀b可采用相同结构的单向阀，该单向阀包括安装于管道内并且保持管道畅通两端的支架、与支架相连接的止水弹簧、连接于止水弹簧另一端的止水球，管道内还设置有与止水球相匹配的球槽；止水弹簧推动止水球与球槽相接触并实现管道的隔断；
承压板的底部与基板的内底壁之间还设置有用于向上顶升承压板的副顶升弹簧。
进水通道、排水通道与缸体之间设置有三通管，三通管的接口分别为接口a、接口b、接口c，缸体的内腔与接口a连接，进水通道与接口b连接，排水通道与接口c连接。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为基板与承压板连接的结构示意图。
图3为本发明的内部结构示意图。
图4为水管与蓄水箱连接的结构示意图。
图5为蓄水箱与顶升装置连接的结构示意图。
图6为顶升装置的结构示意图。
图7为缸体与顶升弹簧相匹配的结构示意图。
图8为单向阀的结构示意图。
图9为三通管的结构示意图。
图中标示为：
10、基板；10a、基槽；10b、过渡边；
20、承压板；
30、水管；310、进水管；320、排水管；330、蓄水箱；330a、进向蓄水腔；330b、出向蓄水腔；340、进水通道；350、排水通道；360、单向阀a；370、单向阀b；380a、支架；380b、止水弹簧；380c、止水球；380d、球槽；390、三通管；390a、接口a；390b、接口b；390c、接口c；
40、顶升装置；410、缸体；420、顶升杆；430、活塞；440、顶升弹簧。
具体实施方式
本发明采用的自升降减速带，其采用水压控制的方式进行减速带的升降，当车辆以较高时速通过时，车辆与承压板的接触时间短并且车辆自身的动能较大，车辆对承压板施加的压力较大并使得承压板下降的速度快；当车辆以较低时速或者缓慢通过时，车辆与承压板的接触时间长并且车辆自身的动能相对较小，车辆对承压板施加的压力相对较小并且承压板获得相对较小的下降速度；利用承压板不同速度下滑产生的排水量不同进行感应，并控制承压板在竖直方向上的运动区域，基于该原理，实现车辆在低速或者缓慢行驶时，撤销阻挡，降低车辆颠簸并保护底盘较低的车辆；还可以实现车辆在高速通过时，承压板具备阻挡功能，降低车速。
本发明提供的车辆减速装置需埋设于道路内，通行道路上需要挖出与基板尺寸相匹配的沟槽，沟槽优选深度20-40cm，沟槽宽度优选为20-35cm。
参见附图1、2所示，用于智慧交通的水压控制型自升降减速带，其包括基板10，基板10内开设有开口向上的基槽10a，基板10内滑动匹配有承压板20，承压板20与基槽10a的壁部相接触并且可竖直方向移动；如图1、2所示，承压板20的上端面为圆滑的弧形过渡面，当车辆与承压板接触时，车轮与承压板的弧形过渡面接触并挤压承压板下沉；为降低车辆对承压板产生水平方向上的冲击力，基板10的上端面设置有向外侧延伸的过渡边10b，过渡边10b呈倾斜设置，过渡边10b朝向承压板一端为较高位置，过渡边较低位置与路面持平。
参见附图3所示，基板10与承压板下底面之间安装有密闭的蓄水箱330、若干个顶升装置40，蓄水箱330连通自来水水管30，由于自来水水管30内的水具备一定压力，所以与水管30连通的蓄水箱330具备与水管30内相同的水压；蓄水箱330通过一个进水通道340、排水通道350连接于一个顶升装置40。
参见附图6、7所示，顶升装置40包括缸体410、与缸体410滑动匹配并且可在竖直方向上滑动的活塞430，与活塞430上端面相连接的顶升杆420，缸体410内套接有用于向上顶升活塞430的顶升弹簧440，顶升杆420的上端面抵向承压板的下端面；当缸体410内腔填充有一定压力的水时，在水压以及顶升弹簧的共同作用下，顶升杆420向上顶起承压板，实现承压板的上升。
参见附图5、6所示，进水通道340、排水通道350分别与顶升装置40的缸体410的内腔相连通，并且进水通道340上设置有控制蓄水箱330内的水流向缸体410的单向阀a360，排水通道350上设置有控制缸体410内的水流向蓄水箱的单向阀b370；进水通道340、排水通道350上还设置有用于控制水流大小的阀体，设置于进水通道340上的阀体可控制活塞430的上升速度，设置于排水通道350上的阀体可控制活塞430的下降速度。
为进一步的提高承压板的复位速度以及降低对水管内水压的要求，承压板的底部与基板的内底壁之间还设置有用于向上顶升承压板的副顶升弹簧。
当承压板快速下降时，承压板对顶升杆420施加压力并推动活塞430向下运动，活塞430向下运动时挤压缸体410内的水流向排水通道350，并经过排水通道350流入蓄水箱330内，并由蓄水箱330回流至水管30内；由于设置于排水通道350上的阀体控制流量，使得活塞下降速度受到限制，当车速以过快速度驶过承压板时，车速通过承压板的时间小于承压板的下降时间，即可实现承压板的阻挡、限速功能；当车速缓慢驶过时，车轮与承压板的接触时间相对较长，并与承压板的下降时间相匹配，从而实现阻挡的撤销，消除颠簸。
参见附图8所示，单向阀a360、单向阀b370可采用相同结构的单向阀，单向阀包括安装于管道内并且保持管道畅通两端的支架380a、与支架380a相连接的止水弹簧380b、连接于止水弹簧380b另一端的止水球380c，管道内还设置有与止水球380c相匹配的球槽380d；止水弹簧380b推动止水球380c与球槽380d相接触并实现管道的隔断，当水流从止水球380一端流入时，水流推动止水球380向支架一端移动并实现止水弹簧380b的压缩，此时管道内的水可实现流动；当水流从支架一端流入时，由于止水球380c与球槽380d的匹配，实现管道的隔断，从而阻止水流通过，由此，实现水流的单向流动功能。
参见附图9所示，进水通道340、排水通道350与缸体410之间设置有三通管390，三通管390的接口分别为接口a390a、接口b390b、接口c390c，缸体410的内腔与接口a390a连接，进水通道340与接口b390b连接，排水通道350与接口c390c连接。
参见附图4、5所示，蓄水箱330内设置有相互独立的进向蓄水腔330a、出向蓄水腔330b，进向蓄水腔330a与进水通道340接通，出向蓄水腔330b与排水通道350接通；设置相互独立的进向蓄水腔330a、出向蓄水腔330b的原有在于，保持整个系统内的水处于循环状态，避免水处于不流动状态，影响水质；当设置两个独立的水腔，可保证进向蓄水腔330a内存储的水会完全的流向出向蓄水腔330b内，完成水的重复循环；当蓄水腔330只有一个水腔时，由进入进水通道340内的水经过一个循环后，还会再次进入至进水通道内，从而使得部分水得不到充分的循环。
当采用本发明提供的自升降减速带铺设于公路时，车辆对承压板施加压力，并将缸体内的水通过排水通道再次挤压至水管30内，值得注意的，由于车辆的部分动能转换成水压，使得由缸体内排出的水压大于水管30内的水压，当采用本发明提供的自升降减速带可作为自来水管的加压站，从而降低了自来水厂在加压过程中消耗的能源，达到节能效果。
市政水管的节能型加压方法，其步骤包括：
S1：通行道路上需要挖出与基板尺寸相匹配的沟槽，并将基板埋设于通行道路内；
S2：车辆在通行道路中行驶并且车辆以速度v通过基板时，车辆与滑动设置于基板内的承压板接触，并对承压板施加压力推动承压板下沉；
S3：车辆对承压板施加的压力并推动承压板向下运动，承压板向下运动并对设置于承压板下方的顶升装置的顶升杆施加向下的作用力，顶升杆的下端部连接于活塞，顶升杆向下运动并推动滑动设置于缸体内的活塞竖直向下运动，将缸体内的水排出；缸体内腔通过进水通道、排水通道连通水管，进水通道上设置有控制水管内的水留下缸体的单向阀a，排水通道上设置有控制缸体内的水留下水管的单向阀b；进水通道、排水通道上还设置有用于控制水流大小的阀体；
S4：当车速v高出预设限速时，从缸体内排出的水量大于排水通道的流量，活塞下降速度受限，从而限制承压板的下降，实现承压板的阻挡、限速目的；
S5：当车速v低于预设限速时，从缸体内排出的水量小于或者等于排水通道的流量，活塞可均匀下降并实现承压板的完全下沉，实现撤销阻挡，降低车辆颠簸的目的；
S6：在上述步骤S4、S5中，水管内的水压为P1，自缸体410内流出并流入至水管内的水的压力为P2，P2大于P1，实现车辆的部分无效机械能转换成水压，达到加压目的；
S7：当无外力作用于承压板时，由于缸体内设置有推动活塞向上运动的顶升弹簧，以及从进水通道流入缸体的水压作用下，实现顶升杆推动承压板的上升，实现承压板的复位。
预设限速的数值可根据不同路段进行适应性调节，优选地，上述的预设限速为10-35KM/H；预设限速的数值可根据排水通道350单位时间内的排水量进行调节，承压板的回弹复位速度可根据进水通道340单位时间内的排水管进行调节，承压板的回弹复位速度还可以通过顶升弹簧、副顶升弹簧的弹性系数进行调节。
进水通道、排水通道与水管之间还设置有蓄水箱330，蓄水箱330内设置有相互独立的进向蓄水腔330a、出向蓄水腔330b，进向蓄水腔330a连通于进水通道，并且进向蓄水腔330a还通过进水管310与水管30接通；出向蓄水腔330b连通于排水通道350，并且出向蓄水腔330b还通过排水管与水管30接通。

Claims (2)

1.用于智慧交通的水压控制型自升降减速带，其特征在于：其包括基板，基板内开设有开口向上的基槽，基板内滑动匹配有承压板，承压板与基槽的壁部相接触并且可竖直方向移动；
基板与承压板下底面之间安装有密闭的蓄水箱、若干个顶升装置，蓄水箱连通自来水水管，蓄水箱通过一个进水通道、一个排水通道连接于一个顶升装置；
顶升装置包括缸体、与缸体滑动匹配并且可在竖直方向上滑动的活塞，与活塞上端面相连接的顶升杆，缸体内套接有用于向上顶升活塞的顶升弹簧，顶升杆的上端面抵向承压板的下端面；
进水通道、排水通道分别与顶升装置的缸体的内腔相连通，并且进水通道上设置有控制蓄水箱内的水流向缸体的单向阀a，排水通道上设置有控制缸体内的水流向蓄水箱的单向阀b；进水通道、排水通道上还设置有用于控制水流大小的阀体；
基板的上端面设置有向外侧延伸的过渡边，过渡边呈倾斜设置，过渡边朝向承压板一端为较高位置，过渡边较低位置与路面持平；
单向阀a、单向阀b可采用相同结构的单向阀，该单向阀包括安装于管道内并且保持管道畅通两端的支架、与支架相连接的止水弹簧、连接于止水弹簧另一端的止水球，管道内还设置有与止水球相匹配的球槽；止水弹簧推动止水球与球槽相接触并实现管道的隔断；
承压板的底部与基板的内底壁之间还设置有用于向上顶升承压板的副顶升弹簧。
2.根据权利要求1所述的用于智慧交通的水压控制型自升降减速带，其特征在于：进水通道、排水通道与缸体之间设置有三通管，三通管的接口分别为接口a、接口b、接口c，缸体的内腔与接口a连接，进水通道与接口b连接，排水通道与接口c连接。
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