CN108660975A - 一种利用废旧轮胎消能的防撞护栏 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用废旧轮胎消能的防撞护栏，由上下两根横梁和将两根横梁固定相连的多个中轴立柱组成，中轴立柱由底部锚固段、中部转动套筒、顶部固定段和主轴杆组成，所述底部锚固段用于锚固固定在马路边地基上，顶部固定段通过主轴杆固定安装在底部锚固段上，中部转动套筒通过单向轴承套装在主轴杆中部，上下两根横梁分别固定在顶部固定段和底部锚固段上，废旧轮胎通过连接件安装在中部转动套筒上，每个防撞护栏上的所有废旧轮胎单向转动方向一致，且与该防撞护栏侧道路上行车方向一致。本发明对废旧轮胎进行再利用，变废为宝，安全性能更高，通过单向转动来减少高速行驶车辆碰撞损伤，并且还具有导向作用，可有效降低车辆和人的损伤。

Description

一种利用废旧轮胎消能的防撞护栏

技术领域

本发明属于交通辅助设施领域，涉及一种道路防撞护栏，具体涉及一种利用废旧轮胎消能的防撞护栏。

背景技术

在我国，高速公路是从上个世纪80年代发展起来的，它对国民经济和社会的发展起着重要的影响作用。高速公路防撞护栏是最重要的交通基础设施，是高速公路重要维护和安全保障设施。同时，我国地域辽阔，公路系统复杂，在交通情况复杂的路段也多会设立防撞护栏。在一定程度上，防撞护栏可以有效的吸收碰撞能量，减少事故造成的损失与人员伤亡。

同时，随着人们生活水平逐步提高和物流业高速发展，我国的私家车保有量和货车的数量逐年提高。车辆数量的增加带动了经济的发展，同时汽车轮胎的消耗和磨损也产生了很多的垃圾——废旧轮胎。废轮胎属于废旧橡胶，一般不会自己进行分解，胡乱丢弃对环境影响很大。中国每年产生的废旧轮胎以8％至10％的速度递增。2010年，中国废旧轮胎产生量约达2.5亿条，回收利用率仅为50％左右，不到西方发达国家的50％，造成巨大的资源浪费。

目前，我国高速公路防撞护栏一般都是半刚性的波纹板连接组成，它是一种以波纹状钢护栏板相互拼接并由主柱支撑的连续结构，它利用土基、立柱、横梁的变形来吸收碰撞能量，且波纹板多用镀锌板，由此也产生了很多问题，例如，钢板易氧化生锈，容易刮伤汽车，生产成本比较高，较轻的冲击力容易造成护栏变形，生产过程容易产生污染等。因此为了能够在电石火花之间更加有效的吸收碰撞能量，降低事故车辆的速度，避免造成二次事故，降低事故造成的人身伤害和损失，同时有效利用废旧轮胎，减少污染，但现有技术中还缺乏将废旧轮胎与防撞护栏利用的有机组合。

发明内容

本发明的目的在于将多用于机械及工业的单向轴承运用于高速公路防撞护栏设施，克服现有公路防撞护栏的缺陷问题，更加有效的吸收碰撞能量，降低事故车辆的速度，避免造成二次事故，降低事故造成的人身伤害和损失。

本发明的另一个目的在于有效利用废旧轮胎，减少污染。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种利用废旧轮胎消能的防撞护栏，由上下两根横梁和将两根横梁固定相连的多个中轴立柱组成，其特征在于：所述中轴立柱上设有多个通过单向转动副安装的废旧轮胎，每个防撞护栏上的所有废旧轮胎单向转动方向一致，且与该防撞护栏侧道路上行车方向一致。

作为改进，所述中轴立柱由底部锚固段、中部转动套筒、顶部固定段和主轴杆组成，所述底部锚固段用于锚固固定在马路边地基上，顶部固定段通过主轴杆固定安装在底部锚固段上，中部转动套筒通过单向轴承套装在主轴杆中部，整体组成上下固定，中部转动的三段结构，上下两根横梁分别固定在顶部固定段和底部锚固段上，所述废旧轮胎通过连接件安装在中部转动套筒上。

作为改进，所述连接件为设于中部转动套筒四周呈轮辐状分布的连接杆，所述连接杆外端设有轴向的螺孔，与连接杆位置对应的废旧轮胎胎圈上开设小孔，通过单头螺栓插入小孔内与相应的连接杆拧紧相连，将废旧轮胎安装在中部转动套筒上。

作为改进，所述连接杆外端为中空，中空端部内设置有伸缩杆，伸缩杆前端设有螺孔，连接杆侧面设有锁紧伸缩杆相对位置的顶紧螺栓，通过单头螺栓和伸缩杆前端的螺孔配合将废旧轮胎安装在中部转动套筒上。

作为改进，上部横梁通过螺栓固定安装在顶部固定段上，下部横梁通过螺栓固定安装在底部锚固段上。

作为改进，每个中轴立柱上设置两个废旧轮胎，两个废旧轮胎的高度分别与汽车前保险杠和车前灯高度对应。

作为改进，所述中轴立柱在两个横梁的轴向上均分分布，且相邻两个中轴立柱上对应位置废旧轮胎之间距离小于该废旧轮胎的直径。

作为改进，所述防撞护栏上的横梁分段设置，分段的横梁之间通过螺栓锚固连接。

作为改进，所述中部转动套筒四周的连接杆有3-7个，多个连接杆在中部转动套筒的周向均布设置。

作为改进，所述中部转动套筒的外径可以设置为与废旧轮胎的内径相同，废旧轮胎之间套装在中部转动套筒上即可，利用废旧轮胎的弹性保持其在中部转动套筒上安装位置的相对固定。

本发明中所述的中轴立柱与单向轴承同轴设置，且在立柱上下两端各装置一个单项轴承，并与底部锚固段及顶部固定段套装连接，保证中部转动套筒在主轴杆上沿一个方向自由转动。

本发明中所述的上下横梁分段设置，通过螺栓锚固连接，并置于套筒式轮胎消能组件上下位置，且横梁采用采用高分子量的PVC材料，在生产中无需防腐、喷涂等处理，真正实现绿色环保。

本发明产生的效果：本发明将单项轴承与中轴立柱设置，通过连接杆锚固废旧轮胎，形成套筒式护栏立柱结构，在套筒上下螺栓连接横梁，增强护栏整理性与稳定性，同时，由于轴承的单向转动性，与单向转动方向相同的行驶车辆发生碰撞事故时，套筒沿该方向发生转动，吸收能量并减缓车速，对车辆的行驶方向进行纠正与改善，防止车辆冲出路外，造成二次事故。与单向转动方向相反的行驶车辆发生碰撞事故时，套筒沿反方向锁死，迅速降低车速，防止其与对向车辆发生连续车祸，造成更大的事故与损失，同时，废旧轮胎属于橡胶结构，在一定程度上能更好的吸收碰撞能量。当车速较低时发生碰撞，在吸收能量降低车速，导正车辆行驶方向的同时，也可以有效避免刮花车辆，造成损失。最后，对于废旧轮胎的再利用，也是一种环境友好的表现，且成本较低，更换维护简便易操作。本发明对降低交通事故发生的可能性及降低事故发生后的损失具有明显效果。

附图说明

图1是本发明利用废旧轮胎消能的防撞护栏结构示意图。

图2本发明防撞护栏俯视结构示意图。

图3是本发明一种实施例废旧轮胎在中部转动套筒上安装俯视图示意图。

图4是本发明另一种实施例中部转动套筒和其上的连接杆俯视图示意图。

图5本发明中部转动套筒和其上的连接杆主视图示意图。

图6是本发明伸缩杆示意图。

图7本发明采用的一种单向轴承结构示意图及原理图。

图中标记含义：1-上部横梁，2-下部横梁，3-单头螺栓，4-废旧轮胎，5-中部转动套筒，6-单向轴承，7-主轴杆，8-顶部固定段，9-底部锚固段，10-螺栓，11-连接杆，12-伸缩杆，13-螺孔，14-内部滚珠，15-内部支座，16-顶紧螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行举例说明。

如图1至图6所示，一种利用废旧轮胎消能的防撞护栏，由上下两根横梁和将两根横梁固定相连的多个中轴立柱组成，所述中轴立柱上设有两个通过单向转动副安装的废旧轮胎4，每个防撞护栏上的所有废旧轮胎4单向转动方向一致，且与该防撞护栏侧道路上行车方向一致；所述中轴立柱由底部锚固段9、中部转动套筒5、顶部固定段8和主轴杆7组成，所述底部锚固段9用于锚固固定在马路边地基上，主轴杆7下端固定在底部锚固段9上，顶部固定段8固定在主轴杆7顶部，中部转动套筒5通过单向轴承6套装在主轴杆7中部，整体组成上下固定，中部转动的三段结构，上下两根横梁分别通过螺栓10锚固固定在顶部固定段8和底部锚固段9上，所述废旧轮胎4通过连接件安装在中部转动套筒5上。

作为一种具体实施例，如图3所示，所述连接件为设于中部转动套筒5四周呈轮辐状分布的连接杆11，所述连接杆11外端(即远离中部转动套筒5一端)设有轴向的螺孔13，与连接杆11位置对应的废旧轮胎4胎圈上开设小孔，通过单头螺栓3插入小孔内与相应的连接杆11拧紧相连，将废旧轮胎4安装在中部转动套筒5上。

作为另一种具体实施例，如图4所示，连接杆11外端为中空，中空端部内设置有伸缩杆12，连接杆11侧面设有锁紧伸缩杆12相对位置的顶紧螺栓16，方便套装废旧轮胎4，安装废旧轮胎4前将伸缩杆12收回，套装后，将伸缩杆12向外拉出，顶在废旧轮胎4的胎圈上开孔处，通过顶紧螺栓16将伸缩杆12的伸缩长度固定，伸缩杆12伸出的端部设有螺孔13，在中部转动套筒5四周的连接杆11上套上废旧轮胎4后，利用单头螺栓3从废旧轮胎4外侧拧入小孔内的伸缩杆12伸出的端部螺孔13中，从而将废旧轮胎4固定在中部转动套筒5上。

也可以设置伸缩杆伸出连接杆的最大伸长量(通过限位块限制伸缩杆最大伸长量)，当伸缩杆达到最大伸长量时，伸缩杆12前端的螺孔刚好顶在废旧轮胎4的胎圈上开孔处，此时从外部利用单头螺栓3拧入伸缩杆的螺孔内即可将废旧轮胎固定在中部转动套筒5四周的连接杆11上，采用该结构的好处是，当汽车与废旧轮胎碰撞时，由于伸缩杆的存在，随着废旧轮胎形变，伸缩杆能自动回缩，可以更进一步减小与汽车之间的硬性碰撞。

每个中轴立柱上设置的两个废旧轮胎4的高度分别与汽车前保险杠和车前灯高度对应。

所述中轴立柱在两个横梁的轴向上均分分布，且相邻两个中轴立柱上对应位置废旧轮胎4之间距离小于该废旧轮胎4的直径；所述防撞护栏上的横梁分段设置，分段的横梁之间通过螺栓10锚固连接。

本实施例中，所述中部转动套筒5四周的连接杆11有5个，多个连接杆11在中部转动套筒5的周向均布设置，实际上连接杆11的数量不限于5，至少为3个，但是也不宜多，如果太多，那么行驶车辆与护栏碰撞时会与过多的连接杆11产生硬性碰撞，使得轮胎缓冲作用大大减弱，因此以3-7个为宜。

作为另一种可行的实施例，所述中部转动套筒5的外径可以设置为与废旧轮胎4的内径相同(图中未画出)，废旧轮胎4之间套装在中部转动套筒5上即可，利用废旧轮胎4的弹性保持其在中部转动套筒5上安装位置的相对固定。

上部横梁1与下部横梁2均分段设置，2米或4米为一段，段与段之间通过螺栓10锚固连接，上部横梁1与中轴立柱的顶部固定段8用螺栓10固定连接，下部横梁2与中轴立柱的底部锚固段9也用螺栓10固定连接；

中轴立柱的中部转动套筒5与单向轴承6的外圈固定相连，单向轴承6的内墙固定在主轴杆7上，中部转动套筒5设于顶部固定段8和底部锚固段9之间，通过单向轴承6使得中部转动套筒5可沿一个方向上自由转动，而在另一个方向上锁死；

连接杆11与中部转动套筒5为一体化结构机械连接或焊接，

本发明技术方案中，中轴立柱总体采用钢材制作，底部锚固段9也为套筒结构，其底部焊接有锚固底板，主轴杆7底部焊接在锚固底板上，锚固底板上开设有螺栓10孔，通过通过膨胀螺栓10锚固在地基上，所述顶部顶部固定段8也为中空结构，顶部固定段8焊接在主轴杆7上，采用中空结构的目的是为了减轻中轴立柱本身重量，节约钢材，降低成本，上部横梁1和下部横梁2可以采用PCV材料制成，在生产中无需防腐、喷涂等处理，真正实现绿色环保，成本低廉。

本发明中所述的单向轴承是实现带动中轴立柱在一个方向上自由转动，而在另一个方向上锁死的目的，如图7所示，为一种单向轴承结构，单向轴承的金属外壳里，包含很多个滚轴，滚针或者内部滚珠，而其滚动座的形状使它只能向一个方向滚动，而在另一个方向上会产生很大的阻力，当然本发明技术方案中，单向轴承还可以选择其他单向轴承，比如常州嘉博恒越精密机械有限公司生产的单向轴承。

本发明利用轴承的单向转动性，当与转动方向同向运动车辆发生碰撞事故时，首先由于废旧轮胎4的缓冲作用，防止了硬碰撞，极大减小车辆的损伤和车内人员损伤，同时由于单向转动轴承在该转动方向的阻力很小，因此车辆一碰撞时，轮胎立即发生旋转，卸掉大部分能量，废旧轮胎4的旋转还将车辆向前导向到达下一个废旧轮胎4处，这样车辆与防撞护栏上的废旧轮胎4逐个碰撞接触，行驶速度逐级降低，每次撞击转动轮胎都有一个导向作用，因此车辆与防撞护栏之间撞击夹角越来越小，可有效协助驾驶员将车辆方向纠正，减少车辆与防撞护栏硬碰导致的翻车事故，或辆冲出路外，造成二次事故。当汽车行驶方向与废旧轮胎4的可转动方向相反时，表明此时汽车处于逆向行驶，危害极大，因此与防撞护栏碰撞后，废旧轮胎4锁死无法转动，仅仅以废旧轮胎4的变形缓冲作用使得车辆降低车速，快速停止，防止其与正常行驶车辆发生连续车祸，造成更大的事故与损失。

Claims (10)

1.一种利用废旧轮胎消能的防撞护栏，由上下两根横梁和将两根横梁固定相连的多个中轴立柱组成，其特征在于：所述中轴立柱上设有多个通过单向转动副安装的废旧轮胎，每个防撞护栏上的所有废旧轮胎单向转动方向一致，且与该防撞护栏侧道路上行车方向一致。

2.如权利要求1所述的防撞护栏，其特征在于：所述中轴立柱由底部锚固段、中部转动套筒、顶部固定段和主轴杆组成，所述底部锚固段用于锚固固定在马路边地基上，顶部固定段通过主轴杆固定安装在底部锚固段上，中部转动套筒通过单向轴承套装在主轴杆中部，整体组成上下固定，中部转动的三段结构，上下两根横梁分别固定在顶部固定段和底部锚固段上，所述废旧轮胎通过连接件安装在中部转动套筒上。

3.如权利要求2所述的防撞护栏，其特征在于：所述连接件为设于中部转动套筒四周呈轮辐状分布的连接杆，所述连接杆外端设有轴向的螺孔，与连接杆位置对应的废旧轮胎胎圈上开设小孔，通过单头螺栓插入小孔内与相应的连接杆拧紧相连，将废旧轮胎安装在中部转动套筒上。

4.如权利要求2所述的防撞护栏，其特征在于：所述连接杆外端为中空，中空端部内设置有伸缩杆，伸缩杆前端设有螺孔，连接杆侧面设有锁紧伸缩杆相对位置的顶紧螺栓，通过单头螺栓和伸缩杆前端的螺孔配合将废旧轮胎安装在中部转动套筒上。

5.如权利要求2所述的防撞护栏，其特征在于：上部横梁通过螺栓固定安装在顶部固定段上，下部横梁通过螺栓固定安装在底部锚固段上。

6.如权利要求1至5任意一项所述的防撞护栏，其特征在于：每个中轴立柱上设置两个废旧轮胎，两个废旧轮胎的高度分别与汽车前保险杠和车前灯高度对应。

7.如权利要求6所述的防撞护栏，其特征在于：所述中轴立柱在两个横梁的轴向上均分分布，且相邻两个中轴立柱上对应位置废旧轮胎之间距离小于该废旧轮胎的直径。

8.如权利要求6所述的防撞护栏，其特征在于：所述防撞护栏上的横梁分段设置，分段的横梁之间通过螺栓锚固连接。

9.如权利要求3所述的防撞护栏，其特征在于：所述中部转动套筒四周的连接杆有3-7个，多个连接杆在中部转动套筒的周向均布设置。

10.如权利要求2所述的防撞护栏，其特征在于：所述中部转动套筒的外径可以设置为与废旧轮胎的内径相同，废旧轮胎之间套装在中部转动套筒上即可，利用废旧轮胎的弹性保持其在中部转动套筒上安装位置的相对固定。