CN108667256A - 一种随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置，包括左、右立柱以及架设在立柱顶端的横梁，沿横梁长度方向设有至少一个限制过往车辆高度的限高器，限高器沿横梁径向延伸且限高器的最下端所处高度为限高高度，限高器包括套设在横梁上的轴承，轴承上侧设有通电后可沿横梁径向伸缩的推拉式电磁铁，横梁上方设有用于限制推拉式电磁铁端部转动的限位槽，轴承下侧通过钢板连接有圆筒型直线发电装置，所述发电装置与推拉式电磁铁通过导线连接。本发明不仅能提示限高信息，并能够根据超高车辆的速度实现不同的应对动作，实现低速阻挡、高速避险的目的，在限高功能的基础上防止高速闯卡车辆损坏限高装置，避免交通事故，保障道路正常通行。

Description

一种随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置

技术领域

本发明属于土木交通工程领域，具体涉及一种随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置。

背景技术

近年来，限高杆“惹祸”甚至于“杀人”的悲剧时有发生。究其原因，无外乎两种，一是有关部门对道路限高杆标志宣传教育不够，驾驶人的交通标志意识以及安全意识不强，或往往抱有侥幸心理，无视道路限高杆。二是交通部门设置限高标志不规范，或者根本没有设置限高标志，无形中导致一些驾驶人“不撞南墙不回头”。但无论如何，我们都应该思考，如何让限高杆尽量不要“惹祸”、不要“杀人”，毕竟生命才是最宝贵的。

目前，常见的限高杆分为三种：固定限高杆、手动限高杆和电动限高杆。这些限高杆一般由钢结构焊接而成，上有标识牌，标有限高米数。三种类型的限高杆均通过生硬阻拦的方式限制超高车辆通过，近年来车辆碰撞限高杆造成人员伤亡惨剧时有发生，因此，急需一种智能限高装置，对高、低速车辆进行针对性限行。

发明内容

本发明提出了一种随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置，旨在解决现有限高杆生硬阻拦车辆而导致车辆及人身安全受损的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置包括左、右立柱以及架设在左、右立柱上的横梁，所述横梁上沿其长度方向上设有至少一个用于限制过往车辆高度的限高器，所述限高器沿横梁径向延伸且限高器的最下端所处高度为限高高度，所述限高器包括套设在横梁上的轴承，所述轴承上侧设有通电后可沿横梁径向伸缩的推拉式电磁铁，所述横梁上设有用于与推拉式电磁铁端部限位以防止其转动的限位槽，所述轴承下侧通过钢板连接有圆筒型直线发电装置，所述发电装置包括用于与过往车辆接触且在受到剧烈撞击后快速摆动而使发电装置产生电流的摆动结构，所述发电装置与推拉式电磁铁通过导线连接。

具体的，所述限高器为多个，且多个限高器在横梁长度方向上均布。

进一步的，所述推拉式电磁铁包括固定在轴承上侧的励磁线圈，所述励磁线圈内沿其轴向穿装有动铁芯及定铁芯，所述动铁芯穿出励磁线圈端部且与限位槽挡止配合。

优选的，所述动铁芯位于励磁线圈外侧的部分上设有沿动铁芯径向延伸的挡板，所述挡板与励磁线圈之间设有复位弹簧。

进一步的，所述动铁芯的端部设有用于与限位槽配合的楔形结构。

进一步的，所述发电装置通过连接板与横梁固定连接，所述发电装置包括固接在所述钢板底端且与横梁垂直的线圈绕组，所述线圈绕组内穿装有直轴，所述直轴的端部设有沿其径向延伸的橡胶帽，所述橡胶帽构成所述摆动结构。

进一步的，所述线圈绕组包括定子铁芯、径向均布在定子铁芯内壁的环形凹槽、环形凹槽内的定子绕组、套设在直轴上的环形永磁铁和动子磁极以及连接在橡胶帽与定子铁芯之间的弹簧。

进一步的，相邻的所述环形永磁铁的安装方式为N极对N极或S极对S极，且相邻的所述环形永磁铁之间为动子磁极，相邻环形凹槽之间为环形齿，环形永磁铁宽度与环形凹槽宽度相同，动子磁极宽度与环形齿宽度形同。

进一步的，所述定子绕组的感应电势相反，所述定子绕组的头尾通过导线按极性依次串接并与所述推拉式电磁铁的励磁线圈串接。

采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明不仅能够提示司机限高信息，而且能够根据超高车辆的速度实现不同的应对动作：当超高车辆低速撞击圆筒型直线发电装置的橡胶帽时，直线发电装置产生的电能较小，推拉式电磁铁产生的磁场强度较弱，定铁芯对动铁芯的吸引力小于复位弹簧的弹力，动铁芯依然卡在限位槽内，从而将低速超高车辆拦住。当超高车辆意外闯卡高速撞击发电装置的橡胶帽时，发电装置能够产生足够大的电能，使推拉式电磁铁的励磁线圈通电产生较强磁场，进而使定铁芯上端与动铁芯下端产生极性相反的磁性，该磁性产生对的吸引力能够克服复位的弹力，定铁芯向下吸引动铁芯，使动铁芯的顶端低于限位槽后壁下边缘，避险限高器脱离限位架的限制，能够绕轴承转动，将撞击力卸掉，防止因高速超高车辆的撞击而损坏限高装置。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置的实施例的结构示意图；

图2是图1中的A-A向剖面示意图；

图中：1、立柱；2、横梁；3、轴承；4、限位架；5、钢板；6、导线；10、 圆筒型直线发电装置；11、定子铁芯；12、定子绕组；13、直轴；14、环形永磁铁；15、动子磁极；16、橡胶帽；17、防脱头；18、弹簧Ⅱ；19、磁感应线；30、推拉式电磁铁；31、定铁芯；32、圆铁筒；33、励磁线圈33；34、动铁芯；35、弹簧Ⅰ；36、压板；37、楔形结构；41、限位条；42、连接杆；43、限位凹槽。

具体实施方式

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做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。

本发明的一种随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置的具体实施例，如图1、图2所示，包括左、右立柱1和架设在左、右立柱1顶端的横梁2，所述横梁2上安装至少一个避险限高器，避险限高器的最低点位于设定的限高位置，避险限高器包括套设在横梁2上的轴承3、固定在轴承3上方的推拉式电磁铁30和通过钢板5固定在轴承3下方的圆筒型直线发电装置10，推拉式电磁铁30与圆筒型直线发电装置10通过导线6相连，横梁2上固定设置有与推拉式电磁铁30卡接的限位架4。

所述避险限高器在横梁2上等间距均匀排布。

所述推拉式电磁铁30包括固定在所述轴承3上方的圆铁筒32、沿圆铁筒32内壁布设的励磁线圈33以及设沿圆铁筒32中轴线设置的动铁芯34和定铁芯31，动铁芯34下端与定铁芯31上端相对设置，动铁芯34穿出圆铁筒32的顶部，动铁芯34的顶端为楔形结构37，动铁芯34上固定连接压板36，压板36位于圆铁筒32外部并，动铁芯34外围套设弹簧Ⅰ35，弹簧Ⅰ35构成复位弹簧。弹簧Ⅰ35位于圆铁筒32与压板3636之间，动铁芯34顶端卡在所述限位架4内，限位架4包括位于动铁芯34上方并与横梁2平行的限位条41和两根连接在限位条41两端并固定在横梁2上的连接杆42，限位条41的下表面开设与楔形结构37匹配的限位凹槽43，楔形结构37的斜面朝前设置。

当所述弹簧Ⅰ35处于自然伸长状态下，所述限位凹槽43的前壁下边缘低于所述楔形结构37，限位凹槽43的后壁下边缘位于楔形结构37的最高点与最低点之间。此处的方位指定车辆前进方向为前方。

所述圆筒型直线发电装置10包括固接在所述钢板5底端且与横梁2垂直的呈圆筒形的定子铁芯11、径向均匀布设在定子铁芯11内壁的环形凹槽、环形凹槽内的定子绕组12、沿定子铁芯11中轴线设置的直轴13、套设在直轴13上的环形永磁铁和动子磁极15、分别设置在直轴13前端和后端的防脱头17和橡胶帽16以及连接在橡胶帽16与定子铁芯11之间的弹簧Ⅱ18，相邻的环形永磁铁14的安装方式为N极对N极或S极对S极，N极与S极之间存在磁感应线19，相邻的环形永磁铁14之间为动子磁极15，相邻环形凹槽之间为环形齿，环形永磁铁14宽度与环形凹槽宽度相同，动子磁极15宽度与环形齿宽度形同。

所述定子绕组12的感应电势相反，按极性将定子绕组12的头尾通过导线6依次串接并与所述推拉式电磁铁30的励磁线圈33串接。

本发明的工作原理是：本发明的圆筒型直线发电装置10的橡胶帽16未受到撞击时，推拉式电磁铁30的动铁芯34顶端卡在限位凹槽43内，避险限位器处于竖直状态，能够提示司机限高信息；当超高车辆故意以低速强行撞击圆筒型直线发电装置10的橡胶帽16时，圆筒型直线发电装置10中定子绕组12的磁场变化慢，所产生的电能较小，推拉式电磁铁30中励磁线圈33通电产生的磁场较小，虽然能够使定铁芯31上端与动铁芯34下端产生极性相反的磁性，但磁力较小且不足以吸附定铁芯31，避险限高器不能绕横梁2转动，车辆无法通过。当超高车辆意外闯卡撞击圆筒型直线发电装置10的橡胶帽16时，圆筒型直线发电装置10中定子绕组12的磁场变化非常快，并能够产生足够大的电能，使推拉式电磁铁30的励磁线圈33通电产生较强磁场，进而使定铁芯31上端与动铁芯34下端产生极性相反的磁性，定铁芯31向下吸引动铁芯34，使动铁芯34的顶端低于限位凹槽43后壁下边缘，避险限高器脱离限位架4的限制，能够绕横梁2转动，将撞击力卸掉，防止因撞击损坏限高装置。车辆通过后，圆筒型直线发电装置10的弹簧Ⅱ将直轴13推出，停止发电，推拉式电磁铁30断电磁力消失，动铁芯34在弹簧Ⅰ的作用下向外运动，此时在圆筒型直线发电装置10的重力作用下，使避险限位器反向转动，当楔形结构37碰到限位凹槽43的后壁时，弹簧Ⅰ35被压缩，动铁芯34缩短并顺利进入限位凹槽43内被再次卡紧，由于限位凹槽43的前壁下边缘低于所述楔形结构37，所以动铁芯34不会摆动过度超出限位凹槽43的前壁。

上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。

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 (9)

1.一种随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置，其特征在于，包括左、右立柱以及架设在左、右立柱上的横梁，所述横梁上沿其长度方向上设有至少一个用于限制过往车辆高度的限高器，所述限高器沿横梁径向延伸且限高器的最下端所处高度为限高高度，所述限高器包括套设在横梁上的轴承，所述轴承上侧设有通电后可沿横梁径向伸缩的推拉式电磁铁，所述横梁上设有用于与推拉式电磁铁端部限位以防止其转动的限位槽，所述轴承下侧通过钢板连接有圆筒型直线发电装置，所述发电装置包括用于与过往车辆接触且在受到剧烈撞击后快速摆动而使发电装置产生电流的摆动结构，所述发电装置与推拉式电磁铁通过导线连接。

2.根据权利要求1所述的随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置，其特征在于，所述限高器为多个，且多个限高器在横梁长度方向上均布。

3.根据权利要求2所述的随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置，其特征在于，所述推拉式电磁铁包括固定在轴承上侧的励磁线圈，所述励磁线圈内沿其轴向穿装有动铁芯及定铁芯，所述动铁芯穿出励磁线圈端部且与限位槽挡止配合。

4.根据权利要求3所述的随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置，其特征在于，所述动铁芯位于励磁线圈外侧的部分上设有沿动铁芯径向延伸的挡板，所述挡板与励磁线圈之间设有复位弹簧。

5.根据权利要求3所述的随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置，其特征在于，所述动铁芯的端部设有用于与限位槽配合的楔形结构。

6.根据权利要求1~5任一项所述的随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置，其特征在于，所述发电装置通过连接板与横梁固定连接，所述发电装置包括固接在所述钢板底端且与横梁垂直的线圈绕组，所述线圈绕组内穿装有直轴，所述直轴的端部设有沿其径向延伸的橡胶帽，所述橡胶帽构成所述摆动结构。

7.根据权利要求6所述的随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置，其特征在于，所述线圈绕组包括定子铁芯、径向均布在定子铁芯内壁的环形凹槽、位于环形凹槽内的定子绕组、套设在直轴上的环形永磁铁和动子磁极以及连接在橡胶帽与定子铁芯之间的弹簧。

8.根据权利要求7所述的随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置，其特征在于，相邻的所述环形永磁铁的安装方式为N极对N极或S极对S极，且相邻所述环形永磁铁之间为动子磁极，相邻环形凹槽之间为环形齿，环形永磁铁宽度与环形凹槽宽度相同，动子磁极宽度与环形齿宽度形同。

9.根据权利要求8所述的随超高车辆速度开合的自供电电磁限高装置，其特征在于，所述定子绕组的感应电势相反，所述定子绕组的头尾通过导线按极性依次串接并与所述推拉式电磁铁的励磁线圈串接。