CN108867459A - 公路安全防逆行装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种公路安全防逆行装置，结构上包括括底板、导向杆、导向轴套、钢丝绳、拉簧、摇臂板、齿轮、齿轮、板簧、倒刺辊、楔形块、下压块和盖板，其中，倒刺辊包括刺部、齿部和安装部，齿轮可转动的安装在底板上；在两个齿部之间的为刺部，在齿轮的齿轮轴上固定有摇臂板，摇臂板的下端系在钢丝绳的中部，且在拉簧处于放松状态时，刺部隐藏于盖板之内，且倒刺部分朝向后侧，当钢丝绳受力被拉动，驱动齿轮和倒刺辊转动，使得刺部探出至盖板之上并作用于汽车轮胎部位；本装置平时处于非触发状态，仅仅对通过的具有一定重量的逆行机动车产生触发刺破轮胎效果，当行人和电动车等非机动车通过时，由于自重达不到预设条件，不会触发。

Description

公路安全防逆行装置

技术领域

该发明涉及市政道路公共安全设施技术领域，尤其是一种有效防止车辆在 公共道路上逆行的装置。

背景技术

中国专利CN 204530552U中公布的防止逆行方案中，包括：防倒车块本 体，其一端开设有装配孔，另一端设置有尖锐部；转轴，其固定在地面上，且 与所述防倒车块本体的装配孔配合，以使得所述防倒车块本体可绕所述转轴转 动；弹性支撑件，其固定在所述防倒车块本体另一端靠近所述尖锐部的下方。 其原理是，通过尖锐的倒刺，防止车辆逆行。这种装置，虽然可以实现防止车 辆逆行的问题，但是也带来的公共安全的问题，因为，这类装置在正常状态下， 尖锐部是位于道路地面以上的，也就是说，尖锐部对逆行车辆威慑的同时，也 对正常通过的行人、非机动车辆产生了危害。

道路设计初衷来说，道路上的各种避险设施、管理设施不能有尖锐的部件， 以免对行人和社会公众产生危害，因此，研发一种仅仅针对行驶的机动车本身 具有管理的设备，并不会对非机动车和行人产生危害的设施，才是真正可用的 设备。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种公路安全防逆行装置，平时处 于非触发状态，非触发状态下，处于安全状态，仅仅对通过的具有一定重量的 逆行机动车产生触发刺破轮胎效果，当行人和电动车等非机动车通过时，由于 自重达不到预设条件，不会触发，也就是对非机动车是安全的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

公路安全防逆行装置，包括底板、导向杆、导向轴套、钢丝绳、拉簧、摇 臂板、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、板簧、倒刺辊、楔形块、下压块和盖板，其特征在于，

底板，在底板的左、右两侧靠后位置分别安装一套导向杆和导向轴套，两 根导向杆彼此平行设置；在底板的前端，与导向杆对应的位置分别焊接固定一 安装块，安装块上锚固拉簧，所述拉簧和导向杆之间通过钢丝绳连接；

所述倒刺辊包括刺部、齿部和安装部，其中两端的安装部可转动的安装在 底板，靠近安装部的内侧为齿部，该齿部与齿轮Ⅱ进行啮合，同时齿轮Ⅱ与齿 轮Ⅰ进行啮合，所述齿轮Ⅰ、Ⅱ可转动的安装在底板上；在两个齿部之间的为 刺部，在齿轮Ⅰ的齿轮轴上固定有摇臂板，摇臂板的下端系在钢丝绳的中部， 且在拉簧处于放松状态时，刺部隐藏于盖板之内，且倒刺部分朝向后侧，当钢 丝绳受力被拉动，驱动齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ和倒刺辊转动，使得刺部探出至盖板之 上并作用于汽车轮胎部位；

两根所述导向杆的后端同步固定连接楔形块，在楔形块上方设置下压块， 在盖板上至少设有容下压块出入的窗口Ⅰ和容刺部出入的窗口Ⅱ,下压块的下 表面与楔形块之间为斜面配合，

所述下压块和底板之间设置有竖向的导向构造，所述下压块仅仅具有竖向 滑动能力；

在楔形块的下表面和底板之间设置水平状态直线导轨多组，使得楔形块仅 仅沿着前后方向进行滑动。

进一步地，在底板上还设置有对上部的盖板和导向块进行支撑的垫块。

进一步地，所述齿部的尖状部位与下压块之间的间距在0.5米到1米之间。

进一步地，所述刺部包括尖刺和套筒，其中，尖刺为中空结构，在倒刺辊 上设置有外螺纹，在尖刺和倒刺辊之间使用塑料材质的连接套筒进行连接。

进一步地，在倒刺辊和底板之间设置有支撑板。

进一步地，在楔形块和地槽侧面之间设置板簧。

进一步地，所述下压块的顶部为圆弧顶。

本发明的有益效果是：

1、安全性好，通过设置压簧和板簧的弹性系数，当超过设计重量的车辆通 过该装置时，刺部才会探出，对车辆进行逼停，当非机动车和行人等轻质移动 物体或者人通过时，刺部不会探出，不会对行人造成安全威胁。

2、具有单向特性，当车辆逆行时才会发生作用，正向行驶过程中，不会危 及行车安全，具有单向特性。

3、整个结构采用设计巧妙的机械结构实现，无需电控系统，纯机械结构的 设计更加安全可靠，且可以免维护运营。

4、体积小，可以在现有道路中进行改装，提高安装效率，具有很好的适应 性能。附图说明

图1为本发明的安装效果示意图。

图2为本发明的安装剖视图。

图3为本装置的侧视图。

图4为车辆逆向行驶过程之一。

图5为车辆逆向行驶过程之二。

图6为车辆逆向行驶过程之三。

图7为本装置的立体图视角一。

图8为本装置的立体图视角二。

图9为本装置的侧面视图。

图10为车辆顺向行驶过程之一。

图11为车辆顺向行驶过程之二。

图12为刺部的立体图。

图中：00地槽，01盖板，001窗口Ⅰ，002窗口Ⅱ；

10底板，11安装块，12导向块，

21导向杆，22导向轴套，23钢丝绳，24拉簧，

31摇臂板，32齿轮Ⅰ、33齿轮Ⅱ，34倒刺辊，341刺部，342齿部，343 安装部，35支撑板，

41楔形块，42板簧，43下压块，431导向槽，44直线导轨。

具体实施方式

公路安全防逆行装置，安装时，首先需要在道路上挖一个地槽00，用来安 装本装置。本实施例中，本装置整体为方形或者近似于方形的长方体结构。

参考图1至图9，该装置，包括底板10、导向杆21、导向轴套22、钢丝绳 23、拉簧24、摇臂板31、齿轮Ⅰ32、齿轮Ⅱ33、板簧42、倒刺辊34、楔形块 41、下压块43、盖板01及相关的轴套、轴承等，下面结合安装过程对其进行详 细的说明。在本实施例中，对前后方位进行了定义，定义时，以有利于对本结 构和工作过程充分理解为原则进行。

底板10，被固定在地槽00中，通常采用厚钢板，用来安装其他零部件，根 据需要可以进行局部叠加，参考图7和图8，具体样式根据地槽的结构和待安装 零件的需要进行设计，底板上的功能结构将在下面的论述中进行说明。

在底板10的左、右两侧分别安装一套导向杆21和导向轴套22，导向杆21 截面为圆形，与导向轴套进行滑动配合，导向轴套22固定在上述的底板10上。 固定后，两根导向杆彼此平行设置，且位于底板的上方空间内。两套导向轴套 靠后放置。

在底板10的前端，与导向杆对应的位置分别焊接固定一个安装块11，安装 块加厚设计，安装块11上锚固一根拉簧24，拉簧24采用大拉力拉簧，拉簧前 端与安装块固定连接，在拉簧24的后端和导向杆之间通过钢丝绳23建立连接， 简单来说，就是将钢丝绳23两端分别固定在拉簧和导向杆端的端部，为便于固 定，在导向杆21的端部钻孔，并在导向杆上设置钢丝绳绳槽，通过卡箍将钢丝 绳端部紧固在导向杆上。当然，钢丝绳的锁紧方式多种多样，不一一举例。

倒刺辊34包括刺部341、齿部342和安装部343，其中两端的安装部343通 过轴承和轴承座安装在底板10上，靠近安装部的内侧为齿部342，该齿部342 与齿轮Ⅱ33进行啮合，同时齿轮Ⅱ33与齿轮Ⅰ32进行啮合，所谓的齿部，为局 部齿，即，仅仅存在于下半弧形表面处。在两个齿部之间的轴部上为刺部341， 刺部为间隔设置的，为增强倒刺辊的整体强度，在刺部设置有梯形的支撑板35， 用于承受压力，防止倒刺辊34在车轮的压力下产生严重形变。在拉簧24处于 放松状态时，刺部隐藏于盖板之内，且倒刺部分朝向后侧，也就是刺部朝向下 压块43的方向，当钢丝绳23受力被拉动，驱动齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ和倒刺辊转动， 使得刺部探出至盖板01之上，作用于汽车轮胎部位，进行刺破。

在齿轮Ⅰ32的齿轮轴上固定有摇臂板31，该摇臂板31的上端通过方形孔 固定在齿轮Ⅰ轴的端部，摇臂板31的下端通过圆孔系在钢丝绳23的中部，或 者靠近中部的位置，通过钢丝绳的拉动，驱动摇臂自前向后摆动，摆动的过程 中带动齿轮Ⅰ、Ⅱ转动。

导向杆21的后端固定或者焊接一个楔形块41，整体为长条状，楔形块41 上表面为斜面。在楔形块和地槽侧面之间设置板簧，也就是说，板簧42设置在 后侧位置，板簧后端与地槽侧壁接触，形成弹性配合。在前后方向上对楔形块 形成弹性约束。

在楔形块上方设置一个下压块43，下压块43为长条状，长度与上述的楔形 块基本相同，下压块横跨两根导向杆21和导向轴套22，也就是说，基本与底板 的宽度相等。在下压块的顶部为圆弧顶，且该圆弧顶突出于盖板之上，也就是 说，在盖板01上至少设有容圆弧顶突出的窗口Ⅰ001和容刺部突出的窗口Ⅱ002。 下压块43的下表面为斜面，且该斜面与楔形块的斜面相互配合，形成斜面配合。 在下压块的前、后侧面处设置有导向槽431，导向槽431与设置在底板10上的 导向块12进行配合，使得下压块的动作方向被限定为竖直方向。也就是说，下 压块仅仅具有竖向滑动能力。

同样的，在楔形块41的表面和底板之间设置直线导轨44多组，使得楔形 块可以沿着前后方向进行滑动。并且直线可以对楔形块提供承压支撑。

在底板上还设置有多个垫块，对上部的盖板01、导向块12进行支撑，该垫 块以为橡胶块等材质。

本实施例中，不做特别说明，皆为钢材质，钢材质具有足够的强度，且比 较容易获得，是最佳选择。

上述的齿部的尖状部位与下压块下压点之间的间距L通常设置在0.5米到1 米之间，间距太小，则在车速太快时无法及时抬起，间距太大，则倒刺辊34存 在回弹的问题，也就是说，不能及时的刺破轮胎。在倒刺辊被弹起和回缩的过 程中，大约有0.1秒的有效腾空时间，也就是有效刺破时间，也就是说汽车的 车轮在顺序经过窗口Ⅰ和窗口Ⅱ的时间间隔不能大于0.1秒，以时速30KM/小时 为例，换算为8.3M/秒，窗口期对应的距离为0.83米，也就是说，可以实现对 轮胎的有效刺破。本处的时速为距离说明，并非对本发明的限制。

下面结合附图3系列过程和图6系列过程对本装置的效果进行说明：

图3中，正常情况下刺部处于隐藏状态，当汽车的前轮A压到下压块后， 由于车辆(以普通家庭小汽车一吨的重量计算，前轮的下压力为0.5吨)的自 重和动能冲击，下压块被下压，并楔形块向后方向(汽车前进反方向)滑动， 并拉紧钢丝绳，钢丝绳克服前端的拉簧的拉力，同时，楔形块需要克服板簧的 压力，钢丝绳带动摇臂板摆动，摇臂板带动齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ和倒刺辊转动，倒 刺辊转动一定角度，参考图4,，此时刺部正好作用与汽车前轮A的前下侧，对 轮胎进行刺破，然后，汽车继续行驶，刺部自轮胎上自动拔出。同样的作用于 汽车的后轮，对后轮轮胎进行刺破。倒刺辊在拉簧和板簧的弹力下复位，不会 对路上行人造成安全威胁，仅仅对违法行驶的车辆的前轮轮胎和后轮轮胎有威 胁，图5和图6，实现对逆向行驶车辆的逼停措施。

当汽车按照顺向行驶时，参考图10和图11，当前轮通下压块瞬间，刺部弹 起于前轮A的后侧，汽车前轮A不会压在刺部，刺部在拉簧和板簧的作用下进 行快速的缩回，并不会刺破前轮A，同样的，当汽车后轮通过时，也不会刺破后 轮，形成安全通过。

当非机动车通过时，由于非机动车重量轻，下压块不动作，刺部仍然隐藏 于地面之下，不会形成安全隐患。

实施例二

与实施例一不同之处在于，对刺部进行单独设计，将刺部设计为可分离结 构，具体地，参考图12，尖刺3411为中空结构，材质为钢制，在倒刺辊上设置 有外螺纹，在尖刺3411和倒刺辊34之间使用塑料材质的连接套筒3422进行连 接，当刺破轮胎后，在汽车轮子的碾压下，塑料套筒发生破碎，或者破损，使 得尖刺留在车轮轮胎上，通过尖刺内的中空放气通道，对汽车轮胎进行快速放 气，实现快速逼停。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发 明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员 对本发明的各种变形和改进，均应在本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.公路安全防逆行装置，包括底板、导向杆、导向轴套、钢丝绳、拉簧、摇臂板、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、板簧、倒刺辊、楔形块、下压块和盖板，其特征在于，

底板，在底板的左、右两侧靠后位置分别安装一套导向杆和导向轴套，两根导向杆彼此平行设置；在底板的前端，与导向杆对应的位置分别焊接固定一安装块，安装块上锚固拉簧，所述拉簧和导向杆之间通过钢丝绳连接；

所述倒刺辊包括刺部、齿部和安装部，其中两端的安装部可转动的安装在底板，靠近安装部的内侧为齿部，该齿部与齿轮Ⅱ进行啮合，同时齿轮Ⅱ与齿轮Ⅰ进行啮合，所述齿轮Ⅰ、Ⅱ可转动的安装在底板上；在两个齿部之间的为刺部，在齿轮Ⅰ的齿轮轴上固定有摇臂板，摇臂板的下端系在钢丝绳的中部，且在拉簧处于放松状态时，刺部隐藏于盖板之内，且倒刺部分朝向后侧，当钢丝绳受力被拉动，驱动齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ和倒刺辊转动，使得刺部探出至盖板之上并作用于汽车轮胎部位；

两根所述导向杆的后端同步固定连接楔形块，在楔形块上方设置下压块，在盖板上至少设有容下压块出入的窗口Ⅰ和容刺部出入的窗口Ⅱ,下压块的下表面与楔形块之间为斜面配合，

所述下压块和底板之间设置有竖向的导向构造，所述下压块仅仅具有竖向滑动能力；

在楔形块的下表面和底板之间设置水平状态直线导轨多组，使得楔形块仅仅沿着前后方向进行滑动。

2.根据权利要求1所述的公路安全防逆行装置，其特征在于，在底板上还设置有对上部的盖板和导向块进行支撑的垫块。

3.根据权利要求1所述的公路安全防逆行装置，其特征在于，所述齿部的尖状部位与下压块之间的间距在0.5米到1米之间。

4.根据权利要求1所述的公路安全防逆行装置，其特征在于，所述刺部包括尖刺和套筒，其中，尖刺为中空结构，在倒刺辊上设置有外螺纹，在尖刺和倒刺辊之间使用塑料材质的连接套筒进行连接。

5.根据权利要求1所述的公路安全防逆行装置，其特征在于，在倒刺辊和底板之间设置有支撑板。

6.根据权利要求1所述的公路安全防逆行装置，其特征在于，在楔形块和地槽侧面之间设置板簧。

7.根据权利要求1所述的公路安全防逆行装置，其特征在于，所述下压块的顶部为圆弧顶。