CN110344346B - 一种防撞限高架 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种防撞限高架，包括横杆和支承在横杆两端的两根立柱，立柱底端通过法兰盘与基础连接；横杆包括第一内管和第一外管，在第一内管和第一外管间设有第一防撞体，第一内管中填充混凝土；立柱包括第二内管和第二外管，在第二内管和第二外管间设有第二防撞体，第二内管中设有加强芯并填充混凝土；第一防撞体和第二防撞体均为磁流变弹性体且外部绕设有电磁线圈，横杆上设有红外传感器，在法兰盘上设有控制模块和电源模块，通过红外传感器检测车辆高度并传输给控制模块，当高度大于限高值时，控制模块控制电源模块向电磁线圈供电，对磁流变弹性体施加磁场以调节其阻尼和刚度，使限高杆具有较好的减振、防撞效果，防止超高车辆碰撞导致严重损坏。
Description
技术领域
本发明属于公路设施技术领域，涉及一种防撞限高架。
背景技术
近年来，我国公路运输快速发展，机动车辆迅猛增加，特别是大型自卸车、集装箱汽车以及特殊用途车辆日益增多。车辆在行驶过程中经常需要通过铁路桥梁、公路桥梁、隧道等建筑物，超高车辆撞击铁路、公路的事故时有发生，这些撞击事故对我国的安全运输构成了巨大的威胁。为保障安全，防止超高车辆撞击上述建筑物造成毁坏，设置限高架为一种常用方式。限高架大多采用型钢焊接制成，横梁与立杆固定连接，但这类限高架对车发生碰撞时吸收的应力少，会给车辆造成很大冲击，导致车辆损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种防撞限高架，通过填充磁流变弹性体，并在发生碰撞时向磁流变弹性体施加磁场以改变限高架的阻尼和刚度，具有较好的防撞和缓冲减振效果。
本发明提供一种防撞限高架，包括横杆和分别支承在横杆两端的两根立柱，所述立柱底端通过法兰盘与基础连接；所述横杆包括第一内管和第一外管，在第一内管和第一外管间设有第一防撞体，所述第一内管中填充有混凝土；所述立柱包括第二内管和第二外管，在第二内管和第二外管间设有第二防撞体，所述第二内管中设有加强芯并填充有混凝土；所述第一防撞体和第二防撞体均为磁流变弹性体且外部绕设有电磁线圈，所述横杆上设有红外传感器，在所述法兰盘上设有控制模块和电源模块，通过红外传感器检测车辆高度并传输给控制模块，当高度大于限高值时，控制模块控制电源模块向电磁线圈供电，以对磁流变弹性体施加磁场以调节其阻尼和刚度；所述磁流变弹性体各组分按照重量比包括：橡胶基体100～150份、磁性颗粒600～700份、硫化剂16～25份、硫化促进剂4～5份、填充物料120～180份，其中填充物料包括增塑剂20～30份、分散剂30～50份、粘结剂50～60份、补强剂10～20份和耐寒剂10～20份；所述粘结剂为碳化硅、石墨烯、碳纳米管或二氧化硅中的一种；所述补强剂为气相法白炭黑。
在本发明的防撞限高架中，所述磁性颗粒选用微米级羰基铁粉和硅钢粉，两者比例为25:1，选用此磁性颗粒在保证饱和磁化强度的前提下改善了导磁率，减小涡流损耗。
在本发明的防撞限高架中，所述硫化剂为硒、碲、过氧化物或硫磺；硫化促进剂为碱金属氧化物。
在本发明的防撞限高架中，所述增塑剂为二甲基硅油。
在本发明的防撞限高架中，所述分散剂为甲基戊醇或聚氨酯。
在本发明的防撞限高架中，所述耐寒剂为己二酸酯。
在本发明的防撞限高架中，所述基础顶部设有预埋板，预埋板中穿设有多个L形的预埋连接件，所述预埋连接件的竖直段穿出预埋板与法兰盘连接，所述预埋连接件的水平段伸入基础内，且在水平段的末端设有倒刺。
在本发明的防撞限高架中，所述立柱和法兰盘间设有多个加强肋。
在本发明的防撞限高架中，所述加强芯的横截面为十字形，由型钢焊接而成。
本发明的一种防撞限高架，通过在横杆和立柱中填充磁流变弹性体并绕设线圈，当检测到通过车辆高度超过限制高度时，控制模块控制电源模块向电磁线圈供电，以对磁流变弹性体施加磁场以调节其阻尼和刚度，使限高架具有较好的减振防撞的效果。能够最大限度的吸收车辆发生碰撞时的应力，减少伤害。
附图说明
图1是本发明的一种防撞限高架的结构示意图；
图2是图1中A-A剖面图；
图3是图1中B-B剖面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的一种防撞限高架作进一步详细说明。
如图1-3所示，本发明的一种防撞限高架，包括横杆1和分别支承在横杆1两端的两根立柱2。所述立柱2底端通过法兰盘3与基础连接。所述横杆1包括第一内管11和第一外管12，在第一内管11和第一外管12间设有第一防撞体13，所述第一内管11中填充有混凝土9。所述立柱2包括第二内管21和第二外管22，在第二内管21和第二外管22间设有第二防撞体23，所述第二内管21中设有加强芯24并填充有混凝土9。
所述第一防撞体13和第二防撞体23均为磁流变弹性体且外部绕设有电磁线圈4，所述横杆1上设有红外传感器5，在所述法兰盘3上设有控制模块和电源模块，通过红外传感器5检测车辆高度并传输给控制模块，当高度大于限高值时，控制模块控制电源模块向电磁线圈4供电，以对磁流变弹性体施加磁场以调节其阻尼和刚度。
具体实施时，所述磁流变弹性体各组分按照重量比包括：橡胶基体100～150份、磁性颗粒600～700份、硫化剂16～25份、硫化促进剂4～5份、填充物料120～180份，其中填充物料包括增塑剂20～30份、分散剂30～50份、粘结剂50～60份、补强剂10～20份和耐寒剂10～20份；所述粘结剂为碳化硅、石墨烯、碳纳米管或二氧化硅中的一种；所述补强剂为气相法白炭黑。
具体实施时，所述磁性颗粒选用微米级羰基铁粉和硅钢粉，两者比例为25:1，选用此磁性颗粒在保证饱和磁化强度的前提下改善了导磁率，减小涡流损耗。
具体实施时，所述硫化剂为硒、碲、过氧化物或硫磺；硫化促进剂为碱金属氧化物。所述增塑剂为二甲基硅油。所述分散剂为甲基戊醇或聚氨酯。所述耐寒剂为己二酸酯。
具体实施时，所述磁流变弹性体采用下列方法制成：将橡胶基体、磁性颗粒以及所有填充物料放入炼胶机中，机械均匀搅拌20分钟，再置于80℃下真空桶中脱泡，再将其注入到铝制模具内；把硫化剂和硫化促进剂倒入模具内在150℃下硫化20分钟左右，与此同时施加磁感应强度为0.4T磁场制备各向异性磁流变弹性体。
如图1所示，基础顶部设有预埋板6，预埋板6中穿设有多个L形的预埋连接件7，所述预埋连接件7的竖直段穿出预埋板与法兰盘连接，所述预埋连接件7的水平段伸入基础内，且在水平段的末端设有倒刺。
具体实施时，在所述立柱2和法兰盘间3设有多个加强肋8。所述加强芯24的横截面为十字形，由型钢焊接而成。
本发明通过在横杆1和立柱2中填充磁流变弹性体并绕设线圈，当检测到通过车辆高度超过限制高度时，控制模块控制电源模块向电磁线圈供电，以对磁流变弹性体施加磁场以调节其阻尼和刚度，使限高架具有较好的减振防撞的效果。能够最大限度的吸收车辆发生碰撞时的应力，减少伤害。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的思想，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 (8)
1.一种防撞限高架，其特征在于，包括横杆和分别支承在横杆两端的两根立柱，所述立柱底端通过法兰盘与基础连接；所述横杆包括第一内管和第一外管，在第一内管和第一外管间设有第一防撞体，所述第一内管中填充有混凝土；所述立柱包括第二内管和第二外管，在第二内管和第二外管间设有第二防撞体，所述第二内管中设有加强芯并填充有混凝土；所述第一防撞体和第二防撞体均为磁流变弹性体且外部绕设有电磁线圈，所述横杆上设有红外传感器，在所述法兰盘上设有控制模块和电源模块，通过红外传感器检测车辆高度并传输给控制模块，当高度大于限高值时，控制模块控制电源模块向电磁线圈供电，以对磁流变弹性体施加磁场以调节其阻尼和刚度；所述磁流变弹性体各组分按照重量比包括：橡胶基体100～150份、磁性颗粒600～700份、硫化剂16～25份、硫化促进剂4～5份、填充物料120～180份，其中填充物料包括增塑剂20～30份、分散剂30～50份、粘结剂50～60份、补强剂10～20份和耐寒剂10～20份；所述粘结剂为碳化硅、石墨烯、碳纳米管或二氧化硅中的一种；所述补强剂为气相法白炭黑；所述磁性颗粒选用微米级羰基铁粉和硅钢粉，两者比例为25:1，选用此磁性颗粒在保证饱和磁化强度的前提下改善了导磁率，减小涡流损耗。
2.如权利要求1所述的防撞限高架，其特征在于，所述硫化剂为硒、碲、过氧化物或硫磺；硫化促进剂为碱金属氧化物。
3.如权利要求1所述的防撞限高架，其特征在于，所述增塑剂为二甲基硅油。
4.如权利要求1所述的防撞限高架，其特征在于，所述分散剂为甲基戊醇或聚氨酯。
5.如权利要求1所述的防撞限高架，其特征在于，所述耐寒剂为己二酸酯。
6.如权利要求1所述的防撞限高架，其特征在于，所述基础顶部设有预埋板，预埋板中穿设有多个L形的预埋连接件，所述预埋连接件的竖直段穿出预埋板与法兰盘连接，所述预埋连接件的水平段伸入基础内，且在水平段的末端设有倒刺。
7.如权利要求1所述的防撞限高架，其特征在于，所述立柱和法兰盘间设有多个加强肋。
8.如权利要求1所述的防撞限高架，其特征在于，所述加强芯的横截面为十字形，由型钢焊接而成。
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