CN110396960A - 一种高速公路使用旋转式防撞桶防护系统及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速公路使用旋转式防撞桶防护系统及其制备方法，包括主体防撞缓冲桶、轴承以及用于固定主体防撞缓冲桶用的固定框架，轴承设置于主体防撞缓冲桶内，用固定的框架将含轴承的主体缓冲桶滚动式的镶嵌在框架内，框架与主体缓冲桶间的轴承，以弹簧缓冲结构，或者是采用关节轴承的结构连接，所述框架以及主体防撞缓冲筒外部均喷涂有一层防爆材料层。本发明能有效地减少在高速公路上车辆因紧急事故发生的危险。且因采用耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料作为耐冲击主体，具备恢复能力，有记忆效果，寿命较长，且有较强的耐冲击能力。

Description

一种高速公路使用旋转式防撞桶防护系统及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高速公路使用旋转式防撞桶防护系统及其制备方法。

背景技术

高速公路平均速度般会达到60-100km/hr。受制于地形的影响或多或少总会出现转弯地形改变的情形。由于惯性，车的自重和极快的时速，当发生危险时，车辆很难控制，车辆产生的动能极大一般的材料根本抵御不了高速公路上猛烈的冲击，一旦速度过快经常发生车辆撞坏防护系统甚至冲出路面的情形，发生重大的交通事故。

专利CN201721166747新型旋转防撞桶式公路防撞缓冲护栏，该专利描述了类似的结构。该专利对于90度的车辆冲击采用的防护网的办法。本专利则采用的是弹簧结构，或者是采用关节轴承的结构，使主体防撞缓冲桶用于缓冲，结构会更小，并且施工和维护要方便很多。专利CN201810953079防撞桶同样描述了同类的结构。不同是有一空腔，空腔内注水，利用水囊做缓冲，水会通过蒸发等途径损失掉，该结构可靠性较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是一种高速公路使用旋转式防撞桶防护系统及其制备方法，利用耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料以及弹簧缓冲结构或者关节轴承等的力学性能，能将车辆的冲击力均匀地释放到防护系统的各个角落，减缓事故的严重程度，保护车辆和人身安全，减少高速公路的重修费用。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种高速公路使用旋转式防撞桶防护系统，其特征在于：包括主体防撞缓冲桶、轴承以及用于固定主体防撞缓冲桶用的固定框架，轴承设置于主体防撞缓冲桶内，用固定的框架将含轴承的主体缓冲桶滚动式的镶嵌在框架内，以弹簧缓冲结构或者关节轴承连接，所述框架以及主体防撞缓冲筒外部均喷涂有一层防爆材料层。

作为优选的技术方案，所述体防爆桶外壳的防爆材料层为耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料。

作为优选的技术方案，所述主体防撞缓冲桶包括外侧的壳体，以及填充在壳体内部的缓冲填充体。

作为优选的技术方案，所述缓冲填充体为聚氨酯发泡材料或EVA或者EPS 发泡材料。

作为优选的技术方案，框架由一根以上的支撑柱以及横梁装配组成，支撑柱与横梁之间焊接固定或者两者的连接处通过弹簧缓冲结构，或者是采用关节轴承的结构，增加弹性缓冲力。

一种高速公路使用旋转式防撞桶防护系统的制备方法，包括以下步骤：

一、制造模具：模具可为铸铁或石膏等，分两半，分别向模具内壁喷涂抗黄变纳米防爆材料，厚度0.1-20毫米，此防爆材料涂层为主体防撞缓冲桶结构的外形；

二.配置好并开动耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料的专用喷涂设备，将防爆材料喷涂到模具内壁，平均厚度优选0.1-20毫米，等待干燥，待干燥后，褪模，可得到纳米防爆外壳；

三、将所选轴承置于防爆材料固化成型后的其中一个耐黄变纳米防爆外壳上浇灌计算好份量的聚氨酯或者EVA、或者EPS发泡材料；

四、将计算好份量的发泡材料倒入步骤3的模具内；

五、涂了防爆纳米材料后，先退模具，得到两块已经固定成型的主体防爆桶的外壳；

六、往其中任意一个外壳内倒入发泡材料后，立即合上两外壳，因发泡材料发泡而膨胀，充满两个外壳合并的内部，由于发泡材料的存在，会使外壳、发泡材料，以及事先放好的轴承，这三个同时紧密地连成一体。

本发明的有益效果是：一、本发明能有效地减少在高速公路上车辆因紧急事故发生的危险。且因采用耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料作为耐冲击主体，具备恢复能力有记忆效果，寿命较长，且有较强的耐冲击能力；

二、针对90度的撞击进行改进，进一步增加缓冲能力；

三、对作为支撑的框架喷涂耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料进行加固，进一步提高系统的安全系数。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体组装示意图；

图2为本发明的侧视图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本发明使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，包括主体防撞缓冲桶1、轴承以及用于固定主体防撞缓冲桶用的固定框架，轴承设置于主体防撞缓冲桶2内，用固定的框架将含轴承的主体缓冲桶滚动式的镶嵌在框架内，所述框架以及主体防撞缓冲筒外部均喷涂有一层防爆材料层。

本实施例中，防爆材料层为耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料，主体防撞缓冲桶包括外侧的壳体，以及填充在壳体内部的缓冲填充体，缓冲填充体为聚氨酯发泡材料或EVA或者EPS发泡材料，优选聚氨酯发泡材料。

如图1所示，框架由一根以上的支撑柱2以及横梁3装配组成，框架可以被设计成任意结构以及形状，只要能够固定防撞桶的结构均可；另外，主体防撞桶与框架的连接可以采用多种方式，如采用关节轴承与框架连接或者采用安置弹簧的方法进行连接或者采用液压缓冲器、聚氨酯缓冲器等的方法进行连接，针对不同的场合选择最佳的连接方式。

支撑柱与横梁之间焊接固定或者两者的连接处通过弹簧连接，增加弹性缓冲力，如果采用弹簧连接，主要针对90度的撞击进行改进，进一步增加缓冲能力。

方法一：

一、制造模具：模具可为铸铁或石膏等，分两半，为主体防撞缓冲桶结构的外形；

二.配置好并开动耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料的专用喷涂设备，将防爆材料喷涂到模具内壁，平均厚度优选0.1-20毫米，等待干燥，褪模，得到主体缓冲桶的外壳；

三、将所选轴承置于防爆材料固化成型后的其中一个外壳上浇灌计算好份量的聚氨酯发泡材料；

四、将计算好份量的聚氨酯发泡材料倒入步骤3的模具内；

五、将步骤二已成型的另一半模具完整扣在步骤四的模具上，密合。聚氨酯发泡材料在反应中充满中间有轴承的被喷耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料的整个空间；

六、等待聚氨酯发泡材料成型干燥后，退模具，即为完成主体防撞缓冲桶的制造；

七.退模具后，削除多余的边角料，会留下两条缝隙，可再在其外喷涂一层较薄的耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料，以达到一体成型的效果。

其中，聚氨酯发泡配方表如下：

可以优选的配方一：

可以优选的配方二：

方法2

一.制成模具制造模具：模具可为铸铁或石膏等，分两半，为主体防撞缓冲桶结构的外形；

二.合并呈镜像的两组模具；

三.往模具内入料口填发泡材料，优选乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，优选选择乙烯乙酸10％含量，或者优选EPS(聚苯乙烯泡沫)等其他发泡材料；

四.发泡材料固化后，退模具。轴承不退，仍然和发泡材料粘为一个整体；

五.在四的步骤上往发泡材料上喷涂耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料，待固化后即为完成主体防撞缓冲桶的制造。

本发明外壳使用耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料，内部为聚氨酯发泡材料(或EVA、或者EPS等发泡材料)的缓冲部分的主体防撞缓冲桶，中间有与桶结合的轴承，用固定的框架将含轴承的主体缓冲桶镶嵌其中，不固定卡死 (或者主体缓冲桶的与框架的结合部使用合适的轴承滑轮)。整体类似于算盘的结构。特别是框架也可喷涂耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料，加强整体防撞能力。

利用具有强大缓冲能力的主体防撞缓冲桶，将冲撞向防护系统的车辆带来的冲击力，在多个防撞缓冲桶的作用下均匀地分散到整个防护系统上。防护系统框架同时涂布使用耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料(该材料具有弹性记录恢复能力，使得防护效果更明显)。同时车辆受到反向的反作用力与车辆的离心力。加上主体缓冲桶的旋转修正了车辆的正确前进方向。从而避免了交通事故。而且不至造成交通设施的破坏。

特别是在柱与梁直接设置弹簧结构。解决公路转弯处车辆直接90度撞击防护系统带来的冲击。

本实施例中，耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料其为本公司申请的另一个发明专利，下面简单介绍下其组分：

其主要包括异氰酸酯以及聚碳酸酯多元醇或者聚醚多元醇，异氰酸酯与聚碳酸酯多元醇或者聚醚多元醇反应形成脲基，催化剂采用二马来酸二丁基锡、或者硫酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡；

辅料包括有机类催化剂、端氨基聚醚多元醇、阻燃剂、增塑剂、二胺扩链剂、抗氧化剂、流平剂、分散剂、偶联剂、防沉淀剂、抗静电剂以及纳米金红石型二氧化钛。

具体包括以下几个步骤：

步骤一、制备A组分预聚物；

(1)预先充分混合二异氰酸酯、有机催化剂、碳酸氢钠，充氮保存；

(2)将聚醚多元醇聚碳酸酯多元醇充分混合在115℃下抽真空脱水，当含量低于0.1％时。冷却至80℃，然后变搅拌边加入上述混合物，控制温度在80℃反应6小时，可获得A组分；

步骤二、B组分的制备：

于搅拌釜依次投入端氨基聚醚多元醇、二胺扩链剂、抗氧化剂、流平剂、分散剂、偶联剂、抗静电剂脂肪醇聚氧乙烯醚，含磷阻燃剂，增塑剂等其他成分，充分搅拌，最后加入纳米金红石型二氧化钛，充分搅拌，每批加入药剂搅拌时间不少于30分钟。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种高速公路使用旋转式防撞桶防护系统，其特征在于：包括主体防撞缓冲桶、轴承以及用于固定主体防撞缓冲桶用的固定框架，轴承设置于主体防撞缓冲桶内，用固定的框架将含轴承的主体缓冲桶滚动式的镶嵌在框架内，以弹簧缓冲结构或者关节轴承（55）连接，所述框架以及主体防撞缓冲筒外部均喷涂有一层防爆材料层。

2.如权利要求1所述的高速公路使用旋转式防撞桶防护系统，其特征在于：所述体防爆桶外壳的防爆材料层为耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料。

3.如权利要求1所述的高速公路使用旋转式防撞桶防护系统，其特征在于：所述主体防撞缓冲桶包括外侧的壳体，以及填充在壳体内部的缓冲填充体。

4.如权利要求3所述的高速公路使用旋转式防撞桶防护系统，其特征在于：所述缓冲填充体为聚氨酯发泡材料或EVA或者EPS发泡材料。

5.如权利要求1所述的高速公路使用旋转式防撞桶防护系统，其特征在于：框架由一根以上的支撑柱以及横梁装配组成，支撑柱与横梁之间焊接固定或者两者的连接处通过弹簧缓冲结构，或者是采用关节轴承的结构，增加弹性缓冲力。

6.一种高速公路使用旋转式防撞桶防护系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、制造模具：模具可为铸铁或石膏等，分两半，分别向模具内壁喷涂抗黄变纳米防爆材料，厚度0.1-20毫米，此防爆材料涂层为主体防撞缓冲桶结构的外形；

二.配置好并开动耐黄变含异氰酸酯纳米结构的防爆材料的专用喷涂设备，将防爆材料喷涂到模具内壁，平均厚度优选0.1-20毫米，等待干燥，待干燥后，褪模，可得到纳米防爆外壳；

三、将所选轴承置于防爆材料固化成型后的其中一个耐黄变纳米防爆外壳上浇灌计算好份量的聚氨酯或者EVA、或者EPS发泡材料；

四、将计算好份量的发泡材料倒入步骤3的模具内；

五、涂了防爆纳米材料后，先退模具，得到两块已经固定成型的主体防爆桶的外壳；

六、往其中任意一个外壳内倒入发泡材料后，立即合上两外壳，因发泡材料发泡而膨胀，充满两个外壳合并的内部，由于发泡材料的存在，会使外壳、发泡材料，以及事先放好的轴承，这三个同时紧密地连成一体。