CN110984013A - 一种基于非牛顿流体的减速带冲压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于非牛顿流体的减速带冲压装置，包括减速带，还包括减速带缓冲装置、定向除尘装置和排水收集装置；减速带缓冲装置包括呈上下布置并且相互活动连接的非牛顿流体减速带和气压装置，非牛顿流体减速带位于减速带内并且伸出减速带顶部外；定向除尘装置包括偏心机构、皮带带轮传动装置和除尘扇叶，偏心机构通过气压装置驱动并且通过皮带带轮传动装置联动除尘扇叶；排水收集装置包括单向阀、蓄水水箱、吸水管、排水管以及气压管，单向阀安装于排水管内并且通过气压装置控制开闭，气压管与气压装置连接。本发明的基于非牛顿流体的减速带冲压装置既能履行其“安全”职责，又能更加舒适，还能排除道路积水，减少路面早期破坏。

Description

一种基于非牛顿流体的减速带冲压装置

技术领域

本发明涉及公路减速技术领域，尤其涉及一种基于非牛顿流体的减速带冲压装置。

背景技术

随着越来越多公路通车、投入运营，路面管理工作也变得十分繁重，特别是路面积水以及道路扬尘问题一直困扰着广大养护人员，近几年交通量的快速增长，致使路面逐渐出现各种裂缝、松散、坑洞等病害，这是由于路面上的积水不能及时排除，部分积水会沿缝隙渗入路面，下渗至基层，底基层，路基，从而引起路面早期破坏。

目前我国解决路面积水的方法有路面切槽、微表处施工、接缝处理等，而处理道路扬尘主要通过打造绿色廊道，人工清扫以及机械化道路保洁、冲洗抑尘等。

另外，交通道路上所安装的传统的减速带，当汽车通过时所产生的为刚性冲击，不具有缓震作用，因此舒适性不好，而且还容易让道路积水。

因此，如何设计减速带，既能履行其“安全”职责，又能更加舒适，还能排除道路积水，减少路面早期破坏，则成了亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于非牛顿流体的减速带冲压装置，既能履行其“安全”职责，又能更加舒适，还能排除道路积水，减少路面早期破坏。

为实现上述目的，本发明提供一种基于非牛顿流体的减速带冲压装置，包括减速带，减速带的顶部有开口，还包括减速带缓冲装置、位于减速带缓冲装置下方的定向除尘装置、和位于减速带缓冲装置及定向除尘装置旁的排水收集装置；减速带缓冲装置包括呈上下布置并且相互活动连接的非牛顿流体减速带和气压装置，非牛顿流体减速带位于减速带内并且伸出减速带顶部外，非牛顿流体减速带的一侧与减速带铰接连接、另一侧为自由侧；定向除尘装置包括偏心机构、皮带带轮传动装置和除尘扇叶，偏心机构通过气压装置驱动并且通过皮带带轮传动装置联动除尘扇叶；排水收集装置包括单向阀、蓄水水箱、吸水管、排水管以及气压管，单向阀安装于排水管内并且通过气压装置控制开闭，气压管与气压装置连接，吸水管、排水管以及气压管均连接至蓄水水箱。

作为本发明的进一步改进，所述非牛顿流体减速带包括硬质壳体、非牛顿流体和塑料膜，非牛顿流体包裹在塑料膜内，塑料膜粘贴固定在硬质壳体的上表面并且覆盖硬质壳体整个上表面，硬质壳体的一侧与减速带铰接连接、另一侧为自由侧。

作为本发明的更进一步改进，所述硬质壳体是具有迎车面和背车面的弯曲壳体，迎车面的倾角为20°，背车面的倾角大于迎车面的倾角，迎车面的一侧与减速带铰接连接，迎车面的另一侧与背车面的一侧一体连接，背车面的的另一侧为自由侧。

作为本发明的更进一步改进，所述气压装置包括滑环装置、回位弹簧、活塞以及外壳一，滑环装置位于硬质壳体的下方并且和硬质壳体通过连杆铰接连接，活塞的下端位于外壳一内，活塞的上端伸出外壳一外并且与滑环装置固定连接，回位弹簧套在活塞伸出外壳一外的部分上。

作为本发明的更进一步改进，所述偏心机构包括连动杆和驱动轮，驱动轮通过轴杆一与皮带带轮传动装置的主带轮连接，除尘扇叶通过轴杆二与皮带带轮传动装置的从带轮连接，连动杆的上端位于外壳一内并且与活塞的下端及外壳一的内壁之间形成密闭空间，连动杆的下端铰接连接在驱动轮上偏离轴杆一轴心的位置，气压管与外壳一连接并且与密闭空间连通。

作为本发明的更进一步改进，所述定向除尘装置包括还包括外壳二，偏心机构和皮带带轮传动装置均位于外壳二内，除尘扇叶位于外壳二外，外壳一固定在外壳二上端，连动杆的上端贯穿伸出外壳二上端外后伸入外壳一内。

作为本发明的更进一步改进，所述除尘扇叶的叶片为五个，各叶片的倾角为20°。

作为本发明的更进一步改进，所述滑环装置、回位弹簧、活塞、外壳一、连杆、连动杆、驱动轮、皮带带轮传动装置以及除尘扇叶的数量均为三个并且一一对应，外壳二的数量为一个，三个外壳一均与气压管连接并且均固定在外壳二的上侧，三个皮带带轮传动装置的主带轮和三个驱动轮均安装在所述轴杆一上并且均与所述轴杆位于同一所述外壳二内，三个连动杆中位于中间的连动杆与位于两边的连动杆错位布置，位于两边的连动杆位于相应驱动轮的同侧，三个驱动轮分别位于相应主带轮的同侧。

作为本发明的更进一步改进，所述外壳二的下部有三个间隔分布的安装部，三个除尘扇叶分别安装在相应安装部的同侧。

与现有技术相比，本发明的基于非牛顿流体的减速带冲压装置的有益效果如下：

(1)在减速带处安装减速带缓冲装置、定向除尘装置、排水收集装置，既能履行其“安全”职责，又能更加舒适，还能排除道路积水，减少路面早期破坏；而且，晴天时减少扬尘和机动车尾气尘；雨季时排除道路积水，缓解水毁现象；而且整体结构为纯机械，能最大程度地利用汽车压下来的压力能，从而减少本产品设备上的损耗，达到最优的经济效益。

(2)减速带为一款液体减压带，表面是一种非牛顿流体，无论是夏季还是冬季，都能保持良好的液体形态，不会发生膨胀或者凝结。

(3)利用汽车通过减速带的惯性力以及车自身的重量，使之产生较大的压力，来带动气压装置，利用压强关系来达到排放路面积水的问题。

(4)使用偏心轮结构和皮带传动装置，带动五个扇叶来减轻回位弹簧的负载，也能更好的利用汽车过剩的压力能，最大程度利用汽车的压力能。

(5)减速带利用“非牛顿流体”作为受力介质，当汽车通过减速带时产生柔性冲击，而不是普通减速带所产生的刚性冲击，具有一定的缓震作用，舒服性高，能自动适应不同的行驶速度。

(6)气压装置与减速带相结合，节约成本，有效利用资源。

(7)使用偏心轮和皮带传动装置等新巧机械结构，用使用机械能传动皮带来带动扇叶来做到除去公路上汽车经过路面扬起的灰尘和汽车尾气尘。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明基于非牛顿流体的减速带冲压装置的立体结构示意图一。

图2为本发明基于非牛顿流体的减速带冲压装置的立体结构示意图二。

图3为连动杆与驱动轮匹配的局部示意图。

图4为本发明基于非牛顿流体的减速带冲压装置的平面结构示意图一。

图5为本发明基于非牛顿流体的减速带冲压装置的立体结构示意图三。

图6为本发明基于非牛顿流体的减速带冲压装置的局部剖视图。

图7为硬质壳体的示意图。

具体实施方式的附图标号说明：减速带1，开口11，速带缓冲装置2，硬质壳体21，迎车面211，背车面212，滑环装置22，回位弹簧23，活塞24，外壳一25，管道26，总管27，连杆28，定向除尘装置3，偏心机构31，连动杆311，驱动轮312，皮带带轮传动装置32，主带轮321，皮带323，轴杆二324，除尘扇叶33，外壳二34，安装部341，轴杆一35，排水收集装置4，蓄水水箱41，吸水管42，排水管43，气压管44。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参考图1-7，所述的基于非牛顿流体的减速带冲压装置包括减速带1、减速带缓冲装置2、定向除尘装置3和排水收集装置4。

所述减速带1的顶部有开口11。减速带1采用塑料材质，不易破损，更抗老化，能自动适应不同的行驶速度。

所述减速带缓冲装置2包括呈上下布置并且相互活动连接的非牛顿流体减速带和气压装置。非牛顿流体减速带位于减速带1内并且自开口11处伸出，非牛顿流体减速带的一侧与减速带1铰接连接、另一侧为自由侧。

具体而言，所述非牛顿流体减速带包括硬质壳体21、非牛顿流体和塑料膜。非牛顿流体包裹在塑料膜内，非牛顿流体来源于对环境有害或短时间无法降解的材料制成的固溶体，可提高废物利用率，绿化环境。塑料膜粘贴固定在硬质壳体21的上表面并且非牛顿流体覆盖硬质壳体整个上表面，硬质壳体21的一侧与减速带1铰接连接、另一侧为自由侧。

更具体而言，所述硬质壳体21是具有迎车面211和背车面212的弯曲壳体，迎车面211的倾角为20°，迎车面211的长度为380mm，背车面212的倾角大于迎车面211的倾角，背车面212的高度为250mm，迎车面211的一侧与减速带1铰接连接，迎车面211的另一侧与背车面212的一侧一体连接，背车面212的的另一侧为自由侧。

具体而言，所述气压装置有三个，各气压装置包括一个滑环装置22、一个回位弹簧23、一个活塞24以及一个外壳一25。各滑环装置22位于硬质壳体21的下方并且均分别通过一连杆28与硬质壳体21铰接连接。各活塞24的下端位于相应外壳一25内，各活塞24的上端伸出相应外壳一25外并且与相应滑环装置22固定连接。各回位弹簧23套在相应活塞24的伸出外壳一25外的部分上。各外壳一25连接有一管道26，三个外壳一25连接的管道26共同连接至一总管27。

所述定向除尘装置3位于减速带缓冲装置2的下方。定向除尘装置3包括三个偏心机构31、三个皮带带轮传动装置32、三个除尘扇叶33和一个外壳二34以及一条轴杆一35，三个偏心机构31和三个皮带带轮传动装置32以及轴杆35均位于外壳二34内，三个除尘扇叶33均位于外壳二34外，三个外壳一25均固定在外壳二34上端。各偏心机构31通过一所述气压装置驱动并且通过皮带带轮传动装置32联动相应除尘扇叶33。

各所述偏心机构31包括连动杆311和驱动轮312，三个偏心机构31的驱动轮312均安装在轴杆一35上。各皮带带轮传动装置32包括主带轮321、从带轮322、皮带323和轴杆二324，主带轮321、从带轮322通过皮带323连接，轴杆二324安装在从带轮322中心，三个皮带带轮传动装置32的主带轮321均安装在轴杆一35上，通过一条轴杆一35将三个主带轮321和三个驱动轮312连接在一起。各连动杆311的上端位于外壳一25内并且与活塞24的下端及外壳一25的内壁之间形成密闭空间，各连动杆311的下端铰接连接在相应驱动轮312上偏离轴杆一35轴心的位置，各连动杆311的上端贯穿伸出外壳二34上端外后伸入外壳一25内。三个连动杆311和三个驱动轮312一一对应。三个连动杆311中位于中间的连动杆311与位于两边的连动杆311错位布置，位于两边的连动杆311位于相应驱动轮312的同侧，三个驱动轮312分别位于相应主带轮321的同侧。三条管道26均与对应外壳一25内的密闭空间连通。

所述除尘扇叶33通过轴杆二324与皮带带轮传动装置32的从带轮322连接。所述除尘扇叶33位于外壳二34外。所述除尘扇叶33的叶片为五个，各叶片的倾角为20°。所述外壳二34的下部有三个间隔分布的安装部341，三个除尘扇叶33分别安装在相应安装部341的同侧。

所述排水收集装置4位于减速带缓冲装置2及定向除尘装置3的旁边。排水收集装置4包括单向阀、蓄水水箱41、吸水管42、排水管43以及气压管44，单向阀安装于排水管43内并且通过气压装置控制开闭，气压管44与气压装置的管27连接，吸水管42、排水管43以及气压管44均连接至蓄水水箱41，吸水管42的开口上，排水管43的开口朝下并且朝向公路排水井。

使用时，减速带1安装于路面以上，减速带缓冲装置2的硬质壳体21、滑环装置22、回位弹簧23的上部和活塞24的上部位于路面以上，回位弹簧23的下部和活塞24的下部、外壳一25、管道26、总管27位于路面以下，定向除尘装置3和排水收集装置4安装于路面以下，定向除尘装置3在路面以下的安装空间比较大，方便收集公路扬尘。排水收集装置4的排水管43与公路排水井连接，排水收集装置4的吸水管42与路面平齐。

当汽车从减速带1轧过时，非牛顿流体减速带中的非牛顿流体做出了力学反应，在汽车行驶速度较为缓慢的情况下，非牛顿流体一直都能保持良好的液体形态，不会发生膨胀或者凝结，但非牛顿流体会随着汽车行驶速度的增加而随之凝固变硬，可使汽车行驶速度降低。减速带1受压层表层被覆盖满非牛顿流体，不仅能减少被动车震的伤害，还能自动适应车辆行驶的速度，做出相应的力学反应，且其倾角为20°，可起到只产生柔性冲击的效果，增强减速带的耐用性。汽车从减速带1轧过时，相应的，硬质壳体21推动连杆28，被硬质壳体21推动的连杆28位于硬质壳体21在承受汽车轮胎压力的位置下方，连杆28推动滑环装置22，滑环装置22推动活塞24向下运动，回位弹簧23压缩，同时外壳一25内的密闭空间因活塞24向下运动而使压强瞬时增大，增大的气压依次经过管道26、总管27、气压管44和排水管43，通过气压的作用使排水管43内的单向阀打开，从而达到排除蓄水水箱41内的积水的效果。

活塞24向下运动使得压强增大的同时，推动连动杆311带动相应驱动轮312转动，从而通过轴杆一35联动其余偏心机构31绕轴杆一35转动，从而主带轮321、从带轮322、皮带323均转动，从而带动除尘扇叶33转动，经由皮带323带动除尘扇叶33转动可以形成流体势能，除尘扇叶33的各叶片的倾角为20°，叶片共有五个的结合，能有效地形成流体势能，定向吹开移动公路扬尘或收集公路扬尘。简单来说，就是汽车轮胎压在硬质壳体21上哪个位置，该位置的连动杆311就下降，并且通过轴杆一35让三个主带轮321和三个驱动轮312同时转动。位于两边的连动杆311之一下降时都能让三个除尘扇叶33顺时针转动，实现收集公路扬尘或者收集汽车尾气的目的。位于中间的连动杆311下降时能让三个除尘扇叶33逆时针转动，实现定向吹开移动公路扬尘的目的。

当汽车离开减速带1时，位置下降的那个连动杆311上套装的回位弹簧23恢复达到减速带回位的效果，但这个过程中回位弹簧23也收到了巨大的载荷，“偏心机构31、皮带带轮传动装置32”能够提供惯性力，延长回位弹簧23的实用寿命。回位弹簧23回位后，活塞24向上运动，外壳一25内的密闭空间因活塞24向上运动而使压强减小，减小的气压能够使得排水管43内的单向阀关闭，以及能够使得公路上的积水很容易地沿着吸水管42吸入蓄水水箱41中，更有效地参与到下一次增压排水循环。活塞24向上运动而使压强减小的同时，连动杆311带动相应驱动轮312反向转动，通过轴杆一35联动其余偏心机构31绕轴杆一35反向转动，从而主带轮321、从带轮322、皮带323均反向转动，从而带动除尘扇叶33反向转动，经由皮带323带动除尘扇叶33转动可以形成流体势能，起到避免水回流现象作用，并能收集公路扬尘或者收集汽车尾气或定向吹开移动公路扬尘，从而达到减少扬尘和汽车尾气尘的效果。具体而言，如果是位于中间的连动杆311向上运动，则能让三个除尘扇叶33同时顺时针转动，实现收集公路扬尘或者收集汽车尾气的目的。如果是位于两边的连动杆311之一向上运动，则能让三个除尘扇叶33同时逆时针转动，实现定向吹开移动公路扬尘的目的。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (9)

1.一种基于非牛顿流体的减速带冲压装置，包括减速带，其特征在于：还包括减速带缓冲装置、位于减速带缓冲装置下方的定向除尘装置、和位于减速带缓冲装置及定向除尘装置旁的排水收集装置；减速带缓冲装置包括呈上下布置并且相互活动连接的非牛顿流体减速带和气压装置，非牛顿流体减速带位于减速带内并且伸出减速带顶部外，非牛顿流体减速带的一侧与减速带铰接连接、另一侧为自由侧；定向除尘装置包括偏心机构、皮带带轮传动装置和除尘扇叶，偏心机构通过气压装置驱动并且通过皮带带轮传动装置联动除尘扇叶；排水收集装置包括单向阀、蓄水水箱、吸水管、排水管以及气压管，单向阀安装于排水管内并且通过气压装置控制开闭，气压管与气压装置连接，吸水管、排水管以及气压管均连接至蓄水水箱。

2.如权利要求1所述的基于非牛顿流体的减速带冲压装置，其特征在于：所述非牛顿流体减速带包括硬质壳体、非牛顿流体和塑料膜，非牛顿流体包裹在塑料膜内，塑料膜粘贴固定在硬质壳体的上表面并且覆盖硬质壳体整个上表面，硬质壳体的一侧与减速带铰接连接、另一侧为自由侧。

3.如权利要求2所述的基于非牛顿流体的减速带冲压装置，其特征在于：所述硬质壳体是具有迎车面和背车面的弯曲壳体，迎车面的倾角为20°，背车面的倾角大于迎车面的倾角，迎车面的一侧与减速带铰接连接，迎车面的另一侧与背车面的一侧一体连接，背车面的的另一侧为自由侧。

4.如权利要求2所述的基于非牛顿流体的减速带冲压装置，其特征在于：所述气压装置包括滑环装置、回位弹簧、活塞以及外壳一，滑环装置位于硬质壳体的下方并且和硬质壳体通过连杆铰接连接，活塞的下端位于外壳一内，活塞的上端伸出外壳一外并且与滑环装置固定连接，回位弹簧套在活塞伸出外壳一外的部分上。

5.如权利要求4所述的基于非牛顿流体的减速带冲压装置，其特征在于：所述偏心机构包括连动杆和驱动轮，驱动轮通过轴杆一与皮带带轮传动装置的主带轮连接，除尘扇叶通过轴杆二与皮带带轮传动装置的从带轮连接，连动杆的上端位于外壳一内并且与活塞的下端及外壳一的内壁之间形成密闭空间，连动杆的下端铰接连接在驱动轮上偏离轴杆一轴心的位置，气压管与外壳一连接并且与密闭空间连通。

6.如权利要求5所述的基于非牛顿流体的减速带冲压装置，其特征在于：所述定向除尘装置包括还包括外壳二，偏心机构和皮带带轮传动装置均位于外壳二内，除尘扇叶位于外壳二外，外壳一固定在外壳二上端，连动杆的上端贯穿伸出外壳二上端外后伸入外壳一内。

7.如权利要求5所述的基于非牛顿流体的减速带冲压装置，其特征在于：所述除尘扇叶的叶片为五个，各叶片的倾角为20°。

8.如权利要求5所述的基于非牛顿流体的减速带冲压装置，其特征在于：所述滑环装置、回位弹簧、活塞、外壳一、连杆、连动杆、驱动轮、皮带带轮传动装置以及除尘扇叶的数量均为三个并且一一对应，外壳二的数量为一个，三个外壳一均与气压管连接并且均固定在外壳二的上侧，三个皮带带轮传动装置的主带轮和三个驱动轮均安装在所述轴杆一上并且均与所述轴杆位于同一所述外壳二内，三个连动杆中位于中间的连动杆与位于两边的连动杆错位布置，位于两边的连动杆位于相应驱动轮的同侧，三个驱动轮分别位于相应主带轮的同侧。

9.如权利要求8所述的基于非牛顿流体的减速带冲压装置，其特征在于：所述外壳二的下部有三个间隔分布的安装部，三个除尘扇叶分别安装在相应安装部的同侧。

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