CN112144386B - 一种多级缓冲防撞墩 - Google Patents

Abstract

本发明属于桥梁防护装置技术领域，尤其涉及一种多级缓冲防撞墩，包括桥墩以及环绕桥墩设置的防撞体，防撞体包括一级防护筒，包围桥墩设置，一级防护筒包括由外向内依次设置的外筒以及内筒；二级防护筒，且其外壁抵触于一级防护筒的内筒内壁上；三级防护筒，其外壁抵触于一级防护筒内筒的内壁上，三级防护筒的外壁上设置有引导机构，在一级防护筒受撞击后，引导机构可带动一级防护筒转动，使撞击物发生偏移。车辆撞击到防撞墩上后，一级防护筒先吸收小部分能量，然后剩下的能量由二级防护筒全部吸收，或者是二级防护筒吸收一部分能量，其余的由三级防护筒进行卸能，通过多级能量吸收，不仅能够有效的保障桥墩不受损伤，而且还能减少车辆的损伤。

Description

一种多级缓冲防撞墩

技术领域

本发明属于桥梁防护装置技术领域，尤其涉及一种多级缓冲防撞墩。

背景技术

目前，我国道路交通安全的现状令人担忧，由于交通量的增长，汽车与桥梁(尤其是跨线桥)的矛盾也愈加突出，汽车撞击桥墩的事故时有发生，严重时会造成桥墩倒塌、车毁人亡，带来无可挽回的生命和财产损失。究其原因，是因为汽车直接撞击桥墩属于刚性撞击，此过程缺乏能量耗散，因此破坏极大。

防撞墩是一种用于对桥墩进行防护的装置，通过防护墩来起到撞击缓冲的目的。公开号为CN108474186B的中国发明专利，其公开了一种塑料护栏，其以合成树脂为材料制成，并横向固定在垂直栏柱上，其特征在于，包括：

外部结构，包括：针对外部冲击提供接触面的表面层，从所述表面层向内突出形成的多个第1肋；

内部结构，包括：针对所述栏柱提供固定面的背面层，从所述背面层向外突出形成的多个第2肋，为确保第1肋紧贴插入至彼此相邻的所述第2肋之间而形成的插槽；

中间层，当将所述外部结构及内部结构对向配置时，中间层将第1肋及第2肋的端部彼此错开连接，以使所述第1肋的端部位于所述插槽的入口处，当所述表面层受到冲击时，所述中间层断裂，且第1肋强制插入所述插槽内，从而缓和所述冲击。

当所述外部结构的表面层受到冲击时，所述中间层发生断裂，第1肋强制插入所述内部结构的插槽内。另外，在上述插入过程中会持续提供摩擦阻力，同时内外部结构彼此挤压而结合成一体。因此，不仅绝对能够缓和所受到的冲击，而且还能够显著降低受到冲击后产生护栏碎片的可能性。虽然上述护栏能够起到较好的防护效果，但是被撞击后无法进行回弹，无法再次使用，导致提高了维护成本。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种多级缓冲防撞墩，该防撞墩不仅能够有效的对桥墩起到缓冲保护作用，而且被撞击后能够快速复原，从而提高了其重复使用寿命，节省维护成本。

本发明的目的是这样实现的：一种多级缓冲防撞墩，包括桥墩以及环绕桥墩设置的防撞体，其特征在于：所述防撞体包括

一级防护筒，包围所述桥墩设置，所述一级防护筒包括由外向内依次设置的外筒以及内筒；所述外筒和内筒均由高弹性材料制成，所述外筒的内壁上有径向向内设置的第一环形插接部，所述第一环形插接部有多个且沿外筒的轴向方向均匀分布，且相邻所述第一环形插接部之间的间隔形成第一插槽；所述内筒外壁上有径向向外设置的第二环形插接部，所述第二环形插接部有多个且沿中筒的轴向方向均匀分布，且相邻所述第二环形插接部之间的间隔形成第二插槽；所述外筒上的第一环形插接部依次嵌入到内筒上的第二插槽内，所述内筒上的第二环形插接部依次嵌入到外筒上的第一插槽内，且第一环形插接部与第二插槽以及第二环形插接部与第一插槽之间具有一定的缓冲间隔，该缓冲间隔内有周向均匀分布的若干个第一缓冲弹簧。

本发明进一步设置为：所述防撞体还包括三级防护筒，包围所述桥墩设置，且其外壁抵触于所述一级防护筒内筒的内壁上，所述三级防护筒的外壁上设置有引导机构，在所述一级防护筒受撞击后，引导机构可带动一级防护筒转动，使撞击物发生偏移。

本发明进一步设置为：所述引导机构包括滚动柱，沿竖直方向设置，受力后可沿自身轴向方向进行转动，其具有多个，并沿周向方向均匀分布于所述三级防护筒的外壁上，多个所述滚动柱的外壁均抵触于所述内筒的内壁上，并可在内筒的内壁上滚动。

本发明进一步设置为：所述三级防护筒的内壁上还有包裹于所述桥墩设置的缓冲垫，所述缓冲垫由橡胶材料制成。

本发明进一步设置为：所述防撞体还包括二级防护筒，包围所述三级防护筒设置，且其外壁抵触于所述一级防护筒的内筒内壁上，内壁抵触于三级防护筒的外壁上，所述二级防护筒内设置有缓冲机构，在所述二级防护筒外壁受压后，所述缓冲机构对所述二级防护筒外壁进行缓冲。

本发明进一步设置为：所述缓冲机构有两个以上，且沿周向方向均匀分布于所述二级防护筒上；所述二级防护筒外壁上开设有安装槽，所述缓冲机构包括两个缓冲液压部分以及一个回油液压部分，所述缓冲液压部分包括缓冲缸、滑动设置于缓冲缸内的缓冲活塞以及一端设置于缓冲活塞上且另一端穿过并伸出缓冲缸的缓冲活塞杆；所述回油液压部分包括回油缸、滑动设置于回油缸内的回油活塞以及一端设置于回油活塞上且另一端穿过并伸出回油缸的回油活塞杆，所述缓冲缸上远离缓冲活塞杆的一端具有第一油口，所述回油缸上远离回油活塞杆的一端具有第二油口，所述第一油口与所述第二油口通过油管进行连接；所述安装槽上设置有将其端口盖合的两个受力板，两个缓冲液压部分上的缓冲活塞杆的另一端分别设置于两所述受力板上，两所述受力板可单独挤压各自上的缓冲活塞杆进行移动，两所述缓冲活塞杆的伸出端上套还设有第二缓冲弹簧，所述回油活塞杆上还设置有位于其伸出端上的挡板以及套设于其伸出端上的且对挡板有个拉力的第三缓冲弹簧。

本发明进一步设置为： 所述缓冲机构还包括抗回弹装置，用于限制所述受力板在受力过程中出现回弹；所述抗回弹装置包括一端开口的缓冲筒，所述挡板滑动密封设置于所述缓冲筒的开口上，所述缓冲筒外壁上有远离其开口设置的进气端口和排气端口，所述抗回弹装置还包括设置于所述受力板外侧面上的第一压力传感器、设置于所述排气端口上的单向阀、设置于进气端口上的电控阀以及控制器，所述第一压力传感器、电控阀以及控制器电连接。

本发明进一步设置为：所述控制器的具体控制方法如下，

在所述内筒挤压受力板后，所述第一压力传感器将检测到的压力信号发送给控制器，所述控制器通过该压力信号将所述电控阀断开，此时所述缓冲筒处于单向导通状态，所述受力板挤压第二缓冲弹簧，并推动缓冲活塞，使缓冲缸内的液压油流向回油缸，回油活塞在液压油的作用下，在克服第三缓冲弹簧的阻力后，推动回油活塞杆运动，使得挡板向缓冲筒内移动，缓冲筒内的气体从排气端口上的单向阀排出，直至挡板停止移动，此过程中，第三缓冲弹簧无法克服大气压将挡板回拉；

在撞击物脱离所述一级防护筒后，所述外筒、内筒进行回弹，所述内筒脱离对受力板的挤压，即所述第一压力传感器所检测到的压力消失，所述控制器将所述电控阀开启，此时所述缓冲筒处于双向导通状态，气体可从所述电控阀流向所述缓冲筒内，所述第三缓冲弹簧将所述挡板回拉，并复；所述第二缓冲弹簧复位。

本发明进一步设置为： 所述缓冲机构还包括调整装置，用于调整所述缓冲液压部分的缓冲压力；所述调整装置包括

伸缩杆，位于所述缓冲筒内，且一端设置于所述缓冲筒内壁上，另一端正对于所述挡板，所述伸缩杆一端受到挤压后可进行回缩，在失去挤压力后，可进行回弹，在未受挤压力时，所述伸缩杆与所述挡板具有一定间距；

第二压力传感器，设置于所述伸缩杆上，以用于检测所述挡板移动至所述伸缩杆上后，对伸缩杆的挤压力；

以及通断阀、节流阀，所述通断阀和节流阀并联于所述油管上，且由所述控制器控制二者的连通、断开状态；

当所述第一压力传感器检测到压力，第二压力传感器未检测到压力，即所述挡板未移动至伸缩杆上时，所述控制器控制通断阀切换到连通状态，节流阀切换到断开状态；所述缓冲缸内的液压油经通断阀进入回油缸内，实现对受力板的缓冲；

当所述第二压力传感器检测到压力，即所述挡板移动至所述伸缩杆上时，所述控制器控制通断阀切换到断开状态，节流阀切换到连通状态；所述缓冲缸内的液压油经节流阀进入回油缸内，实现对受力板的加压缓冲；

当所述第一压力传感器所检测到的压力消失时，所述控制器控制通断阀切换到连通状态，节流阀切换到断开状态；所述回油缸内的液压油经通断阀进入缓冲缸内，实现挡板、受力板的快速回弹。

本发明进一步设置为：所述缓冲机构还包括阻挡装置，在所述挡板在缓冲筒内移动一段距离后，限制其继续移动；所述阻挡装置包括座体、滑动板、导杆、复位弹簧以及阻挡板，所述座体位于所述缓冲筒内，其正对于所述挡板的一端有向内部延伸的滑槽，所述滑槽的端口上设置有盖板，所述滑动板滑动设置于滑槽内，所述导杆一端设置于所述滑动板上，另一端穿过所述盖板设置，所述阻挡板设置于所述导杆的伸出端上，所述复位弹簧套设于所述导杆上，且一端抵触于所述盖板，另一端抵触于挡板，在所述挡板静止时，所述阻挡板距挡板的最小间距大于所述伸缩杆距挡板的最小间距；所述阻挡装置还包括位于所述滑动板上且背对所述导杆设置的永磁铁、设置于所述缓冲筒内壁上且正对于永磁铁的电磁铁以及设置于所述阻挡板上且正对于挡板的第三压力传感器，所述电磁铁、第三压力传感器电连接于所述控制器上；

在所述第三压力传感器检测到压力后，即所述挡板移动并挤压阻挡板后，其中，当所述第一压力传感器所检测到的压力值逐渐降低并趋于恒定值时，该恒定值大于零，所述控制器控制所述电磁铁上的电磁线圈的电流为“零”，此时所述阻挡装置未对所述挡板进行阻挡；当所述第一压力传感器所检测到的压力值不变或者逐渐增大时，所述控制器根据第三压力传感器所检测到的压力值，使与该压力值相匹配的电流经过所述电磁铁上的电磁线圈，使电磁铁产生相应的斥力，并对永磁铁进行排斥，此时所述阻挡装置对所述挡板进行阻挡。

本发明进一步设置为：两所述受力板上下设置，且下方受力板的中心距地面的距离为400mm-500mm，上方受力板的中心距地面的距离为700mm-800mm。

本发明的有益效果是：

1、本发明设置有一级防护筒、二级防护筒、三级防护筒，其中在撞击物（车辆）撞击到防撞墩上后，首先一级防护筒先吸收一小部分能量，然后剩下的能量由二级防护筒全部吸收，或者是二级防护筒吸收一部分能量，其余的由三级防护筒进行卸能，通过多级能量吸收，不仅能够有效的保障桥墩不受损伤，而且还能减少车辆的损伤。

2、通过在材质上来进行缓冲，也就是通过一级防护筒来进行缓冲，其效果相对而言并不理想，对此，本发明设置有二级防护筒，并通过二级防护筒上的缓冲机构的液压缓冲方式进行缓冲：

当一级防护筒受力后，会作用在二级防护筒上，其中，一级防护筒内筒的内壁挤压受力板，受力板在受力后，有个向内移动的趋势，在克服第二缓冲弹簧的弹力后，推动缓冲活塞杆、缓冲活塞移动，使得缓冲缸内的液压油通过油管流入到回油缸内，回油缸内的液压油又会对回油活塞、回油活塞杆有个向外移动的趋势，在克服第三缓冲弹簧后，回油活塞杆推动挡板向外移动，从而达到高效的缓冲效果。由于不同车辆在撞击防撞墩时，防撞墩被撞的位置也不同，为能够精准的使缓冲机构进行缓冲，对此本发明设置有两个缓冲液压部分，并且两个液压缓冲部分上下设置，两受力板上下设置，其中，根据车辆的保险杠高度情况，将下方受力板的中心距地面的距离设置为400mm-500mm，上方受力板的中心距地面的距离设置为700mm-800mm，下方的受力板主要针对小型车辆，上方的受力板主要是针对大型车辆。

3、针对现有的防撞墩存在回弹力大，容易对车辆造成二次损伤的问题，本发明还设置有抗回弹装置，用于限制受力板在受力过程中出现回弹。

在内筒挤压受力板后，第一压力传感器将检测到的压力信号发送给控制器，控制器通过该压力信号将电控阀断开，此时缓冲筒处于单向导通状态，受力板挤压第二缓冲弹簧，并推动缓冲活塞，使缓冲缸内的液压油流向回油缸，回油活塞在液压油的作用下，在克服第三缓冲弹簧的阻力后，推动回油活塞杆运动，使得挡板向缓冲筒内移动，缓冲筒内的气体从排气端口上的单向阀排出，直至挡板停止移动，此过程中，第三缓冲弹簧无法克服大气压将挡板回拉；

在撞击物脱离一级防护筒后，外筒、内筒进行回弹，内筒脱离对受力板的挤压，即第一压力传感器所检测到的压力消失，控制器将电控阀开启，此时缓冲筒处于双向导通状态，气体可从电控阀流向缓冲筒内，第三缓冲弹簧将挡板回拉，并复；第二缓冲弹簧复位。

4、为避免车辆加速撞击在防撞墩上后，驾驶者还持续的踩踏油门，使得撞击力逐渐增大，逐渐增大的撞击力会影响缓冲液压部分的正常工作，进而使其受损，对此本发明的缓冲机构还包括阻挡装置，在撞击力逐渐增大的过程中，挡板在缓冲筒内移动一段距离后，通过阻挡装置来限制其继续移动；

在第三压力传感器检测到压力后，即挡板移动并挤压阻挡板后，其中，当第一压力传感器所检测到的压力值逐渐降低并趋于恒定值时，该恒定值大于零，控制器控制电磁铁上的电磁线圈的电流为“零”，此时阻挡装置未对挡板进行阻挡；当第一压力传感器所检测到的压力值不变或者逐渐增大时，控制器根据第三压力传感器所检测到的压力值，使与该压力值相匹配的电流经过电磁铁上的电磁线圈，使电磁铁产生相应的斥力，并对永磁铁进行排斥，此时阻挡装置对挡板进行阻挡，从而限制挡板、受力板继续移动，进而对整个缓冲机构进行保护。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A-A处的剖视图；

图3是本发明一级防护筒的部分结构示意图；

图4是本发明二级防护筒的部分结构示意图；

图5是本发明回油液压部分与抗回弹装置的连接结构示意图；

图6是本发明通断阀、节流阀安装在油管上的结构示意图；

图中附图标记为：

100、桥墩；

200、防撞体；

1、一级防护筒；11、外筒；111、第一环形插接部；112、第一插槽；12、内筒；121、第二环形插接部；122、第二插槽；13、第一缓冲弹簧；

2、二级防护筒；21、安装槽；22、环形槽；

3、三级防护筒；31、引导机构；311、滚动柱；32、缓冲垫；

4、缓冲机构；41、缓冲液压部分；411、缓冲缸；412、缓冲活塞；413、缓冲活塞杆；414、受力板；415、第二缓冲弹簧；42、回油液压部分；421、回油缸；422、回油活塞；423、回油活塞杆；424、挡板；425、第三缓冲弹簧；43、油管；44、抗回弹装置；441、缓冲筒；442、进气端口；443、排气端口；444、第一压力传感器；445、单向阀；446、电控阀；45、调整装置；451、伸缩杆；452、第二压力传感器；453、通断阀；454、节流阀；46、阻挡装置；461、座体；4611、滑槽；4612、盖板；462、滑动板；463、导杆；464、复位弹簧；465、阻挡板；466、永磁铁；467、电磁铁；468、第三压力传感器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员能更好地理解本发明中的技术方案，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：

一种多级缓冲防撞墩，如图1、图2和图3所示，包括桥墩100以及环绕桥墩100设置的防撞体200，其中，防撞体200包括

一级防护筒1，包围桥墩100设置，一级防护筒1包括由外向内依次设置的外筒11以及内筒12；外筒11和内筒12均由高弹性材料制成，外筒11的内壁上有径向向内设置的第一环形插接部111，第一环形插接部111有多个且沿外筒11的轴向方向均匀分布，且相邻第一环形插接部111之间的间隔形成第一插槽112；内筒12外壁上有径向向外设置的第二环形插接部121，第二环形插接部121有多个且沿中筒的轴向方向均匀分布，且相邻第二环形插接部121之间的间隔形成第二插槽122；外筒11上的第一环形插接部111依次嵌入到内筒12上的第二插槽122内，内筒12上的第二环形插接部121依次嵌入到外筒11上的第一插槽112内，且第一环形插接部111与第二插槽122以及第二环形插接部121与第一插槽112之间具有一定的缓冲间隔，该缓冲间隔内有周向均匀分布的若干个第一缓冲弹簧13；

二级防护筒2，包围桥墩100设置，且其外壁抵触于一级防护筒1的内筒12内壁上，二级防护筒2内设置有缓冲机构4，在二级防护筒2外壁受压后，缓冲机构4对二级防护筒2外壁进行缓冲；

以及三级防护筒3，包围桥墩100设置，且其外壁抵触于二级防护筒2的内壁上，三级防护筒3的外壁上设置有引导机构31，在一级防护筒1受撞击后，引导机构31可带动一级防护筒1、二级防护筒2转动，使撞击物发生偏移。

为能够提升防撞墩的防护效果，本发明设置有一级防护筒1、二级防护筒2、三级防护筒3，其中在撞击物（车辆）撞击到防撞墩上后，首先一级防护筒1先吸收一小部分能量，然后剩下的能量由二级防护筒2全部吸收，或者是二级防护筒2吸收一部分能量，其余的由三级防护筒3进行卸能，通过多级能量吸收，不仅能够有效的保障桥墩100不受损伤，而且还能减少车辆的损伤。

虽然外筒11、内筒12均由高弹性材料制成，具有良好的回弹效果，但其吸能相对较弱，弹性还是不足，对此本发明在外筒11内壁上设置有第一环形插接部111，相邻第一环形插接部111之间形成第一插槽112，在内筒12外壁上设置有第二环形插接部121，相邻第二环形插接部121之间形成第二插槽122，外筒11上的第一环形插接部111嵌入到内筒12的第二插槽122内，内筒12上的第二环形插接部121插入外筒11的第一插槽112内，从而形成一个交叉的缓冲结构，为提高外筒11、内筒12的回弹以及吸能效果，对此在第一插槽112和第二插槽122内设置有提升弹力的第一缓冲弹簧13，在撞击后，外筒11、内筒12向内压缩，第一缓冲弹簧13压缩，进行吸能，当然，在车辆脱离一级防护筒1后，外筒11、内筒12以及第一缓冲弹簧13会在自身弹性势能的作用下复原；

在一级防护筒1吸收一部分能量后，剩下的会作用在二级防护筒2上，通过二级防护筒2上的缓冲机构4，进行吸能，来抵消撞击力；

对于三级防护筒3而言，其主要是针对偏差性的撞击，也就是非正面撞击，在车辆撞击到防撞墩上后，冲击力会使一级防护筒1、二级防护筒2在引导机构31的作用下，进行转动，使得车辆发生偏移，给驾驶员一定的反应时间，使其及时的进行刹车，最大程度的减少车辆的损伤。

如图1和图2所示，本发明的引导机构31包括滚动柱311，沿竖直方向设置，受力后可沿自身轴向方向进行转动，其具有多个，并沿周向方向均匀分布于三级防护筒3的外壁上，二级防护筒2的内壁上有径向向外开设的环形槽22，多个滚动柱311的外壁均抵触于环形槽22内壁设置，并可在环形槽22内壁上滚动。在一级防护筒1受撞击后，通过滚动柱311来带动其转动；为提高二级防护筒2和三级防护筒3之间的紧密性，对此在二级防护筒2的内壁上开设环形槽22，并将滚动柱311设置在环形槽22内。

由于三级防护筒3是起到引导作用的，实质上并不具备缓冲效果，为此在三级防护筒3的内壁上设置有包裹于桥墩100设置的缓冲垫32，缓冲垫32由橡胶材料制成，通过缓冲垫32来对桥墩100进行缓冲。

如图2、图4和图5所示，本发明的缓冲机构4有两个以上，且沿周向方向均匀分布于二级防护筒2上；二级防护筒2外壁上开设有安装槽21，缓冲机构4包括两个缓冲液压部分41以及一个回油液压部分42，缓冲液压部分41包括缓冲缸411、滑动设置于缓冲缸411内的缓冲活塞412以及一端设置于缓冲活塞412上且另一端穿过并伸出缓冲缸411的缓冲活塞杆413；回油液压部分42包括回油缸421、滑动设置于回油缸421内的回油活塞422以及一端设置于回油活塞422上且另一端穿过并伸出回油缸421的回油活塞杆423，缓冲缸411上远离缓冲活塞杆413的一端具有第一油口，回油缸421上远离回油活塞杆423的一端具有第二油口，第一油口与第二油口通过油管43进行连接；安装槽21上设置有将其端口盖合的两个受力板414，两个缓冲液压部分41上的缓冲活塞杆413的另一端分别设置于两受力板414上，两受力板414可单独挤压各自上的缓冲活塞杆413进行移动，两缓冲活塞杆413的伸出端上套还设有第二缓冲弹簧415，回油活塞杆423上还设置有位于其伸出端上的挡板424以及套设于其伸出端上的且对挡板424有个拉力的第三缓冲弹簧425。

通过在材质上来进行缓冲，也就是通过一级防护筒1来进行缓冲，其效果相对而言并不理想，对此，本发明设置有二级防护筒2，并通过二级防护筒2上的缓冲机构4的液压缓冲方式进行缓冲：其中，缓冲机构4的工作方式如下，

当一级防护筒1受力后，会作用在二级防护筒2上，其中，一级防护筒1内筒12的内壁挤压受力板414，受力板414在受力后，有个向内移动的趋势，在克服第二缓冲弹簧415的弹力后，推动缓冲活塞杆413、缓冲活塞412移动，使得缓冲缸411内的液压油通过油管43流入到回油缸421内，回油缸421内的液压油又会对回油活塞422、回油活塞杆423有个向外移动的趋势，在克服第三缓冲弹簧425后，回油活塞杆423推动挡板424向外移动，从而达到高效的缓冲效果。由于不同车辆在撞击防撞墩时，防撞墩被撞的位置也不同，为能够精准的使缓冲机构4进行缓冲，对此本发明设置有两个缓冲液压部分41，并且两个液压缓冲部分上下设置，两受力板414上下设置，其中，根据车辆的保险杠高度情况，将下方受力板414的中心距地面的距离设置为400mm-500mm，上方受力板414的中心距地面的距离设置为700mm-800mm，下方的受力板414主要针对小型车辆，上方的受力板414主要是针对大型车辆。

由于车辆在撞击防撞墩至熄火的过程中，撞击力会逐渐减小至车辆静止时的挤压力，或者是撞击力先增大然后再减小至车辆静止时的挤压力，出现该情况则是车辆在撞击防撞墩后，未及进行刹车，也就是将油门踏板误认为是刹车踏板，进行了加速，才导致的；不管具体是何种情况，最终车辆的撞击力还是会降低，为避免撞击力降低至不能推动受力板414移动，反而在受力板414的反作用力下，对车辆有个较强的反弹力，该强反弹力会对车辆造成二次损伤，对此本发明还设置有抗回弹装置44，用于限制受力板414在受力过程中出现回弹；

如图4和图5所示，抗回弹装置44包括一端开口的缓冲筒441，挡板滑动密封设置于缓冲筒441的开口上，缓冲筒441外壁上有远离其开口设置的进气端口442和排气端口443，抗回弹装置44还包括设置于受力板414外侧面上的第一压力传感器444、设置于排气端口443上的单向阀445、设置于进气端口442上的电控阀446以及控制器，第一压力传感器444、电控阀446以及控制器电连接。

上述控制器的控制方法，具体步骤如下，

在内筒12挤压受力板414后，第一压力传感器444将检测到的压力信号发送给控制器，控制器通过该压力信号将电控阀446断开，此时缓冲筒441处于单向导通状态，受力板414挤压第二缓冲弹簧415，并推动缓冲活塞412，使缓冲缸411内的液压油流向回油缸421，回油活塞在液压油的作用下，在克服第三缓冲弹簧425的阻力后，推动回油活塞杆423运动，使得挡板向缓冲筒441内移动，缓冲筒441内的气体从排气端口443上的单向阀445排出，直至挡板424停止移动，此过程中，第三缓冲弹簧425无法克服大气压将挡板424回拉；

在撞击物脱离一级防护筒1后，外筒11、内筒12进行回弹，内筒12脱离对受力板414的挤压，即第一压力传感器444所检测到的压力消失，控制器将电控阀446开启，此时缓冲筒441处于双向导通状态，气体可从电控阀446流向缓冲筒441内，第三缓冲弹簧425将挡板424回拉，并复；第二缓冲弹簧415复位。

优化的，如图5和图6所示，为进一步提高缓冲机构4的缓冲性能，本发明的缓冲机构4还包括调整装置45，用于调整缓冲液压部分41的缓冲压力；调整装置45包括

伸缩杆451，位于缓冲筒441内，且一端设置于缓冲筒441内壁上，另一端正对于挡板，伸缩杆451一端受到挤压后可进行回缩，在失去挤压力后，可进行回弹，在未受挤压力时，伸缩杆451与挡板具有一定间距；

第二压力传感器452，设置于伸缩杆451上，以用于检测挡板移动至伸缩杆451上后，对伸缩杆451的挤压力；

以及通断阀453、节流阀454，通断阀453和节流阀454并联于油管43上，且由控制器控制二者的连通、断开状态；

当第一压力传感器444检测到压力，第二压力传感器452未检测到压力，即挡板未移动至伸缩杆451上时，控制器控制通断阀453切换到连通状态，节流阀454切换到断开状态；缓冲缸411内的液压油经通断阀453进入回油缸421内，实现对受力板414的缓冲；

当第二压力传感器452检测到压力，即挡板移动至伸缩杆451上时，控制器控制通断阀453切换到断开状态，节流阀454切换到连通状态；缓冲缸411内的液压油经节流阀454进入回油缸421内，实现对受力板414的加压缓冲；

当第一压力传感器444所检测到的压力消失时，控制器控制通断阀453切换到连通状态，节流阀454切换到断开状态；回油缸421内的液压油经通断阀453进入缓冲缸411内，实现挡板424、受力板414的快速回弹。

为避免车辆加速撞击在防撞墩上后，驾驶者还持续的踩踏油门，使得撞击力逐渐增大，逐渐增大的撞击力会影响缓冲液压部分41的正常工作，进而使其受损，对此本发明的缓冲机构4还包括阻挡装置46，在撞击力逐渐增大的过程中，挡板在缓冲筒441内移动一段距离后，通过阻挡装置46来限制其继续移动；

如图5所示，阻挡装置46包括座体461、滑动板462、导杆463、复位弹簧464以及阻挡板465，座体461位于缓冲筒441内，其正对于挡板的一端有向内部延伸的滑槽4611，滑槽4611的端口上设置有盖板4612，滑动板462滑动设置于滑槽4611内，导杆463一端设置于滑动板462上，另一端穿过盖板4612设置，阻挡板465设置于导杆463的伸出端上，复位弹簧464套设于导杆463上，且一端抵触于盖板4612，另一端抵触于挡板，在挡板静止时，阻挡板465距挡板的最小间距大于伸缩杆451距挡板的最小间距；阻挡装置46还包括位于滑动板462上且背对导杆463设置的永磁铁466、设置于缓冲筒441内壁上且正对于永磁铁466的电磁铁467以及设置于阻挡板465上且正对于挡板的第三压力传感器468，电磁铁467、第三压力传感器468电连接于控制器上；

在第三压力传感器468检测到压力后，即挡板移动并挤压阻挡板465后，其中，当第一压力传感器444所检测到的压力值逐渐降低并趋于恒定值时，该恒定值大于零，控制器控制电磁铁467上的电磁线圈的电流为“零”，此时阻挡装置46未对挡板进行阻挡；当第一压力传感器444所检测到的压力值不变或者逐渐增大时，控制器根据第三压力传感器468所检测到的压力值，使与该压力值相匹配的电流经过电磁铁467上的电磁线圈，使电磁铁467产生相应的斥力，并对永磁铁466进行排斥，此时阻挡装置46对挡板进行阻挡，从而限制挡板、受力板414继续移动，进而对整个缓冲机构4进行保护。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，而不是全部实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，基于上述实施例而获得的其他实施例，都应当属于本发明保护的范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多级缓冲防撞墩，包括桥墩（100）以及环绕桥墩（100）设置的防撞体（200），其特征在于：所述防撞体（200）包括一级防护筒（1），包围所述桥墩（100）设置，所述一级防护筒（1）包括由外向内依次设置的外筒（11）以及内筒（12）；

所述外筒（11）和内筒（12）均由高弹性材料制成，所述外筒（11）的内壁上有径向向内设置的第一环形插接部（111），所述第一环形插接部（111）有多个且沿外筒（11）的轴向方向均匀分布，且相邻所述第一环形插接部（111）之间的间隔形成第一插槽（112）；所述内筒（12）外壁上有径向向外设置的第二环形插接部（121），所述第二环形插接部（121）有多个且沿中筒的轴向方向均匀分布，且相邻所述第二环形插接部（121）之间的间隔形成第二插槽（122）；所述外筒（11）上的第一环形插接部（111）依次嵌入到内筒（12）上的第二插槽（122）内，所述内筒（12）上的第二环形插接部（121）依次嵌入到外筒（11）上的第一插槽（112）内，且第一环形插接部（111）与第二插槽（122）以及第二环形插接部（121）与第一插槽（112）之间具有一定的缓冲间隔，该缓冲间隔内有周向均匀分布的若干个第一缓冲弹簧（13）；

二级防护筒（2），包围所述桥墩（100）设置，且其外壁抵触于一级防护筒（1）的内筒（12）内壁上，所述二级防护筒（2）内设置有缓冲机构（4），在所述二级防护筒（2）外壁受压后，所述缓冲机构（4）对二级防护筒（2）外壁进行缓冲；

以及三级防护筒（3），包围所述桥墩（100）设置，且其外壁抵触于二级防护筒（2）的内壁上，所述三级防护筒（3）的外壁上设置有引导机构（31），在所述一级防护筒（1）受撞击后，所述引导机构（31）可带动一级防护筒（1）、二级防护筒（2）转动，使撞击物发生偏移；

所述缓冲机构（4）有两个以上，且沿周向方向均匀分布于所述二级防护筒（2）上；所述二级防护筒（2）外壁上开设有安装槽（21），所述缓冲机构（4）包括两个缓冲液压部分（41）以及一个回油液压部分（42），所述缓冲液压部分（41）包括缓冲缸（411）、滑动设置于缓冲缸（411）内的缓冲活塞（412）以及一端设置于缓冲活塞（412）上且另一端穿过并伸出缓冲缸（411）的缓冲活塞杆（413）；所述回油液压部分（42）包括回油缸（421）、滑动设置于回油缸（421）内的回油活塞（422）以及一端设置于回油活塞（422）上且另一端穿过并伸出回油缸（421）的回油活塞杆（423），所述缓冲缸（411）上远离缓冲活塞杆（413）的一端具有第一油口，所述回油缸（421）上远离回油活塞杆（423）的一端具有第二油口，所述第一油口与所述第二油口通过油管（43）进行连接；所述安装槽（21）上设置有将其端口盖合的两个受力板（414），两个缓冲液压部分（41）上的缓冲活塞杆（413）的另一端分别设置于两所述受力板（414）上，两所述受力板（414）可单独挤压各自上的缓冲活塞杆（413）进行移动，两所述缓冲活塞杆（413）的伸出端上套还设有第二缓冲弹簧（415），所述回油活塞杆（423）上还设置有位于其伸出端上的挡板（424）以及套设于其伸出端上的且对挡板（424）有个拉力的第三缓冲弹簧（425）；

所述缓冲机构（4）还包括抗回弹装置（44），用于限制所述受力板（414）在受力过程中出现回弹；所述抗回弹装置（44）包括一端开口的缓冲筒（441），所述挡板滑动密封设置于所述缓冲筒（441）的开口上，所述缓冲筒（441）外壁上有远离其开口设置的进气端口（442）和排气端口（443），所述抗回弹装置（44）还包括设置于所述受力板（414）外侧面上的第一压力传感器（444）、设置于所述排气端口（443）上的单向阀（445）、设置于进气端口（442）上的电控阀（446）以及控制器，所述第一压力传感器（444）、电控阀（446）以及控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种多级缓冲防撞墩，其特征在于：所述控制器的具体控制方法如下，

在所述内筒（12）挤压受力板（414）后，所述第一压力传感器（444）将检测到的压力信号发送给控制器，所述控制器通过该压力信号将所述电控阀（446）断开，此时所述缓冲筒（441）处于单向导通状态，所述受力板（414）挤压第二缓冲弹簧（415），并推动缓冲活塞（412），使缓冲缸（411）内的液压油流向回油缸（421），回油活塞（422）在液压油的作用下，在克服第三缓冲弹簧（425）的阻力后，推动回油活塞杆（423）运动，使得挡板（424）向缓冲筒（441）内移动，缓冲筒（441）内的气体从排气端口（443）上的单向阀（445）排出，直至挡板（424）停止移动，此过程中，第三缓冲弹簧（425）无法克服大气压将挡板回拉；

在撞击物脱离所述一级防护筒（1）后，所述外筒（11）、内筒（12）进行回弹，所述内筒（12）脱离对受力板（414）的挤压，即所述第一压力传感器（444）所检测到的压力消失，所述控制器将所述电控阀（446）开启，此时所述缓冲筒（441）处于双向导通状态，气体可从所述电控阀（446）流向所述缓冲筒（441）内，所述第三缓冲弹簧（425）将所述挡板回拉，并复；所述第二缓冲弹簧（415）复位。

3.根据权利要求2所述的一种多级缓冲防撞墩，其特征在于：所述缓冲机构（4）还包括调整装置（45），用于调整所述缓冲液压部分（41）的缓冲压力；所述调整装置（45）包括

伸缩杆（451），位于所述缓冲筒（441）内，且一端设置于所述缓冲筒（441）内壁上，另一端正对于所述挡板（424），所述伸缩杆（451）一端受到挤压后可进行回缩，在失去挤压力后，可进行回弹，在未受挤压力时，所述伸缩杆（451）与所述挡板（424）具有一定间距；

第二压力传感器（452），设置于所述伸缩杆（451）上，以用于检测所述挡板（424）移动至所述伸缩杆（451）上后，对伸缩杆（451）的挤压力，

以及通断阀（453）、节流阀（454），所述通断阀（453）和节流阀（454）并联于所述油管（43）上，且由所述控制器控制二者的连通、断开状态；

当所述第一压力传感器（444）检测到压力，第二压力传感器（452）未检测到压力，即所述挡板（424）未移动至伸缩杆（451）上时，所述控制器控制通断阀（453）切换到连通状态，节流阀（454）切换到断开状态；所述缓冲缸（411）内的液压油经通断阀（453）进入回油缸（421）内，实现对受力板（414）的缓冲；

当所述第二压力传感器（452）检测到压力，即所述挡板（424）移动至所述伸缩杆（451）上时，所述控制器控制通断阀（453）切换到断开状态，节流阀（454）切换到连通状态；所述缓冲缸（411）内的液压油经节流阀（454）进入回油缸（421）内，实现对受力板（414）的加压缓冲；

当所述第一压力传感器（444）所检测到的压力消失时，所述控制器控制通断阀（453）切换到连通状态，节流阀（454）切换到断开状态；所述回油缸（421）内的液压油经通断阀（453）进入缓冲缸（411）内，实现挡板（424）、受力板（414）的快速回弹。

4.根据权利要求3所述的一种多级缓冲防撞墩，其特征在于：所述缓冲机构（4）还包括阻挡装置（46），在所述挡板在缓冲筒（441）内移动一段距离后，限制其继续移动；

所述阻挡装置（46）包括座体（461）、滑动板（462）、导杆（463）、复位弹簧（464）以及阻挡板（465），所述座体（461）位于所述缓冲筒（441）内，其正对于所述挡板的一端有向内部延伸的滑槽（4611），所述滑槽（4611）的端口上设置有盖板（4612），所述滑动板（462）滑动设置于滑槽（4611）内，所述导杆（463）一端设置于所述滑动板（462）上，另一端穿过所述盖板（4612）设置，所述阻挡板（465）设置于所述导杆（463）的伸出端上，所述复位弹簧（464）套设于所述导杆（463）上，且一端抵触于所述盖板（4612），另一端抵触于挡板，在所述挡板静止时，所述阻挡板（465）距挡板的最小间距大于所述伸缩杆（451）距挡板的最小间距；

所述阻挡装置（46）还包括位于所述滑动板（462）上且背对所述导杆（463）设置的永磁铁（466）、设置于所述缓冲筒（441）内壁上且正对于永磁铁（466）的电磁铁（467）以及设置于所述阻挡板（465）上且正对于挡板的第三压力传感器（468），所述电磁铁（467）、第三压力传感器（468）电连接于所述控制器上；

在所述第三压力传感器（468）检测到压力后，即所述挡板移动并挤压阻挡板（465）后，其中，当所述第一压力传感器（444）所检测到的压力值逐渐降低并趋于恒定值时，该恒定值大于零，所述控制器控制所述电磁铁（467）上的电磁线圈的电流为“零”，此时所述阻挡装置（46）未对所述挡板进行阻挡；当所述第一压力传感器（444）所检测到的压力值不变或者逐渐增大时，所述控制器根据第三压力传感器（468）所检测到的压力值，使与该压力值相匹配的电流经过所述电磁铁（467）上的电磁线圈，使电磁铁（467）产生相应的斥力，并对永磁铁（466）进行排斥，此时所述阻挡装置（46）对所述挡板进行阻挡。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种多级缓冲防撞墩，其特征在于：所述引导机构（31）包括滚动柱（311），沿竖直方向设置，受力后可沿自身轴向方向进行转动，其具有多个，并沿周向方向均匀分布于所述三级防护筒（3）的外壁上，多个所述滚动柱（311）的外壁均抵触于所述内筒（12）的内壁上，并可在内筒（12）的内壁上滚动。

6.根据权利要求5所述的一种多级缓冲防撞墩，其特征在于：所述三级防护筒（3）的内壁上还有包裹于所述桥墩（100）设置的缓冲垫（32），所述缓冲垫（32）由橡胶材料制成。

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