CN112554098A - 一种多级自动电磁防撞护栏及其防护方法 - Google Patents

一种多级自动电磁防撞护栏及其防护方法 Download PDF

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CN112554098A
CN112554098A CN202011353895.9A CN202011353895A CN112554098A CN 112554098 A CN112554098 A CN 112554098A CN 202011353895 A CN202011353895 A CN 202011353895A CN 112554098 A CN112554098 A CN 112554098A
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余康成
石贤增
尹福宗
王子龙
马志平
芦川
闫禹佳
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    • E01F15/00—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/02—Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
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Abstract

本发明公开了一种多级自动电磁防撞护栏及其防护方法，包括固定支撑机构、一级消能机构、二级消能机构和三级消能机构，所述固定支撑机构包括主钢板、支撑柱、固定底座一、支撑角板和固定底座二，所述主钢板的两侧固定连接有支撑柱，所述支撑柱有两个且分别固定连接在主钢板的两侧，所述支撑柱的底端延伸至主钢板的底部并固定连接有固定底座一，支撑角板固定连接在主钢板的一侧，支撑角板的底端固定连接有固定底座二。本发明通过三级消能机构实现了多级消能，逐级启动，不仅达到最大程度上消能的目的，还最大效率的实现了消能，对不同的车型和撞击力，可以启动相应等级的消能机构，适用性更广、更安全可靠。

Description

一种多级自动电磁防撞护栏及其防护方法
技术领域
本发明涉及公路护栏技术领域，尤其涉及一种多级自动电磁防撞护栏及其防护方法。
背景技术
随着经济建设不断发展，交通运输日益繁忙。交通事故是目前公路地段或公路桥梁地段发生最为频繁。为了减少交通事故发生，在公路两旁分别安装有各种各样的防护栏，由于护栏杆为由铁质结构无弹性，刚性护栏这类护栏的防护能力强，但是汽车与护栏相撞时，在瞬间冲击荷载的作用下，护栏基本上不移动、不变形，碰撞过程中的能量吸收一是靠汽车本身的塑性变形，二是靠汽车与护栏之间的摩擦接触，三是靠汽车沿着护栏的爬高和汽车行驶方向的改变。对事故车辆和乘员的冲击伤害，特别是在事故多发的弯道路段和分叉路口交界处，往往会造成大型车辆的解体从而失控，或严重伤害甚至死亡。
在一些特殊路段，特别容易出现车撞上护栏的现象，例如道路中间带、桥面边缘、高速公路下坡路段、道路急转弯路段、高速公路出匝道分叉口、交通安全反向坡道底部等，特别类似于跨江跨海大桥桥面防撞护栏处，这时就需要一种特定的防撞护栏去尽量的减小损失，保证乘员的安全。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种多级自动电磁防撞护栏及其防护方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种多级自动电磁防撞护栏，包括固定支撑机构、一级消能机构、二级消能机构和三级消能机构，所述固定支撑机构包括主钢板、支撑柱、固定底座一、支撑角板和固定底座二，所述主钢板的两侧固定连接有支撑柱，所述支撑柱有两个且分别固定连接在主钢板的两侧，所述支撑柱的底端延伸至主钢板的底部并固定连接有固定底座一，支撑角板固定连接在主钢板的一侧，支撑角板的底端固定连接有固定底座二；
所述一级消能机构设置在远离主钢板的一侧，所述二级消能机构和三级消能机构设置在主钢板和一级消能机构之间；
所述一级消能机构包括塑料罩、水筒、空心钢管、滑板、弹簧、压板，所述副钢板远离主钢板的一侧设置有塑料罩，所述塑料罩有若干个并分成上下两排，且两排塑料罩位于相互靠近的一侧开设有滑孔，且两排所述塑料罩之间设置有水筒，所述水筒的内侧穿过有空心钢管，所述空心钢管的两端分别从滑孔内穿过，两排所述塑料罩相互远离的一侧内壁分别开设有滑槽，滑槽和滑孔分别滑动连接有滑板，且滑板之间固定连接有压板，所述压板的一侧与副钢板之间设置有弹簧，所述压板的另一侧与空心钢管接触连接；
所述二级消能机构包括副钢板、液压杆、大弹簧，所述副钢板设置在主钢板远离支撑角板的一侧，所述液压杆固定连接在主钢板和副钢板之间，所述液压杆的杆体外侧设置有大弹簧，所述液压杆包括主筒和副杆，所述主筒的一端外壁固定套设有环形安装板；
所述三级消能机构包括滑动变阻器、环形安装板、滑动变阻器推柄、斜推板、铁芯、线圈，所述滑动变阻器安装在环形安装板的一侧，所述滑动变阻器的一侧固定连接有滑动变阻器推柄，所述副钢板的一侧固定连接有斜推板，所述斜推板与滑动变阻器推柄相互靠近的一端均为斜面结构并相互平行，所述主钢板和副钢板相互靠近的一侧的中部固定设置有铁芯，所述铁芯的外侧缠绕套设有线圈，所述主钢板的一侧安装有电源，所述电源、滑动变阻器和两个所述线圈之间连接有导线。
优选的，所述主钢板和副钢板的一侧分别固定安装有线缆卡箍，并对导线进行固定。
优选的，所述支撑角板的底部与固定底座二之间、支撑角板的顶部与支撑柱之间均固定连接有加强筋。
优选的，所述大弹簧设置在副钢板和环形安装板之间，且大弹簧套设在副杆的杆体外侧。
优选的，所述副钢板和压板的一侧均固定安装有弹簧固定座，且弹簧的两端分别固定套设在弹簧固定座的一端外侧。
优选的，所述水筒为圆筒形结构，且水筒内注满有清水。
优选的，所述固定底座一和固定底座二均开设有若干个地钉安装孔。
优选的，所述一种多级自动电磁防撞护栏的防护方法，包括以下步骤：
步骤一，计算不同型号的汽车所产生的撞击力的大小，将汽车分为四种型号：小车、轻型车、中型车和大型车，使用冲量公式(1)计算汽车的撞击力F，
F×t＝m×v (1)
F：汽车的撞击力，单位KN；
t：撞击的时间，这里默认为0.5s；
m：车货总重量,单位kg；
v：汽车撞上护栏的速度，这里取30km/h-200km/h；
根据四种汽车型号的重量，可以计算出每种车型撞上护栏所产生的撞击力。
步骤二，计算电磁铁产生电磁力Fd，由公式(2)计算，
Fd＝(N2AμI2)/4δ2 (2)
Fd：电磁铁产生的电磁力，单位KN；
N：线圈匝数；
A：铁芯的横截面积，单位m2；
μ：磁导率，为定值，单位H/m；
I：通入的电流大小，单位A；
δ：气隙长度即行程，单位m；
步骤三，认为产生的电磁力Fd抵消撞击力F，根据公式(1)和公式(2)，得到所需通入电流的大小为：
Figure BDA0002802052180000041
步骤四，由于公式(3)的参数较多，且形式复杂，故引入流变系数
Figure BDA0002802052180000051
以简化公式(3)，简化后得到电流公式为：
Figure BDA0002802052180000052
步骤五，将2000KN和5000KN的力带入公式(4)，计算所需要的相应电流大小分别为：
Figure BDA0002802052180000053
Figure BDA0002802052180000054
步骤六，通过设置二种撞击力的临界值分别为2000KN、5000KN，此时滑动变阻器推柄分别位于滑动变阻器的两端，一旦达到撞击力的临界值，滑动变阻器推柄推动滑动变阻器使其阻值逐渐变小，根据欧姆定律I＝U/R知，可调节通过线圈的电流增大，以实现通过改变电流大小控制电磁力变化，针对不同的撞击力开启相应的电磁力；
步骤七，当汽车撞上多级自动电磁防撞护栏时，启动三级消能，且逐级启动；
S1、一级消能，当撞击力在0-500KN之间时，汽车首先撞上的是水筒，水筒内侧连接有空心钢管，随着水筒破损，塑料罩启动防撞而产生形变，并随后使得空心钢管防撞也产生形变，空心钢管受到的冲击力通过滑板带动压板滑动并将弹簧进行压缩，从而实现对撞击的一级缓冲；
S2、二级消能，当撞击力在500-2000KN之间，一级消能机构都挡不住汽车的撞击时，此时汽车的撞击力会通过副钢板抵抗并传递到主钢板，直至副钢板屈服变形，使主钢板和副钢板之间的液压杆压缩并带动大弹簧压缩，液压杆和大弹簧进行双重屈服消能，对冲击进行持续的缓冲；
S3、三级消能，当撞击力超过二级消能的缓冲范围后，液压杆和大弹簧屈服产生一定的形变后，斜推板的一端推动滑动变阻器推柄，并开启滑动变阻器，从而使得滑动变阻器、线圈、电源、电阻和导线形成闭合回路并形成电磁铁，此时通入电流I1，形成电磁排斥力，且主钢板和副钢板持续靠近的过程中，撞击力随之增大，滑动变阻器推柄使滑动变阻器的阻值逐渐变小，从而使通过线圈的电流增大，产生的电磁力亦随电流增大而增大，当液压杆完全收缩时，此时撞击力达到最大临界值5000KN，滑动变阻器的阻值为0，电流达到最大值为I2，产生最大的电磁力缓冲撞击力，且在这一过程中，液压杆和大弹簧依然持续屈服消能，从而实现二级消能机构和三级消能机构的无缝连接和共同作用。
与现有技术相比，本发明提供了一种多级自动电磁防撞护栏及其防护方法，具备以下有益效果：
1、本发明通过各个部件之间的相互协作，通过塑料罩、压板、滑板、弹簧、空心钢管和水筒形成一级消能机构，副钢板、液压杆和大弹簧的设置形成二级消能机构，铁芯和线圈在通电后相互排斥并形成三级消能机构，一级消能机构中水筒、塑料罩、空心钢管和弹簧的变形、破碎和压缩释放消能，二级消能机构中双向液压杆和大弹簧压缩和屈服消能，三级消能机构中电磁铁的电磁消能，实现了多级消能，达到了最大程度上消能的目的。并且各个防撞装置逐级、联动启动，使得每个装置的作用都发挥出来，最大效率的实现了消能，对不同的车型和撞击力，可以启动相应等级的消能机构，实现了分级启动和联动启动，做到需要时启动，不需要时不启动，在一定程度上节省了资源，更好地保证了交通安全。
2、本发明采用电磁铁防撞，通过改变电阻，调节输入电流，针对不同撞击力产生相应电磁力，不仅能抵抗更高强度的撞击力，提高护栏的防撞等级，还能有针对性的产生相应电磁斥力，防止车辆由于电磁力过大被弹开，保证交通安全，同时节约电能。且在主钢板后面加入支撑结构，使得主钢板能抵挡电磁铁产生的强大的排斥力，保证整个装置的安全性。
3、本发明在维修时只需更换破损部件，维修方便，既能适用于强度不大的撞击力，也适用于超强撞击力，适用性更广、更安全可靠。
4、本发明中的三级消能机构工作时无缝连接、共同作用，既提高了效率，又保障了安全。
本发明通过三级消能机构实现了多级消能，逐级启动，不仅达到最大程度上消能的目的，还最大效率的实现了消能，对不同的车型和撞击力，可以启动相应等级的消能机构，适用性更广、更安全可靠。
附图说明
图1为本发明提出的一种多级自动电磁防撞护栏的俯视结构示意图；
图2为本发明提出的一种多级自动电磁防撞护栏的部分的侧视剖面结构示意图；
图3为本发明提出的一种多级自动电磁防撞护栏的部分的侧视结构示意图；
图4为本发明提出的一种多级自动电磁防撞护栏的电路结构示意图；
图5为本发明提出的一种多级自动电磁防撞护栏的A部分的细节放大示意图。
图中：主钢板1、支撑柱2、固定底座一3、支撑角板4、固定底座二5、副钢板6、塑料罩7、压板8、滑板9、弹簧10、弹簧固定座11、空心钢管12、水筒13、液压杆14、环形安装板15、大弹簧16、滑动变阻器17、滑动变阻器推柄18、斜推板19、铁芯20、线圈21、电源22、导线23、线缆卡箍24、加强筋25、电阻26、主筒1401、副杆1402。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
实施例一
参照图1-5，一种多级自动电磁防撞护栏，包括固定支撑机构、一级消能机构、二级消能机构和三级消能机构，固定支撑机构包括主钢板1、支撑柱2、固定底座一3、支撑角板4和固定底座二5，主钢板1的两侧固定连接有支撑柱2，支撑柱2有两个且分别固定连接在主钢板1的两侧，支撑柱2的底端延伸至主钢板1的底部并固定连接有固定底座一3，支撑角板4固定连接在主钢板1的一侧，支撑角板4的底端固定连接有固定底座二5；
一级消能机构设置在远离主钢板1的一侧，二级消能机构和三级消能机构设置在主钢板1和一级消能机构之间；
一级消能机构包括塑料罩7、水筒13、空心钢管12、滑板9、弹簧10、压板8，副钢板6远离主钢板1的一侧设置有塑料罩7，塑料罩7有若干个并分成上下两排，且两排塑料罩7位于相互靠近的一侧开设有滑孔，且两排所述塑料罩7之间设置有水筒13，水筒13的内侧穿过有空心钢管12，空心钢管12的两端分别从滑孔内穿过，两排塑料罩7相互远离的一侧内壁分别开设有滑槽，滑槽和滑孔分别滑动连接有滑板9，且滑板9之间固定连接有压板8，压板8的一侧与副钢板6之间设置有弹簧10，压板8的另一侧与空心钢管12接触连接；
二级消能机构包括副钢板6、液压杆14、大弹簧16，副钢板6设置在主钢板1远离支撑角板4的一侧，液压杆14固定连接在主钢板1和副钢板6之间，液压杆14的杆体外侧设置有大弹簧16，液压杆14包括主筒1401和副杆1402，主筒1401的一端外壁固定套设有环形安装板15；
三级消能机构包括滑动变阻器17、环形安装板15、滑动变阻器推柄18、斜推板19、铁芯20、线圈21，滑动变阻器17安装在环形安装板15的一侧，滑动变阻器17的一侧固定连接有滑动变阻器推柄18，副钢板6的一侧固定连接有斜推板19，斜推板19与滑动变阻器推柄18相互靠近的一端均为斜面结构并相互平行，主钢板1和副钢板6相互靠近的一侧的中部固定设置有铁芯20，铁芯20的外侧缠绕套设有线圈21，主钢板1的一侧安装有电源22，电源22、滑动变阻器17和两个所述线圈21之间连接有导线23。
本实施例中，一种多级自动电磁防撞护栏的防护方法，包括以下步骤：
步骤一，计算不同型号的汽车所产生的撞击力的大小，将汽车分为四种型号：小车、轻型车、中型车和大型车，使用冲量公式(1)计算汽车的撞击力，
F×t＝m×v (1)
F：汽车的撞击力，单位KN；
t：撞击的时间，这里默认为0.5s；
m：车货总重量,单位kg；
v：汽车撞上护栏的速度，这里取30km/h-200km/h；
根据四种汽车型号的重量，可以计算出每种车型撞上护栏所产生的撞击力，见表1。
表1不同车型产生的撞击力
Figure BDA0002802052180000101
Figure BDA0002802052180000111
步骤二，计算电磁铁产生电磁力Fd，由公式(2)计算，
Fd＝(N2AμI2)/4δ2 (2)
Fd：电磁铁产生的电磁力，单位KN；
N：线圈匝数；
A：铁芯的横截面积，单位m2；
μ：磁导率，为定值，单位H/m；
I：通入的电流大小，单位A；
δ：气隙长度即行程，单位m；
根据公式(2)可知，随着汽车撞击力增大，两个电磁铁之间的气隙长度δ减小，导致电磁力Fd随之增大，从而缓冲更大的撞击力F，使电磁铁装置产生不同的防撞效果。
步骤三，认为产生的电磁力Fd抵消撞击力F，根据公式(1)和公式(2)，得到所需通入电流的大小为：
Figure BDA0002802052180000112
步骤四，由于公式(3)的参数较多，且形式复杂，故引入流变系数
Figure BDA0002802052180000113
以简化公式(3)，简化后得到电流公式为：
Figure BDA0002802052180000121
步骤五，将2000KN和5000KN的力带入公式(4)，计算所需要的相应电流大小分别为：
Figure BDA0002802052180000122
Figure BDA0002802052180000123
步骤六，通过设置二种撞击力的临界值分别为2000KN、5000KN，此时滑动变阻器推柄分别位于滑动变阻器的两端，一旦达到撞击力的临界值，滑动变阻器推柄推动滑动变阻器使其阻值逐渐变小，根据欧姆定律I＝U/R可知，电阻变小从而可调节通过线圈的电流增大，以实现通过改变电流大小控制电磁力变化，针对不同的撞击力开启相应的电磁力；
步骤七，当汽车撞上多级自动电磁防撞护栏时，启动三级消能，且逐级启动；
S1、一级消能，当撞击力在0-500KN之间时，汽车首先撞上的是水筒13，水筒13内侧连接有空心钢管12，随着水筒13破损，塑料罩7启动防撞而产生形变，并随后使得空心钢管12防撞也产生形变，空心钢管12受到的冲击力通过滑板9带动压板8滑动并将弹簧10进行压缩，从而实现对撞击的一级缓冲；
S2、二级消能，当撞击力在500-2000KN之间，一级消能机构都挡不住汽车的撞击时，此时汽车的撞击力通过副钢板6抵抗且传递到主钢板1，直至副钢板6屈服变形，使主钢板1和副钢板6之间的液压杆14压缩并带动大弹簧16压缩，液压杆14和大弹簧16进行双重屈服消能，对冲击进行持续的缓冲；
S3、三级消能，当撞击力超过二级消能的缓冲范围后，液压杆14和大弹簧16屈服产生一定的形变后，斜推板19的一端推动滑动变阻器推柄18，并开启滑动变阻器17，从而使得滑动变阻器17、线圈21、电源22、电阻26和导线23形成闭合回路并形成电磁铁，此时通入电流I1，形成电磁排斥力，且主钢板1和副钢板6持续靠近的过程中，撞击力随之增大，滑动变阻器推柄18使滑动变阻器17的阻值逐渐变小，通过线圈的电流增大，产生的电磁力亦随着电流增大而增大，当液压杆14完全收缩时，此时撞击力达到最大临界值5000KN，滑动变阻器17的阻值为0，电流达到最大值为I2，产生最大的电磁力缓冲撞击力，且在这一过程中，液压杆14和大弹簧16依然持续屈服消能，从而实现二级消能机构和三级消能机构的无缝连接和共同作用。
本发明在保证了车辆不越过护栏的同时，通过三级消能机构的逐级启动，最大程度的对车辆的撞击力进行了缓冲，极大的降低了撞击力对车辆的伤害。
实施例二
如图1-5所示，本实施例与实施例1基本相同，优选地，主钢板1和副钢板6的一侧分别固定安装有线缆卡箍24，并对导线23进行固定。
本实施例中，线缆卡箍24的设置使得装置能够对导线23进行较好的收纳。
实施例三
如图1-5所示，本实施例与实施例1基本相同，优选地，支撑角板4的底部与固定底座二5之间、支撑角板4的顶部与支撑柱2之间均固定连接有加强筋25。
本实施例中，加强筋25的设置加强了主钢板1在竖直状态下的刚性，极大的增强了主钢板1的防护作用。
实施例四
如图1-5所示，本实施例与实施例1基本相同，优选地，大弹簧16设置在副钢板6和环形安装板15之间，且大弹簧16套设在副杆1402的杆体外侧。
本实施例中，套设在副杆1402的外侧，大弹簧16能够稳定的进行屈服消能。
实施例五
如图1-5所示，本实施例与实施例1基本相同，优选地，副钢板6和压板8的一侧均固定安装有弹簧固定座11，且弹簧10的两端分别固定套设在弹簧固定座11的一端外侧。
本实施例中，弹簧10能够保持住水平状态，收缩时更加稳定。
实施例六
如图1-5所示，本实施例与实施例1基本相同，优选地，水筒13为圆筒形结构，且水筒13内注满有清水。
本实施例中，水筒13在溃缩和破裂时能够达到缓冲的效果。
实施例七
如图1-5所示，本实施例与实施例1基本相同，优选地，固定底座一3和固定底座二5均开设有若干个地钉安装孔。
本实施例中，固定底座一3和固定底座二5通过地钉和地钉安装孔固定在地面上，十分的稳定，从而保证了车辆不会越过装置发生坠落和侧翻。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多级自动电磁防撞护栏，包括固定支撑机构、一级消能机构、二级消能机构和三级消能机构，其特征在于，所述固定支撑机构包括主钢板(1)、支撑柱(2)、固定底座一(3)、支撑角板(4)和固定底座二(5)，所述主钢板(1)的两侧固定连接有支撑柱(2)，所述支撑柱(2)有两个且分别固定连接在主钢板(1)的两侧，所述支撑柱(2)的底端延伸至主钢板(1)的底部并固定连接有固定底座一(3)，支撑角板(4)固定连接在主钢板(1)的一侧，支撑角板(4)的底端固定连接有固定底座二(5)；
所述一级消能机构设置在远离主钢板(1)的一侧，所述二级消能机构和三级消能机构设置在主钢板(1)和一级消能机构之间；
所述一级消能机构包括塑料罩(7)、水筒(13)、空心钢管(12)、滑板(9)、弹簧(10)、压板(8)，所述副钢板(6)远离主钢板(1)的一侧设置有塑料罩(7)，所述塑料罩(7)有若干个并分成上下两排，且两排塑料罩(7)位于相互靠近的一侧开设有滑孔，且两排所述塑料罩(7)之间设置有水筒(13)，所述水筒(13)的内侧穿过有空心钢管(12)，所述空心钢管(12)的两端分别从滑孔内穿过，两排所述塑料罩(7)相互远离的一侧内壁分别开设有滑槽，滑槽和滑孔分别滑动连接有滑板(9)，且滑板(9)之间固定连接有压板(8)，所述压板(8)的一侧与副钢板(6)之间设置有弹簧(10)，所述压板(8)的另一侧与空心钢管(12)接触连接；
所述二级消能机构包括副钢板(6)、液压杆(14)、大弹簧(16)，所述副钢板(6)设置在主钢板(1)远离支撑角板(4)的一侧，所述液压杆(14)固定连接在主钢板(1)和副钢板(6)之间，所述液压杆(14)的杆体外侧设置有大弹簧(16)，所述液压杆(14)包括主筒(1401)和副杆(1402)，所述主筒(1401)的一端外壁固定套设有环形安装板(15)；
所述三级消能机构包括滑动变阻器(17)、环形安装板(15)、滑动变阻器推柄(18)、斜推板(19)、铁芯(20)、线圈(21)，所述滑动变阻器(17)安装在环形安装板(15)的一侧，所述滑动变阻器(17)的一侧固定连接有滑动变阻器推柄(18)，所述副钢板(6)的一侧固定连接有斜推板(19)，所述斜推板(19)与滑动变阻器推柄(18)相互靠近的一端均为斜面结构并相互平行，所述主钢板(1)和副钢板(6)相互靠近的一侧的中部固定设置有铁芯(20)，所述铁芯(20)的外侧缠绕套设有线圈(21)，所述主钢板(1)的一侧安装有电源(22)，所述电源(22)、滑动变阻器(17)和两个所述线圈(21)之间连接有导线(23)。
2.根据权利要求1所述的一种多级自动电磁防撞护栏，其特征在于，所述主钢板(1)和副钢板(6)的一侧分别固定安装有线缆卡箍(24)，并对导线(23)进行固定。
3.根据权利要求1所述的一种多级自动电磁防撞护栏，其特征在于，所述支撑角板(4)的底部与固定底座二(5)之间、支撑角板(4)的顶部与支撑柱(2)之间均固定连接有加强筋(25)。
4.根据权利要求1所述的一种多级自动电磁防撞护栏，其特征在于，所述大弹簧(16)设置在副钢板(6)和环形安装板(15)之间，且大弹簧(16)套设在副杆(1402)的杆体外侧。
5.根据权利要求1所述的一种多级自动电磁防撞护栏，其特征在于，所述副钢板(6)和压板(8)的一侧均固定安装有弹簧固定座(11)，且弹簧(10)的两端分别固定套设在弹簧固定座(11)的一端外侧。
6.根据权利要求1所述的一种多级自动电磁防撞护栏，其特征在于，所述水筒(13)为圆筒形结构，且水筒(13)内注满有清水，所述固定底座一(3)和固定底座二(5)均开设有若干个地钉安装孔。
7.根据权利要求1所述的一种多级自动电磁防撞护栏的防护方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将汽车分为四种型号:小车、轻型车、中型车和大型车，使用冲量公式F×t＝m×v计算汽车的撞击力F,根据四种汽车型号的重量，计算出每种车型撞上护栏所产生的撞击力F；
步骤二，由公式Fd＝(N2AμI2)/4δ2计算电磁铁产生的电磁力Fd；
步骤三，认为产生的电磁力Fd抵消撞击力F，由此计算需通入电流大小为
Figure FDA0002802052170000031
步骤四，引入流变系数
Figure FDA0002802052170000032
简化电流公式为
Figure FDA0002802052170000033
步骤五，将2000KN和5000KN的力带入简化电流公式，计算所需要的相应电流大小分别为
Figure FDA0002802052170000034
和
Figure FDA0002802052170000035
步骤六，设置二种撞击力的临界值分别为2000KN、5000KN，一旦达到撞击力的临界值，滑动变阻器推柄(18)推动滑动变阻器(17)使其阻值逐渐变小，根据欧姆定律I＝U/R知，可调节通过线圈(21)的电流增大，以实现通过改变电流大小控制电磁力变化，针对不同的撞击力开启相应的电磁力；
步骤七，当汽车撞上多级自动电磁防撞护栏时，启动三级消能，且逐级启动；
S1、一级消能，当撞击力在0-500KN之间时，汽车首先撞上的是水筒(13)，水筒(13)内侧连接有空心钢管(12)，随着水筒(13)破损，塑料罩(7)启动防撞而产生形变，并随后使得空心钢管(12)防撞也产生形变，空心钢管(12)受到的冲击力通过滑板(9)带动压板(8)滑动并将弹簧(10)进行压缩，从而实现对撞击的一级缓冲；
S2、二级消能，当撞击力在500-2000KN之间，一级消能机构都挡不住汽车的撞击时，此时汽车的撞击力通过副钢板(6)抵抗并传递到主钢板(1)，直至副钢板(6)屈服变形，使主钢板(1)和副钢板(6)之间的液压杆(14)压缩并带动大弹簧(16)压缩，液压杆(14)和大弹簧(16)进行双重屈服消能，对冲击进行持续的缓冲；
S3、三级消能，当撞击力超过二级消能的缓冲范围后，液压杆(14)和大弹簧(16)屈服产生一定的形变后，斜推板(19)的一端推动滑动变阻器推柄(18)，并开启滑动变阻器(17)，从而使得滑动变阻器(17)、线圈(21)、电源(22)、电阻(26)和导线(23)形成闭合回路并形成电磁铁，此时通入电流I1，形成电磁排斥力，且主钢板(1)和副钢板(6)持续靠近的过程中，撞击力随之增大，滑动变阻器推柄(18)使滑动变阻器(17)的阻值逐渐变小，通过线圈(21)的电流增大，产生的电磁力亦随电流增大而增大，当液压杆(14)完全收缩时，此时撞击力达到最大临界值5000KN，滑动变阻器(17)的阻值为0，电流达到最大值为I2，产生最大的电磁力缓冲撞击力，且在这一过程中，液压杆(14)和大弹簧(16)依然持续屈服消能，从而实现二级消能机构和三级消能机构的无缝连接和共同作用。
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