CN113250112A - 一种用于高速收费站防冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高速公路设施技术领域，具体公开了一种用于高速收费站防冲装置；包括预埋式箱体，预埋式箱体中转动设置有圆柱形滚筒，所述圆柱形滚筒的上表面连接有竖直档杆，圆柱形滚筒的内部开设有圆柱形内腔，所述圆柱形内腔的右端开设有条形凹槽，条形凹槽中设置有条形钉板，条形钉板上连接有多个插入对应钉孔中的扎胎钉，圆柱形内腔中转动设置有与条形钉板相抵接的凸轮柱，驱动电机与驱动杆外端之间连接有单向传动机构；本发明公开的高速收费站防冲装置其结构设置巧妙，不仅具有较好的防冲效果，而且能够对强行冲出收费站的车辆进行扎胎强制停车，其使用效果优异。

Description

一种用于高速收费站防冲装置

技术领域

本发明涉及高速公路设施技术领域，具体公开了一种用于高速收费站防冲装置。

背景技术

收费站是用来对通行车辆收取通行费用的设施，由于传统的高速收费站主要是通过竖直档杆对车辆进行拦截收取相关收费，但是其防冲效果不佳。随着我国进入高速公路车辆的增多，为逃避高速公路收费而出现的收费站冲卡闯杆现象也时有发生，不仅会造成高速公路设施的损坏，也会造成对财政收入的损失，同时也对收费站工作人员的安全造成威胁。

例如申请号为2020212952139的实用新型就公开了一种高速收费站的竖栏杆机，包括框体，框体上端面固定安装有加固板，框体前端面靠近下端位置处转动连接有活动门，活动门与框体之间转动连接有铰链，伺服电机与外部电源和外部开关电性连接，拿捏把手环形外表面包裹有橡胶软垫，橡胶软垫环形外表面开设有防滑纹，直接打开伺服电机的电路开关，伺服电机电路开关打开后，便有效带动转动齿轮进行转动，转动齿轮转动时，因转动齿轮与滑动板之间啮合连接，故转动齿轮转动时，能够带动滑动板进行移动，滑动板在滑动过程中，通过滑块和滑槽的滑动限定作用，有效的使滑动板进行滑动，便能够有效的控制转动板进行伸长和收缩，使挡杆能够进行伸缩处理，增强了装置本体的实用性；该实用新型公开的即为目前高速收费站上最为常见的对车辆进行拦截的装置，其结构简单、使用方便，但是其对车辆的拦截防冲效果较差，车辆强行冲过时其无法将车辆拦停。因此，针对传统高速收费站的竖直档杆机其拦截防冲效果较差的不足，设计一种能够对强行冲过车辆进行拦截的用于高速收费站防冲装置是一种有待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对传统高速收费站的竖直档杆机其拦截防冲效果较差的不足，设计一种能够对强行冲过车辆进行拦截的用于高速收费站防冲装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于高速收费站防冲装置，包括预埋式箱体，所述预埋式箱体的内部开设有滚筒腔，所述预埋式箱体的一端面设置有驱动传动箱，所述滚筒腔中转动设置有圆柱形滚筒，所述圆柱形滚筒的上表面固定连接有一组竖直设置的竖直档杆，所述圆柱形滚筒的内部开设有圆柱形内腔，所述圆柱形内腔的右端开设有条形凹槽，位于所述条形凹槽一侧的圆柱形滚筒外圆面开设有平面，且所述平面上开设有多个与条形凹槽相连通的钉孔，所述条形凹槽中设置有条形钉板，所述条形钉板与条形凹槽的内槽壁之间连接有若干第一弹簧，所述条形钉板上连接有多个插入对应钉孔中的扎胎钉，所述圆柱形内腔中转动设置有与条形钉板相抵接的凸轮柱，所述圆柱形滚筒靠近驱动传动箱一侧的端面上连接有中空滚筒轴，所述凸轮柱的端面上连接有伸出中空滚筒轴的驱动杆，所述驱动传动箱中安装有驱动电机，所述驱动电机与驱动杆外端之间连接有单向传动机构，所述中空滚筒轴的端部外圆面上设置有齿圈，所述齿圈上啮合有驱动齿轮，所述驱动齿轮上连接有转动轴，所述转动轴的端部设置有从动带轮，所述驱动电机的输出轴上设置有主动带轮，且所述主动带轮与从动带轮之间设置有三角带。

作为上述方案的进一步设置，所述单向传动机构包括与驱动杆端部相连接的转盘以及与驱动电机输出轴端部相连接的棘轮，所述转盘的外侧面开设有棘轮转动槽，所述棘轮转动槽上呈环形阵列开设有多个棘爪收纳槽，每个所述棘爪收纳槽中转动连接有棘爪，且所述棘爪与棘爪收纳槽的内槽壁之间连接有第二弹簧，所述棘轮设置在棘轮转动槽中，且每个所述棘爪与棘轮上的棘齿相抵接。

作为上述方案的进一步设置，所述圆柱形滚筒的外圆面下端开设有一排限位柱插孔，所述预埋式箱体的下端设置有内腔，所述内腔中设置有升降装置，所述升降装置的上端连接有升降板，所述升降板的上表面连接有能够插入对应限位柱插孔中的限位插销。

作为上述方案的进一步设置，所述升降装置为电动伸缩杆、液压缸或气缸其中的一种。

作为上述方案的进一步设置，所述圆柱形滚筒上设置的竖直档杆不少于四根，且每相邻两个竖直档杆之间的距离不超过50cm。

作为上述方案的进一步设置，位于所述滚筒腔左侧的预埋式箱体上表面开设有与每个竖直档杆相对应的竖直档杆转动收纳槽。

作为上述方案的进一步设置，所述条形钉板朝向凸轮柱的一侧面设置成向外凸起的弧形面，且所述弧形面与凸轮柱相抵接。

作为上述方案的进一步设置，所述条形钉板上设置的多个扎胎钉呈矩形阵列规则布置。

作为上述方案的进一步设置，所述驱动电机为带有减速机的步进电机或伺服电机其中的一种。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1）本发明公开的高速收费站防冲装置其通过电机驱动预埋式箱体中的圆柱形滚筒实现0-90°的转动，使得圆柱形滚筒上表面连接的竖直档杆竖起和转至与地面平行，当竖直档杆竖起时能够对收费站的车辆进行拦截，而且其防冲撞效果明显优于传统的栏杆；当车辆强制冲出竖直档杆时会作用在竖直档杆上，强制将竖直档杆压至于地面平行，此时圆柱形滚筒、条形钉板会在竖直档杆的作用下会转动，并使得条形钉板转动至朝向正上方，而由于驱动杆和凸轮柱是通过单向传动机构实现传动，在圆柱形滚筒强制转动时驱动杆和凸轮柱不会随之转动，然后使得条形钉板与凸轮柱的凸起面相抵接，条形钉板上的扎胎钉从钉孔中伸出，能够将强制冲出车辆的后胎进行扎爆，实现了强行冲出收费站的车辆停车，其结构设置巧妙，不仅具有较好的防冲效果，而且能够对强行冲出收费站的车辆进行扎胎强制停车，其使用效果优异。

2）本发明还在预埋式箱体中下端的内腔中设置升降装置，其升降装置的升降端连接有升降板，在升降板上设置有限位插销，当竖直档杆竖起时其限位插销能够将插入圆柱形滚筒下表面的限位柱插孔中，从而将圆柱形滚筒进行卡死固定，能够进一步提高车辆的防冲效果；当车辆通行时只需要先控制升降装置缩短，将限位插销从限位柱插孔中抽出，然后再由电机驱动圆柱形滚筒转动90使得竖直档杆水平即可让车辆通行；整个高速收费站防冲装置其操作方便、实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明中预埋式箱体、圆柱形滚筒的内部截面结构示意图。

图3为本发明中预埋式箱体的立体结构示意图。

图4为本发明中圆柱形滚筒、单向传动机构等立体结构示意图。

图5为本发明图4中A处的放大结构示意图。

图6为本发明中单向传动机构的立体爆炸图。

图7为本发明中圆柱形滚筒的仰视立体结构示意图。

图8为本发明中条形钉板、第一弹簧和扎胎钉的立体结构示意图。

图9为本发明中升降装置、升降板和限位插销的立体结构示意图。

其中，

1-预埋式箱体，101-滚筒腔，102-内腔，103-竖直档杆转动收纳槽；

2-驱动传动箱；

3-圆柱形滚筒，301-圆柱形内腔，302-条形凹槽，303-平面，304-钉孔，305-条形钉板，306-第一弹簧，307-扎胎钉，308-凸轮柱，309-中空滚筒轴，310-驱动杆，311-驱动电机，312-齿圈，313-驱动齿轮，314-转动轴，315-从动带轮，316-主动带轮，317-三角带，318-限位柱插孔，319-升降装置，320-升降板，321-限位插销；

4-单向传动机构，400-棘轮，401-转盘，402-棘轮转动槽，403-棘爪收纳槽，404-棘爪，405-第二弹簧；

5-竖直档杆。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1~9并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

实施例1公开了一种用于高速收费站防冲装置，参考附图1、附图2、附图3和附图4，其主体包括一个预埋式箱体1，在预埋式箱体1的内部开设有滚筒腔101，同时在预埋式箱体1的一端面设置有驱动传动箱2。在滚筒腔101中转动设置有圆柱形滚筒3，圆柱形滚筒3的上表面固定连接有一组竖直设置的竖直档杆5，在设置时圆柱形滚筒3上设置的竖直档杆5不少于四根，并且每相邻两个竖直档杆5之间的距离不超过50cm。

在圆柱形滚筒3的内部开设有圆柱形内腔301，圆柱形内腔301的右端开设有条形凹槽302，位于条形凹槽302一侧的圆柱形滚筒3外圆面开设有平面303，并且平面303上开设有多个与条形凹槽302相连通的钉孔304。参考附图8，在条形凹槽302中设置有条形钉板305，条形钉板305与条形凹槽302的内槽壁之间连接有若干第一弹簧306，条形钉板305上连接有多个插入对应钉孔304中的扎胎钉307，其扎胎钉307在设置时呈矩形阵列规则布置连接在条形钉板305上。

参考附图2、附图5和附图6，在圆柱形内腔301中转动设置有与条形钉板305相抵接的凸轮柱308，在设置时条形钉板305朝向凸轮柱308的一侧面设置成向外凸起的弧形面，并将弧形面与凸轮柱308相抵接。圆柱形滚筒3靠近驱动传动箱2一侧的端面上连接有中空滚筒轴309，凸轮柱308的端面上连接有伸出中空滚筒轴309的驱动杆310，驱动传动箱2中安装有驱动电机311，其驱动电机311为带有减速机的步进电机或伺服电机其中的一种，其步进电机或伺服电机能够精准实现0-90的角度转动。在驱动电机311与驱动杆310外端之间连接有单向传动机构4。在中空滚筒轴309的端部外圆面上设置有齿圈312，齿圈312上啮合有驱动齿轮313，驱动齿轮313上连接有转动轴314，转动轴314的端部设置有从动带轮315，驱动电机311的输出轴上设置有主动带轮316，并且主动带轮316与从动带轮315之间设置有三角带317。

参考附图6，该单向传动机构4包括与驱动杆310端部相连接的转盘401以及与驱动电机311输出轴端部相连接的棘轮400，转盘401的外侧面开设有棘轮转动槽402，棘轮转动槽402上呈环形阵列开设有多个棘爪收纳槽403，每个棘爪收纳槽403中转动连接有棘爪404，且棘爪404与棘爪收纳槽403的内槽壁之间连接有第二弹簧405，棘轮400设置在棘轮转动槽402中，并且每个棘爪404与棘轮400上的棘齿相抵接，通过上述棘轮400、棘爪404等结构的设计能够使得转盘401和驱动杆310的单向传动，当圆柱形滚筒3强制转动时转盘401和驱动杆310不会随之转动。

实施例2

实施例2公开了一种基于实施1基础上改进的用于高速收费站防冲装置，参考附图1、附图2、附图3和附图4，其主体包括一个预埋式箱体1，在预埋式箱体1的内部开设有滚筒腔101，同时在预埋式箱体1的一端面设置有驱动传动箱2。在滚筒腔101中转动设置有圆柱形滚筒3，圆柱形滚筒3的上表面固定连接有一组竖直设置的竖直档杆5，在设置时圆柱形滚筒3上设置的竖直档杆5不少于四根，并且每相邻两个竖直档杆5之间的距离不超过50cm。

在圆柱形滚筒3的内部开设有圆柱形内腔301，圆柱形内腔301的右端开设有条形凹槽302，位于条形凹槽302一侧的圆柱形滚筒3外圆面开设有平面303，并且平面303上开设有多个与条形凹槽302相连通的钉孔304。在条形凹槽302中设置有条形钉板305，条形钉板305与条形凹槽302的内槽壁之间连接有若干第一弹簧306，参考附图8，条形钉板305上连接有多个插入对应钉孔304中的扎胎钉307，其扎胎钉307在设置时呈矩形阵列规则布置连接在条形钉板305上。

参考附图2、附图5和附图6，在圆柱形内腔301中转动设置有与条形钉板305相抵接的凸轮柱308，在设置时条形钉板305朝向凸轮柱308的一侧面设置成向外凸起的弧形面，并将弧形面与凸轮柱308相抵接。圆柱形滚筒3靠近驱动传动箱2一侧的端面上连接有中空滚筒轴309，凸轮柱308的端面上连接有伸出中空滚筒轴309的驱动杆310，驱动传动箱2中安装有驱动电机311，其驱动电机311为带有减速机的步进电机或伺服电机其中的一种，其步进电机或伺服电机能够精准实现0-90的角度转动。在驱动电机311与驱动杆310外端之间连接有单向传动机构4。在中空滚筒轴309的端部外圆面上设置有齿圈312，齿圈312上啮合有驱动齿轮313，驱动齿轮313上连接有转动轴314，转动轴314的端部设置有从动带轮315，驱动电机311的输出轴上设置有主动带轮316，并且主动带轮316与从动带轮315之间设置有三角带317。

参考附图6，该单向传动机构4包括与驱动杆310端部相连接的转盘401以及与驱动电机311输出轴端部相连接的棘轮400，转盘401的外侧面开设有棘轮转动槽402，棘轮转动槽402上呈环形阵列开设有多个棘爪收纳槽403，每个棘爪收纳槽403中转动连接有棘爪404，且棘爪404与棘爪收纳槽403的内槽壁之间连接有第二弹簧405，棘轮400设置在棘轮转动槽402中，并且每个棘爪404与棘轮400上的棘齿相抵接，通过上述棘轮400、棘爪404等结构的设计能够使得转盘401和驱动杆310的单向传动。

本实施例2的改进之处参考附图2、附图7和附图8，还在圆柱形滚筒3的外圆面下端开设有一排限位柱插孔318。同时在预埋式箱体1的下端设置有内腔102，内腔102中设置有升降装置319，在具体设置时其升降装置319可选用电动伸缩杆、液压缸或气缸其中的一种。在升降装置319的上端连接有升降板320，升降板320的上表面连接有能够插入对应限位柱插孔318中的限位插销321。当竖直档杆5处于竖直状态时，其升降装置319能够将限位插销321插入圆柱形滚筒3下表面的限位柱插孔318中，从而进一步将圆柱形滚筒3进行卡死固定，有效提高了整个高速收费站的防冲效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于高速收费站防冲装置，包括预埋式箱体（1），所述预埋式箱体（1）的内部开设有滚筒腔（101），所述预埋式箱体（1）的一端面设置有驱动传动箱（2），其特征在于，所述滚筒腔（101）中转动设置有圆柱形滚筒（3），所述圆柱形滚筒（3）的上表面固定连接有一组竖直设置的竖直档杆（5），所述圆柱形滚筒（3）的内部开设有圆柱形内腔（301），所述圆柱形内腔（301）的右端开设有条形凹槽（302），位于所述条形凹槽（302）一侧的圆柱形滚筒（3）外圆面开设有平面（303），且所述平面（303）上开设有多个与条形凹槽（302）相连通的钉孔（304），所述条形凹槽（302）中设置有条形钉板（305），所述条形钉板（305）与条形凹槽（302）的内槽壁之间连接有若干第一弹簧（306），所述条形钉板（305）上连接有多个插入对应钉孔（304）中的扎胎钉（307），所述圆柱形内腔（301）中转动设置有与条形钉板（305）相抵接的凸轮柱（308），所述圆柱形滚筒（3）靠近驱动传动箱（2）一侧的端面上连接有中空滚筒轴（309），所述凸轮柱（308）的端面上连接有伸出中空滚筒轴（309）的驱动杆（310），所述驱动传动箱（2）中安装有驱动电机（311），所述驱动电机（311）与驱动杆（310）外端之间连接有单向传动机构（4），所述中空滚筒轴（309）的端部外圆面上设置有齿圈（312），所述齿圈（312）上啮合有驱动齿轮（313），所述驱动齿轮（313）上连接有转动轴（314），所述转动轴（314）的端部设置有从动带轮（315），所述驱动电机（311）的输出轴上设置有主动带轮（316），且所述主动带轮（316）与从动带轮（315）之间设置有三角带（317）。

2.根据权利要求1所述的一种用于高速收费站防冲装置，其特征在于，所述单向传动机构（4）包括与驱动杆（310）端部相连接的转盘（401）以及与驱动电机（311）输出轴端部相连接的棘轮（400），所述转盘（401）的外侧面开设有棘轮转动槽（402），所述棘轮转动槽（402）上呈环形阵列开设有多个棘爪收纳槽（403），每个所述棘爪收纳槽（403）中转动连接有棘爪（404），且所述棘爪（404）与棘爪收纳槽（403）的内槽壁之间连接有第二弹簧（405），所述棘轮（400）设置在棘轮转动槽（402）中，且每个所述棘爪（404）与棘轮（400）上的棘齿相抵接。

3.根据权利要求1所述的一种用于高速收费站防冲装置，其特征在于，所述圆柱形滚筒（3）的外圆面下端开设有一排限位柱插孔（318），所述预埋式箱体（1）的下端设置有内腔（102），所述内腔（102）中设置有升降装置（319），所述升降装置（319）的上端连接有升降板（320），所述升降板（320）的上表面连接有能够插入对应限位柱插孔（318）中的限位插销（321）。

4.根据权利要求3所述的一种用于高速收费站防冲装置，其特征在于，所述升降装置（319）为电动伸缩杆、液压缸或气缸其中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种用于高速收费站防冲装置，其特征在于，所述圆柱形滚筒（3）上设置的竖直档杆（5）不少于四根，且每相邻两个竖直档杆（5）之间的距离不超过50cm。

6.根据权利要求5所述的一种用于高速收费站防冲装置，其特征在于，位于所述滚筒腔（101）左侧的预埋式箱体（1）上表面开设有与每个竖直档杆（4）相对应的竖直档杆转动收纳槽（103）。

7.根据权利要求1所述的一种用于高速收费站防冲装置，其特征在于，所述条形钉板（305）朝向凸轮柱（308）的一侧面设置成向外凸起的弧形面，且所述弧形面与凸轮柱（308）相抵接。

8.根据权利要求7所述的一种用于高速收费站防冲装置，其特征在于，所述条形钉板（305）上设置的多个扎胎钉（307）呈矩形阵列规则布置。

9.根据权利要求1所述的一种用于高速收费站防冲装置，其特征在于，所述驱动电机（311）为带有减速机的步进电机或伺服电机其中的一种。

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