CN203361048U - 一种防撞柔性栏杆及其栏杆机 - Google Patents
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Abstract
一种防撞柔性栏杆及其栏杆机，特别适用于高速公路收费口ETC车道。柔性栏杆为长条、杆状，一端定位设置转动轴、并借转轴与栏杆机中的驱动机构连接。栏杆至少分成两段，相邻两段之间借弹性联轴节的结构实现撞击时产生阻抗转动吸收能量以及外力消失后自动复位。即使栏杆机启闭时栏杆避让不充分到位，还可以借助柔性形变大大减少车辆撞击栏杆臂的事故的破坏性、并实现自动复位。
Description
技术领域
本实用新型涉及高速公路上一种车辆通行的控制指挥装置，特别适用于高速公路收费口ETC车道的栏杆机。
背景技术
高速公路不停车收费系统，又称电子收费系统，简称ETC系统。在ETC系统中所配套的设备中，高速电动栏杆机是必不可少的。目前高速公路收费站使用的高速电动栏杆机为垂直起落栏杆臂。如果在通行方向上，栏杆起、落速度控制的时间间隔不能保证车辆的无阻通行，或是通行车辆由于种种原因导致通行速度过快、或者是过慢，则栏杆被撞击事故的发生都是不可避免的。如何保护栏杆以及栏杆机内部的电机、传动机构等问题，一直是业内十分关注的问题。
由于经常有未安装ETC电子标签的车辆驶入ETC车道，所以将ETC车道设计成为无阻通道是不可能的，也起不到在通关站口设置控制、指挥设备来控制、调节车辆流量的管理初衷。正常贴有电子标签车辆未能完成交易，也会造成车辆直接撞击栏杆的发生。栏杆被撞，则需要收费员关闭ETC车道，并人工将栏杆臂修复、并推回复位，才能重新开放车道。这就直接影响了正常管理秩序。由于ETC车道的设置导致该通道中通行速度极快，人工处理的过程中也很容易造成意外发生。当然，严重违规、恶意造成了设备损坏是不得不及时处理的。但多数事故情况还是司机操作不慎引起的轻微擦挂，严重的直接闯关是极少见的情况。封道处理并不是必要措施，关键是保障设备不产生损坏性事故而直接妨碍运转，或在轻微损坏后的图和自动复位、以保证高速公路的通行。
发明内容
本实用新型的目的在于对栏杆机中关键部件栏杆的结构进行改进，以降低在不可避免的车辆撞击时对栏杆以及整个栏杆机形成的破坏程度，提升栏杆机的抗撞能力和自动复位功能。具体的手段是采用柔性的结构实现栏杆的抗撞击和自复位功能。
为实现上述目的和效果，本实用新型采用的新的设计方案是：一种防撞柔性栏杆，柔性栏杆为长条、杆状，一端定位设置转动轴、并借转轴与栏杆机中的驱动机构连接，其特征在于：防撞柔性栏杆至少分成两段，相邻两段之间借助弹性联轴节和配套的限位机构实现柔性连接、具有外力作用下转动以及外力消失后自动复位的旋转自由度。
弹性联轴节结构中包括销轴、复位扭簧和配套的限位结构，使栏杆具有外力作用下单向转动以及外力消失后自动复位的旋转自由度。
弹性联轴节结构设计中还可以包括万向节式接头和连接于接头两段之间的复位拉簧，在接头端设置有限位法兰沿。
组成防撞柔性栏杆的每段包覆有弹性材料。
防撞柔性栏杆的自由端设置防撞滑动滚轮，该滚轮用塑胶制成借助销轴定位在防撞柔性栏杆的自由端头。
防撞柔性栏杆采用两段结构、并用于对称设置在通道两边的栏杆机组时，两段长度X1,X3的设置比为3:7—4:6。
防撞柔性栏杆采用三段结构、并用于对称设置在通道两边的栏杆机组时，三段长度X1,X2,X3的比为1:2:3—2:3:4。
栏杆的一端定位设置的转动轴是垂直向设置，借助该转动轴的设置栏杆具有在水平面内旋转的自由度。
栏杆的一端定位设置的转动轴是水平向设置，借助该转动轴的设置栏杆具有在竖直平面内旋转地自由度。
栏杆由于采用多段铰接、复位弹簧设置和配套的限位结构相结合的设计方案，使得整体具有长条，杆状的刚性外观；同时，在受到水平向的冲击力时具有产生弹性形变、化解、吸收冲击能量的能力，因此而大大消减了对杆体以及连接杆体主机部件的损害程度。如果再加上进一步改进的辅助措施，就可以极大地化解因种种意外产生的损坏设备的程度，并且实现不严重的意外碰撞下自动复位、而不必要封道处理。
出于同一发明构思，本实用新型中的以上栏杆结构设计可以直接应用到不同启闭形式的栏杆机中形成各种型号的栏杆机。栏杆机采用双机组对称结构、对称设置在通道两边。
因此，本实用新型的应用实例中包括启闭机结构中采用了水平面内的旋转驱动机构进行实现栏杆启闭的栏杆机。
以上的栏杆机中结构中包括栏杆和栏杆启闭的驱动装置，关键在于：栏杆机中直接采用了上述防撞柔性栏杆的设计：长条、杆状，一端定位设置转动轴、并借转轴与栏杆机中的水平旋转的驱动机构连接，防撞柔性栏杆至少分成两段，相邻两段之间借助销轴、复位弹簧和配套的限位机构实现铰接和实现外力作用下单向转动，旋转方向与车辆前进的方向相关。以及外力消失后，产生形变的栏杆可以自动旋转复位。
在以上结构的栏杆机，栏杆无论在静止或者是启、闭过程中，从司机的位置看，栏杆总处于正前方。如果栏杆与前进车辆产生接触、甚至碰撞，均可以由于本栏杆的柔性结构设计而大大削弱对栏杆及其整机结构的撞击破坏程度，并保证肇事车辆可以顺利通过和栏杆机制动复位。这正是本实用新型希望得到的技术效果。
本实用新型的应用还包括栏杆机结构中采用在竖直平面内的旋转的驱动机构实现栏杆启闭的栏杆机。
以上结构中也包括栏杆和栏杆启闭的驱动装置，关键在于：栏杆机中也直接采用了上述防撞柔性栏杆的设计：长条、杆状，一端定位设置转动轴、并借转轴与栏杆机中的水平旋转的驱动机构连接，防撞柔性栏杆至少分成两段，相邻两段之间借助销轴、复位弹簧和配套的限位机构实现铰接和实现外力作用下单向转动，旋转方向与车辆前进的方向垂直。以及外力消失后，产生形变的栏杆也可以自动旋转复位。
从司机的位置看，栏杆总处于正前方的一个竖直平面内。如果栏杆与前进车辆产生接触、甚至碰撞，也可以由于本栏杆的柔性结构设计而大大吸收对栏杆及其整机结构的冲击能量，转化为栏杆的形变势能，用以保证肇事车辆可以顺利通过和栏杆机自动复位。也能实现本实用新型希望得到的技术效果。
附图说明
图1是垂直向启闭的柔性栏杆的结构示意图；
图2是水平向启闭的柔性栏杆结构示意图；
图3是垂直向启闭的三段结构柔性栏杆机结构示意图；
图4栏杆各段具有单方向旋转自由度的的弹性连接结构示意图；
图5栏杆各段具有万向旋转自由度的的弹性连接结构示意图；
图6是栏杆机组的道口布置示意图。
其中图标1代表弹性联轴节，1-1是销轴，1-2是复位扭簧，1-3是万向节式接头，1-4是复位拉簧，3是弹性材料，3-1是防撞滑动滚轮，4是销轴，X1代表栏杆定位段的长度，X2代表栏杆中间段的长度，X3代表栏杆自由段的长度。
下面结合附图进一步说明本实用新型的发明目的是如何实现的。
具体实施方式
本实用新型的核心创造思想是借助防撞柔性栏杆的结构设计改进，实现对高速公路ETC通道设置的栏杆机实现的改进，以适应快速通行的需要。
一种防撞柔性栏杆，柔性栏杆为长条、杆状，一端定位设置转动轴、并借转轴与栏杆机中的驱动机构连接，关键设计在于：防撞柔性栏杆至少分成两段，相邻两段之间借助弹性联轴节1和配套的限位机构实现柔性连接、具有外力作用下转动以及外力消失后自动复位的旋转自由度。
弹性联轴节1具体设计结构中包括销轴1-1、复位扭簧1-2和配套的限位结构，使栏杆具有外力作用下单向转动以及外力消失后自动复位的旋转自由度。
弹性联轴节1进一步改进的结构中包括万向节式接头1-3和连接于接头两段之间的复位拉簧1-4，在接头端设置有限位法兰沿。
以上的改进可以适应任何方向来的撞击。
进一步的改进是组成防撞柔性栏杆的每段包覆弹性材料3。
防撞柔性栏杆的自由端设置防撞滑动滚轮3-1，该滚轮用塑胶制成借助销轴4定位在防撞柔性栏杆的自由端头。
防撞柔性栏杆采用两段结构、并用于对称设置在通道两边的栏杆机组形式时，两段X1、X3长度的设置比为3:7—4:6。
防撞柔性栏杆采用三段结构、并用于对称设置在通道两边的栏杆机组时，三段长度X1、X2、X3的比为1:2:3—2:3:4。
直接应用防撞柔性栏杆可以组成多种形式的防撞柔栏杆机。在实用结构中包括栏杆和栏杆启闭的驱动装置。实用例之一为：栏杆结构直接采用上述防撞柔性栏杆结构，且以上栏杆的一端定位设置的转动轴是垂直向设置，借助该转动轴设置栏杆具有在水平面内旋转地自由度。
以上结构采用双机组对称布置、对称设置在通道两边。
防撞柔栏杆机实用例之二的结构中也包括栏杆和栏杆启闭的驱动装置。关键在于：其中栏杆结构也是直接采用上述防撞柔性栏杆结构，栏杆的一端定位设置的转动轴是水平向设置，借助该转动轴设置栏杆具有在竖直平面内旋转地自由度。
以上结构的栏杆机采用双机组对称结构、对称设置在通道两边.
参看附图可以发现，无论栏杆机采用水平旋转还是垂直旋转驱动，柔性结构的栏杆在受到水平向、即车辆通行方向的冲击力时，均会产生围绕着销轴1 的旋转形变，吸收冲击能量转变为栏杆的内能蓄势。如果冲击力较大、采用多段结构的栏杆会逐渐依次启动，有效缓冲撞击强度、增大吸收冲击能，达到防撞的目的。
Claims (10)
1.一种防撞柔性栏杆，柔性栏杆为长条、杆状，一端定位设置转动轴、并借转轴与栏杆机中的驱动机构连接，其特征在于：防撞柔性栏杆至少分成两段，相邻两段之间借助弹性联轴节（1）和配套的限位机构实现柔性连接、具有外力作用下转动以及外力消失后自动复位的旋转自由度。
2.根据权利要求1所说的防撞柔性栏杆，其特征在于弹性联轴节（1）结构中包括销轴（1-1）、复位扭簧（1-2）和配套的限位结构，使栏杆具有外力作用下单向转动以及外力消失后自动复位的旋转自由度。
3.根据权利要求1所说的防撞柔性栏杆，其特征在于弹性联轴节（1）结构中包括万向节式接头（1-3）和连接于接头两段之间的复位拉簧（1-4），在接头端设置有限位法兰沿。
4.根据权利要求2或3所述一种防撞柔性栏杆，其特征在于：组成防撞柔性栏杆的每段包覆有弹性材料（3）。
5.根据权利要求2或3所述一种防撞柔性栏杆，其特征在于：防撞柔性栏杆的自由端设置防撞滑动滚轮（3-1），该滚轮用塑胶制成借助销轴（4）定位在防撞柔性栏杆的自由端头。
6.根据权利要求2或3所述一种防撞柔性栏杆，其特征在于：防撞柔性栏杆采用两段结构、并用于对称设置在通道两边的栏杆机组时，两段长度（X1,X3）的设置比为3:7—4:6。
7.根据权利要求2或3所述一种防撞柔性栏杆，其特征在于：防撞柔性栏杆采用三段结构、并用于对称设置在通道两边的栏杆机组时，三段长度(X1,X2,X3)的比为1:2:3—2:3:4。
8.一种防撞柔性栏杆机，结构中包括权利要求1所述结构的栏杆，其特征在于：栏杆的一端定位设置的转动轴是垂直向设置，借助该转动轴的设置栏杆具有在水平面内旋转的自由度。
9.一种防撞柔性栏杆机，结构中包括权利要求1所述结构的栏杆，其特征在于：栏杆的一端定位设置的转动轴是水平向设置，借助该转动轴的设置栏杆具有在竖直平面内旋转地自由度。
10.根据权力要求8或9所述一种防撞柔性栏杆机，其特征在于采用双机组对称结构、对称设置在通道两边。
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2013
- 2013-05-10 CN CN 201320251558 patent/CN203361048U/zh not_active Expired - Lifetime
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