CN221235936U - 一种基于非牛顿流体的智能减速带系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于非牛顿流体的智能减速带系统，其在安装槽底部放置若干的支撑弹簧和填充有非牛顿流体的软弹性囊，可沿安装槽升降的支撑板设置于支撑弹簧和软弹性囊的顶部，支撑板的上方则通过支撑柱连接上承压体，沿道路方向位于上承压体的两侧分别铰接前承压体和挡板。由于软弹性囊被收纳于上承压体下方的安装槽内，始终不与车辆直接接触，因而可很好地保护软弹性囊，并大幅降低软弹性囊破损的可能性。另外，软弹性囊上的检测器可持续地对软弹性囊的工作状态进行检测，使得相关的管理部门可在收到软弹性囊工作出现异常的信号时，及时进行相应的维护。

Description

一种基于非牛顿流体的智能减速带系统

技术领域

本实用新型涉及交通安全防护设施，特别是涉及一种基于非牛顿流体作用进行减速防护的减速带系统。

背景技术

减速带也叫减速垄，是一种安装在公路上使经过车辆减速的交通设施，属于垂直速度控制器具之一。减速带一般设置在公路路口、学校或住宅入口等需要车辆减速慢行的路段和容易引发交通事故的路段。通过减速带的使用可以有效降低车辆速度，从而减少交通事故的风险。传统减速带一般采用硬质的橡胶、水泥或铸钢制作而成，虽然能够对车辆形成阻挡以使车辆减速，但传统减速带一般为静态且功能单一，只能提供基本的减速功能，不能根据车辆的速度进行调整，对低速通过的车辆也会产生过多的震动和冲击，影响驾驶舒适度和车辆安全。

随着技术的发展，现有技术出现了非牛顿流体减速带。这是一种利用非牛顿流体特性制造而成的减速带，减速带的外壳或者囊体的内部充注有非牛顿流体，这些非牛顿流体的粘度取决于流动速度和剪切力。具体表现为车辆快速通过非牛顿流体减速带时，非牛顿流体显现较硬的特性，使车辆减速；而在车辆缓慢通过非牛顿流体减速带时，非牛顿流体显现较软的特性，使车辆可平缓通过。

现有的非牛顿流体减速带虽然可以有效保护车速缓慢通过的车辆，避免车辆震动过剧，并较好地保护车辆和提高行驶舒适性。但现有的非牛顿流体减速带仍存在不足之处，原因在于，其内部充注有非牛顿流体的外壳或者囊体直接铺设于地面，处于裸露状态，工作时外壳或者囊体直接与车辆相互作用并承受车辆的压挤，使用过程中，外壳或者囊体容易因车辆或其他重物的重压或者撞击而发生破损并导致非牛顿流体外漏，最终导致非牛顿流体减速带失去减速效果。此外，现有的非牛顿流体减速带无法对自身工作情况(特别是对装有非牛顿流体的壳体或者囊体的工作情况)进行监控，当囊体或者壳体出现破损并导致非牛顿流体泄漏时，相关的管理部门也无法及时发现并进行相应的维护。因而，若能结合公路工程运维阶段业务点，通过设置运行状态监测模块和/或数据采集模块，并与BIM运维协同平台进行数据交互，以实现交通、设施、设备运行状态动态监测，将可提升公路路段数字感知能力，并大幅扩大非牛顿流体减速带的应用范围。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用范围更广的基于非牛顿流体的智能减速带系统，以满足不同环境的使用需要。

本实用新型所述的基于非牛顿流体的智能减速带系统，包括：

支撑板，安装于向内凹陷的安装槽内，并可沿安装槽上下移动；

软弹性囊，若干个的软弹性囊设置于安装槽底部与支撑板之间，其内部填充有非牛顿流体，可视受压情况而发生不同程度的形变；

支撑弹簧，若干个的支撑弹簧设置于安装槽底部与支撑板之间，提供缓冲和复位弹力；

前承压体，固定安装于安装槽上方的迎车面一侧；

上承压体，设置于安装槽上方，用于供车辆通行，其与前承压体相邻侧的顶部相互铰接；

挡板，设置于上承压体背向前承压体的一侧处，顶部与上承压体铰接，底部装有滚轮；以及

支撑柱，连接上承压体与支撑板，传递压力和支承力。

进一步地，支撑板的侧边装有与安装槽内壁相抵的滑轮。

进一步地，安装槽内的中部处固定安装有形成容纳腔的隔板，若干个软弹性囊叠放于容纳腔内，支撑弹簧设置于隔板与安装槽内壁之间。

进一步地，安装槽的内壁处固定安装有限制支撑板向上移动的限高器。

进一步地，隔板的顶部安装有限制支撑板向下移动的限低器。

进一步地，安装槽内壁位于限高器的上方，和安装槽的底部，分别安装有排水管。

进一步地，上承压件朝向前承压件的一侧从上向下倾斜设置，且上承压件和前承压件的相对侧之间连接有复位弹簧，而支撑柱的顶部和底部分别与上承压件和支撑板相铰接。

进一步地，还包括检测器，检测器安装于软弹性囊上，用于收集软弹性囊的工作数据。

进一步地，前承压体的迎车面前方处固定安装有立柱，立柱的迎车面一侧安装有显示速度提示标识的限速牌，立柱上安装有微波检测仪。

进一步地，立柱上设置集电箱和太阳能板，集电箱通过电线分别与太阳能板、限速牌、微波检测仪和软弹性囊上的检测器连接。

本实用新型所述的基于非牛顿流体的智能减速带系统，在公路上开挖安装槽，或者在放置于底面的支撑架、建筑物等器具的顶面设置安装槽，在安装槽内设置支撑板、软弹性囊和支撑弹簧，在安装槽上方设置供车辆行驶经过的上承压体，上承压体朝向和背向迎车面两侧的地面处，即车辆驶来的一侧的地面处装有前承压体，使车辆沿前承压体驶向上承压体，而车辆驶离的一侧处设有可移动的挡板；当车辆沿道路快速驶来时，先沿前承压体驶入上承压体的顶面，上承压体受压并通过支撑柱将压力传递至支撑板，支撑板又将压力传递至软弹性囊和支撑弹簧，软弹性囊内的非牛顿流体受到快速挤压而变硬，从而阻止上承压体和支撑板下降，实现对高速行驶车辆减速的效果；而当车辆沿道路缓慢驶来时，软弹性囊内的非牛顿流体不显现其剪切流变性能，软弹性囊和支撑弹簧分别发生弹性形变而变扁或受压收缩，支撑板沿安装槽下降，上承压体一方面相对前承压体转动，一方面也带动挡板顶部相对成承压体转动而底部通过滚轮沿地面移动，使得上承压件和挡板形成一定的坡度，以便车辆可以更加平缓地通过减速带，直至车辆通过后，减速带在软弹性囊和支撑弹簧的回弹作用下复位，且由于软弹性囊被收纳于上承压体下方的安装槽内，始终不与车辆直接接触，因而可很好地保护软弹性囊，并大幅降低软弹性囊破损的可能性，从而提高非牛顿流体减速带的使用寿命以及稳定性。另外，无论有没有车辆驶过减速带，软弹性囊上的检测器都会持续地对软弹性囊的工作状态进行检测，并将检测信号发送至控制系统或监控系统(如公路工程BIM系统)，使得相关的管理部门可在收到软弹性囊工作出现异常(如出现破损)的信号时，及时进行相应的维护。显然，本实用新型稳定性高，可提升公路路段数字感知能力，并大幅扩大非牛顿流体减速带系统的应用范围。

附图说明

图1是基于非牛顿流体的智能减速带系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

若本实用新型实施例中有涉及“第一”或者“第二”等的描述，则该“第一”或者“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种基于非牛顿流体的智能减速带系统。

本实施例中，基于非牛顿流体的智能减速带系统包括向内凹陷的安装槽，安装槽内放置有可沿安装槽上下移动的支撑板1，支撑板底面与安装槽底部之间设置有若干个软弹性囊2和支撑弹簧3，各软弹性囊内均填充有非牛顿流体，各软弹性囊上分别安装有检测其工作状态的检测器4；安装槽上方设有上承压体5，安装槽上方沿道路方向的两侧处分别设置有固定安装的前承压体6和可移动的挡板7，前承压体和挡板分别与上承压体相邻侧的顶部相互铰接，挡板背向上承压体的一侧连接有抵于支承面(如地面)的滚轮8，上承压体底部与支撑板之间还连接有支撑柱9。

如图1所示，在公路上开挖安装槽，或者在放置于底面的支撑架、建筑物等器具的顶面设置安装槽，在安装槽内设置支撑板、软弹性囊和支撑弹簧，在安装槽上方设置供车辆行驶经过的上承压体，上承压体朝向和背向迎车面两侧的地面处，即右侧的地面处装有前承压体，使车辆沿前承压体驶向上承压体，而左侧处设有可移动的挡板；当车辆沿道路快速驶来时，先沿前承压体驶入上承压体的顶面，上承压体受压并通过支撑柱将压力传递至支撑板，支撑板又将压力传递至软弹性囊和支撑弹簧，软弹性囊内的非牛顿流体受到快速挤压而变硬，从而阻止上承压体和支撑板下降，实现对高速行驶车辆减速的效果；而当车辆沿道路缓慢驶来时，软弹性囊内的非牛顿流体不显现其剪切流变性能，软弹性囊和支撑弹簧分别发生弹性形变而变扁或受压收缩，支撑板沿安装槽下降，上承压体一方面相对前承压体作逆时针转动，一方面也带动挡板顶部相对成承压体转动而底部通过滚轮沿地面向左移动，使得上承压件和挡板形成一定的坡度，以便车辆可以更加平缓地通过减速带，直至车辆通过后，减速带在软弹性囊和支撑弹簧的回弹作用下复位，且由于软弹性囊被收纳于上承压体下方的安装槽内，始终不与车辆直接接触，因而可很好地保护软弹性囊，并大幅降低软弹性囊破损的可能性，从而提高非牛顿流体减速带的使用寿命以及稳定性。另外，无论有没有车辆驶过减速带，软弹性囊上的检测器都会持续地对软弹性囊的工作状态进行检测，并将检测信号发送至控制系统或监控系统(如公路工程BIM系统)，使得相关的管理部门可在收到软弹性囊工作出现异常(如出现破损)的信号时，及时进行相应的维护。显然，本实用新型稳定性高，可提升公路路段数字感知能力，并大幅扩大非牛顿流体减速带系统的应用范围

所述的基于非牛顿流体的智能减速带系统，支撑板1的侧边装有与安装槽内壁相抵的滑轮10，以便支撑板可以更顺畅地沿安装槽上下移动。另外，安装槽内的中部处固定安装有形成容纳腔的隔板11，若干个软弹性囊2叠放于容纳腔内，支撑弹簧3设置于隔板与安装槽内壁之间，避免软弹性囊和支撑弹簧相互影响，同时，当软弹性囊出现破损并导致非牛顿流体泄露时，围板11还可以将非牛顿流体限制于容纳腔内，便于后期清理。还有，安装槽的内壁处固定安装有限制支撑板1向上移动的限高器12，以避免支撑板脱出；而隔板11的顶部则安装有限制支撑板1向下移动的限低器13，以避免软弹性囊受压过量而损坏，提高减速带的工作安全性和稳定性。除此之外，安装槽内壁位于限高器12的上方，和安装槽的底部，分别安装有排水管14，排水管连通道路排水系统，将减速带内的水排出，避免造成积水而影响减速带的工作准确性和稳定性；进一步地，安装槽内壁的排水管14与限高器的顶面平齐，以便支撑板顶面的沙尘顺利地随流水排走。

所述的基于非牛顿流体的智能减速带系统，上承压件5朝向前承压件6的一侧从上向下倾斜设置，以留出足够的转动空间，且上承压件和前承压件的相对侧之间连接有复位弹簧15，而支撑柱9的顶部和底部分别与上承压件和支撑板1相铰接，在保证能够有效传递压力的同时，提高上承压件和支撑板转动和升降的顺畅性，避免卡死现象的发生。上承压件一侧的挡板可以阻挡体积较大的杂物进入安装槽内，以保护各零部件的工作安全性，也可以实现一定程度的防水性能；同样地，上承压件1的其他各侧处也可以分别安装挡板7，以更好地进行保护。

所述的基于非牛顿流体的智能减速带系统，前承压体6的顶面倾斜设置，以便车辆可以顺利驶入；且前承压体6和上承压体5的顶面均涂刷有反光涂层，以提高车辆驾驶人能够在光线不佳的环境中看清减速带，增加驾驶安全性。另外，前承压体6的迎车面前方处固定安装有立柱16，立柱的迎车面一侧安装有显示速度提示标识的限速牌17，以方便驾驶人更准确地连接减速带的最高限速，从而降低车速至可以平缓通过减速带；立柱16上还安装有微波检测仪18，该微波检测仪会不断地检测车辆的移动速度并实时上传至公路工程BIM系统中，以实时监察该路段通行车辆的速度情况，所述的限速牌和微波检测仪可以采用有线供电，也可以在立柱16上设置集电箱19和太阳能板20，集电箱通过电线分别与太阳能板、限速牌17、微波检测仪18和软弹性囊2上的检测器4连接，从而为各用电元件提供清洁能源。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于非牛顿流体的智能减速带系统，其特征在于包括：

支撑板(1)，安装于向内凹陷的安装槽内，并可沿安装槽上下移动；

软弹性囊(2)，若干个的软弹性囊设置于安装槽底部与支撑板之间，其内部填充有非牛顿流体，可视受压情况而发生不同程度的形变；

支撑弹簧(3)，若干个的支撑弹簧设置于安装槽底部与支撑板之间，提供缓冲和复位弹力；

前承压体(6)，固定安装于安装槽上方的迎车面一侧；

上承压体(5)，设置于安装槽上方，用于供车辆通行，其与前承压体相邻侧的顶部相互铰接；

挡板(7)，设置于上承压体背向前承压体的一侧处，顶部与上承压体(5)铰接，底部装有滚轮(8)；以及

支撑柱(9)，连接上承压体(5)与支撑板(1)，传递压力和支承力。

2.根据权利要求1所述的基于非牛顿流体的智能减速带系统，其特征在于：支撑板(1)的侧边装有与安装槽内壁相抵的滑轮(10)。

3.根据权利要求1所述的基于非牛顿流体的智能减速带系统，其特征在于：安装槽内的中部处固定安装有形成容纳腔的隔板(11)，若干个软弹性囊(2)叠放于容纳腔内，支撑弹簧(3)设置于隔板与安装槽内壁之间。

4.根据权利要求1、2或3所述的基于非牛顿流体的智能减速带系统，其特征在于：安装槽的内壁处固定安装有限制支撑板(1)向上移动的限高器(12)。

5.根据权利要求4所述的基于非牛顿流体的智能减速带系统，其特征在于：隔板(11)的顶部安装有限制支撑板(1)向下移动的限低器(13)。

6.根据权利要求4所述的基于非牛顿流体的智能减速带系统，其特征在于：安装槽内壁位于限高器(12)的上方，和安装槽的底部，分别安装有排水管(14)。

7.根据权利要求1所述的基于非牛顿流体的智能减速带系统，其特征在于：上承压件(5)朝向前承压件(6)的一侧从上向下倾斜设置，且上承压件和前承压件的相对侧之间连接有复位弹簧(15)，而支撑柱(9)的顶部和底部分别与上承压件和支撑板1相铰接。

8.根据权利要求1、2或3所述的基于非牛顿流体的智能减速带系统，其特征在于：还包括检测器(4)，检测器(4)安装于软弹性囊上，用于收集软弹性囊的工作数据。

9.根据权利要求1所述的基于非牛顿流体的智能减速带系统，其特征在于：前承压体(6)的迎车面前方处固定安装有立柱(16)，立柱的迎车面一侧安装有显示速度提示标识的限速牌(17)，立柱上安装有微波检测仪(18)。

10.根据权利要求9所述的基于非牛顿流体的智能减速带系统，其特征在于：立柱(16)上设置集电箱(19)和太阳能板(20)，集电箱通过电线分别与太阳能板、限速牌(17)、微波检测仪(18)和软弹性囊(2)上的检测器(4)连接。