一种改进的超塑性安全限高杆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种改进的超塑性安全限高杆，包括两个立柱基座、两根立柱、两根拉杆、一根横梁、一根缓冲梁、两个拉杆基座。立柱基座和拉杆基座固定至地基；立柱的第一端可转动地连接至立柱基座，第二端固连至横梁；拉杆采用超塑性材料，其第一端可转动地连接至立柱第二端，拉杆的第二端可转动地连接拉杆基座；缓冲梁具有蜂窝结构，其连接至横梁并且，当安装到位后朝向迎面驶来的车辆。本发明通过缓冲梁和超塑性拉杆的变形吸能，有效降低了撞击车辆本身受到的损失，减轻司乘人员受到的伤害，此外，撞击后可以只更换拉杆和缓冲梁，更换操作简便，成本低廉。
【专利说明】一种改进的超塑性安全限高杆
【技术领域】
[0001] 本发明涉及道路安全设施【技术领域】，具体地，涉及一种改进的超塑性安全限高杆。
【背景技术】
[0002] 在道路交通中，经常需要通过限高装置来限制通行车辆的装载高度。如公路、匝 道、涵洞、桥梁等需要限制通行高度来保障道路交通安全。随着车辆保有量的不断增加，撞 杆事故频发，出现限高杆断裂、车损严重以及由于限高杆断裂而对其他车辆和行人造成伤 害的现象，从而导致严重的财产和人员的损失。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是，针对道路交通中限高杆与车辆刚性碰撞下财产损失 严重的现象，提供一种改进的超塑性安全限高杆。
[0004] 本发明采用的技术方案包括：
[0005] -种改进的超塑性安全限高杆，其特征在于，包括两个立柱基座、两根立柱、两根 拉杆、一根横梁、一根缓冲梁、以及两个拉杆基座，其中，每个立柱基座固定连接至地基，每 个拉杆基座也固定连接至地基，并且两个立柱基座和两个拉杆基座在地基上构成四边形结 构；
[0006] 每根立柱的第一端可转动地连接至一个相应的立柱基座，并且两根立柱的第二端 分别与横梁的两端固定连接；拉杆采用超塑性材料，并且每个拉杆的第一端可转动地连接 至一个对应立柱的第二端，并且拉杆的第二端可转动地连接至一个对应的拉杆基座；缓冲 梁具有蜂窝结构，其连接至横梁的一侧，并且，当安装到位时，缓冲梁朝向迎面驶来的车辆。
[0007] 具体地，立柱基座包括：第一平板底座,第一平板底座上均匀地布置有多个底座安 装孔，第一平板底座通过装配于该多个底座安装孔中的螺钉固定至地基；和立柱安装块，立 柱安装块的底面固定至第一平板底座的顶面，立柱安装块的顶面上形成有矩形凹入部，该 矩形凹入部将立柱安装块的顶面划分为彼此间隔的第一侧翼和第二侧翼、以及连接于第一 侧翼和第二侧翼端部的挡壁，第一侧翼和第二侧翼上形成有同轴的安装通孔，并且矩形凹 入部的底面上进一步形成内凹的弧面，该弧面的位置对应于第一侧翼和第二侧翼上的安装 通孔立柱的第一端设置有圆柱筒，圆柱筒通过其侧壁连接至立柱的第一端，圆柱筒的中部 为轴向贯通的通孔，圆柱筒通过穿设于第一平板底座上安装通孔以及圆柱筒中部的通孔的 第三销钉可转动地安装在立柱基座上，并且当安装到位时，圆柱筒的外周面与立柱基座的 弧面配合形成转动副，使得立柱能够绕着第三销钉（3)沿顺时针方向转动。
[0008] 具体地，拉杆的第一端和第二端上均设置有销钉安装孔，拉杆的第一端和第二端 分别通过第一销钉和第二销钉可转动地连接至立柱的第二端和对应的拉杆基座，并且拉杆 的材料为超塑性钢。
[0009] 具体地，拉杆基座包括：第二平板底座，第二平板底座上均匀地设置有多个基座安 装孔，拉杆基座通过安装于该多个基座安装孔中的多个螺钉固定在地基上；两个安装凸块， 两个安装凸块彼此间隔地布置在第二平板底座上，并且两个安装凸块上设置有同轴的安装 通孔，拉杆的第二端通过穿设于其上的销钉安装孔以及两个安装通孔的第二销钉可转动地 安装于拉杆基座上。
[0010] 具体地，横梁为型钢，横梁的两端均设置有凸台，并且两个凸台位于横梁的相同 侦牝缓冲梁通过螺钉连接在横梁上、并位于两个凸台之间；横梁的两端分别与两根立柱的第 二端焊接在一起，并且，当安装到位时，横梁的安装有缓冲梁侧侧面朝向迎面驶来的车辆。
[0011] 具体地，缓冲梁为铝蜂窝结构，并且铝蜂窝结构的芯格轴线与缓冲梁的安装面垂 直。
[0012] 本发明与现有技术相比的优点在于：
[0013] 1.本发明的限高杆结构能够有效地降低撞击对车辆本身造成的伤害，可以避免限 高杆在受到外部冲击载荷时发生断裂而对其他车辆或行人造成二次伤害。
[0014] 2.由于拉杆的材料为超塑性钢，缓冲梁为铝蜂窝结构，因此，发生撞击后，由拉杆 和缓冲梁承受大部分冲击载荷，缓冲大部分冲击能量，撞击后可以只更换拉杆和缓冲梁，而 不用更换限高杆的其他部件，更换操作简便，成本低廉。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是根据本发明的限高杆的结构示意图；
[0016] 图2为根据本发明的立柱基座的结构示意图；
[0017] 图3为根据本发明的拉杆基座的结构示意图；
[0018] 图4为根据本发明的立柱的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 下面将结合附图和具体实施例对根据本发明的改进的超塑性安全限高杆做进一 步详细的说明。
[0020] 本发明公开了一种改进的超塑性安全限高杆，在本发明的结构中，由于拉杆的材 料为超塑性钢，缓冲梁为铝蜂窝结构，并且拉杆的两端分别可转动地连接至拉杆基座和立 柱，而立柱的一端与地基上的立柱基座可转动地连接，当限高杆被撞后，在冲击载荷作用下 限高杆的相应部分会发生较大的塑性变形，降低了刚性碰撞下对车辆及其司乘人员的损 伤。限高杆发生塑性变形的部件更换方便，其他部件可以重复利用，使用安全，更换方便。
[0021] 具体地，请参考图1，根据本发明的改进的超塑性安全限高杆包括两个立柱基座 1、两根立柱2、两根拉杆5、一根横梁6、一根缓冲梁7、以及两个拉杆基座8。其中，每个立柱 基座3固定连接至地基，每个拉杆基座8也固定连接至地基，并且两个立柱基座3和两个拉 杆基座8在地基上构成四边形结构；每根立柱2的第一端可转动地连接至一个相应的立柱 基座1，并且两根立柱2的第二端分别与横梁6的两端固定连接；拉杆5采用超塑性材料， 并且每个拉杆5的第一端可转动地连接至一个对应立柱2的第二端，并且拉杆5的第二端 可转动地连接至一个对应的拉杆基座8 ;缓冲梁7具有蜂窝结构，其连接至横梁6的一侧， 并且，当安装到位时，缓冲梁7朝向迎面驶来的车辆。
[0022] 在如图1所不的优选实施例中，立柱基座1包括第一平板底座101。该第一平板底 座101上均匀地布置有多个底座安装孔，第一平板底座101通过装配于该多个底座安装孔 中的螺钉（如采用地脚螺钉）固定到地基上。该立柱基座1还包括立柱安装块102。立柱 安装块102的底面固定至第一平板底座101的顶面。立柱安装块102的顶面上形成有矩形 凹入部，该矩形凹入部将立柱安装块102的顶面划分为彼此间隔的第一侧翼103和第二侧 翼104、以及连接于第一侧翼103和第二侧翼104端部的挡壁105。第一侧翼103和第二侧 翼104上形成有同轴的安装通孔106、106,并且矩形凹入部的底面上进一步形成内凹的弧 面107,该弧面107的位置对应于第一侧翼103和第二侧翼104上的安装通孔106、106,用 于与下面将描述的立柱上的圆柱筒配合。如图2所示，第一平板底座101为方形块，其四个 角上共布置有四个底座安装孔。并且第一侧翼103和第二侧翼104平行布置。
[0023] 为了能够可转动地连接在立柱基座1上，优选地，立柱2为型钢。如图4所示，在 每根立柱2的第一端设置有圆柱筒201。圆柱筒201通过其侧壁连接至立柱2的第一端，圆 柱筒201的中部为轴向贯通的通孔202,圆柱筒201通过穿设于第一平板底座101上安装通 孔106,106以及圆柱筒201中部的通孔202的第三销钉3可转动地安装在立柱基座1上， 并且当安装到位时，圆柱筒201的外周面与立柱基座1的弧面107配合形成转动副。由此， 立柱2便能够可转动地连接在立柱基座1上。如此布置，当受到撞击时，立柱只能朝向一个 方向转动，g卩，朝向车辆前进的方向转动，为此，当安装时，应使得立柱2在受到冲击后能够 朝向车辆前进的方向（或称顺时针方向）转动。此外，立柱2的转动角度由限高杆所受冲 击载荷和缓冲梁7、拉杆5的变形程度确定。
[0024] 拉杆5的第一端和第二端上均设置有销钉安装孔，拉杆5的第一端和第二端分别 通过第一销钉4和第二销钉9可转动地连接至立柱2的第二端和对应的拉杆基座8,并且拉 杆5的材料为超塑性钢。为此，本领域技术人员能够理解的是，在每根立柱2的第二端上也 相应地设置有销钉安装孔。此外，拉杆5的两端应当进行局部加强，加强区域的截面积为非 加强区域截面积的2倍以上。
[0025] 为了将拉杆可转动地连接在拉杆基座8上，如图3所示，在本优选实施例中，拉杆 基座8包括：方形的第二平板底座801，第二平板底座801的四个角上均匀地设置有4个基 座安装孔，拉杆基座8通过安装于该4个基座安装孔中的地脚螺钉固定在地基上；两个安装 凸块802、803,两个安装凸块802、803彼此间隔地固定在第二平板底座801上，并且两个安 装凸块802、803上设置有同轴的安装通孔804、805,拉杆5的第二端通过穿设于其第二端上 的销钉安装孔以及两个安装通孔804、805的第二销钉9可转动地安装于拉杆基座8上。需 要说明的是，横梁6的两端与两根立柱2的连接形式不局限于焊接。
[0026] 在本优选实施例中，缓冲梁7为铝蜂窝结构，并且铝蜂窝结构的芯格轴线与缓冲 梁7的安装面垂直。对应本领域的技术人员来说公知的是，为了将缓冲梁7通过螺钉连接至 横梁6,需要在铝蜂窝结构内预置连接用的埋件，蜂窝结构埋件为本领域的公知技术手段， 在此不做赘述。
[0027] 上述的地脚螺钉、螺钉连接和焊接连接为本领域技术人员的公知技术。
[0028] 当发生撞击时，车辆直接与缓冲梁7接触，靠缓冲梁7的铝蜂窝结构的塑性变形来 吸收冲击载荷，有效降低车辆的受损程度。随着缓冲梁7变形的加大，载荷通过与缓冲梁7 相连的横梁6传递给两根拉杆5和两根立柱2,两根立柱2绕第三销钉3的轴线沿车辆行 进的方向（顺时针方向）转动，两根拉杆5发生拉伸塑性变形，从而进一步吸收剩余冲击载 荷。
[0029] 上述拉杆5为超塑性材料，其延伸率大于50%，在受到击载荷后可以发生较大的 塑性变形，具有良好的冲击能量吸收的能力。
[0030] 发生剧烈撞击后，可以松开缓冲梁7与横梁6的连接螺钉，直接更换为新的缓冲梁 7,拔除第一销钉4和第二销钉9,将立柱2推到坚直位置，更换新的拉杆5,即完成了剧烈撞 击后的恢复。其它部分仍可重复使用。恢复方便，成本较低。
[0031] 在此，需要说明的是，本说明书中未详细描述的内容，是本领域技术人员通过本说 明书中的描述以及现有技术能够实现的，因此，不做赘述。
[0032] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非用来限制本发明的保护范围。对于本领 域的技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，可以对本发明做出若干的修改和替换， 所有这些修改和替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种改进的超塑性安全限高杆，其特征在于，包括两个立柱基座（1)、两根立柱（2)、 两根拉杆（5)、一根横梁￠)、一根缓冲梁（7)、以及两个拉杆基座（8)，其中， 每个立柱基座（3)固定连接至地基，每个拉杆基座（8)也固定连接至地基，并且两个立 柱基座（3)和两个拉杆基座（8)在地基上构成四边形结构； 每根立柱（2)的第一端可转动地连接至一个相应的立柱基座（1)，并且两根立柱（2)的 第二端分别与横梁￠)的两端固定连接； 拉杆（5)采用超塑性材料，并且每个拉杆（5)的第一端可转动地连接至一个对应立柱 (2)的第二端，并且拉杆（5)的第二端可转动地连接至一个对应的拉杆基座（8); 缓冲梁（7)具有蜂窝结构，其连接至横梁（6)的一侧，并且，当安装到位时，缓冲梁（7) 朝向迎面驶来的车辆。
2. 如权利要求1所述的改进的超塑性安全限高杆，其特征在于，所述立柱基座（1)包 括：第一平板底座（101)，第一平板底座（101)上均匀地布置有多个底座安装孔，第一平板 底座（101)通过装配于该多个底座安装孔中的螺钉固定至地基；和立柱安装块（102)，立 柱安装块（102)的底面固定至第一平板底座（101)的顶面，立柱安装块（102)的顶面上形 成有矩形凹入部，该矩形凹入部将立柱安装块（102)的顶面划分为彼此间隔的第一侧翼 (103)和第二侧翼（104)、以及连接于第一侧翼（103)和第二侧翼（104)端部的挡壁（105)， 第一侧翼（103)和第二侧翼（104)上形成有同轴的安装通孔（106,106)，并且矩形凹入部的 底面上进一步形成内凹的弧面（107)，该弧面（107)的位置对应于第一侧翼（103)和第二侧 翼（104)上的安装通孔（106,106); 立柱（2)的第一端设置有圆柱筒（201)，圆柱筒（201)通过其侧壁连接至立柱（2)的 第一端，圆柱筒（201)的中部为轴向贯通的通孔（202)，圆柱筒（201)通过穿设于第一平板 底座（101)上安装通孔（106,106)以及圆柱筒（201)中部的通孔（202)的第三销钉⑶可 转动地安装在立柱基座（1)上，并且当安装到位时，圆柱筒（201)的外周面与立柱基座（1) 的弧面（107)配合形成转动副，使得立柱⑵能够绕着第三销钉⑶沿顺时针方向转动。
3. 如权利要求1所述的改进的超塑性安全限高杆，其特征在于， 拉杆（5)的第一端和第二端上均设置有销钉安装孔，拉杆（5)的第一端和第二端分别 通过第一销钉（4)和第二销钉（9)可转动地连接至立柱（2)的第二端和对应的拉杆基座 (8)，并且拉杆（5)的材料为超塑性钢。
4. 如权利要求1所述的改进的超塑性安全限高杆，其特征在于，拉杆基座（8)包括： 第二平板底座（801)，第二平板底座（801)上均匀地设置有多个基座安装孔，拉杆基座 (8)通过安装于该多个基座安装孔中的多个螺钉固定在地基上； 两个安装凸块（802,803)，两个安装凸块（802,803)彼此间隔地布置在第二平板底座 (801)上，并且两个安装凸块（802,803)上设置有同轴的安装通孔（804,805)，拉杆（5)的 第二端通过穿设于其上的销钉安装孔以及两个安装通孔（804,805)的第二销钉（9)可转动 地安装于拉杆基座（8)上。
5. 如权利要求1所述的改进的超塑性安全限高杆，其特征在于，横梁（6)为型钢，横梁 (6)的两端均设置有凸台（601，602)，并且两个凸台（601，602)位于横梁（6)的相同侧，缓 冲梁（7)通过螺钉连接在横梁（6)上、并位于两个凸台（601，602)之间；横梁（6)的两端分 别与两根立柱（2)的第二端焊接在一起，并且，当安装到位时，横梁（6)的安装有缓冲梁（7) 侧侧面朝向迎面驶来的车辆。
6.如权利要求1所述的改进的超塑性安全限高杆，其特征在于，缓冲梁（7)为铝蜂窝结 构，并且铝蜂窝结构的芯格轴线与缓冲梁（7)的安装面垂直。
【文档编号】E01F13/02GK104060558SQ201410287050
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】杨建中, 满剑锋, 王文龙 申请人:北京空间飞行器总体设计部