缓冲防撞护栏及其防撞方法与流程

本发明涉及一种安全护栏，具体说，涉及一种缓冲防撞护栏及其防撞方法。

背景技术：

随着社会发展，城市人口和汽车用户越来越多，城市安全问题变得更加重要，使得安全护栏在城市中安装的越来越多。

但是，安全防撞护栏在实际应用中也暴露出一些缺点：

一、安全护栏的上横梁弹性缓冲能力不够，导致安全护栏受到车辆撞击时经常出现车毁人伤的现象。

二、由于汽车势能不能有效化解，撞击发生后导致安全护栏自身损坏。

上述缺点很大程度上抵消了安全护栏的作用，严重制约护栏市场的拓展。现在，研究一种新的方法来提升护栏的缓冲性能已成为安全护栏的一个技术难题。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题是提供一种缓冲防撞护栏及其防撞方法，既能够起到缓冲外力冲击的作用，又起到弹性防撞功能，使得护栏应对外界冲击物损失降到最低，大幅度降低车毁人伤的概率。

技术方案如下：

一种缓冲防撞护栏，包括护栏组件、立柱和缓冲部件；护栏组件的横梁连接在两个立柱之间，缓冲部件包括双端挤压预应力索、预紧螺母和碟簧，双端挤压预应力索包括连接端头和双端挤压预应力索本体，连接端头设置在双端挤压预应力索本体的两个端部；双端挤压预应力索本体穿设在横梁内部，连接端头放置在立柱内部，碟簧套装在连接端头上，连接端头设置有外螺纹，预紧螺母连接在外螺纹上。

进一步：护栏组件包括上横梁、下横梁和立杆，上横梁和下横梁连接在两个立柱之间，立杆连接在上横梁和下横梁之间。

进一步：双端挤压预应力索本体穿设在上横梁或者下横梁的内部。

进一步：横梁连接在中间的立柱和外侧的立柱之间，中间的立柱两侧分别连接有一个横梁；立柱内部设置有两个连接端头，两个连接端头上设置有卡子。

进一步：上横梁与下横梁互相平行，在两个立杆之间设置有装饰件。

进一步：立柱包括立柱本体、柱帽、底座；柱帽设置在立柱本体的顶部，底座设置在立柱本体的底部。

进一步：立柱本体与底座用销轴穿插固定在一起，柱帽与立柱本体用顶丝固定。

一种缓冲防撞护栏的防撞方法，包括：

当缓冲防撞护栏受到外力撞击时，碟簧受力变形压缩，预紧双端挤压预应力索来缓冲吸收外力冲击；缓冲防撞护栏包括护栏组件、立柱和缓冲部件；护栏组件的横梁连接在两个立柱之间，缓冲部件包括双端挤压预应力索、预紧螺母和碟簧，双端挤压预应力索包括连接端头和双端挤压预应力索本体，连接端头设置在双端挤压预应力索本体的两个端部；双端挤压预应力索本体穿设在横梁内部，连接端头放置在立柱内部，碟簧套装在连接端头上，连接端头设置有外螺纹，预紧螺母连接在外螺纹上；

外力冲击消失后，碟簧和双端挤压预应力索恢复正常。

优选的：当外力冲击超过碟簧承受极限时，双端挤压预应力索开始受力拉伸，产生轴向弹性变形，起到二次缓冲外力作用。

优选的：当冲击力继续变大，超过碟簧和双端挤压预应力索承受极限之和，导致碟簧和双端挤压预应力索发生损坏时，将预紧螺母拧开，更换碟簧和双端挤压预应力索。

与现有技术相比，本发明技术效果包括：

1、本发明的使用，能够克服现在安全防撞护栏缓冲能力不足，撞击后护栏和车辆易损坏，造成人身二次伤害，损坏后维修成本高等缺陷。本发明的应用，能够使护栏达到安全防撞的要求。当护栏受到外力冲击时，本发明既能够起到缓冲外力冲击的作用，又起到弹性防撞功能，使得护栏应对外界冲击物损失降到最低，大幅度降低车毁人伤的概率。

本发明经试验验证，完全达到设计目的，使安全护栏完全达到隔离防撞的要求。

2、本发明在维护原有护栏刚性结构的基础上，增加的零件并不复杂，易于机加和购买，对产品成本来说并没有多少影响；从装配角度来说便于实际应用，根据装配空间，可以适当改变卡子和预紧螺母的零件尺寸，碟簧采用不同组合和数量，可以得到不同的改善效果；从后期维护角度来说，当碟簧和双端挤压预应力索损坏后，方便更换，不需要更换整片护栏，大大降低后期维护成本。所以本方案不管从设计，还是装配和后期维护角度来说，适用性能特别好，性价比高，具有广阔的市场前景。

3、本发明的使用，经济效益显著。

本发明能够很好地解决了国内安全防撞护栏的缓冲功能不足，撞击后护栏损坏率和车毁人伤概率高，护栏损坏后维修困难且成本高等难题，能够很好的降低产品市场成本，有利于护栏产品在市场的发展，具有良好的推广应用价值，经济效益显著。

本发明设计简单针对性强，实用性能好；设计增加的零件并不复杂，易于机加和购买，并没有增加新的生产难题，零件质量有绝对保证，所以不存在任何风险。

附图说明

图1是本发明中缓冲防撞护栏的结构图；

图2是本发明中立柱在横梁位置的横剖面图。

具体实施方式

下面参考示例实施方式对本发明技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

如图1所示，是本发明中缓冲防撞护栏的结构图；如图2所示，是本发明中立柱在横梁位置的横剖面图。

缓冲防撞护栏的结构包括：护栏组件1、立柱2和缓冲部件3；护栏组件1连接(采用高强度螺栓)在两个立柱2之间，缓冲部件设置在护栏组件1、立柱2上。护栏组件1通过螺栓或者焊接的方式连接在立柱2上。

护栏组件1的结构包括：横梁(包括上横梁11、下横梁12)、立杆13、装饰件14；立杆13连接(焊接或者通过螺栓连接)在上横梁11、下横梁12之间，装饰件14连接(焊接或者通过螺栓连接)在两个立杆13之间。上横梁11、下横梁12互相平行。

立柱2的结构包括：立柱本体21、柱帽22、底座23；柱帽22设置在立柱本体21的顶部，底座23设置在立柱本体21的底部。上横梁11、下横梁12连接(焊接或者通过螺栓连接)在两个立柱本体21之间。

本优选实施例中，包括两个护栏组件1，护栏组件1连接在中间的立柱2和外侧的立柱2之间。

本发明设计出发点就是在不改变原有护栏刚性结构的基础上，设计新的弹性结构，改善安全护栏缓冲功能。主要从两方面着手解决安全护栏缓冲功能不足的问题：一方面是加强双端挤压预应力索31之间的相互连接能力；另一方面是预紧和保护每个双端挤压预应力索31，发挥每个双端挤压预应力索31的抗拉能力。

缓冲部件的结构包括：双端挤压预应力索31、预紧螺母32、碟簧33。双端挤压预应力索31包括：连接端头311、双端挤压预应力索本体312，双端挤压预应力索本体312在两个端部设置有连接端头311，双端挤压预应力索本体312穿设在上横梁11内部，连接端头311位于立柱2内部，碟簧33套装在连接端头311，连接端头311设置有外螺纹，预紧螺母32连接在外螺纹上。当然，双端挤压预应力索本体312也可以穿设在下横梁12内部。

对于连接两侧护栏组件1的立柱2来说，立柱2内部有两个连接端头311，两个连接端头34上设置有卡子34，以增强两个连接端头311的连接强度。将卡子34装在两个连接端头311之间，，将所有双端挤压预应力索31相互连接，使所有安装在一起的护栏成为一个整体，提高缓冲防撞护栏的整体弹性强度，加强双端挤压预应力索31之间的连接，防止缓冲防撞护栏受到冲击时被撞开，失去安全隔离的作用。

根据抗拉要求计算并选取合适尺寸的双端挤压预应力索31，根据安装空间和抗拉强度计算并设计合适的卡子34的结构和外形尺寸，根据安装空间和抗拉强度选取合适的预紧螺母32和碟簧33。根据选取的预紧螺母32的规格型号，在连接端头311机加合适的螺纹。

缓冲部件的组装方法如下：

1、根据抗拉要求选取合适的双端挤压预应力索31，将双端挤压预应力索31两端的连接端头311机加合适的外螺纹，然后将双端挤压预应力索本体312放入上横梁11内，将连接端头311留在立柱内，等到护栏组件1焊接好后，与立柱2通过螺栓连接；

2、根据装配空间和双端挤压预应力索31的外形尺寸，选取合适的碟簧33和预紧螺母32，将准备好的碟簧33穿入双端挤压预应力索两端的连接端头311，然后将预紧螺母32拧在连接端头311；

3、现场装配时，首先将底座23摆放在安装位置，然后将护栏组件1与立柱本体21连接，将立柱本体21装入底座23，用销轴穿插固定在一起；

4、将卡子34放入两个连接端头311，加强护栏组件1之间的连接，防止护栏组件1受到冲击时被撞开；同时调整预紧螺母32，使碟簧33与双端挤压预应力索31处于正常状态；最后将柱帽22安装在立柱本体21的顶端，用顶丝固定。

这样缓冲部件安放在缓冲防撞护栏内部，会使缓冲防撞护栏的弹性能力和刚性强度在受到外力冲击时得到完美的应用。

缓冲防撞护栏的防撞方法，具体包括以下步骤：

1、当受到外力撞击时，碟簧33首先受力开始变形压缩，逐渐预紧双端挤压预应力索31来缓冲吸收外力冲击；

2、当外力冲击超过碟簧33承受极限时，双端挤压预应力索31才会开始受力拉伸，产生轴向弹性变形，起到二次缓冲外力作用。

碟簧33具有弹性刚度更大，缓冲吸振能力更强的特点，能以小变形承受更大载荷，所以碟簧33更合适预紧和保护双端挤压预应力索31。这样在发挥碟簧33的缓冲能力的前提下，继续发挥双端挤压预应力索31的弹性能力，同时也起到了保护双端挤压预应力索31的作用。

外力冲击消失后，碟簧33和双端挤压预应力索31就会恢复正常。所以本发明既能保护双端挤压预应力索31，又能增加每片护栏的弹性变形能力。

3、当冲击力继续变大，超过碟簧33和双端挤压预应力索31承受极限之和，导致碟簧33和双端挤压预应力索31发生损坏时，将预紧螺母32拧开，更换碟簧33和双端挤压预应力索31，这样就能从而从根本上保证和提高每片护栏组件1的抗冲击能力。

本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。