一种多功能灯杆及使用方法与流程

1.本技术涉及道路交通用具，更具体地说，涉及一种多功能灯杆及使用方法。


背景技术：

2.灯杆是日常生活中最常见的支撑结构，尤其是在道路的两旁以及在路口尤为常见，在道路的路口灯杆起到对道路照明器材支撑的同时，还可用于放置用于固定违章拍摄的摄像头以及补光灯。
3.目前灯杆的主要结构是由立柱和横梁组成的，立柱安装在最外侧车道的一侧，横梁固定安装在立柱的顶部并且横跨多个车道，然后在横梁对应的车，上安装补光灯和摄像灯便可，因此目前的灯杆的安装过程中需要大型的起吊设备先对立柱安装完成后，然后在对车道进行交通管制后进行安装横梁，因此在安装过程中大型的起吊设备占用车道时间较长，容易造成车道的交通堵塞，同时在对横梁上的补光灯或者摄像头进行维修或者更换的过程中，需要通过云梯将维修人员抬升到上方，此种维修方式，一是增加了维修人员跌落的风险，二是云梯在架设的过程中会占用车道时间较长，导致交通管制的时间较长，易造成交通堵塞，增加交通的负担。
4.此外现有的灯杆可伸缩调节结构一般采用多级嵌套伸缩结构，但是该种设计在伸长较大长度后受重力和刚度影响的长度末端会发生下沉且伸长长度需要配备单独的长度测量机构，而现有的长度测量结构在滑轨中设置容易在长时间伸缩运动后发生磨损或者精度降低。
5.鉴于此，我们提出一种多功能灯杆及使用方法。


技术实现要素：

6.1.要解决的技术问题
7.本技术的目的在于提供一种多功能灯杆及使用方法的方法，解决了上述背景技术中的不变快速组装，不方便维修且易造成交通堵塞的技术问题，实现了技术效果。
8.2.技术方案
9.本技术技术方案提供了一种多功能灯杆，包括立柱和与立柱垂直设置横梁；
10.所述横梁与立柱之间设置有连接件，所述连接件沿着立柱做铅垂线方向的上下移动；
11.所述横梁与连接件之间可以水平方向进行转动调节；
12.所述横梁是多段式可伸缩的结构，所述横梁上安装有多组补光灯和摄像头，且补光灯和摄像头的数量与车道数以及横梁的段数相同。
13.其中所述所述横梁包括有固定套管和外套管以及内杆，固定套管和外套管以及内杆三者分别对应不同的车道，在所述立柱柱体的顶端固定连接到一弹性绳的端部，该弹性绳的另一端固定连接到所述内杆杆体的伸缩末端的顶端，在该弹性绳上设置有拉伸感测器。
14.通过采用上述技术方案，横梁与连接件可沿着立柱向下移动，可将横梁放置靠近地面侧，横梁与连接件之间可以水平方向进行转动调节，以实现横梁与车道之间状态的调节，当横梁转动至于沿着车道行车方向时，此时的横梁设置在车道的外侧，方便人员对横梁上的设备进行维修，且不占用车道，避免造成交通堵塞，横梁是多段式可伸缩的结构，在维修或者组装时，可缩短横梁的整体长度，最终减小横梁的以立柱为圆心时的转动半径，降低转动过程中对行人或者车辆的影响，方便集中对设备进行集中维修。
15.作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述横梁包括有固定套管和外套管以及内杆；
16.所述固定套管的一端与连接件活动连接，所述外套管的一端安插在固定套管远离连接件的一端，所述内杆安插在外套管远离固定套管的一端；
17.所述固定套管和外套管以及内杆上表面均安装有补光灯和摄像头；
18.所述固定套管和外套管以及内杆之间设置有第一驱动机构，所述第一驱动机构可驱动外套管向固定套管伸缩和内杆向外套管伸缩。
19.通过采用上述技术方案，通过第一驱动机构驱动，内杆可向外套管的方向收纳，外套管可向固定套管的方向收纳，实现了横梁的机械化的伸缩调节，收缩或者伸长横梁的长度，同时固定套管和外套管以及内杆上的补光灯和摄像头均置于对应车道的正上方。
20.作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述连接件与立柱之间设置有第二驱动机构，所述第二驱动机构可驱动连接件沿着铅垂线的方向上下移动，所述连接件包括沿着立柱铅垂线方向上下移动的第二滑动块，所述固定套管的一端与第二滑动块活动连接。
21.通过采用上述技术方案，第二驱动机构可驱动连接件沿着立柱上下移动，实现了连接件以及横梁的机械化的上下调节。
22.作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述横梁还包括有安装在固定套管一侧的至少两个u型结构的第一支架和两个安装在外套管一侧的至少两个u型结构的第二支架，以及安装在内杆正上方的安装板；
23.所述第二支架置于第一支架的下方，所述安装板置于第二支架的下方；
24.若干补光灯和摄像头分别安装在第一支架和第二支架以及安装板上；
25.所述横梁还包括有开设在固定套管上的第一避让口和第二避让口以及开设在外套管上的第三避让口；
26.所述第一避让口与第二支架适配，所述第二避让口和第三避让口在同一平面上，且与安装板适配。
27.通过采用上述技术方案，u型结构的第一支架置于远离摄像头的照射侧，u型结构的第二支架置于第一支架的u型凹槽侧，安装板置于第二之架的u型凹槽侧，并且在固定套管开设有开口结构的第一避让口，第二支架沿着第一避让口向立柱方向滑动，第二避让口和第三避让口以及安装板在同一平面上，当安装板向立柱移动时，安装板沿着第二避让口和第三避让口向立柱靠近，避免出现干涉，最终完成横梁的收缩，同时不会被上方固定的补光灯和摄像头干涉。
28.作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述立柱靠近横梁的一侧沿着铅垂线方向开设有活动孔，所述第二滑动块设置在立柱内部，且一侧凸出部穿过活动孔，所述第二滑动块包括有与固定套管转动连接的轴杆；
29.所述连接件还包括有与轴杆转动配合的套筒，所述第二滑动块的一侧螺纹连接有可以锁紧套筒的紧固螺杆。
30.通过采用上述技术方案，立柱是矩形的管状结构，第二滑动块与立柱内部适配上下移动，并且凸出部穿过活动孔，套筒与轴杆转动配合，可实现横梁的水平方向角度的调节，紧固螺杆与轴杆一端的耳板螺纹连接，并且插入到套筒一端开设的通孔内，实现横梁余立柱垂直后的固定。
31.作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述第一驱动机构包括有安装子固定套管内的第一电机和与第一电机传动连接的第一滚珠丝杆；
32.所述第二驱动机构包括有安装在立柱内部的第二电机和与第二电机传动连接的第二滚珠丝杆；
33.所述第二滚珠丝杆与第二滑动块传动连接。
34.通过采用上述技术方案，第一电机和第二电机优选步进电机，第一电机的输出轴与第一滚珠丝杆的一端固定安装，第二电机的输出轴与第二滚珠丝杆的一端固定安装，第二滚珠丝杆与第二滑动块螺纹连接，实现第二滑动块的移动。
35.作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述横梁还包括有固定安装在外套管和内杆靠近立柱一端的第一滑动块，且第一滚珠丝杆与第一滑动块传动连接。
36.通过采用上述技术方案，第一滚珠丝杆与第一滑动块螺纹连接，可通过第一滚珠丝杆的转动驱动外套管和内杆的转动。
37.作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述第一电机安装在连接管内，所述连接管的两端和套筒以及固定套管的一端均固定安装有法兰。
38.通过采用上述技术方案，第一电机安装在连接管内，并且连接管的两端和套筒的一侧以及固定套管的一端均安装法兰，可方便第一电机的安装和后期拆卸维修。
39.作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述固定套管靠近立柱的一端，所述立柱的一端均固定安装有限位块，第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆均贯穿限位块，第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆的轴向置于限位块的两侧均固定安装有限位环。
40.通过采用上述技术方案，第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆均贯穿限位块不影响其转动，同时在第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆的轴向置于限位块的两侧均固定安装有限位环，保障第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆转动的稳定性，同时避免第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆受到外部作用力作用到输出轴上造成第一电机和第二电机的损坏，同时在第一滚珠丝杆远离第一电机的一端和第二滚珠丝杆远离第二电机的一端均固定安装限位头部，避免第一滑动块从第一滚珠丝杆脱离，避免第二滑动块从第二滚珠丝杆脱离。
41.本技术技术方案还提供了一种多功能灯杆的使用方法，包括以下方法步骤：包括以下方法步骤：
42.s1、在安装时，将横梁沿着车道行驶的方向设置，并且外套管收纳在固定套管的内部，内杆收纳在外套管的内部；
43.s2、随后对靠近立柱一侧的车道进行临时管制，并且转动横梁使得横梁垂直于多个车道，随后通过紧固螺杆将套筒与第二滑动块固定，完成横梁与立柱的垂直固定；
44.s3、启动第二电机，第二电机驱动第二滚珠丝杆转动，第二滚珠丝杆与第二滑动块螺纹连接，第二滑动块沿着活动孔的方向向上运动，并带动横梁整体向上运动，并当第二滑
动块运动至活动孔的最上端后，第二电机停机；
45.s4、启动第一电机，第一电机驱动第一滚珠丝杆转动，第一滚珠丝杆与第一滑动块螺纹连接，第一滑动块带动外套管和内杆向外伸出，此时的横梁的整体变长，并且固定套管置于一侧车道，外套管置于中间车道，内杆只有另一侧车道，通过所述弹性绳的伸长而测量所述伸缩长度，该设计通过感测器获得斜边的长度l，然后根据配备的高度感测器获得内杆230的高度h，立柱100总高度为h，则当前的伸长量s＝(l
2-(h-h)2)
1/2
，其中l＝kφ，φ为拉力值，k为弹性转换系数；
46.s5、维修或更换补光灯和摄像机时，启动第一电机，第一电机驱动第一滚珠丝杆转动，第一滑动块带动外套管向固定套管运动内杆向外套管内运动，第二支架向第一避让口运动，安装板向第二避让口和第三避让口的方向运动，完成横梁的整体收纳；
47.s6、启动第二电机，第二电机驱动第二滚珠丝杆转动，第二滑动块沿着活动孔的方向向下运动，并带动横梁整体向下运动，并当第二滑动块运动至活动孔的最下端后，第二电机停机，随后松动紧固螺杆转动横梁，此时维修人员对补光灯或者摄像头进行维修或更换；
48.s7、维修完成后重复s1-s4步骤，便可完成组装。
49.3.有益效果
50.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
51.1.本技术中通过内嵌拉力传感器且两段分别连接到立柱顶部和伸缩杆杆体端部的弹性绳，借助勾股定理在完成弹性绳自身弹力将下沉杆体抬起的同时还能够同步进行长度测量。
52.2.本技术通过该多功能的灯杆，在组装过程中可将横梁变短，吊装时只需要对立柱进行吊装便可，方便组装，维修时，只需要对车道进行短时间的管制，且可将横梁以及设备整体降低后在车道的一侧进行维修，无需云梯的配合，避免造成交通堵塞的问题，同时维修人员在地面便可进行操作，避免高空作业跌落的风险。
53.3.本技术中固定套管和外套管以及内杆均呈棱锥体结构，且固定套管靠近立柱的一端为大口径端，以保障内杆和外套管以及固定套管强度同时，避免连接处受力过大弯折。
附图说明
54.图1为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的整体结构示意图；
55.图2为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的横梁收缩结构示意图；
56.图3为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的图2中a处放大结构示意图；
57.图4为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的横梁收缩并转动后结构示意图；
58.图5为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的他4中b处放大结构示意图；
59.图6为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的爆炸结构示意图；
60.图7为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的截面结构示意图；
61.图8为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的图7中c处放大结构示意图；
62.图9为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的图7中d处放大结构示意图；
63.图10为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的图7中e处放大结构示意图；
64.图11为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的固定套管结构示意图；
65.图12为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的外套管结构示意图；
66.图13为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的内杆结构示意图；
67.图14为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的调节座结构示意图；
68.图15为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的第二滑动块结构示意图；
69.图16为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的第一步进电机与第一滚珠丝杆结构示意图；
70.图17为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的第二步进电机与第二滚珠丝杆结构示意图；
71.图18为本技术一较佳实施例公开的多功能灯杆的图1前视结构示意图；
72.图中标号说明：
73.100、立柱；110、活动孔；200、横梁；210、固定套管；211、第一避让口；212、第二避让口；213、第一支架；220、外套管；221、第三避让口；222、第二支架；230、内杆；231、安装板；240、第一滑动块；250、第一电机；260、第一滚珠丝杆；270、连接管；271、法兰；280、第二电机；290、第二滚珠丝杆；300、连接件；310、第二滑动块；311、轴杆；320、套筒；321、紧固螺杆；400、限位头部；500、限位环；600、限位块。
具体实施方式
74.以下结合说明书附图对本技术作进一步详细说明。
75.一种多功能灯杆，包括立柱100和与立柱100垂直设置横梁200，
76.横梁200与立柱100之间设置有连接件300，连接件300沿着立柱100做铅垂线方向的上下移动，横梁200与连接件300之间可以水平方向进行转动调节，横梁200是多段式可伸缩的结构，横梁200上安装有多组补光灯和摄像头，且补光灯和摄像头的数量与车道数以及横梁200的段数相同。
77.其中所述所述横梁200包括有固定套管210和外套管220以及内杆230，固定套管210和外套管220以及内杆230三者分别对应不同的车道，在所述立柱100柱体的顶端固定连接到一弹性绳的端部，该弹性绳的另一端固定连接到所述内杆230杆体的伸缩末端的顶端，在该弹性绳上设置有拉伸感测器，该种设计中在所述内杆230伸缩到达目标位置之后带动所述弹性绳弹性伸长，弹性绳的弹性力使得所述内杆230杆体的端部，从而使得下沉的端部得到抬升，该设计同时使得感测器可以通过所述弹性绳的伸长而测量所述伸缩长度，该设计通过感测器获得斜边的长度l，然后根据配备的高度感测器获得内杆230的高度h，立柱100总高度为h，则当前的伸长量s＝(l
2-(h-h)2)
1/2
，其中l＝kφ，φ为拉力值，k为弹性转换系数，该种设计使得无需在滑动轨迹上设置长度感测器就可以同时实现伸缩长度的测量以及伸缩较大长度后的下沉弯曲问题。
78.参照图1－图18，横梁200余连接件300可沿着立柱100向下移动，可将横梁200放置靠近地面侧，横梁200与连接件300之间可以水平方向进行转动调节，以实现横梁200与车道之间状态的调节，当横梁200转动至于沿着车道行车方向时，此时的横梁200设置在车道的外侧，方便人员对横梁200上的设备进行维修，且不占用车道，避免造成交通堵塞，横梁200是多段式可伸缩的结构，在维修或者组装时，可缩短横梁200的整体长度，最终减小横梁200的以立柱100为圆心时的转动半径，降低转动过程中对行人或者车辆的影响，方便集中对设备进行集中维修。
79.横梁200包括有固定套管210和外套管220以及内杆230，固定套管210的一端与连接件300活动连接，外套管220的一端安插在固定套管210远离连接件300的一端，内杆230安插在外套管220远离固定套管210的一端，固定套管210和外套管220以及内杆230上表面均安装有补光灯和摄像头，固定套管210和外套管220以及内杆230之间设置有第一驱动机构，第一驱动机构可驱动外套管220向固定套管210伸缩和内杆230向外套管220伸缩。
80.参照图1和图2，通过第一驱动机构驱动，内杆230可向外套管220的方向收纳，外套管220可向固定套管210的方向收纳，实现了横梁200的机械化的伸缩调节，收缩或者伸长横梁200的长度，同时固定套管210和外套管220以及内杆230上的补光灯和摄像头均置于对应车道的正上方。
81.连接件300与立柱100之间设置有第二驱动机构，第二驱动机构可驱动连接件300沿着铅垂线的方向上下移动，连接件300包括沿着立柱100铅垂线方向上下移动的第二滑动块310，固定套管210的一端与第二滑动块310活动连接。
82.参照图8和图10，第二驱动机构可驱动连接件300沿着立柱100上下移动，实现了连接件300以及横梁200的机械化的上下调节。
83.横梁200还包括有安装在固定套管210一侧的至少两个u型结构的第一支架213和两个安装在外套管220一侧的至少两个u型结构的第二支架222，以及安装在内杆230正上方的安装板231，第二支架222置于第一支架213的下方，安装板231置于第二支架222的下方，若干补光灯和摄像头分别安装在第一支架213和第二支架222以及安装板231上，横梁200还包括有开设在固定套管210上的第一避让口211和第二避让口212以及开设在外套管220上的第三避让口221，第一避让口211与第二支架222适配，第二避让口212和第三避让口221在同一平面上，且与安装板231适配。
84.参照图3、图11、图12、图13和图18，u型结构的第一支架213置于远离摄像头的照射侧，u型结构的第二支架222置于第一支架213的u型凹槽侧，安装板231置于第二支架222的u型凹槽侧，并且在固定套管210开设有开口结构的第一避让口211，第二支架222沿着第一避让口211向立柱100方向滑动，第二避让口212和第三避让口221以及安装板231在同一平面上，当安装板231向立柱100移动时，安装板231沿着第二避让口212和第三避让口221向立柱100靠近，避免出现干涉，最终完成横梁200的收缩，同时不会被上方固定的补光灯和摄像头干涉。
85.立柱100靠近横梁200的一侧沿着铅垂线方向开设有活动孔110，第二滑动块310设置在立柱100内部，且一侧凸出部穿过活动孔110，第二滑动块310包括有与固定套管210转动连接的轴杆311，连接件300还包括有与轴杆311转动配合的套筒320，第二滑动块310的一侧螺纹连接有可以锁紧套筒320的紧固螺杆321。
86.参照图5和图15，立柱100是矩形的管状结构，第二滑动块310与立柱100内部适配上下移动，并且凸出部穿过活动孔110，套筒320与轴杆311转动配合，可实现横梁200的水平方向角度的调节，紧固螺杆321与轴杆311一端的耳板螺纹连接，并且插入到套筒320一端开设的通孔内，实现横梁200余立柱100垂直后的固定。
87.第一驱动机构包括有安装子固定套管210内的第一电机250和与第一电机250传动连接的第一滚珠丝杆260，第二驱动机构包括有安装在立柱100内部的第二电机280和与第二电机280传动连接的第二滚珠丝杆290，第二滚珠丝杆290与第二滑动块310传动连接。
88.参照图8和图10所示，第一电机250和第二电机280优选步进电机，第一电机250的输出轴与第一滚珠丝杆260的一端固定安装，第二电机280的输出轴与第二滚珠丝杆290的一端固定安装，第二滚珠丝杆290与第二滑动块310螺纹连接，实现第二滑动块310的移动。
89.横梁200还包括有固定安装在外套管220和内杆230靠近立柱100一端的第一滑动块240，且第一滚珠丝杆260与第一滑动块240传动连接。
90.参照图9和图12以及图13，第一滚珠丝杆260与第一滑动块240螺纹连接，可通过第一滚珠丝杆260的转动驱动外套管220和内杆230的转动。
91.第一电机250安装在连接管270内，连接管270的两端和套筒320以及固定套管210的一端均固定安装有法兰271。
92.参照图5和14，第一电机250安装在连接管270内，并且连接管270的两端和套筒320的一侧以及固定套管210的一端均安装法兰271，可方便第一电机250的安装和后期拆卸维修。
93.固定套管210靠近立柱100的一端，立柱100的一端均固定安装有限位块600，第一滚珠丝杆260和第二滚珠丝杆290均贯穿限位块600，第一滚珠丝杆260和第二滚珠丝杆290的轴向置于限位块600的两侧均固定安装有限位环500。
94.参照图8、图9、图16和图17，第一滚珠丝杆260和第二滚珠丝杆290均贯穿限位块600不影响其转动，同时在第一滚珠丝杆260和第二滚珠丝杆290的轴向置于限位块600的两侧均固定安装有限位环500，保障第一滚珠丝杆260和第二滚珠丝杆290转动的稳定性，同时避免第一滚珠丝杆260和第二滚珠丝杆290受到外部作用力作用到输出轴上造成第一电机250和第二电机280的损坏，同时在第一滚珠丝杆260远离第一电机250的一端和第二滚珠丝杆290远离第二电机280的一端均固定安装限位头部400，避免第一滑动块240从第一滚珠丝杆260脱离，避免第二滑动块310从第二滚珠丝杆290脱离。
95.值得注意的是，固定套管210和外套管220以及内杆230均呈棱锥体结构，且固定套管210靠近立柱100的一端为大口径端，以保障内杆230和外套管220以及固定套管210强度同时，避免连接处受力过大弯折。
96.本技术还公开了一种多功能灯杆的使用方法，包括以下方法步骤：
97.s1、在安装时，将横梁200沿着车道行驶的方向设置，并且外套管220收纳在固定套管210的内部，内杆230收纳在外套管220的内部；
98.s2、随后对靠近立柱100一侧的车道进行临时管制，并且转动横梁200使得横梁200垂直于多个车道，随后通过紧固螺杆321将套筒320与第二滑动块310固定，完成横梁200与立柱100的垂直固定；
99.s3、启动第二电机280，第二电机280驱动第二滚珠丝杆290转动，第二滚珠丝杆290与第二滑动块310螺纹连接，第二滑动块310沿着活动孔110的方向向上运动，并带动横梁200整体向上运动，并当第二滑动块310运动至活动孔110的最上端后，第二电机280停机；
100.s4、启动第一电机250，第一电机250驱动第一滚珠丝杆260转动，第一滚珠丝杆260与第一滑动块240螺纹连接，第一滑动块240带动外套管220和内杆230向外伸出，此时的横梁200的整体变长，并且固定套管210置于一侧车道，外套管220置于中间车道，内杆230置于另一侧车道；通过所述弹性绳的伸长而测量所述伸缩长度，该设计通过感测器获得斜边的长度l，然后根据配备的高度感测器获得内杆230的高度h，立柱100总高度为h，则当前的伸
长量s＝(l
2-(h-h)2)
1/2
，其中l＝kφ，φ为拉力值，k为弹性转换系数，该种设计使得无需在滑动轨迹上设置长度感测器就可以同时实现伸缩长度的测量以及伸缩较大长度后的下沉弯曲问题。
101.s5、维修或更换补光灯和摄像机时，启动第一电机250，第一电机250驱动第一滚珠丝杆260转动，第一滑动块240带动外套管220向固定套管210运动内杆230向外套管220内运动，第二支架222向第一避让口211运动，安装板231向第二避让口212和第三避让口221的方向运动，完成横梁200的整体收纳；
102.s6、启动第二电机280，第二电机280驱动第二滚珠丝杆290转动，第二滑动块310沿着活动孔110的方向向下运动，并带动横梁200整体向下运动，并当第二滑动块310运动至活动孔110的最下端后，第二电机280停机，随后松动紧固螺杆321转动横梁200，此时维修人员对补光灯或者摄像头进行维修或更换；
103.s7、维修完成后重复s1-s4步骤，便可完成组装。
104.因此本技术中通过内嵌拉力传感器且两段分别连接到立柱顶部和伸缩杆杆体端部的弹性绳，借助勾股定理在完成弹性绳自身弹力将下沉杆体抬起的同时还能够同步进行长度测量。