一种道路安全缓冲防护装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种道路安全缓冲防护装置，包括上、下平行设置的两个水平横板，水平横板竖直两端面一端设置有抱箍，且横板另一竖直端面设置U形连接件，所述上、下两个水平横板之间间隔设置有多节杆，多节杆上、下两端通过U形连接件固定，所述多节杆包括中部的直杆段及直杆段上、下两端的折杆段，所述直杆段与两端的折杆段均呈夹角α设置，所述直杆段和折杆段均设置有防护转轮，防护转轮两端通过固定在多节杆上的定位块定位。本发明设计的这种道路安全缓冲防护装置，不仅缓冲效果好，且可矫正车辆行进角度和方向，可牵引车辆沿准确方向行进，大为降低车辆撞击时的翻车率，提高了装置安全性，安全防护效果显著。
【专利说明】一种道路安全缓冲防护装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及道路安全领域，更具体的说是涉及一种道路安全缓冲防护装置。
【背景技术】
[0002]随着社会发展，现如今交通便利、四通八达，道路、桥梁越来越多，给人们的生活带来了便利，但是，随着车辆的增多，随之而来则增加了许多交通事故，给人们的生命造成了危害；为避免或减少交通事故的发生，通常在道路的沿边或中间分离线装上防护栏或者防撞桩，而现如今的防护栏或者防撞桩均是通过螺栓固定在地面，或者直接与地面混凝成一体，可承受轻微冲击，但是在车辆快速前进时，防护栏或者防撞桩无法承受高速撞击，极易损坏，同时由于是刚性受力，使得车辆极易颠覆翻滚，造成翻车，同时车内乘客受力也极易受力造成伤亡，防护性较差。
[0003]申请号CN01115671.6的专利公开了一种道路专用缓冲架，其作用与防护栏、防撞桩相同，当车辆与其相撞时，可减少冲击，导引车辆往行驶方向前进，能够缓冲车辆冲击力，保证车辆进入正确轨道；但是，上述道路专用缓冲架在实际使用时，效果却差强人意，主要有以下几点:1、当车辆高速撞击时，开始时只能撞击在其中同一水平面内的一个或多个缓冲滚轮，由于瞬间受力，轴杆极易受力弯折，且轴杆上、下两端极易与上板和下板脱落，失去缓冲效果，防护效果较差；2、由于车辆撞击时的角度、高度、撞击部位及速度不一样，导致车辆受到的反作用力也不尽相同，缓冲架虽可适当引导车辆行进方向，但是在不可预知的情况下，对于车辆的防护依然较差，不能很好的防止车辆颠覆翻滚、翻车，车辆在撞击后在多个力的作用下反而更易 翻滚、翻车，对于车辆水平行驶的矫正较差；3、车辆撞击时，由于撞击角度、高度和缓冲滚轮的无规律性，在撞击时由于撞击角度和高度不同，缓冲滚轮正、反转的情况也有所不同，车辆撞击后极易被缓冲滚轮反转而失去牵引效果，牵引效果较差。
[0004]
【发明内容】
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种道路安全缓冲防护装置，解决了以往的防护装置防护效果差、装置易损坏的问题。
[0005]为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案:一种道路安全缓冲防护装置，包括上、下平行设置的两个水平横板，水平横板竖直两端面一端设置有抱箍，且横板另一竖直端面设置U形连接件，所述上、下两个水平横板之间间隔设置有多节杆，多节上、下两端通过U形连接件固定，所述多节杆包括中部的直杆段及直杆段上、下两端的折杆段，所述直杆段与两端的折杆段均呈夹角α设置，所述直杆段和折杆段均设置有防护转轮，防护转轮两端通过固定在多节杆上的定位块定位。
[0006]所述任意相邻两个防护转轮的间距与防护转轮直径的比值小于1.3。
[0007]所述夹角α的取值范围为180°≤α≤185°。
[0008]所述防护转轮上端中部设有深孔，深孔(9)底部呈圆周设置有一圈棘轮齿，所述多节杆圆周面通过转动轴连接拨块，拨块可绕转动轴转动并可通过棘轮齿限制防护转轮单向转动。[0009]所述防护转轮圆周表面覆盖一层薄铁皮，且防护转轮内部由塑胶制成。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
1、本发明通过U形连接件连接多节杆，并将多节杆设置成具有夹角的结构，可增大对车辆的缓冲，同时减少局部防护转轮受力，受力均匀，不仅起到很好的车辆牵引和防护效果，还可增大装置本身的牢固性；
2、本发明的中间防护滚轮竖直设置，两端防护滚轮倾斜设置，整体与车辆外形较为吻合，可最大化的减少不利作用力的出现，将行进方向错误、行驶角度不平的车辆缓慢牵引到行进正确、水平行进的正确位置，大为减少了车辆翻滚或翻车几率；
3、本发明防护滚轮的直径和间距经过实践得以限定，减少防护滚轮对车辆的阻力，能够保证装置牵弓I效果，提牵引效果显著提高。
[0011]4、本发明的防护滚轮设置防反转结构，可以有效防止防护滚轮在撞击时反转，影响牵引效果，防止防护滚轮不定向转动而导致车辆受力不均而翻滚或翻车，防护效果增强。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0013]图1为本发明的结构示意图。
[0014]图2为本发明的侧视图。
[0015]图3为本发明的俯视图。
[0016]图4为本发明的受力图，图中右侧画出局部车辆撞击部位。
[0017]图5为本发明图4的A处放大图。
[0018]图6为本发明的防护转轮间距和直径的比例说明图。
[0019]图中的标号为:1、水平横板；2、抱箍；3、固定螺栓；4、立柱；5、U形连接件；6、多节杆；7、定位块；8、防护转轮；9、深孔；10、棘轮齿；11、拨块；12、转动轴。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0021]如图1-图4所示的一种道路安全缓冲防护装置，包括上、下平行设置的两个水平横板1，水平横板I竖直两端面一端设置有抱箍2，且横板I另一竖直端面设置U形连接件5，所述上、下两个水平横板I之间间隔设置有多节杆6，多节杆6上、下两端通过U形连接件5固定，所述多节杆6包括中部的直杆段及直杆段上、下两端的折杆段，所述直杆段与两端的折杆段均呈夹角α设置，所述直杆段和折杆段均设置有防护转轮8，防护转轮8两端通过固定在多节杆6上的定位块7定位。
[0022]本装置使用时将抱箍2通过固定螺栓3固定在水平横板竖直侧面端，将其套入立杆4内，立杆4可以是现有防撞栏的竖直杆，也可以是单独的竖直杆，可根据路况确定，当上、下两端的抱箍2套入立杆4并固定后即可，可将该装置设置在道路中间、两侧、分岔口及道路面临悬崖的危险地段。[0023]本装置采用U形连接件5将多节杆6固定在水平横板I上，U形连接件5具有一定的弹性，当车辆撞击时U形连接件5可受压产生形变，进而减少多节杆6受到的撞击力，防止多节杆6脱落或折断，保证装置的缓冲防护效果，且能极好的保护装置。
[0024]此外，如图2所示，多节杆6的直杆段与两端的折杆段均呈夹角α设置，使得多节杆6上、下两端的防护转轮8倾斜设置，上、中及下端的防护转轮8侧面与车辆外形较为匹配，在撞击时防护转轮8均受力且较为均匀，避免了应力集中造成多节杆6折断而失去防护效果，更能起到很好的牵引效果，保证车辆沿正常方向前行；同时，上、下两端的防护转轮8能够将车辆导引到中部防护转轮8的区域，使其能够矫正到水平位置，然而，夹角α的大小决定了导引效果， 申请人:在长期实践、计算统计和模拟后确定，当180° ^ a ^185°，装置对车辆的导引效果最好，能有效防止车辆因行驶不平而翻侧，且不会影响车辆牵引和防护效果；而在图4中， 申请人:对车辆撞击时防护转轮8对车辆的反作用力进行了分析；车辆撞击时撞击部分分别受到上、中及下端的防护转轮8反作用力，上端反作用力分解形成水平作用力Fl和竖直向下的作用力F2，中部水平反作用力为F3，下端反作用力分解形成水平作用力F5和竖直向上的作用力F4，撞击时分三种情况:1、当车辆是整体向上撞击时，车辆对上端防护转轮8作用力较大，此时上端反作用力F2大于下端反作用力F4，上端反作用力Fl大于下端反作用力F5，从而在防护转轮8反作用力下将车辆撞击部位向外和向下挤压，并且车辆在自身牵引力下依次与多个防护转轮8作用，从而将车辆缓慢的矫正位置，使车辆逐渐趋于水平，防止车辆侧翻；2、当车辆是整体水平撞击时，上、下两端的防护转轮8在竖直端的作用力为零，只对车辆上、下两端起到一个卡位的作用，防止车辆上、下颠簸，此时车辆在F1、F3及F5作用下被顶开，并且在防护转轮8牵引下沿道路前进方向行进；3、当车辆是整体向下撞击时，车辆对下端防护转轮8作用力较大，此时下端反作用力F4大于上端反作用力F2，下端反作用力F5大于上端反作用力F1，从而在防护转轮8反作用力下将车辆撞击部位向外和向下挤压，同时在F5作用下能让车辆向下的趋势得以缓解，防止车辆前端向下而失去重心，并且车辆在自身牵引力下依次与多个防护转轮8作用，从而将车辆缓慢的矫正位置，使车辆逐渐趋于水平，防止车辆侧翻；因此，将防护转轮8采用上述方式倾斜设置不仅可很好的起到牵引效果，且还能最大化的将倾斜颠覆的车辆矫正到平稳的、水平的状态，可有效防止车辆侧翻；据 申请人:实践测量和对撞击车辆的统计，采用本方式的防护装置较之现有技术而言，牵引效果提高了 40%-60%，车辆侧翻率降低了至少80%，牵引和防护效果显著。
[0025]其次，本装置为保证对车辆的牵引效果始终有效，使车辆在撞击后能被牵引到正确的行进方向，防止车辆撞击后卡在防护转轮8内，在考虑到撞击角度后，对防护转轮8间距和直径做了优化，如 图6所示，两个相邻的防护转轮8间距和直径具有如下关系:
L L
Tan β =--— — = Tan β /2
R12 R
其中，β—车辆撞击防护转轮时的撞击角，取0° -70° ；
L一相邻两个防护转轮的间距；
R—防护转轮的直径。
[0026]通过上式可知，车辆在撞击向防护转轮8时的撞击角β应在一定范围内，方能够保证防护转轮8在受到撞击后能够沿车辆前进方向转动，而不会出现反转或卡死现象，保证车辆能被正常牵引， 申请人:在通过大量实践、统计和计算后，确定撞击角β的最大角度不能大于70°，否则将出现防护转轮8反转或卡死，造成牵引失效，从而通过上式可得:
【权利要求】
1.一种道路安全缓冲防护装置，其特征在于:包括上、下平行设置的两个水平横板(O,水平横板(1)竖直两端面一端设置有抱箍(2 )，且横板(1)另一竖直端面设置U形连接件(5)，所述上、下两个水平横板(1)之间间隔设置有多节杆(6)，多节杆(6)上、下两端通过U形连接件(5)固定，所述多节杆(6)包括中部的直杆段及直杆段上、下两端的折杆段，所述直杆段与两端的折杆段均呈夹角α设置，所述直杆段和折杆段均设置有防护转轮(8)，防护转轮(8)两端通过固定在多节杆(6)上的定位块(7)定位。
2.根据权利要求1所述的一种道路安全缓冲防护装置，其特征在于:所述任意相邻两个防护转轮(8)的间距与防护转轮(8)直径的比值小于1.3。
3.根据权利要求1所述的一种道路安全缓冲防护装置，其特征在于:所述夹角α的取值范围为180°≤α≤185°。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种道路安全缓冲防护装置，其特征在于:所述防护转轮(8)上端中部设有深孔(9)，深孔(9)底部呈圆周设置有一圈棘轮齿(10)，所述多节杆(6 )圆周面通过转动轴(12 )连接拨块(11 )，拨块(11)可绕转动轴(12 )转动并可通过棘轮齿(10)限制防护转轮(8)单向转动。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种道路安全缓冲防护装置，其特征在于:所述防护转轮(8)圆周表面覆盖一层薄铁皮，且防护转轮(8)内部由塑胶制成。
【文档编号】E01F15/02GK104032693SQ201410233995
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】杨根明, 范宏, 林圣坤, 刘小川, 罗利 申请人:中国五冶集团有限公司