一种路桥防撞保护装置的制作方法

本发明涉及路桥防护领域，具体涉及一种用于对路桥在受到撞击的过程中起到应急保护的装置。

背景技术：
在汽车发展极为快速的当今，随着路上汽车数量的逐步增多，车辆发生事故也越来越多，在多数情况下特别是在车辆处于高速行驶的过程中，一旦发生事故，车辆会都是处于失控的状态，不可避免的会对路桥的防撞栏或是防撞墙进行撞击进而对人和物造成伤害，在此情况下，如何将人和物的伤害降到最低，除了驾驶车辆的人之外，在发生事故的时候，人们也希望路桥的防撞设施能起到更为积极的保护作用。现有的路桥防撞装置中，更多的是考虑到了使路桥本身不会遭到严重的破坏，或是在路桥的适当位置不断的设置提醒标志降低事故的发生率，甚至在车辆与路桥发生撞击的过程中，不能起到任何的保护作用。从现有公开的专利技术中可以了解到，现有的防撞装置基本上是采用弹性垫使撞击过程中有一定的缓冲，但是其缓冲的程度极为有限，并且在撞击受力的时候不能对其受力进行一定的有效调节，使得撞击造成的损害降低到最小程度。本发明的发明人认为，在事故发生的过程种，如何对人和物起到更好的保护，特别是对人员和车辆的保护，对于降低事故的影响更为有效。此外，如何提高弹性金属材料的综合性能，特别是路桥防护装置中的金属材料的综合性能，也是技术员所要解决的问题。

技术实现要素：
本发明的目的是解决在车辆与路桥发生撞击的时候，对人和物进行有效保护的问题，提供一种路桥防撞保护装置，该装置能使撞击过程中的受力得到调节和控制，采用该装置能有效降低撞击过程中车辆和路桥的损坏，对人和物都进行保护。本发明的目的是通过下列技术方案实现的：一种路桥防撞保护装置，整体设置在路桥本体的防撞侧面，包括弹性板和弹簧，所述弹性板为多块，间隔设置在路桥本体上，所述弹簧的两端连接相邻两块弹性板。进一步的方案中，包括加强隔筋，所述加强隔筋同时与路桥本体和弹性板连接。进一步的方案中，所述加强隔筋为T形结构，包括主干部分和多根枝干部分，其中主干部分与路桥本体固定连接，枝干部分与弹性板连接。进一步的方案中，所述枝干部分与主干部分可拆卸连接。进一步的方案中，所述弹性板的板面所在的平面为竖直方向，或者所述弹性板的板面所在的平面为非竖直方向的倾斜面。进一步的方案中，所述弹性板的板面为曲面结构。进一步的方案中，所述弹簧处于拉伸状态，或者所述弹簧处于被压缩的状态。进一步的方案中，所述枝干部分用特制弹簧钢制作而成，所述特制弹簧钢的组分按重量百分比计算（以下%均表示重量百分比）为碳0.45%~0.55%、硅1.6%~1.8%、锰0.65%~0.75%、铬0.65%~0.85%、钒0.11%~0.14%、钛0.021%~0.030%、镍0.15%~0.25%、磷≤0.015%，硫≤0.015%、钼0.1%~0.6%、氮0.004%~0.02%、铝0.01%~0.1%、余量为铁。进一步的方案中，所述特制弹簧钢采用以下步骤实现：将钢按一定合金元素比例炼制并锻造结束后，加热至870℃进行淬火；步骤1、钢淬火完成后，马上进行400~450℃中温回火，并保温70~90min；步骤2、保温结束后，进行快冷；步骤3、快冷过后，最后进行喷丸处理。从本发明的结构特征可以看出，本发明的优点在于：充分考虑了在路桥受到撞击的时候其受到的冲击力大小的方向，主要是对其进行控制，使其最终承受的力不会形成大的破坏。本发明通过对弹性板的方向设置，使其板面处于竖直方向或是倾斜方向，其板面垂直于车辆行驶的方向或是顺车辆行驶方向倾斜一定角度，使车辆在与其撞击接触的时候形成的是面的接触，降低受力；同时通过弹簧连接弹性板，使弹性板之间相互连接形成缓冲带，在撞击到一块弹性板的时候，相邻的弹性板能够起到相互作用的效果，在减缓冲击力的同时也使得弹性板抗冲击能力得到提升；弹性板也可以设置为曲面的结构，使冲击形成面接触且弹性板本身的抗扭矩和抗冲击能力都得到加强；另外，本发明的加强隔筋的结构设置，一方面增强了弹性板与路桥本体之间的连接强度，另一方面，主干部分与枝干部分的可拆卸连接方式也使得其更容易维修安装；针对弹簧的设置，其主要是起到连接弹性板使各个弹性板之间协同缓冲，起到更好缓冲的作用，同时，在不同的路段，考虑到事故发生率的区别以及车辆行驶的不同状态以及可能造成的最大撞击力度，可以使弹簧预先保持在压缩或是拉伸的状态，在撞击发生的时候，弹簧能够第一时间起到较大的缓冲作用。为了进一步提高本发明的缓冲性能和使用寿命，本发明的特制弹簧钢相比现有弹簧钢有以下有益效果：（1）更高的弹性极限和屈服极限，保证有足够高的弹性变形能力；（2）更高的疲劳极限，通过改变弹簧钢的合金元素比例，能有效增加弹簧钢的使用寿命；（3）具有良好的塑性和韧性，更便于加工成型和承受冲击载荷；（4）更优异的耐热性、耐磨性和耐腐蚀性，增强弹簧钢对环境的适应能力，延长使用寿命；（5）抗拉强度能达到1750MPa以上，屈服强度能达到1550MPa以上，硬度达到HRC52~55，疲劳极限达到200万次以上。附图说明本发明将通过实施例并参照附图的方式说明，其中：图1是本发明结构示意图；图2是本发明加强隔筋的结构示意图。其中附图标记：1是路桥本体，2是弹性板，3是弹簧，4是主干部分，5是枝干部分。具体实施方式下面结合附图对本发明做进一步的说明。如图1所示，本发明结构设置为：在路桥本体1上安装弹性板2，弹性板2本身具有一定的缓冲性能，弹性板2间隔设置并通过弹簧3连接在一起，当其中一块弹性板2受力时，通过弹簧3的拉伸和压缩（即连接板一端的弹簧被拉伸，另一端的同时被压缩）以及弹性板2本身的缓冲性能，能够有效的将冲击力降到最低。考虑到弹簧3的压缩和拉伸需要一定的距离和时间，在某些事故易发路段或是在高速行驶路段以及有可能产生较大冲击力的路段，其可以在上述技术方案的基础上，将弹簧3在安装的时候就预先进行压缩和拉伸，在结合弹簧本身承受力的同时，对路桥本体的抗冲击力进行预先设定或是使其能够在控制范围之内得到最大化的加强。另外，弹性板2一般可以竖直设置在路桥本体1上，形成一个长形的缓冲带，在实际安装的过程中，可以使其与车辆行驶方向垂直的方式，或是朝向车辆行驶的方向有一定的倾斜，各个方向的倾斜角度可以根据实际路况或是预判事故发生时车辆撞击的大概角度进行设计，使车辆在撞击时能够迅速的得到缓冲并沿缓冲带获得连续的缓冲能力。为了提升弹性板本身的缓冲或是抗冲击性能，我们可以将弹性板2设置为曲面的结构，曲面结构能够在保护弹性板2本身的同时提升整个装置的抗冲击性能，且曲面的结构更能适应各种不同路况，比如弯道，陡坡等路段，曲面结构能够有效的保证车辆撞击时是处于面的接触，即车辆能够沿曲面朝向的方向进行卸力，且能够控制力的方向使撞击的力偏移，减少对车辆和路桥的损坏。主要出于对安装和维修考虑，本发明将加强隔筋设置为T形结构，如图2所示，其包括主干部分4以及枝干部分5，且枝干部分5与主干部分4是可拆卸的连接方式，枝干部分5是和弹性板2连接在一起的，一般是和弹性板2一样，都采用具有弹性的材料制作，安装时，只需要将枝干部分5和主干部分4连接即可。另外，弹性板2的朝向以及曲面结构的适配安装，都可以通过枝干部分5的朝向和结构的设置，使其与弹性板2进行配合。为了进一步提高本发明的缓冲性能和使用寿命，需要对现有的弹簧钢进行改进，达到更优异的性能，为达此目的，需从钢本身材料方面入手，改变或添加合金元素在钢中的比例能大幅提高钢的综合性能。分析其合金元素，碳对钢的影响起主导作用，虽然碳本身不具有强度和硬度，但是在固溶体中作为铁的碳化物，碳是强度和硬度的首要控制元素，钢中加锰是为了提高钢的抗拉强度，提高钢的淬透性，韧性和加工性能；硅的主要作用是使钢抗氧化性提高，硅与锰结合可提高淬透性、强度和冲击韧性，特别是经淬火、回火后能提高弹簧钢的屈服极限和弹性极限；铬的主要作用是提高钢的硬度和强度。为了进一步提高弹簧钢的综合性能，同时又要使弹簧钢低合金化，改变热处理工艺对弹簧钢性能的影响不大，为此，本弹簧钢中还加入了钒钛两种合金元素，一般弹簧钢是不含有或者含有极微量的钒钛。钒在钢中的主要作用是细化晶粒，抑制奥氏体长大，提高钢的淬透性，强度和和韧性。钒固溶于铁素体钢中有细化晶粒作用，对低温冲击韧性有利，形成的碳化钒是金属碳化物中最硬、最耐磨的，可提高弹簧钢的使用寿命，通过细小碳化钒晶粒弥散分布，可以提高钢的蠕变和持久强度，但钒不部的铬被用尽，而造成的晶界损失，促进沉淀硬化，提高钢的韧性，减少晶间腐蚀的的作用，提高弹簧钢的抗氧化性和热强性，钛的主要作用是阻止形成奥氏体，阻止因在晶界生成铬的碳化物，最终是钢具有很高的疲劳强度和弹性强度，优异的耐腐蚀性和耐磨性，综合性能良好，能完全满足在易蚀和突然承受较高冲击载荷的场合。为了进一步提高本弹簧钢的疲劳强度和使用寿命，在热处理全部完成后还要进行喷丸处理，在钢的表面上，划痕，折叠、氧化脱碳等表面缺陷往往会成为应力集中的地方和疲劳断裂源，因此，若用细小的钢丸高速喷打弹簧钢表面,不仅可以改善弹簧钢表面质量,提高表面强度,并还使表面处于压应力状态,从而提高弹簧疲劳强度和使用寿命。本发明的特制弹簧钢的一个实施例，特制弹簧钢的组分按重量百分比计算（以下%均表示重量百分比）为碳0.45%、硅1.6%、锰0.75%、铬0.65%、钒0.11%、钛0.030%、镍0.25%、磷≤0.015%、硫≤0.015%、钼0.1%、氮0.004%、铝0.01%、余量为铁，其实现步骤为：步骤1、将钢按上述合金元素比例炼制并锻造结束后，加热至870℃进行淬火；步骤2、钢淬火完成后，马上进行400~450℃中温回火，并保温70~90min；步骤3、保温结束后，进行快冷；步骤4、快冷过后，最后进行喷丸处理。按此组分组成的弹簧钢综合性能与50CrVA钢相比，抗拉强度达到1562MPa，屈服强度达到1453MPa，具备优异的综合性能。本发明的特制弹簧钢的第二个实施例，特制弹簧钢的组分按重量百分比计算（以下%均表示重量百分比）为碳0.55%、硅1.73%、锰0.65%、铬0.85%、钒0.14%、钛0.021%、镍0.15%、磷≤0.015%、硫≤0.015%、钼0.6%、氮0.02%、铝0.1%、余量为铁，其实现步骤为：步骤1、将钢按上述合金元素比例炼制并锻造结束后，加热至870℃进行淬火；步骤2、钢淬火完成后，马上进行400~450℃中温回火，并保温70~90min；步骤3、保温结束后，进行快冷；步骤4、快冷过后，最后进行喷丸处理。按此组分组成的弹簧钢综合性能与60Si2MnA钢相比，抗拉强度达到1619MPa，屈服强度达到1498MPa，更高的硬度和弹性，耐磨性和耐腐蚀性更优异。本发明的特制弹簧钢的第三个实施例，特制弹簧钢的组分按重量百分比计算（以下%均表示重量百分比）为碳0.52%、硅1.8%、锰0.71%、铬0.74%、钒0.14%、钛0.021%、磷≤0.015%、硫≤0.015%、镍0.23%、钼0.33%，氮0.017%，铝0.08%、余量为铁，其实现步骤为：步骤1、将钢按上述合金元素比例炼制并锻造结束后，加热至870℃进行淬火；步骤2、钢淬火完成后，马上进行400~450℃中温回火，并保温70~90min；步骤3、保温结束后，进行快冷；步骤4、快冷过后，最后进行喷丸处理。按此组分组成的弹簧钢综合性能与60Si2CrA钢相比，硬度达到HRC53，抗拉强度达到1811MPa，屈服强度达到1623MPa，疲劳强度达到200万次以上，耐腐蚀性略高，弹性强度更好。本发明的特制弹簧钢的第四个实施例，特制弹簧钢的组分按重量百分比计算（以下%均表示重量百分比）为碳0.52%、硅1.8%、锰0.75%、铬0.74%、钒0.13%、钛0.026%、磷≤0.015%、硫≤0.015%、镍0.25%、钼0.1%，氮0.017%，铝0.1%、余量为铁，其实现步骤为：步骤1、将钢按上述合金元素比例炼制并锻造结束后，加热至870℃进行淬火；步骤2、钢淬火完成后，马上进行400~450℃中温回火，并保温70~90min；步骤3、保温结束后，进行快冷；步骤4、快冷过后，最后进行喷丸处理。按此组分组成的弹簧钢综合性能与60Si2CrVA钢相比，硬度达到HRC55，疲劳强度达到200万次以上，耐腐蚀性略高，弹性强度更好。综上，用此弹簧钢制作成的枝干部分，具有更高的弹性极限、屈服极限和疲劳极限，增加了枝干部分的使用寿命，此外，还具有良好的塑性、韧性、耐磨性和耐腐蚀性，增强枝干部分对环境的适应能力，延长使用寿命。本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。