一种用于潮汐车道的电动升降式自动化隔离护栏系统的制作方法

技术领域：

本发明属于交通设备技术领域，涉及一种用于潮汐车道的电动升降式自动化隔离护栏系统。

背景技术：
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在现代交通中，通行双向交通流不均衡是时常发生的现象，比如城市的早晚高峰或节假日出行和返程高峰等，为缓解道路通行双向交通流不均衡造成的交通拥堵和交通资源浪费，潮汐车道技术将轻交通流方向的道路使用权分出一部分给重交通流方向，即在被要求时刻，实现某条或某几条车道通行方向的改变。无隔离护栏的交通信号灯和地面交通控制方式在使用过程中很难完全杜绝司机由正常车道误入潮汐车道而发生车辆逆行的危险状态。从实用角度看，在多车道双向行驶的交通状态下，无中央隔离护栏的技术方案本身就具有较大的风险性。现有的轮式可移动隔离护栏主要有自动潮汐车牵引和自移动两种方式，但无论何种方式，都存在移动时间较长(目前的普遍时长在20分钟左右)和对现有路面交通的干扰。

连杆机构中的运动副一般为低副，其运动副元素为面接触，压强较小，承载能力较大，润滑好，磨损小，加工制造容易，利用连杆机构也可以很方便地达到改变运动的传递方向，扩大行程，实现增力和远距离传动的目的。目前，尚未见有将连杆机构应用到隔离护栏的公开报道。

技术实现要素：
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本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种用于潮汐车道的电动升降式自动隔离护栏系统，实现护栏在给定信号下的自动化升降操作，同时规避轮式移动对地面交通的干扰，使操作方便，减小对道路空间的占用，布置和安装方便，降低能量消耗。

为了实现上述发明目的，本发明的主体结构包括潮汐车道、地下钢槽、无线信号传输模块、交通指示灯柱、控制器、电动多连杆护栏机构、频闪灯和环形线圈车辆检测器；潮汐车道的左右车道线上安装有地下钢槽，地下钢槽距地面的深度40mm；无线发射端和无线接收端组成无线信号传输模块，无线发射端安装在交通信号灯柱上，无线发射端接收到来自城市交管中心的潮汐车道护栏升降转换信号，并将此信号发射到无线接收端；无线接收端安装在地下钢槽内；无线接收端通过信号传输线与控制器连接，并将潮汐车道护栏升降转换信号输入控制器；控制器由主控芯片、信号解调电路和电机驱动电路电连接组成，控制器的输入信号通过信号解调电路的信号调制和模数转换后作为控制信号输入到电机驱动电路；电机驱动电路驱动电动多连杆护栏机构的推杆电机完成推杆的外伸和回缩动作；电动多连杆护栏机构安装于地下钢槽内并与控制器连接；电动多连杆护栏机构包括推杆电机、推杆、滑块和圆柱销，推杆电机通过推杆与滑块连接，推杆与滑块通过圆柱销过盈配合相连接，滑块能在地下钢槽内自由滑移；五根护栏竖杆、五根护栏横杆和五个固定铰接支座通过铰接组成五个并联的四连杆护栏单元；连杆靠近滑块的一端与滑块铰接，另一端与最靠近滑块的护栏竖杆和护栏横杆同时铰接；限位弹簧的一端固定焊接在与滑块距离最远的护栏竖杆的中间，另一端焊接固定于地下钢槽的底座上；频闪灯安装在潮汐车道的左右车道线上；频闪灯的通断和闪动频率受控制器的信号控制；潮汐车道的地下每隔40米埋设一组环形线圈车辆检测器，环形线圈车辆检测器将当前车道有无车辆的信息通过地下线缆实时传输到控制器。

本发明所述五根护栏竖杆的结构相同，均采用高强度钢制成，横截面为半径25mm的圆形，长度为450mm；五根护栏横杆的结构相同，横截面为半径20mm的圆形，长度450mm；连杆采用高强度钢制成，横截面为半径20mm的圆形，长度为450mm；地下钢槽采用高强度钢制成，横截面为矩形宽40mm,深度为35mm，壁厚3mm；滑块是采用铸铁制成的矩形块，长宽均为40mm，高度为20mm；无线信号传输模块的型号为e32-ttl-50；主控芯片的型号为stm32f103；推杆电机的型号为xtl100；限位弹簧最小压紧长度为318mm,最大拉伸长度为450mm，直径为20mm。

本发明与现有技术相比，在潮汐车道可变护栏系统上首次运用电动多连杆机构和护栏自锁机构，通过无线信号传输模块和控制器实现了电动多连杆护栏机构的自动化升降操作，很好地实现了潮汐车道调换车道通行方向的功能，能有效规避轮式移动对地面交通的干扰，整套系统操作方便，多连杆联动有效降低能量消耗；其结构简单，道路空间占用小，布置和安装方便，降低施工难度和成本，具有极大的实用价值，在简化结构的同时，极大地降低能量消耗，提高系统自动化程度。

附图说明：

图1为本发明的主体结构原理示意图。

图2为本发明的主体结构俯视图。

图3位本发明所述推杆与滑块连接示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实例对本发明进行详细说明。

实施例：

本实施例的主体结构包括潮汐车道1、地下钢槽2、无线信号传输模块、交通指示灯柱4、控制器5、电动多连杆护栏机构6、频闪灯7和环形线圈车辆检测器8；潮汐车道1的左右车道线(以图中a向通行为正方向定义潮汐车道1的左右侧)上安装有地下钢槽2，钢槽距地面的深度40mm；无线发射端9和无线接收端10组成无线信号传输模块，无线发射端9安装在交通信号灯柱4上，无线发射端9接收到来自城市交管中心的潮汐车道护栏升降转换信号，并将此信号发射到无线接收端10；无线接收端10安装在地下钢槽2内；无线接收端10通过信号传输线与控制器5连接，并将潮汐车道护栏升降转换信号输入控制器5；控制器5由主控芯片11、信号解调电路12和电机驱动电路13电连接组成，控制器5的输入信号通过信号解调电路12的信号调制和模数转换后作为控制信号输入到电机驱动电路13；电机驱动电路13驱动电动多连杆护栏机构的推杆电机14完成推杆15的外伸和回缩动作；电动多连杆护栏机构安装于地下钢槽2内并与控制器5连接；电动多连杆护栏机构包括推杆电机14、推杆15、滑块16和圆柱销17，推杆电机14通过推杆15与滑块16连接，推杆15与滑块16通过圆柱销17过盈配合相连接，滑块16能在地下钢槽2内自由滑移；五根护栏竖杆18,19,20,21,22,23、五根护栏横杆24,25,26,27,28和五个固定铰接支座29,30,31,32,33,34通过铰接组成五个并联的四连杆护栏单元；连杆35靠近滑块16的一端a端与滑块16铰接，另一端b端与最靠近滑块16的护栏竖杆18和护栏横杆24同时铰接；限位弹簧36靠近与滑块16距离最远的护栏竖杆23的一端a端焊接固定在与滑块16距离最远的护栏竖杆23中间，另一端b端焊接固定于地下钢槽2的底座上；频闪灯7安装在潮汐车道1的左右车道线上；频闪灯7的通断和闪动频率受控制器5的信号控制；潮汐车道1的地下每隔40米埋设一组环形线圈车辆检测器8，环形线圈车辆检测器8将当前车道有无车辆的信息通过地下线缆实时传输到控制器5。

本实施例所述五根护栏竖杆18,19,20,21,22,23结构相同，均采用高强度钢制成，横截面为半径25mm的圆形，长度为450mm；五根护栏横杆24,25,26,27,28结构相同，横截面为半径20mm的圆形，长度450mm；连杆35采用高强度钢制成，横截面为半径20mm的圆形，长度为450mm；地下钢槽2采用高强度钢制成，横截面为矩形宽40mm,深度为35mm，壁厚3mm；滑块16是采用铸铁制成的矩形块，长宽均为40mm，高度为20mm；无线信号传输模块的型号为e32-ttl-50；主控芯片11的型号为stm32f103；推杆电机14的型号为xtl100；限位弹簧36最小压紧长度为318mm,最大拉伸长度为450mm，直径为20mm。

本实施例以早高峰为例，城市交管中心通过交通信号灯柱4向无线发射端9发出潮汐车道护栏举升信号，潮汐车道c右侧护栏系统(以图中a向通行为正方向定义潮汐车道c的左右侧)的无线接收端10收到潮汐车道护栏举升信号并将信号传入控制器5，控制器5向频闪灯7发出10hz的频闪信号，提示潮汐车道c内的行驶车辆司机，潮汐车道c即将执行车道行驶方向的调换，提醒潮汐车道c内的行驶车辆及时离开潮汐车道c；20秒后，控制器5在确认根据环形线圈车辆检测器8的信号潮汐车道c内没有行驶车辆后，通过信号解调电路12对潮汐车道护栏举升信号进行信号解调和模数转换后作为控制信号输入到电机驱动电路13；电机驱动电路13驱动推杆电机14执行推杆15的外伸动作。滑块16在推杆15的外伸推动下由a向b运动，在滑块16未运动前，电动多连杆护栏机构和限位弹簧36处于钢槽3内，且连杆35、护栏竖杆18,19,20,21,22,23、护栏横杆24,25,26,27,28和限位弹簧36均与地面平行；滑块16由a向b运动过程中,连杆35作逆时针转动，护栏竖杆18,19,20,21,22,23作顺时针转动，护栏横杆24,25,26,27,28向上平移，电动多连杆护栏机构被整体举升；当护栏竖杆18转动到与地面垂直时，滑块16停止移动，限位弹簧36被压缩到最小压缩长度，护栏系统举升过程完成；与此同时，潮汐车道c左侧的护栏系统执行回降操作，回降操作作为举升过程的逆过程，护栏系统的举升和回降操作完成时，交通信号灯柱指示潮汐车道c的通行方向由a向变为b向，潮汐车道c调换车道通行方向的功能得到实现。