一种气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆的制作方法

本发明属于道路建设领域，涉及一种气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆。

背景技术：

近年来，我国城市快速发展，为保护建筑物及人员的安全，在城市高速入口、涵洞、桥洞和车库等建筑处经常要限制过往机动车的高度。传统的机动车限高栏杆，防撞能力很弱，驾驶员稍不注意就会发生与横梁的碰撞，造成车辆和限高栏杆的损毁，严重的甚至会造成人员伤亡。目前的大多数结构较为简单，只有简单的防护功能，不仅不能对噪音有所减弱，而且不能够进行警示作业。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆，在立柱和横梁中填充气囊型磁流变弹性体，通过对弹性体施加磁场可瞬间提升结构刚度和强度。

本发明提供一种气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆，包括横梁和支撑在横梁两侧的两根立柱，横梁和立柱内填充有气囊型磁流变弹性体，所述气囊型磁流变弹性体外部绕设电磁线圈；所述立柱中设有控制模块和电源模块，所述横梁下端面上设有红外线传感器，在限高杆正前方路面下埋设有压力传感器，当红外线传感器检测到车辆超过限高高度且压力传感器检测到车辆压力超过阈值时，控制模块控制电源模块向电磁线圈供电，以向横梁和立柱内的气囊型磁流变弹性体施加磁场，调整其阻尼和刚度；

所述气囊型磁流变弹性体，各组分按照重量比包括：橡胶基体100～150份、磁性颗粒600～700份、硫化剂16～25份、硫化促进剂4～5份、填充物料130～220份，其中填充物料包括增塑剂20～30份、分散剂30～50份、增容剂50～60份、补强剂10～20份、物理硅胶成孔剂10～30份、防水剂10～30份；所述补强剂为气相法白炭黑。

在本发明的气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆中，所述磁性颗粒选用微米级羰基铁粉和硅钢粉，两者比例为25:1，选用此磁性颗粒在保证饱和磁化强度的前提下改善了导磁率，减小涡流损耗。

在本发明的气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆中，所述硫化剂为硒、碲、过氧化物或硫磺；硫化促进剂为碱金属氧化物。

在本发明的气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆中，所述增塑剂为二甲基硅油，分散剂为甲基戊醇或聚氨酯，增容剂为羧化碳纳米管或马来酸酐，物理硅胶成孔剂为yq-100y、yq-505y或es100w；防水剂为脂肪酸金属盐。

在本发明的气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆中，所述横梁上设有显示器和荧光板，便于对驾驶员白天以及夜间行车的警示。

在本发明的气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆中，所述立柱上设有报警器，当发生碰撞时控制器控制报警器进行生光报警。

在本发明的气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆中，所述立柱上设有摄像头，当发生碰撞时通过控制器控制摄像头拍照，进行违章取证。

本发明的一种气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆，可实现对来往车辆高度进行筛选，监测，记录等一系列措施，可通过施加磁场使结构发生磁流变效应以瞬时增强结构刚度与强度，发生事故后可以实现自动报警，使车辆人员受到处罚与营救。

附图说明

图1是本发明的一种气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆的结构示意图；

图2是本发明的一种气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆的剖视图；

图3本发明的一种气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆的工作原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆，包括横梁1和支撑在横梁两侧的两根立柱2，横梁1和立柱2内填充有气囊型磁流变弹性体3。所述气囊型磁流变弹性体3外部绕设电磁线圈4。所述立柱2中设有控制模块11和电源模块12，所述横梁1下端面上设有红外线传感器5，在限高杆正前方路面下埋设有压力传感器6，当红外线传感器5检测到车辆超过限高高度且压力传感器6检测到车辆压力超过阈值时，控制模块控制电源模块向电磁线圈4供电，以向横梁1和立柱2内的气囊型磁流变弹性体3施加磁场，调整其阻尼和刚度。

具体实施时，所述红外线传感器5嵌入横梁底端，距地面高度与限制高度相同，发射路径要求与地面保持平行，以便于探测过往车辆高度。压力传感器6可根据实际要求设置压力值，以便于筛选过往车辆。

具体实施时，所述气囊型磁流变弹性体，各组分按照重量比包括：橡胶基体100～150份、磁性颗粒600～700份、硫化剂16～25份、硫化促进剂4～5份、填充物料130～220份，其中填充物料包括增塑剂20～30份、分散剂30～50份、增容剂50～60份、补强剂10～20份、物理硅胶成孔剂10～30份、防水剂10～30份；所述补强剂为气相法白炭黑。

具体实施时，所述磁性颗粒选用微米级羰基铁粉和硅钢粉，两者比例为25:1，选用此磁性颗粒在保证饱和磁化强度的前提下改善了导磁率，减小涡流损耗。

具体实施时，所述硫化剂为硒、碲、过氧化物或硫磺；硫化促进剂为碱金属氧化物。

具体实施时，增塑剂为二甲基硅油，分散剂为甲基戊醇或聚氨酯，增容剂为羧化碳纳米管或马来酸酐，物理硅胶成孔剂为yq-100y、yq-505y或es100w；防水剂为脂肪酸金属盐。

具体实施时，气囊型磁流变弹性体按照如下步骤制备：

步骤1：按如下组分配比称重：橡胶基体100～150份、磁性颗粒600～700份、硫化剂16～25份、硫化促进剂4～5份、填充物料130～220份，其中填充物料包括增塑剂20～30份、分散剂30～50份、增容剂50～60份、补强剂10～20份、物理硅胶成孔剂10～30份、防水剂10～30份；

步骤2：将橡胶基体、磁性颗粒以及所有填充物料放入炼胶机中，均匀搅拌20分钟，再置于80℃下真空桶中脱泡，脱泡后再注入模具内；

步骤3：把硫化剂和硫化促进剂倒入模具内在150℃下硫化20分

具体实施时，所述横梁1上设有显示器7和荧光板8，显示器7通过电源模块12供电，便于对驾驶员白天以及夜间行车的警示。

具体实施时，所述立柱上设有报警器9，当发生碰撞时控制器控制报警器9进行生光报警。所述立柱上设有摄像头10，当发生碰撞时通过控制器控制摄像头10拍照，进行违章取证。

工作原理：如图3所示，压力传感器6和红外线传感器5分别与控制模块11连接，实时反馈检测信号。当压力传感器6检测到压力值超过设定阈值且同时红外线传感器5检测到通过车辆超过限高时，控制模块11控制电源模块12向电磁线圈4供电，对气囊型磁流变弹性体3施加磁场，调整横梁和立柱的阻尼和刚度，提升限高杆的防撞、减振效果。同时，控制模块控制报警器9和摄像头10工作，实现声光报警和对违章车辆进行拍照，可尽快通知附近警务人员放生碰撞事故，及时赶到现场。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的思想，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明的一种气囊型磁流变弹性体自动报警限高杆，包括横梁和支撑在横梁两侧的两根立柱，横梁和立柱内填充有气囊型磁流变弹性体，气囊型磁流变弹性体外部绕设电磁线圈；立柱中设有控制模块和电源模块，横梁下端面上设有红外线传感器，在限高杆正前方路面下埋设有压力传感器，当红外线传感器检测到车辆超过限高高度且压力传感器检测到车辆压力超过阈值时，控制模块控制电源模块向电磁线圈供电，以向横梁和立柱内的气囊型磁流变弹性体施加磁场，调整其阻尼和刚度。该使限高杆具有较好的减振、防撞效果，防止超高车辆碰撞导致严重损坏且发生事故后可以实现自动报警，使车辆人员受到处罚与营救。

技术研发人员：陆征然;郭超;李学锋;席秋红;王倩倩;赵明歌
受保护的技术使用者：沈阳建筑大学
技术研发日：2019.07.12
技术公布日：2019.10.18