一種改進的超塑性安全限高桿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改進的超塑性安全限高桿，包括兩個立柱基座、兩根立柱、兩根拉桿、一根橫梁、一根緩沖梁、兩個拉桿基座。立柱基座和拉桿基座固定至地基；立柱的第一端可轉(zhuǎn)動地連接至立柱基座，第二端固連至橫梁；拉桿采用超塑性材料，其第一端可轉(zhuǎn)動地連接至立柱第二端，拉桿的第二端可轉(zhuǎn)動地連接拉桿基座；緩沖梁具有蜂窩結(jié)構(gòu)，其連接至橫梁并且，當安裝到位后朝向迎面駛來的車輛。本發(fā)明通過緩沖梁和超塑性拉桿的變形吸能，有效降低了撞擊車輛本身受到的損失，減輕司乘人員受到的傷害，此外，撞擊后可以只更換拉桿和緩沖梁，更換操作簡便，成本低廉。
【專利說明】一種改進的超塑性安全限高桿

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及道路安全設(shè)施【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種改進的超塑性安全限高桿。

【背景技術(shù)】
[0002] 在道路交通中，經(jīng)常需要通過限高裝置來限制通行車輛的裝載高度。如公路、匝 道、涵洞、橋梁等需要限制通行高度來保障道路交通安全。隨著車輛保有量的不斷增加，撞 桿事故頻發(fā)，出現(xiàn)限高桿斷裂、車損嚴重以及由于限高桿斷裂而對其他車輛和行人造成傷 害的現(xiàn)象，從而導致嚴重的財產(chǎn)和人員的損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對道路交通中限高桿與車輛剛性碰撞下財產(chǎn)損失 嚴重的現(xiàn)象，提供一種改進的超塑性安全限高桿。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：
[0005] -種改進的超塑性安全限高桿，其特征在于，包括兩個立柱基座、兩根立柱、兩根 拉桿、一根橫梁、一根緩沖梁、以及兩個拉桿基座，其中，每個立柱基座固定連接至地基，每 個拉桿基座也固定連接至地基，并且兩個立柱基座和兩個拉桿基座在地基上構(gòu)成四邊形結(jié) 構(gòu)；
[0006] 每根立柱的第一端可轉(zhuǎn)動地連接至一個相應(yīng)的立柱基座，并且兩根立柱的第二端 分別與橫梁的兩端固定連接；拉桿采用超塑性材料，并且每個拉桿的第一端可轉(zhuǎn)動地連接 至一個對應(yīng)立柱的第二端，并且拉桿的第二端可轉(zhuǎn)動地連接至一個對應(yīng)的拉桿基座；緩沖 梁具有蜂窩結(jié)構(gòu)，其連接至橫梁的一側(cè)，并且，當安裝到位時，緩沖梁朝向迎面駛來的車輛。
[0007] 具體地，立柱基座包括：第一平板底座,第一平板底座上均勻地布置有多個底座安 裝孔，第一平板底座通過裝配于該多個底座安裝孔中的螺釘固定至地基；和立柱安裝塊，立 柱安裝塊的底面固定至第一平板底座的頂面，立柱安裝塊的頂面上形成有矩形凹入部，該 矩形凹入部將立柱安裝塊的頂面劃分為彼此間隔的第一側(cè)翼和第二側(cè)翼、以及連接于第一 側(cè)翼和第二側(cè)翼端部的擋壁，第一側(cè)翼和第二側(cè)翼上形成有同軸的安裝通孔，并且矩形凹 入部的底面上進一步形成內(nèi)凹的弧面，該弧面的位置對應(yīng)于第一側(cè)翼和第二側(cè)翼上的安裝 通孔立柱的第一端設(shè)置有圓柱筒，圓柱筒通過其側(cè)壁連接至立柱的第一端，圓柱筒的中部 為軸向貫通的通孔，圓柱筒通過穿設(shè)于第一平板底座上安裝通孔以及圓柱筒中部的通孔的 第三銷釘可轉(zhuǎn)動地安裝在立柱基座上，并且當安裝到位時，圓柱筒的外周面與立柱基座的 弧面配合形成轉(zhuǎn)動副，使得立柱能夠繞著第三銷釘（3)沿順時針方向轉(zhuǎn)動。
[0008] 具體地，拉桿的第一端和第二端上均設(shè)置有銷釘安裝孔，拉桿的第一端和第二端 分別通過第一銷釘和第二銷釘可轉(zhuǎn)動地連接至立柱的第二端和對應(yīng)的拉桿基座，并且拉桿 的材料為超塑性鋼。
[0009] 具體地，拉桿基座包括：第二平板底座，第二平板底座上均勻地設(shè)置有多個基座安 裝孔，拉桿基座通過安裝于該多個基座安裝孔中的多個螺釘固定在地基上；兩個安裝凸塊， 兩個安裝凸塊彼此間隔地布置在第二平板底座上，并且兩個安裝凸塊上設(shè)置有同軸的安裝 通孔，拉桿的第二端通過穿設(shè)于其上的銷釘安裝孔以及兩個安裝通孔的第二銷釘可轉(zhuǎn)動地 安裝于拉桿基座上。
[0010] 具體地，橫梁為型鋼，橫梁的兩端均設(shè)置有凸臺，并且兩個凸臺位于橫梁的相同 偵牝緩沖梁通過螺釘連接在橫梁上、并位于兩個凸臺之間；橫梁的兩端分別與兩根立柱的第 二端焊接在一起，并且，當安裝到位時，橫梁的安裝有緩沖梁側(cè)側(cè)面朝向迎面駛來的車輛。
[0011] 具體地，緩沖梁為鋁蜂窩結(jié)構(gòu)，并且鋁蜂窩結(jié)構(gòu)的芯格軸線與緩沖梁的安裝面垂 直。
[0012] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于：
[0013] 1.本發(fā)明的限高桿結(jié)構(gòu)能夠有效地降低撞擊對車輛本身造成的傷害，可以避免限 高桿在受到外部沖擊載荷時發(fā)生斷裂而對其他車輛或行人造成二次傷害。
[0014] 2.由于拉桿的材料為超塑性鋼，緩沖梁為鋁蜂窩結(jié)構(gòu)，因此，發(fā)生撞擊后，由拉桿 和緩沖梁承受大部分沖擊載荷，緩沖大部分沖擊能量，撞擊后可以只更換拉桿和緩沖梁，而 不用更換限高桿的其他部件，更換操作簡便，成本低廉。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的限高桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的立柱基座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的拉桿基座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖4為根據(jù)本發(fā)明的立柱的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0019] 下面將結(jié)合附圖和具體實施例對根據(jù)本發(fā)明的改進的超塑性安全限高桿做進一 步詳細的說明。
[0020] 本發(fā)明公開了一種改進的超塑性安全限高桿，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，由于拉桿的材 料為超塑性鋼，緩沖梁為鋁蜂窩結(jié)構(gòu)，并且拉桿的兩端分別可轉(zhuǎn)動地連接至拉桿基座和立 柱，而立柱的一端與地基上的立柱基座可轉(zhuǎn)動地連接，當限高桿被撞后，在沖擊載荷作用下 限高桿的相應(yīng)部分會發(fā)生較大的塑性變形，降低了剛性碰撞下對車輛及其司乘人員的損 傷。限高桿發(fā)生塑性變形的部件更換方便，其他部件可以重復(fù)利用，使用安全，更換方便。
[0021] 具體地，請參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的改進的超塑性安全限高桿包括兩個立柱基座 1、兩根立柱2、兩根拉桿5、一根橫梁6、一根緩沖梁7、以及兩個拉桿基座8。其中，每個立柱 基座3固定連接至地基，每個拉桿基座8也固定連接至地基，并且兩個立柱基座3和兩個拉 桿基座8在地基上構(gòu)成四邊形結(jié)構(gòu)；每根立柱2的第一端可轉(zhuǎn)動地連接至一個相應(yīng)的立柱 基座1，并且兩根立柱2的第二端分別與橫梁6的兩端固定連接；拉桿5采用超塑性材料， 并且每個拉桿5的第一端可轉(zhuǎn)動地連接至一個對應(yīng)立柱2的第二端，并且拉桿5的第二端 可轉(zhuǎn)動地連接至一個對應(yīng)的拉桿基座8 ;緩沖梁7具有蜂窩結(jié)構(gòu)，其連接至橫梁6的一側(cè)， 并且，當安裝到位時，緩沖梁7朝向迎面駛來的車輛。
[0022] 在如圖1所不的優(yōu)選實施例中，立柱基座1包括第一平板底座101。該第一平板底 座101上均勻地布置有多個底座安裝孔，第一平板底座101通過裝配于該多個底座安裝孔 中的螺釘（如采用地腳螺釘）固定到地基上。該立柱基座1還包括立柱安裝塊102。立柱 安裝塊102的底面固定至第一平板底座101的頂面。立柱安裝塊102的頂面上形成有矩形 凹入部，該矩形凹入部將立柱安裝塊102的頂面劃分為彼此間隔的第一側(cè)翼103和第二側(cè) 翼104、以及連接于第一側(cè)翼103和第二側(cè)翼104端部的擋壁105。第一側(cè)翼103和第二側(cè) 翼104上形成有同軸的安裝通孔106、106,并且矩形凹入部的底面上進一步形成內(nèi)凹的弧 面107,該弧面107的位置對應(yīng)于第一側(cè)翼103和第二側(cè)翼104上的安裝通孔106、106,用 于與下面將描述的立柱上的圓柱筒配合。如圖2所示，第一平板底座101為方形塊，其四個 角上共布置有四個底座安裝孔。并且第一側(cè)翼103和第二側(cè)翼104平行布置。
[0023] 為了能夠可轉(zhuǎn)動地連接在立柱基座1上，優(yōu)選地，立柱2為型鋼。如圖4所示，在 每根立柱2的第一端設(shè)置有圓柱筒201。圓柱筒201通過其側(cè)壁連接至立柱2的第一端，圓 柱筒201的中部為軸向貫通的通孔202,圓柱筒201通過穿設(shè)于第一平板底座101上安裝通 孔106,106以及圓柱筒201中部的通孔202的第三銷釘3可轉(zhuǎn)動地安裝在立柱基座1上， 并且當安裝到位時，圓柱筒201的外周面與立柱基座1的弧面107配合形成轉(zhuǎn)動副。由此， 立柱2便能夠可轉(zhuǎn)動地連接在立柱基座1上。如此布置，當受到撞擊時，立柱只能朝向一個 方向轉(zhuǎn)動，g卩，朝向車輛前進的方向轉(zhuǎn)動，為此，當安裝時，應(yīng)使得立柱2在受到?jīng)_擊后能夠 朝向車輛前進的方向（或稱順時針方向）轉(zhuǎn)動。此外，立柱2的轉(zhuǎn)動角度由限高桿所受沖 擊載荷和緩沖梁7、拉桿5的變形程度確定。
[0024] 拉桿5的第一端和第二端上均設(shè)置有銷釘安裝孔，拉桿5的第一端和第二端分別 通過第一銷釘4和第二銷釘9可轉(zhuǎn)動地連接至立柱2的第二端和對應(yīng)的拉桿基座8,并且拉 桿5的材料為超塑性鋼。為此，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在每根立柱2的第二端上也 相應(yīng)地設(shè)置有銷釘安裝孔。此外，拉桿5的兩端應(yīng)當進行局部加強，加強區(qū)域的截面積為非 加強區(qū)域截面積的2倍以上。
[0025] 為了將拉桿可轉(zhuǎn)動地連接在拉桿基座8上，如圖3所示，在本優(yōu)選實施例中，拉桿 基座8包括：方形的第二平板底座801，第二平板底座801的四個角上均勻地設(shè)置有4個基 座安裝孔，拉桿基座8通過安裝于該4個基座安裝孔中的地腳螺釘固定在地基上；兩個安裝 凸塊802、803,兩個安裝凸塊802、803彼此間隔地固定在第二平板底座801上，并且兩個安 裝凸塊802、803上設(shè)置有同軸的安裝通孔804、805,拉桿5的第二端通過穿設(shè)于其第二端上 的銷釘安裝孔以及兩個安裝通孔804、805的第二銷釘9可轉(zhuǎn)動地安裝于拉桿基座8上。需 要說明的是，橫梁6的兩端與兩根立柱2的連接形式不局限于焊接。
[0026] 在本優(yōu)選實施例中，緩沖梁7為鋁蜂窩結(jié)構(gòu)，并且鋁蜂窩結(jié)構(gòu)的芯格軸線與緩沖 梁7的安裝面垂直。對應(yīng)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說公知的是，為了將緩沖梁7通過螺釘連接至 橫梁6,需要在鋁蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)置連接用的埋件，蜂窩結(jié)構(gòu)埋件為本領(lǐng)域的公知技術(shù)手段， 在此不做贅述。
[0027] 上述的地腳螺釘、螺釘連接和焊接連接為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
[0028] 當發(fā)生撞擊時，車輛直接與緩沖梁7接觸，靠緩沖梁7的鋁蜂窩結(jié)構(gòu)的塑性變形來 吸收沖擊載荷，有效降低車輛的受損程度。隨著緩沖梁7變形的加大，載荷通過與緩沖梁7 相連的橫梁6傳遞給兩根拉桿5和兩根立柱2,兩根立柱2繞第三銷釘3的軸線沿車輛行 進的方向（順時針方向）轉(zhuǎn)動，兩根拉桿5發(fā)生拉伸塑性變形，從而進一步吸收剩余沖擊載 荷。
[0029] 上述拉桿5為超塑性材料，其延伸率大于50%，在受到擊載荷后可以發(fā)生較大的 塑性變形，具有良好的沖擊能量吸收的能力。
[0030] 發(fā)生劇烈撞擊后，可以松開緩沖梁7與橫梁6的連接螺釘，直接更換為新的緩沖梁 7,拔除第一銷釘4和第二銷釘9,將立柱2推到堅直位置，更換新的拉桿5,即完成了劇烈撞 擊后的恢復(fù)。其它部分仍可重復(fù)使用。恢復(fù)方便，成本較低。
[0031] 在此，需要說明的是，本說明書中未詳細描述的內(nèi)容，是本領(lǐng)域技術(shù)人員通過本說 明書中的描述以及現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的，因此，不做贅述。
[0032] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非用來限制本發(fā)明的保護范圍。對于本領(lǐng) 域的技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，可以對本發(fā)明做出若干的修改和替換， 所有這些修改和替換都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種改進的超塑性安全限高桿，其特征在于，包括兩個立柱基座（1)、兩根立柱（2)、 兩根拉桿（5)、一根橫梁￠)、一根緩沖梁（7)、以及兩個拉桿基座（8)，其中， 每個立柱基座（3)固定連接至地基，每個拉桿基座（8)也固定連接至地基，并且兩個立 柱基座（3)和兩個拉桿基座（8)在地基上構(gòu)成四邊形結(jié)構(gòu)； 每根立柱（2)的第一端可轉(zhuǎn)動地連接至一個相應(yīng)的立柱基座（1)，并且兩根立柱（2)的 第二端分別與橫梁￠)的兩端固定連接； 拉桿（5)采用超塑性材料，并且每個拉桿（5)的第一端可轉(zhuǎn)動地連接至一個對應(yīng)立柱 (2)的第二端，并且拉桿（5)的第二端可轉(zhuǎn)動地連接至一個對應(yīng)的拉桿基座（8); 緩沖梁（7)具有蜂窩結(jié)構(gòu)，其連接至橫梁（6)的一側(cè)，并且，當安裝到位時，緩沖梁（7) 朝向迎面駛來的車輛。
2. 如權(quán)利要求1所述的改進的超塑性安全限高桿，其特征在于，所述立柱基座（1)包 括：第一平板底座（101)，第一平板底座（101)上均勻地布置有多個底座安裝孔，第一平板 底座（101)通過裝配于該多個底座安裝孔中的螺釘固定至地基；和立柱安裝塊（102)，立 柱安裝塊（102)的底面固定至第一平板底座（101)的頂面，立柱安裝塊（102)的頂面上形 成有矩形凹入部，該矩形凹入部將立柱安裝塊（102)的頂面劃分為彼此間隔的第一側(cè)翼 (103)和第二側(cè)翼（104)、以及連接于第一側(cè)翼（103)和第二側(cè)翼（104)端部的擋壁（105)， 第一側(cè)翼（103)和第二側(cè)翼（104)上形成有同軸的安裝通孔（106,106)，并且矩形凹入部的 底面上進一步形成內(nèi)凹的弧面（107)，該弧面（107)的位置對應(yīng)于第一側(cè)翼（103)和第二側(cè) 翼（104)上的安裝通孔（106,106); 立柱（2)的第一端設(shè)置有圓柱筒（201)，圓柱筒（201)通過其側(cè)壁連接至立柱（2)的 第一端，圓柱筒（201)的中部為軸向貫通的通孔（202)，圓柱筒（201)通過穿設(shè)于第一平板 底座（101)上安裝通孔（106,106)以及圓柱筒（201)中部的通孔（202)的第三銷釘⑶可 轉(zhuǎn)動地安裝在立柱基座（1)上，并且當安裝到位時，圓柱筒（201)的外周面與立柱基座（1) 的弧面（107)配合形成轉(zhuǎn)動副，使得立柱⑵能夠繞著第三銷釘⑶沿順時針方向轉(zhuǎn)動。
3. 如權(quán)利要求1所述的改進的超塑性安全限高桿，其特征在于， 拉桿（5)的第一端和第二端上均設(shè)置有銷釘安裝孔，拉桿（5)的第一端和第二端分別 通過第一銷釘（4)和第二銷釘（9)可轉(zhuǎn)動地連接至立柱（2)的第二端和對應(yīng)的拉桿基座 (8)，并且拉桿（5)的材料為超塑性鋼。
4. 如權(quán)利要求1所述的改進的超塑性安全限高桿，其特征在于，拉桿基座（8)包括： 第二平板底座（801)，第二平板底座（801)上均勻地設(shè)置有多個基座安裝孔，拉桿基座 (8)通過安裝于該多個基座安裝孔中的多個螺釘固定在地基上； 兩個安裝凸塊（802,803)，兩個安裝凸塊（802,803)彼此間隔地布置在第二平板底座 (801)上，并且兩個安裝凸塊（802,803)上設(shè)置有同軸的安裝通孔（804,805)，拉桿（5)的 第二端通過穿設(shè)于其上的銷釘安裝孔以及兩個安裝通孔（804,805)的第二銷釘（9)可轉(zhuǎn)動 地安裝于拉桿基座（8)上。
5. 如權(quán)利要求1所述的改進的超塑性安全限高桿，其特征在于，橫梁（6)為型鋼，橫梁 (6)的兩端均設(shè)置有凸臺（601，602)，并且兩個凸臺（601，602)位于橫梁（6)的相同側(cè)，緩 沖梁（7)通過螺釘連接在橫梁（6)上、并位于兩個凸臺（601，602)之間；橫梁（6)的兩端分 別與兩根立柱（2)的第二端焊接在一起，并且，當安裝到位時，橫梁（6)的安裝有緩沖梁（7) 側(cè)側(cè)面朝向迎面駛來的車輛。
6.如權(quán)利要求1所述的改進的超塑性安全限高桿，其特征在于，緩沖梁（7)為鋁蜂窩結(jié) 構(gòu)，并且鋁蜂窩結(jié)構(gòu)的芯格軸線與緩沖梁（7)的安裝面垂直。
【文檔編號】E01F13/02GK104060558SQ201410287050
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】楊建中, 滿劍鋒, 王文龍 申請人:北京空間飛行器總體設(shè)計部