一種智能道路護欄的設計

2022-01-22 06:06:46王文博趙俊紅張海燕馬曉曙

裝備制造技術 2021年10期

王文博，趙俊紅，張海燕，馬曉曙

（山東華宇工學院，山東德州 253000）

0 引言

現由于城市的擴大，人口劇增，人們上班工作的地方和居住的地方相隔很遠是極為普遍的現象。因此導致了在上下學，上下班高峰時段主干道路雙向交通量分布嚴重不均衡，即單向擁堵。交通工具機動化程度不斷提高，而傳統的城市交通系統并不能解決這種現實問題。因此，“流量高峰期”的交通堵塞成為了困擾各個城市的難題。流量高峰期擁堵在時間和區域具有很強的規律。如果解決流量高峰期擁堵的交通僅靠交通信號燈的變化來指示，會使駕駛員行錯車道，造成車禍。因此，設計一款智能自動開關道路隔離護欄，可以根據人流量、車流量的變化自主監測進行開關隔離道路的開合。設計緩解交通問題的同時比傳統的道路護欄結構簡單降低物力成本的投入，對城市交通基礎設施有了顯著改善[1]。

1 智能道路護欄的機構設計

1.1 道路隔離護欄的現狀

為保證道路交通安全，城市道路一般設置有道路隔離護欄，目前的道路隔離護欄均為固定式護欄。當需要移動道路隔離護欄時，借助采用機械操作才能將其移走。

1.2 道路隔離護欄簡介

裝置是一種自動開關道路隔離護欄，可以定時打開或關閉，可以使用在需要經常打開或關閉的特定路段或路口。例如，在學校、醫院、機關單位、小區等人員密集的路段或路口，每天上下班高峰時，可以將門口道路中心的隔離護欄設置為打開狀態，而在其他時段可以將隔離護欄設置為關閉狀態，既方便群眾出行，又保證交通安全，同時提高通行效率[2]。隔離護欄整體結構如圖1所示。

圖1 隔離護欄整體結構

1.3 道路護欄實施原理

該裝置涉及交通設施技術，尤其涉及一種道路隔離護欄。該道路隔離護欄包括：第一護欄、第二護欄（與第一護欄可滑動連接，道路隔離護欄具有第二護欄朝向第一護欄移動的打開狀態和第二護欄背向第一護欄移動的關閉狀態）以及驅動機構（與第二護欄傳動連接，用于驅動道路隔離護欄在打開狀態和關閉狀態之間切換）。本實施例中通過驅動機構驅動第二護欄朝向或背向第一護欄移動，以使道路隔離護欄打開或關閉，替代傳統的全部固定式護欄，在需要打開或關閉道路護欄的路段可以便于護欄的打開以允許車輛通行或關閉以阻斷交通，結構簡單，易安裝，易維護，節省人力，提高工作效率，保證交通安全，提高了通行效率[3]。圖1中，護欄2為固定護欄，安裝好以后不能移動。可伸縮護欄1可以自動伸縮。護欄1底部安裝有滾輪7，滾輪與地面接觸，護欄1安裝有驅動電機4，電機4驅動滾輪7，實現護欄的伸縮。護欄1與護欄2通過滑軌5結合到一起，起到穩定護欄1的作用。定時器3可以設置護欄的打開與閉合時間。感應器8自動感應附近車輛，防止車輛通過時誤撞車輛。太陽能電池板6可以為蓄電池9蓄電，同時為系統提供電力供應。伸縮護欄1在伸出狀態時，關閉路口，起到阻斷交通的作用；伸縮護欄1在縮進狀態時，打開路口，車輛可以通行。

（1）自動伸縮護欄的顯示器結構。自動伸縮護欄的顯示器結構示意圖，如圖2所示。自動伸縮護欄的顯示器的上半部分為LED顯示屏，顯示護欄的開放時間。下半部分為控制面板，通過控制面板可以設置護欄開放時間。

圖2 自動伸縮護欄的顯示器結構

（2）自動伸縮護欄的電機4和滾輪7結構示意圖及工作原理自動伸縮護欄的電機4和滾輪7結構示意圖及工作原理，如圖3、4所示。

圖3 電機與滾輪工作原理前視圖

圖4為電機與滾輪工作原理剖面圖，右圖為電機與滾輪工作原理前視圖。具體技術方案如下：電機4-2加電后轉動，帶動電機齒輪4-4轉動，電機齒輪通過鏈條4-5帶動滾輪的齒輪7-2轉動，滾輪齒輪帶動滾輪7-1轉動。4-1為電機保護殼。4-3為電機固定架。滾輪7-1為對稱結構，兩個滾輪通過軸7-5和滾珠軸承7-4連接在一起。電機通過正向與反向轉動，帶動滾輪正向與反向轉動，實現護欄的伸出與縮進。