具有吸能装置的防撞护栏.pdf

本实用新型公开了一种具有吸能装置的防撞护栏，由护栏板；护栏基础和弹簧吸能组件组成，在发生车辆碰撞之后，车辆对护栏板的碰撞力通过V形导件传导给帽形件，帽形件压缩柱状螺旋弹簧并在桶形件内产生一个位移，消耗了车辆的撞击动能，延长了车辆碰撞护栏板的时间，减小了护栏板对车辆的反作用力；另外，放置于帽形件导向槽上的支臂与帽形件上的导向槽之间沿水平方向呈一个角度，该角度分解了大部分帽形件传导给V形导件的反作用在车辆上的力，且该作用力接近一个常数，故更进一步确保车辆的碰撞力学特性接近理想碰撞曲线，这样，可以有效地保障事故车辆内的乘员安全，降低车辆的损毁程度。本实用新型结构简单，便于快速维修。

1.  一种具有吸能装置的防撞护栏包括：护栏基础；安装在所述护栏基础的立柱；和安装于所述立柱上的护栏板，其特征在于，所述护栏基础上设置有弹簧吸能组件，所述弹簧吸能组件进一步包括用于安装弹簧的桶形件；所述弹簧的部分上覆盖一个带有导向槽的帽形件；所述帽形件可沿所述桶形件的内壁滑动并压缩所述弹簧；和两端带有折弯的V形导件，所述V形导件的一端所述折弯用于安装所述护栏板，另一端所述折弯固定在所述护栏基础上，所述V形导件的其中一个支臂放置在所述导向槽内。

2.  按权利要求1所述的吸能式防撞护栏，其特征在于，所述支臂与所述导向槽沿水平方向呈一个夹角。

3.  按权利要求2所述的吸能式防撞护栏，其特征在于，所述夹角为30～60度。

4.  按权利要求1所述的吸能式防撞护栏，其特征在于，放置在所述导向槽内的所述支臂使所述弹簧处于压缩状态。

5.  按权利要求1所述的吸能式防撞护栏，其特征在于，所述桶形件和所述帽形件之间配置有防尘圈。

具有吸能装置的防撞护栏
技术领域
本实用新型涉及一种防撞护栏，尤其是涉及一种带有弹簧吸能装置的防撞护栏。
背景技术
防撞护栏作为公路上重要安全防护设施被广泛地应用于高速公路、一级公路和公路的危险路段上，它能有效地阻止车辆冲出公路，减少交通事故带来的人员伤亡和财产损失，防撞护栏按照刚度分为刚性护栏、半刚性护栏和柔性护栏三类，其结构和能量吸收的机理也存在较大的差异。半刚性护栏由于易搬运，现场安装简便，碰撞过程中可发生较大的塑性变形来缓解汽车部分的冲击动能，并能迫使失控的汽车改变运动方向，从而保护碰撞车辆，降低车内驾乘人员的人身安全隐患，如我国目前广泛使用的波形钢板防撞护栏就是属于这类护栏，因此，它是目前应用最为广泛的一种防撞护栏，这种护栏虽然在车辆冲撞时通过波形钢板的变形缓解了汽车的部分冲击动能，但是，其对车辆形成的刚性反作用力仍然很大，特别是高速行驶的车辆发生意外碰撞时，对车内的驾乘人员及车辆的损害还是相当大的。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种克服上述缺点的防撞护栏，在车辆发生撞击时，本实用新型的防撞护栏能有效地吸收车辆的冲击动能，分解对车辆形成的碰撞力。
为了实现上述目的，本实用新型的具有吸能装置的防撞护栏可以包括：护栏板；护栏基础，所述护栏基础上设置有弹簧吸能组件。
所述弹簧吸能组件可以进一步包括：用于安装弹簧的桶形件；所述弹簧的部分上覆盖一个带有导向槽的帽形件；所述帽形件可沿所述桶形件的内壁滑动并压缩所述弹簧；和两端带有折弯的V形导件，所述V形导件的一端所述折弯用于安装所述护栏板，另一端所述折弯固定在所述护栏基础上，所述V形导件的其中一个支臂放置在所述导向槽内。
在本技术方案中，所述支臂与所述导向槽沿水平方向呈一个夹角，所述夹角优选为30～60度。
在本技术方案中，放置在所述导向槽内的所述支臂使所述弹簧处于压缩状态。
在本技术方案中，所述桶形件和所述帽形件之间配置有防尘圈。
本实用新型的有益之处在于：本实用新型由护栏板；护栏基础和弹簧吸能组件组成，根据物理学中的动量定理：在相同的碰撞质量和速度下延长碰撞时间可以减小碰撞力，另据力学中的力的分解原理，在发生车辆碰撞本实用新型的防撞护栏之后，车辆对护栏板的碰撞力通过V形导件传导给帽形件，帽形件压缩柱状螺旋弹簧并在桶形件内产生一个位移，消耗了车辆的撞击动能，使护栏板产生了后退及缓冲的效果，延长了车辆碰撞护栏板的时间，减小了护栏板对车辆的反作用力；另外，放置于帽形件导向槽上的支臂与帽形件上的导向槽之间沿水平方向呈一个角度，该角度分解了大部分帽形件传导给V形导件的反作用在车辆上的力，且该作用力接近一个常数，故更进一步确保车辆的碰撞力学特性接近理想碰撞曲线，这样，在吸能组件的能量吸收、作用力的分解及护栏板和V形导件的塑性变形吸能的共同作用下，可以有效地保障事故车辆内的驾乘人员安全，降低车辆的损毁程度。本实用新型的另一个特点是其独特的结构不侵占有效路面，且减轻了车辆碰撞对护栏基础的损坏，便于快速维修。
附图说明
本实用新型的上述和其它特性及优点将参考附图所示的典型实施方式进行描述，因此会变得更加清晰。
图1显示本实用新型的典型实施方式的示意图；
图2显示安装于护栏基础上的吸能组件的剖面示意图；
图3显示安装于护栏基础上的吸能组件的主视示意图；
图4显示安装于护栏基础上的吸能组件的俯视示意图；
图5显示帽形件上导向槽的示意图；
图6显示本典型实施方式中的吸能组件的受力分解示意图。
在附图中，相同的标号代表相同零件、部件和结构。
具体实施方式
在下文中，结合附图对本实用新型的典型实施方式做详细的描述。
图1显示本实用新型的典型实施方式的示意图，图2显示安装于护栏基础上的吸能组件的剖面示意图，图3显示安装于护栏基础上的吸能组件的主视示意图，图4显示安装于护栏基础上的吸能组件的俯视示意图，图5显示帽形件上导向槽的示意图。
参见图1至图5，在本典型实施方式中，具有吸能装置的防撞护栏60可以包括：护栏板61；护栏基础62，护栏基础62形成于路基中，它可以是与路基下的预埋件固定连接形成，也可以直接形成于路基上，护栏基础62可以使用刚性材料制成，也可以是混凝土预制或现浇制成，护栏基础62上进一步设置有弹簧71的弹簧吸能组件70。
弹簧吸能组件70可以进一步包括：桶形件72；桶形件72的底部安装有弹簧71，桶形件72可以形成于护栏基础62内，桶形件72可以使用刚性材料制成，弹簧71可以是圆柱螺旋压缩弹簧。
弹簧71的部分上覆盖着带有导向槽73a的帽形件73，帽形件73可沿桶形件72的内壁滑动并压缩弹簧71，帽形件73可以使用刚性材料制成；
一端带有第一折弯74a和另一端带有第二折弯74b的V形导件74，V形导件74的其中一个支臂74d放置在帽形件73的导向槽73a中，支臂74d与导向槽73a相对于水平线呈α角，α角的大小优选30～60度，V形导件74的第一折弯74a通过安装孔74c固定安装护栏板61，V形导件74的第二折弯74b可以通过螺栓75固定在护栏基础62上；此时，支臂74d可以经帽形件73对弹簧71施加一些压力，使弹簧71处于受压的状态，以保证弹簧吸能组件70处于整体稳定状态。当然，本实用新型也可以不使弹簧71处于受压的状态。
桶形件72和帽形件73之间可以配置有防尘圈76，以防止雨水和污物落入到桶形件72内。
作为本实用新型的进一步改进，V形导件74也可以直接将支臂74d固定于帽形件73的导向槽73a中，从而省去第二折弯74b。
下面描述本典型实施方式的工作原理。
图6显示本典型实施方式中的吸能组件的受力分解示意图，参见图1至图6，当车辆碰撞本实用新型的防撞护栏60之后，车辆对护栏板61的碰撞力F通过V形导件74传导给帽形件73，帽形件73在碰撞力F的作用下沿桶形件72的内壁72a向下移动，压缩圆柱螺旋压缩弹簧71并使其在桶形件72内产生一个位移，根据物理学中的动量定理：在相同的碰撞质量和速度下延长碰撞时间可以减小碰撞力。故在圆柱螺旋压缩弹簧71的压缩过程中，护栏板61产生了后退及缓冲的效果，延长了车辆作用在护栏板61上的作用时间，消耗了车辆的撞击动能，因此，减小了护栏板61对车辆的碰撞(反作用)力；另外，根据力学原理，由于放置于帽形件73导向槽73a上的支臂74d与帽形件73上的导向槽73a之间沿水平方向呈一个α角度，该α角度使帽形件73传导给V形导件74d上的反作用力得到了分解，形成了垂直方向的分力F1和水平方向的分力F2，F1和F2的合力为F′，理论上F′＝F，故，水平分力F2大大小于F，V形导件74d上的水平分力F2经V形导件74传导给护栏板61，因此，当车辆撞击护栏板61时，护栏板61对车辆的反作用力(以F2为主)要大大小于车辆撞击护栏板61的力，有效地保护了车辆的安全；另外，由于水平分力F2接近是一个常数，因此，护栏板61给车辆的反作用力也基本上是一个常数，故更进一步确保车辆的碰撞力学特性接近理想碰撞曲线，避免车辆发生碰撞时失去控制，这样，在吸能组件70的能量吸收、作用力的分解及护栏板61和V形导件74的塑性变形吸能的共同作用下，可以有效地保障事故车辆内的驾乘人员安全，降低车辆的损毁程度。
综上所述，本实用新型由护栏板；护栏基础和弹簧吸能组件组成，在发生车辆碰撞本实用新型的防撞护栏之后，车辆对护栏板的碰撞力通过V形导件传导给帽形件，帽形件压缩柱状螺旋弹簧并在桶形件内产生一个位移，消耗了车辆的撞击动能，使护栏板产生了后退及缓冲的效果，延长了车辆碰撞护栏板的时间，减小了护栏板对车辆的反作用力；另外，放置于帽形件导向槽上的支臂与帽形件上的导向槽之间沿水平方向呈一个角度，该角度分解了大部分帽形件传导给V形导件作用在车辆上的反作用力，且该作用力接近一个常数，故更进一步确保车辆的碰撞力学特性接近理想碰撞曲线，这样，在吸能组件的能量吸收、作用力的分解及护栏板和V形导件的塑性变形吸能的共同作用下，可以有效地保障事故车辆内的驾乘人员安全，降低车辆的损毁程度；再有，本实用新型的另一个优点是其独特的结构不侵占有效路面，且减轻了车辆碰撞对护栏基础的损坏，便于快速维修。
本实用新型的技术可广泛的应用于各种公路和道路的防撞实施上。
本实用新型上述的典型实施方式和优点仅仅是典型的例子，它不能视为对本实用新型的限制。对本实用新型典型实施方式的描述是用于说明而不是限制权利要求的范围，对本领域的普通技术人员来说，很明显，本实用新型还可做出多种变化和改进。