一种防撞护栏制造技术

本发明专利技术公开了一种防撞护栏，属于护栏技术领域。防撞护栏，包括立柱、横梁，横梁安装在立柱上，横梁包括上横梁及下横梁，所述防撞护栏还包括弹簧柱芯、扭转弹簧、限位簧丝、限位弹簧，弹簧柱芯安装在上横梁与下横梁之间，扭转弹簧套接在弹簧柱芯上，限位簧丝的一端连接扭转弹簧端头，限位弹簧端头连接在限位簧丝上，限位弹簧安装在横梁内侧且水平方向上垂直于横梁设置。本发明专利技术提供的护栏，兼顾护栏的刚度和弹性，具有很好的应用价值。

A Collision-proof Guardrail

The invention discloses an anti-collision guardrail, which belongs to the technical field of guardrail. The anti-collision guardrail includes a column, a cross beam, which is installed on the column. The cross beam includes an upper cross beam and a lower cross beam. The anti-collision guardrail also includes a spring core, a torsion spring, a limit spring. The spring core is installed between the upper cross beam and the lower cross beam. The torsion spring is sleeved on the spring core, one end of the limit spring wire is connected with the torsion spring end, and the limit spring end is connected with the limit spring end. Connected to the limit spring wire, the limit spring is installed in the inner side of the cross beam and is vertical to the cross beam in the horizontal direction. The guardrail provided by the invention has good application value, taking into account the rigidity and elasticity of the guardrail.

【技术实现步骤摘要】
一种防撞护栏
本专利技术具体涉及一种防撞护栏，属于护栏

技术介绍
公路防撞护栏作为公路侧边的安全防护设施，能够在公路行车过程中，为机动车提供安全保障。公路护栏和其他警示、提示等安全设施不同之处在于，护栏是通过自身的弹塑性变形、摩擦、车体形变等来吸收冲击能量从而降低事故的严重程度，保护车内人员，道路建筑以及道路外其他事物的安全。现有的护栏分为刚性护栏、半刚性护栏、柔性护栏三种，其中使用最广泛的是半刚性护栏。常见的半刚性护栏为波形护栏，按不同结构可分为二波形护栏、三波形护栏、管梁护栏、箱梁护栏等数种。该种护栏是通过立柱对梁式结构进行固定，护栏在汽车碰撞时发生变形以吸收能量，同时护栏具有的张力来抵抗车辆穿越护栏偏离车道，波形护栏具有一定的刚性和柔性，从我国的实际应用情况来看，波形护栏以其吸能性良好、外形美观、视线诱导性良好、环境适应性强、更换维修方便等众多优点，在实际的应用中最为广泛。它是一种以波纹状刚梁拼接，用立柱支撑的联合结构，利用土基、立柱、波形梁的形变来吸收碰撞能量，并迫使汽车改变方向。由于护栏和车辆的接触面为波形梁，所以，实际中的波形护栏的高度都和车辆的车头高度一致，这就造成了重心较高的车辆易发生翻转事故，车身较低的车辆易发生下钻事故。在护栏设计中，对于防止车辆冲破护栏越出路面，需要护栏具有一定的力学强度和刚度，但从保护车辆和人员，减少伤害程度上来说，又需要护栏具有一定的柔度。显然这两点是互相冲突的，但要完善护栏的不足，就需要找出这两点的调和点，进而将两者结合起来。
技术实现思路
因此，针对现有技术的上述不足，本专利技术目的旨在提供一种的防撞护栏。具体的，防撞护栏，包括立柱、横梁，横梁安装在立柱上，横梁包括上横梁及下横梁，所述防撞护栏还包括弹簧柱芯、扭转弹簧、限位簧丝、限位弹簧，弹簧柱芯安装在上横梁与下横梁之间，扭转弹簧套接在弹簧柱芯上，限位簧丝的一端连接扭转弹簧端头，限位弹簧端头连接在限位簧丝上，限位弹簧安装在横梁内侧且水平方向上垂直于横梁设置。进一步的，所述横梁内部设有限位槽，所述限位簧丝设置在限位槽中部，所述限位弹簧成对设置在限位簧丝两侧且限位弹簧的两个端头分别连接限位簧丝及限位槽。进一步的，所述上横梁及下横梁均为Q235碳钢制成，宽度120mm，高度50mm。进一步的，所述立柱为Q235碳钢制成，直径110mm，高度1000mm，所述弹簧柱芯为Q235碳钢制成，直径100mm，高度750mm，所述限位槽为Q235碳钢制成，长度50mm，宽度40mm，高度100mm。进一步的，所述扭转弹簧为65Mn钢制成，直径120mm，高度750mm，所述限位弹簧为65Mn钢制成，直径20mm，高度47.5mm，所述限位簧丝为65Mn钢制成，限位簧丝数量为两根，长度为40mm，两根限位簧丝的间距为10mm，两根限位簧丝不与扭转弹簧连接一侧的末端相接。进一步的，所述横梁设有端头，端头两侧为波形梁导向板，波形梁导向板中间设有防撞垫。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的防撞护栏，设计着重加强护栏的弹性，利用弹簧的弹性来吸收碰撞产生的能量，增加汽车和护栏之间的缓冲时间。通过调整护栏的有效高度，杜绝大多数的汽车在侧滑时发生车辆翻转。在汽车轨迹调节方面，一方面通过弹簧来替代滚筒式护栏的滚筒，达到旋转卸力的效果，并且弹簧替代滚筒能降低护栏的制造成本。另一方面利用弹簧的扭转构造，在汽车和护栏碰撞时，吸收能量后再反作用于车辆，来强行的改变汽车的行驶轨迹，逐步的使车辆恢复到正常行驶状态。附图说明图1是防撞护栏的整体结构示意图。图2是限位槽及限位弹簧的设置示意图。图3是横梁端头的示意图。图4是护栏受力分析图。图5是护栏简化受力图。图6是单个限位弹簧组形变分析图。图7是卡槽限位簧丝受力图。图8是弹簧扭转变形示意图。图9、图10是扭转弹簧微圆模型示意图。图11是圆截面上剪应力分布图。附图标记如下：1、上横梁，2、弹簧柱芯，3、立柱，4、端头，5、扭转弹簧，6、限位簧丝，7、下横梁，8、限位弹簧，9、限位槽，10、波形梁导向板，11、防撞垫。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行说明：护栏主体材料选择护栏主体的横梁(包括上横梁1和下横梁7)、立柱3、弹性簧芯2均采用Q235碳钢。Q235碳钢是目前国内外使用最为普遍的护栏材料，其屈服强度235Mp，杨氏弹性模量为200MPa，抗拉强度可以达到470MPa，极限应变在22％左右。该材料具有高强度、高弹性模量等特点，它具有在接触碰撞时变形较小，能防止车辆冲出护栏，其制造工艺简单，成本较低，和其他刚性材料相比，它具有较大的缓冲度，能很好地吸收碰撞时产生的能量，极大的保护车内人员的安全，并具有一定的视线引导作用，无压迫感产生。相对于其他传统金属材料，它具有良好的适用性、实用性、美观性、维修性等特点。限位弹簧8和扭转弹簧5的材料为65Mn钢。65Mn钢的强度、硬度、弹性和淬透性均比一般钢材要好的多，其具有过热敏感性和回火脆性倾向，水淬有形成裂纹倾向。其含碳量为0.63-0.70％，。常用作小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧。根据标准GB/T1239.6-92圆柱螺旋弹簧设计计算，查找出65Mn钢有如下性能：切变模量G＝79×103N/mm3，使用温度范围为-40℃～130℃，抗拉强度σb＝980Mpa,屈服强度σs＝784Mpa，许用剪应力490MPa，伸长率σ＝8％，断面收缩率图1为本实施例防撞护栏的主体结构图，护栏主要由以下几个部分组成：横梁是整个主体结构的连接构件，它将各个弹簧连接成一个有机整体；弹簧柱芯2是整个护栏的刚度保证，是汽车和护栏的主要作用点；立柱3为护栏的强度保证，能有效的抵抗横向的冲击力，将车辆限制在路面以内；护栏的端头4是延续传统波形护栏的端头结构；扭转弹簧5是护栏设计的核心构造，能有效的吸收冲击能量，在限位弹簧8的作用下提供扭转力；限位簧丝6是护栏拥有扭转力的限位结构。防撞护栏主体参数如表1所示：表1护栏的横梁高度在传统护栏的高度上有所增加，其高度是根据我国大多数的中小型车辆的车头高度确定的，适合中国公路的护栏最适宜高度为87.6cm，该高度能有效的防止中大型车辆发生翻转事故，防止小型车发生下钻事故。由于此次护栏的设计中，车辆和护栏的受力作用面在护栏的扭转弹簧上，而不是和传统护栏一样，受力面在上端的横梁。因此护栏的高度上调至95cm，这样的设计具有很大的可调节性，同时也能防止车辆重心过高，在侧滑过程中发生翻转，对人员造成事故；立柱间距在一般情况下为2m，在不同的路段情况下，可根据实际需求进行调整。图2为护栏限位卡槽构造示意图，主要结构组成如下：护栏的横梁(上横梁1或下横梁7)和限位槽9是限位结构的外部支撑，其刚度能有效的保护限位弹簧；限位弹簧8能够吸收车辆碰撞的冲击力，并将这种冲击力转化为扭转弹簧5的扭转力；限位簧丝6分为上下两部分，他们通过限位弹簧8的弹力，将这种力共同作用于扭转弹簧，从而产生扭转力。护栏限位卡槽参数如表2所示：表2护栏的限位槽9参数是根据主体护栏的参数确定的，如图2所示，每个卡槽有两组限位弹簧8，每组两个，该装置可以很好的吸收碰撞过程中的能量，当限位弹簧8被压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防撞护栏，包括立柱、横梁，横梁安装在立柱上，横梁包括上横梁及下横梁，其特征在于，所述防撞护栏还包括弹簧柱芯、扭转弹簧、限位簧丝、限位弹簧，弹簧柱芯安装在上横梁与下横梁之间，扭转弹簧套接在弹簧柱芯上，限位簧丝的一端连接扭转弹簧端头，限位弹簧端头连接在限位簧丝上，限位弹簧安装在横梁内侧且水平方向上垂直于横梁设置。

【技术特征摘要】
1.一种防撞护栏，包括立柱、横梁，横梁安装在立柱上，横梁包括上横梁及下横梁，其特征在于，所述防撞护栏还包括弹簧柱芯、扭转弹簧、限位簧丝、限位弹簧，弹簧柱芯安装在上横梁与下横梁之间，扭转弹簧套接在弹簧柱芯上，限位簧丝的一端连接扭转弹簧端头，限位弹簧端头连接在限位簧丝上，限位弹簧安装在横梁内侧且水平方向上垂直于横梁设置。2.如权利要求1所述的防撞护栏，其特征在于，所述横梁内部设有限位槽，所述限位簧丝设置在限位槽中部，所述限位弹簧成对设置在限位簧丝两侧且限位弹簧的两个端头分别连接限位簧丝及限位槽。3.如权利要求2所述的防撞护栏，其特征在于，所述上横梁及下横梁均为Q235碳钢制成，宽度120mm，高度50mm。4.如权利要求2所述的防撞护...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光，王莉，丁乙，杨冲，蔺文雄，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61