專利名稱：一種用于車輛限重的智能路障方法
技術領域：
本發明涉及道路限重保護領域，特別是一種用于車輛限重的智能路障方法。
背景技術：
為保證道路的正常使用和不影響道路的實用壽命，目前有關的研究及采取有效的措施尚停留于限高或者限寬兩種基本方法。上述方式并沒有從真正的影響道路使用壽命的原因——道路所受承重出發設計并制作出一套有效的保護方法。本發明人從影響道路使用壽命的真正原因一道路所承受重量出發，在道路限重保護的技術領域進行深入研究，于2010年11月19日提出了申請號為201020617457. 4的中國專利申請，公開了一種基于車輛自重的限重智能路障裝置，“包括本體，本體頂部安裝有固定橫梁和壓板，且固定橫梁和壓板之間設置有縫隙；所述的壓板下方安裝有梯形楔塊， 本體內安裝有2個斜肩，2個斜肩分別位于梯形楔塊的兩側，且斜肩與梯形楔塊的斜度剛好匹配；壓板與斜肩之間安裝有第一彈簧，斜肩與本體之間設置有第二彈簧；固定橫梁上安裝有轉動軸，轉動軸與擋桿活動連接；斜肩上安裝有擋塊，且擋塊剛好與位于轉動軸下方的擋桿相接觸”。現已獲得授權。上述技術方案采取的是純機械自動限重裝置當車輛通過時，壓板受到車輛的重力向下運動，并推動梯形楔塊，從而使斜肩向左右移動，以此改變支撐檔桿支點的位置，使檔桿因支點改變，在重力的作用下由水平變為豎直狀態，從而阻止超載車輛通過。隨著發明人的進一步研究，發明人發現上述技術方案存在以下缺點第一，道路上車輛通行均比較繁忙，而梯形楔塊和斜肩之間容易因頻繁磨擦損耗過大從而影響精度和使用；第二，現有方案中如要緩解摩擦損耗則必須使用潤滑劑，而使用潤滑劑則會導致測重不穩定等缺點。有鑒于此，本發明人結合從事車輛限重領域研究多年的經驗，對上述技術領域的缺陷進行長期研究，本案由此產生。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于車輛限重的智能路障方法，采用該方法，限重性能穩定、計量準確，可方便的解決在限重路段阻擋超出重量的車輛、放行滿足限重要求的車輛的問題，進而保護該路段、達到延長公路使用壽命和防止道路事故的發生的目的。為了實現上述目的，本發明的技術方案如下
一種用于車輛限重的智能路障方法，包括重量判斷步驟、信號傳遞步驟，以及執行步驟。其中重量判斷步驟，是指通過將車輛駛入裝有行程開關觸頭的壓板上，對車輛的重量進行判斷，形成行程開關觸頭處于不同高度的判斷結果。壓板通過彈性支撐柱支撐固定在底座上，使壓板在受重或去重時可上下移動，壓板一側或兩側固定有行程開關觸頭，行程開關觸頭受壓板帶動可隨車輛的重量不同下降不同的高度。
其中信號傳遞步驟，是指將判斷結果通過觸動開關方式傳遞給連接有驅動電機及電機電源的電路，形成不同電信號電路，底座側壁對應壓板安裝有行程觸動開關，當壓板受重至超限重時行程開關觸頭可觸動行程觸動開關接通正信號電路，當壓板去重時使行程開關觸頭可觸動行程觸動開關接通反信號電路。其中執行步驟，是指利用不同電信號電路通過驅動電機帶動檔桿實施阻擋或放行的動作，驅動電機固定于底座，檔桿活動連接于橫梁側壁，橫梁固定在底座上、其垂直車輛行進方向的一側或兩側設有壓板，橫梁與壓板之間有可供檔桿旋轉的縫隙，檔桿受驅動電機帶動可處于路面下或突出路面位置，當處于正信號電路時驅動電機帶動檔桿處于突出路面位置，當處于反信號電路時驅動電機反轉帶動檔桿處于路面下位置。進一步，所述執行步驟中驅動電機帶動檔桿的連接采用以下方式，包括驅動電機、 齒輪、連桿和T型檔桿，驅動電機輸出軸固定連接可帶動齒輪二轉動的齒輪一，齒輪二與連桿二固定連接，連桿二兩端分別與連桿一和連桿三的一端活動連接，連桿一和連桿三的另一端分別與檔桿一和檔桿二的突出端活動連接，檔桿一和檔桿二平行活動固定于橫梁側壁。齒輪二固定在底座上。從而進一步節省成本，而結構更加簡單且運行穩定。進一步，所述執行步驟中連桿與檔桿之間的活動連接、檔桿與橫梁之間的活動固定，均為通過鉸鏈連接或固定。從而進一步節省成本，而結構更加簡單且運行穩定。進一步，所述重量判斷步驟中行程開關觸頭固定在壓板平行車輛行駛方向兩側的中部。從而更穩定、便利和準確的傳遞超限重信號。進一步，所述重量判斷步驟中彈性支撐柱包括固定于壓板底部四角的內柱，可與內柱配合并固定于底座的外柱，以及套于外柱的彈簧。從而成本更加低廉，且測重效果簡單穩定。進一步，所述電機電源為可充電電源，所述壓板為可對電機電源進行充電的太陽能壓板。從而使太陽能壓板能對電瓶充電，解決能源供應問題，起到能源供應及判斷車輛重量的雙重作用，真正實現了無人情況下智能化操作的指揮道路疏通功能的智能路障。本方法依據胡克定理根據彈力裝置能隨車輛的重量不同、下降不同高度的特性， 通過在一定位置設定行程觸動開關，便能很好的控制超重車輛的通過，而對一些較輕車輛實現順利的無障礙通過。采用本技術方案，本發明取得以下有益技術效果第一，本方法可用于某些有限重路段的公路上，可使滿足限重要求的車輛能無障礙地通過，而使那些超過重量的車輛被阻擋在該限重路段之外，進而保護該路段受到超重車輛影響，達到延長公路使用壽命和防止道路事故的發生的目的；第二，本方法中的重量判斷方法簡單、穩定且準確；第三，本方法采用不同電信號電路的形式進行是否超限重結果的信號傳遞，雖結構簡單但性能穩定、傳遞便利、計量準確，使用壽命長；第四，本方法直接以車輛重量為依據，從根本上解決了影響道路使用壽命的承重問題；第五，本方法只要保證電源供應，就能真正實現無人智能化操作以及具備簡易的指揮道路疏通功能，并避免了采用純機械裝置時容易引發的問題。為了進一步解釋本發明的技術方案，下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的詳細描述。
圖I是實施本發明的實施例的結構示意圖2是本發明的工作原理圖3是實施本發明的實施例的工作狀態圖。編號如下橫梁10、壓板20、執行機構30、電源機構40和底座50 ;彈性支撐柱21、 內柱211、外柱212、彈簧213、行程開關觸頭22 ;驅動電機31、檔桿32、檔桿一 321、檔桿二 322、齒輪33、齒輪一 331、齒輪二 332、固定軸333、連桿34、連桿一 341、連桿二 342、連桿三 343、鉸鏈35、鉸鏈一 351、鉸鏈二 352、鉸鏈三353 ;可充電電源41、行程觸動開關42、控制電路板43。
具體實施例方式圖I至圖3所示，是實施本發明的較佳實施例。本發明的工作原理如下
一、本技術方案采用較為簡單穩定的重量測重方法，對車輛的重量進行判斷，并將判斷結果通過不同電信號的方式傳遞給控制電路，由控制電路對后續動作做出判斷，若車輛重量在所設定的允許范圍內，則讓車輛通過，反之則觸動執行機構，阻止車輛通過；當不允許通過的車輛撤離該路段時，執行機構回復原狀，道路正常使用。二、在車輛超限重的判斷上，本發明根據胡克定理，彈力裝置能隨車輛的重量不同下降不同的高度，在一定位置設定行程觸動開關，便能很好的控制超重車輛的通過，而對一些較輕車輛實現順利的無障礙通過。本技術方案公開的一種用于車輛限重的智能路障方法，包括重量判斷步驟、信號傳遞步驟，以及執行步驟。重量判斷步驟，是指通過將車輛駛入裝有行程開關觸頭的壓板上，對車輛的重量進行判斷，形成行程開關觸頭處于不同高度的判斷結果。壓板20通過彈性支撐柱21支撐固定在底座50上，使壓板20在受重或去重時可上下移動。彈性支撐柱21可以有多重選擇，只要其可使壓板在受重或去重時可上下移動即可。在本實施例中，如圖I所示，彈性支撐柱包括固定于壓板底部四角的內柱211，可與內柱211配合并固定于底座的外柱212，以及套于外柱的彈簧213。從而結構簡單、成本更加低廉，且測重效果穩定。套于外柱的彈簧213可以是直接外套于外柱212,也可以是內套于外柱,在本實施例中，彈簧外套于外柱。壓板20 一側或兩側固定有行程開關觸頭22，行程開關觸頭受壓板帶動可隨車輛的重量不同下降不同的高度。行程開關觸頭22固定在壓板側的位置可以有多種，只要其能隨壓板上下固定移動即可，如可以是裝在壓板平行車輛行駛方向的一側或兩側，當然也可以是垂直車輛行駛方向的一側或兩側；行程開關觸頭安裝的具體位置，可以是裝在壓板一側或兩側的中部。如圖I、圖2所示，本實施例中，行程開關觸頭固定在壓板平行車輛行駛方向兩側的中部。考慮到車身的重量就車輛行駛方向而言，通常是左右對稱分布的可能性比前后對稱分布的可能性大，以及其他行駛與測重的特點，上述技術方案能夠更穩定、便利和準確的傳遞超限重信號。重量判斷步驟的工作過程如下當有車輛經過時，首先會駛入壓板20上，壓板通過彈性支撐柱21支撐固定，該彈性支撐柱21包括內柱211、外柱212和彈簧213，當車輛輪子壓在壓板20上時，彈簧壓縮使整個機構向下運動，而車輛輪子離開壓板，壓板便在彈簧的作用下能恢復到原來初始位置。壓板20側邊的行程開關觸頭22會隨壓板一起做上下垂
直運動，
信號傳遞步驟，是指將判斷結果通過觸動開關方式傳遞給連接有驅動電機31及電機電源41的電路，形成不同電信號電路。如圖3所示，底座側壁對應壓板安裝有行程觸動開關42，使當壓板20受重至超限重時行程開關觸頭22可觸動行程觸動開關42接通正信號電路。實現上述觸動功能的具體形式可以有多種，在現有的電子電路技術領域已有較充分的公開，此處不再贅述，如可以是行程開關觸頭22向下推動行程觸動開關42等。當壓板去重時使行程開關觸頭可觸動行程觸動開關接通反信號電路，實現上述觸動功能的具體形式可以有多種，在現有的電子電路技術領域已有較充分的公開，此處不再贅述，如可以是行程開關觸頭22向上推出行程觸動開關42等。行程觸動開關42固定安裝于底座50側壁。其具體位置，可根據彈性支撐柱21的彈力和限重的具體數值通過實驗得出。作為優選，為進一步實現無人化操作，所述電機電源41為可充電電源，所述壓板20為可對電機電源進行充電的太陽能壓板。從而使太陽能壓板能對電瓶充電，解決能源供應及判斷車輛重量的雙重作用，真正實現了無人情況下智能化操作的指揮道路疏通功能的智能路障。當然電源機構還應包括實現上述功能的控制電路板43，因該電路板的設計屬于該電路領域的現有技術，此處不再贅述。執行步驟，是指利用不同電信號電路通過驅動電機31帶動檔桿實施阻擋或放行的動作。驅動電機31固定于底座，檔桿32活動連接于橫梁側壁，橫梁10固定在底座50上， 橫梁10垂直車輛行進方向的一側或兩側設有壓板20，橫梁10與壓板20之間有可供檔桿旋轉的縫隙。壓板的初始位置和橫梁的位置，視路面施工和通行的要求，可以有多種選擇， 如可以是與路面齊平，也可以是稍高或稍低，壓板的初始位置和橫梁位置可以一致，也可以不一致。檔桿32受驅動電機31帶動可處于路面下或突出路面位置。檔桿32處于路面下的位置可以有多種，優選的，可以以與地面齊平的方式；檔桿與橫梁側壁的活動連接方式也可以有多種，優選的，可以是通過鉸鏈二 352連接于橫梁側壁。當處于正信號電路時驅動電機帶動檔桿處于突出路面位置，當處于反信號電路時驅動電機反轉帶動檔桿處于路面下位置。優選的，檔桿可以是通過鉸鏈二 352連接于橫梁側壁。當橫梁10兩側都設有壓板時，檔桿可以僅設一側或兩側都設，即上述縫隙也可以僅有一處也可以兩側都有縫隙。所述檔桿 32的形狀可以有多重選擇，只要檔桿受驅動電機帶動處于突出路面位置時能夠阻擋車輛行進即可驅動電機31帶動檔桿處于路面下或突出路面位置的方式，現有技術中有很多，此處不再贅述。為進一步節省成本、結構簡單且運行穩定，發明人開發了一種簡易執行機構，所述執行機構包括驅動電機31、齒輪33、連桿34和T型檔桿32。優選的，在本實施例中，如圖 I所示，包括一個驅動電機、一對齒輪、三個連桿和兩個T型檔桿，驅動電機31輸出軸固定連接可帶動齒輪二 332轉動的齒輪一 331，齒輪二 332與連桿二 342固定連接，連桿二 342 兩端分別與連桿一 341和連桿三343的一端活動連接，連桿一 341和連桿三343的另一端分別與檔桿一 321和檔桿二 322的突出端活動連接，優選的，可以是通過鉸鏈一 351和鉸鏈三353活動連接，檔桿一 321平行活動固定于橫梁側壁，優選的，可以是通過鉸鏈二 352活動固定，檔桿二同檔桿一。齒輪二 332固定在底座上，優選的，齒輪二 332固定于底座50上的凸起部位，并通過固定軸333與連桿二 342固定。信號傳遞步驟和執行步驟的工作過程如下當行程開關觸頭22觸動行程觸動開關42后，整個電路便會接通，驅動電機31在電源41的供電下開始工作，驅動電機31輸出軸直接帶動齒輪一 331轉動，從而帶動齒輪二 332轉動，齒輪二 332與連桿二 342固定連接，在齒輪二 332的帶動下，連桿二 342 —起轉動，從而帶動與其鉸接的連桿一 341和連桿三343 擺動，檔桿一 321會在連桿一 341牽引下繞鉸鏈二 352轉動，檔桿二 322同檔桿一，于是檔桿一 321及檔桿二 322便能實現在垂直面上的轉動，從而實現路面中間升起兩個路障，阻礙超重車輛通過，起到保護該路段的作用。當超重車輛看到有兩個檔桿豎立于道路中央，車輛不能通過時，只能倒車選擇其他路段進行通行，當車輛退出壓板后，整個壓板機構會在彈簧 213的作用下，向上恢復原位，行程開關觸頭22便能向上推出行程觸動開關42，再次啟動工作電路，使驅動電機31反轉，檔桿一 321及檔桿二 322在整個執行機構的作用下恢復原來的水平位置，與地面保持在同一水平面內。上述方案由于用于車輛限重，一般是用于道路上，如在道路上挖坑實施。因此，上述用于固定裝置的底座，可以是專門的底座部件，也可以是道路上的基坑本身，當然基坑可以是通過改造以適應固定裝置的功能。以上所述僅為本發明的具體實施例，并非對本案設計的限制，凡依本案的設計關鍵所做的等同變化，均落入本案的保護范圍。
權利要求
1.一種用于車輛限重的智能路障方法，其特征在于包括重量判斷步驟、信號傳遞步驟和執行步驟；其中重量判斷步驟，是指通過將車輛駛入裝有行程開關觸頭的壓板上，對車輛的重量進行判斷，形成行程開關觸頭處于不同高度的判斷結果，壓板通過彈性支撐柱支撐固定在底座上，使壓板在受重或去重時可上下移動，壓板一側或兩側固定有行程開關觸頭，行程開關觸頭受壓板帶動可隨車輛的重量不同下降不同的高度；其中信號傳遞步驟，是指將判斷結果通過觸動開關方式傳遞給連接有驅動電機及電機電源的電路，形成不同電信號電路，底座側壁對應壓板安裝有行程觸動開關，當壓板受重至超限重時行程開關觸頭可觸動行程觸動開關接通正信號電路，當壓板去重時使行程開關觸頭可觸動行程觸動開關接通反信號電路；其中執行步驟，是指利用不同電信號電路通過驅動電機帶動檔桿實施阻擋或放行的動作，驅動電機固定于底座，檔桿活動連接于橫梁側壁，橫梁固定在底座上、其垂直車輛行進方向的一側或兩側設有壓板，橫梁與壓板之間有可供檔桿旋轉的縫隙，檔桿受驅動電機帶動可處于路面下或突出路面位置，當處于正信號電路時驅動電機帶動檔桿處于突出路面位置，當處于反信號電路時驅動電機反轉帶動檔桿處于路面下位置。
2.如權利要求I所述的一種用于車輛限重的智能路障方法，其特征在于所述執行步驟中驅動電機帶動檔桿的連接采用以下方式，包括驅動電機、齒輪、連桿和T型檔桿，驅動電機輸出軸固定連接可帶動齒輪二轉動的齒輪一，齒輪二與連桿二固定連接，連桿二兩端分別與連桿一和連桿三的一端活動連接，連桿一和連桿三的另一端分別與檔桿一和檔桿二的突出端活動連接，檔桿一和檔桿二平行活動固定于橫梁側壁，齒輪二固定在底座上。
3.如權利要求2所述的一種用于車輛限重的智能路障方法，其特征在于所述執行步驟中連桿與檔桿之間的活動連接、檔桿與橫梁之間的活動固定，均為通過鉸鏈連接或固定。
4.如權利要求3所述的一種用于車輛限重的智能路障方法，其特征在于所述重量判斷步驟中行程開關觸頭固定在壓板平行車輛行駛方向兩側的中部。
5.如權利要求I或2或3或4所述的一種用于車輛限重的智能路障方法，其特征在于 所述重量判斷步驟中彈性支撐柱包括固定于壓板底部四角的內柱，可與內柱配合并固定于底座的外柱，以及套于外柱的彈簧。
6.如權利要求5所述的一種用于車輛限重的智能路障方法，其特征在于所述電機電源為可充電電源，所述壓板為可對電機電源進行充電的太陽能壓板。
全文摘要
本發明公開了一種用于車輛限重的智能路障方法，包括重量判斷步驟、信號傳遞步驟，以及執行步驟。重量判斷步驟，是指通過將車輛駛入裝有行程開關觸頭的壓板上，對車輛的重量進行判斷；信號傳遞步驟，是指將判斷結果通過觸動開關方式傳遞給連接有驅動電機及電機電源的電路，形成不同電信號電路；執行步驟，是指利用不同電信號電路通過驅動電機帶動檔桿實施阻擋或放行的動作。采用該方法，限重性能穩定、計量準確，可方便的解決在限重路段阻擋超出重量的車輛、放行滿足限重要求的車輛的問題，進而保護該路段、達到延長公路使用壽命和防止道路事故的發生的目的。
文檔編號E01F13/04GK102587307SQ201210040008
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月22日 優先權日2012年2月22日
發明者駱永標, 黃志剛 申請人:紹興文理學院, 駱永標