[实用新型]具有两维旋转自由度的栏杆机

说明书

技术领域

    本实用新型涉及车辆通行控制装置，特别涉及高速公路收费口ETC车道用的防撞型栏杆机。

背景技术

高速公路不停车收费系统又称电子收费系统，英文名称是Electronic Toll Collection System，简称ETC。高速电动栏杆机作为收费配套设备中的快速反应设备是必不可少的。

虽然为ETC系统配置了高速反应的栏杆机装置，但车辆的通行速度较快，或者司机严格照章操作的遵纪守法意识不强、掌控能力不强，造成刮蹭甚至冲撞事故时有发生。有时不得不封闭路口进行维修和修复。快速通道反而成了慢速道。未安装ETC电子标签的车辆驶入ETC车道、以及意外时会直接撞击栏杆臂。有时正常电子标签车辆未能完成交易，也会故意造冲关撞到的仅仅是个别现象。然而，栏杆臂被冲撞甚至损坏毕竟是多有发生。事故发生后收费员必须关闭ETC车道、修理、栏杆臂复位才能重新开放车道。这些人工处理过程又很容易造成次生意外。这正是目前必须解决的实际问题的关键所在。

发明内容

本实用新型目的是对高速栏杆机的设计进一步改进设计，以解决ETC道口车辆刮蹭、甚至撞击栏杆臂时常发生的问题。所采用的技术手段是采用柔性结构来改进栏杆和驱动机构的设计，并且增加车辆通过后栏杆臂自动复位机构。

本实用新型采用的技术方案是：栏杆机采用两维转动自复位式结构设计。结构中包括栏杆、与栏杆连接的旋转式启、闭驱动机构、配套控制电路。关键在于：栏杆臂由至少两段借助于弹性铰链组合而成，与栏杆臂配套连接的是竖直旋转驱动机构和水平旋转复位式机构。

当车辆意外刮蹭、甚至撞击栏杆臂时，栏杆臂的自由端被施加一个附加力矩导致水平向旋转闪避，栏杆臂连接电机的一段栏杆臂也会在逐渐加大的附加外力作用下产生附加的旋转，加上附加的滑动或弹性装置对车辆接触产生的缓冲，可以大大缓解意外刮蹭产生的损伤。车辆通过后，在复位弹簧以及复位机构的支持下，栏杆臂复位。因此，如果不是超乎寻常的撞击均能实现不封道的连续通行。

局部的改进使得栏杆机具有两维复合驱动机构。改进后的结构中包括栏杆、与栏杆连接的旋转式启、闭驱动机构，栏杆臂由至少两段借助于弹性铰链组合而成。关键是水平旋转驱动机构和和竖直面内旋转的驱动机构组成的复合式驱动机构来控制栏杆臂的启闭过程。竖直面内旋转的驱动机构与栏杆臂设置的水平短轴连接、并整体定位在立轴上，立轴与水平旋转驱动机构连接使得栏杆臂具有两维旋转自由度。

以上的设计使得栏杆臂的启闭过程具有两维复合式驱动，栏杆臂在每次开启过程中栏杆臂在垂直提升的同时沿着车辆行驶的方向向后摆动，形成了边提高边躲闪的开启过程，大大减少了通行车辆与栏杆臂产生刮蹭、碰撞几率，有利于发明目的的实现。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，

图2是统一发明构思下本实用新型的又一个实用结构示意图,

图3是配套控制电路结构示意框图。

其中，1是水平短轴，2是防撞轮，3是垂直启、闭的旋转驱动机构，4是立轴，5是栏杆机机壳，6是棘齿轮，7是制动盘，8是电磁式锁定销，9是台板，10是定位转轴，11是底板，12是复位弹簧。A代表弹性铰链，a代表栏杆的启闭状态传感电路，b代表通关汽车的速度传感电路，c代表存储有运算管理程序的EPROM模块，d代表中间数据存储器模块，e代表指令触发电路。x代表电磁式锁定销,k1复位电机启动开关的触发端, k2代表闪拍相机的触发端。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的目的是如何实现的。

本实用新型的设计方案是两维转动自复位式栏杆机，结构中包括栏杆、与栏杆连接的旋转式启、闭驱动机构、配套控制电路。关键在于：栏杆臂由至少两段借助于弹性铰链A组成，与栏杆臂配套连接的是竖直旋转驱动机构和水平旋转复位式机构。

栏杆臂的限位段端头设置有水平短轴1与启、闭驱动机构3连接，栏杆臂的自由段端设置有防撞轮2，组成栏杆臂的各段的外包裹弹性材料。

进一步的改进是启、闭驱动机构3借助于立轴4限位在栏杆机机壳5上，借助于复位弹簧12形成水平面内单向转动自由度和自复位功能。

栏杆机机壳5内设置有借助棘齿轮6传动副实现立轴4与驱动电机连接的单向旋转驱动装置，立轴4上固定有制动盘7，与制动盘7配套的电磁式锁定销8，驱动电机和电磁式锁定销8的控制端与配套控制电路的指令输出端连接。