一种高速公路避险车道后翻式前后轮阻力逆转结构

摘要

本发明属于公路交通技术领域，具体是一种高速公路避险车道后翻式前后轮阻力逆转结构。包括避险车道挡墙、避险车道挡墙堆砂体、避险车道人行道以及若干条弧形槽，避险车道挡墙设置在避险车道人行道的一侧，避险车道人行道包括前部的平缓段以及后部的上坡段，上坡段上设置有避险车道挡墙堆砂体，平缓段上设置有若干条弧形槽，弧形槽内设置有后翻减速系统，在车辆驶入避险车道前，高速公路避险车道车辆前后轮阻力逆转结构的后翻减速系统均处于未翻状态，在后翻盖减速系统均处于未翻状态时，后翻系统与路面平齐，对车轮无阻力。本发明可适应不同高度底盘车辆，当本发明对低底盘车辆底盘作用时，接触底盘的是本发明的挡板，为易碎部件，对底盘伤害小。

说明书

技术领域

本发明属于公路交通技术领域，具体是一种高速公路避险车道后翻式前后轮阻力逆转结构。

背景技术

高速公路是我国不可或缺的交通运输方式，避险车道是高速公路的一个重要设施，是在在长陡下坡路段行车道外侧增设的供速度失控（刹车失灵）车辆驶离正线安全减速的专用车道。目前我国避险车道较常见的是上坡+堆砂型车道。

堆砂型车道避险车道主要通过堆砂增大摩擦来减缓车速，减速效果最好，避免了许多车毁人亡的惨剧。但车辆失控冲上避险车道时，由于车驾驶室前轮先接触堆砂体，驾驶室前轮碾压一段堆砂体后，车箱后轮才接确堆砂体，因此，造成驾驶室先减速，车箱后减速的现象，在驾驶室开始减速到车箱开始减速这段时间，车箱由于惯性，将不可避免的对驾驶室造成冲击，即使避免车毁人亡，车箱由于惯性对驾驶室的冲击也将造成驾驶室与车箱连接处部件的加速损坏，特别是板式重型货车装载型钢、钢圈等重型货物失控快速冲上避险车道时，车箱中的型钢、钢圈等极有可能冲击驾驶室造成驾驶员受伤。

此外，由于我国车辆底盘高低不同，即使是货车，底盘也有高底之分。

因此，有必要在避险车道上研究一种可使车辆后轮比前轮先接确堆砂体且能适应各种底盘高度车辆的一种适应车辆不同底盘的高速公路避险车道后翻式前后轮阻力逆转结构。

发明内容

鉴于在高速公路上重型货车失控快速冲上避险车道时，前轮先接确堆砂体而使驾驶室先减速，车箱后减速造成车辆损坏及车箱中货物冲击驾驶室而造成驾驶员受伤等安全隐患，而提供一种高速公路避险车道后翻式前后轮阻力逆转结构，使车辆在失控冲上避险车道时车辆后轮先接触堆砂体，从而使车箱先减速，驾驶室后减速，避免车箱在惯性作用下冲击驾驶室，且能适应车辆不同高度底盘。

本发明采取以下技术方案：一种高速公路避险车道后翻式前后轮阻力逆转结构，包括避险车道挡墙、避险车道挡墙堆砂体、避险车道人行道以及若干条弧形槽，避险车道挡墙设置在避险车道人行道的一侧，避险车道人行道包括前部的平缓段以及后部的上坡段，上坡段上设置有避险车道挡墙堆砂体，平缓段上设置有若干条弧形槽，弧形槽内设置有后翻减速系统，在车辆驶入避险车道前，高速公路避险车道车辆前后轮阻力逆转结构的后翻减速系统均处于未翻状态，在后翻盖减速系统均处于未翻状态时，后翻系统与路面平齐，对车轮无阻力。

进一步的，在车辆刹车失灵进入避险车道时，在车辆前轮驶入后翻减速系统时，后翻减速系统处于未翻状态，对前轮无阻力，但在车辆前轮重压下，后翻减速系统下压弧形弹簧卡扣，释放弧形弹簧，弧形弹簧伸长,将后翻减速系统由未翻状态翻转为完全翻转状态。后翻减速系统完全翻转状态对后轮施加阻力，使后轮减速。以此实现车辆的后轮先于前轮受阻减速的目的。

进一步的，当车辆底盘较低,低于翻转状态挡板高度时, 挡板将无法垂直, 后翻减速系统无法翻转度,此时, 后翻减速系统8翻盖支撑板无法与路面平齐，将支撑于弧形弹簧卡扣的其他限位牛腿上, 后翻减速系统现不完全翻转状态, 对后轮施加阻力，使后轮减速。以此实现车辆的后轮先于前轮受阻减速的目的。

进一步的，弧形槽包括弧形槽身、预留弧形限位槽、预留弧形弹簧孔和铰耳，弧形槽身一侧设置有预留弧形限位槽，弧形槽进入端的两侧设置铰耳，预留弧形限位槽的圆心以及铰耳的圆孔中心与弧形槽身的圆心一致，铰耳的圆孔中心与路面平齐。

进一步的，后翻减速系统包括翻盖支撑板、挡板、侧挡板、无沙混凝土、覆盖网和翻盖支撑板铰耳，翻盖支撑板通过翻盖支撑板铰耳及弧形槽的铰耳铰接，翻盖支撑板上固定有与其成夹角设置的挡板，翻盖支撑板和挡板两侧之间设置有侧挡板，挡板与侧挡板共同将无沙混凝土固定在翻盖支撑板上，形状为弧形，无沙混凝土的弧形表面设置有覆盖网，所述的翻盖支撑板上设有支撑板限位孔，支撑板限位孔位置与弧形槽的预留弧形限位槽相对应。

进一步的，弧形槽下部设置有一排弧形弹簧孔，弧形弹簧孔的端部大于弹簧孔身，弧形弹簧孔通过弧形弹簧卡扣与弧形伸长弹簧的一端固定，弧形伸长弹簧的另一端与翻盖支撑板固定。

进一步的，弧形伸长弹簧包括弧形弹簧、一级弧形伸缩杆、二级弧形伸缩杆、三级弧形伸缩杆、弧形弹簧顶帽和弧形弹簧底帽，二级弧形伸缩杆套设在一级弧形伸缩杆上，三级弧形伸缩杆套设在二级弧形伸缩杆，一级弧形伸缩杆、二级弧形伸缩杆和三级弧形伸缩杆外套有弧形弹簧，弧形弹簧两端分别与弧形弹簧顶帽和弧形弹簧底帽连接。

进一步的，预留弧形限位槽内安装有弧形限位装置。

进一步的，弧形限位装置包括弧形限位条、上限位挡块、第一限位牛腿、其他限位牛腿、上限位挡块及牛腿回缩手动卡扣和弹簧，弧形限位条，弧形限位条端部设置上限位挡块及牛腿回缩手动卡扣，弧形限位条一侧安装有上限位挡块、第一限位牛腿和其他限位牛腿，上限位挡块、第一限位牛腿和其他限位牛腿通过弹簧安装在弧形限位条侧面的槽内，上限位挡块及牛腿回缩手动卡扣与上限位挡块连接，上限位挡块底部设置上限位挡块下卡块，第一限位牛腿上部设置第一限位牛腿上卡块，第一限位牛腿下部设置第一限位牛腿下卡块，其他限位牛腿的上部设置其他限位牛腿上卡块，其他限位牛腿的下部设置其他限位牛腿下卡块，上限位挡块下卡块压在第一限位牛腿上卡块上，第一限位牛腿下卡块压在相邻的其他限位牛腿上卡块上，其他限位牛腿下卡块压在相邻的其他限位牛腿的其他限位牛腿上卡块上。

进一步的，弧形弹簧卡扣包括卡扣外圈、弧形弹簧挡块、挡块弹簧、曲柄、安装于曲柄端部的曲柄帽、曲柄滑条及挡块铰耳，卡扣外圈的外径等于预留弧形弹簧孔的端部孔径，卡扣外圈的内径稍大于弧形弹簧顶帽直径，弧形弹簧挡块与挡块弹簧相连接，均安装于卡扣外圈内侧的凹槽内，曲柄通过挡块铰耳与弧形弹簧挡块铰接，曲柄滑条固定于卡扣外圈上，并穿过曲柄的空心滑槽。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明不需用电、火药，仅通过机械设置使车辆后轮先受阻减速，可适应雷雨天气。

2.本发明材料均为普通建筑材料，材料易得，成本低。

3.本发明使刹车失灵车辆后轮先减速，减少了车辆后部的惯性对车辆驾驶室与后部连接处的冲击，有利于减轻避险后车辆的受损程度，降低驾驶员受伤概率。

4.本发明可适应不同高度底盘车辆，当本发明对低底盘车辆底盘作用时，接触底盘的是本发明的挡板，为易碎部件，对底盘伤害小。

附图说明

图1为高速公路避险车道适应车辆不同底盘的后翻式前后轮阻力逆转结构过车状态图；

图2为高速公路避险车道适应车辆不同底盘的后翻式前后轮阻力逆转结构未翻状态图；

图3为高速公路避险车道适应车辆不同底盘的后翻式前后轮阻力逆转结构过车状态侧视图；

图4为弧形槽结构图；

图5为弧形槽详图；

图6 为后翻系统结构图；

图7 为后翻系统后翻盖结构图；

图8为弧形限位装置结构图；

图9为弧形弹簧结构图；

图10为弧形弹簧卡扣结构图；

图11弧形弹簧卡扣结构祥图；

图12 曲柄结构图；

图13 不完全翻转状态图；

图中 1-避险车道挡墙、2-避险车道挡墙堆砂体、3-避险车道人行道、 4-车辆、 5-车辆前轮、6-车辆后轮、 7-弧形槽、8-后翻减速系统、8.1-后翻减速系统未翻状态、8.2-后翻减速系统完全翻转状态、8.10-后翻减速系统未完全翻转状态、9-弧形伸长弹簧、10-弧形限位装置、11-弧形弹簧卡扣；

7.1-弧形槽身、7.2-预留弧形限位槽、7.3-预留弧形弹簧孔、7.4-铰耳；

8.3-翻盖支撑板、8.4-挡板、8.5-侧挡板、8.6-无沙混凝土、8.7-覆盖网、8.8-支撑板限位孔、8.9-翻盖支撑板铰耳；

9.1-弧形弹簧、9.2-一级弧形伸缩杆、9.3-二级弧形伸缩杆、9.4-三级弧形伸缩杆、9.5-弧形弹簧顶帽、9.6-弧形弹簧底帽；

10-弧形限位装置、10.1-弧形限位条、10.2-上限位挡块、10.3-第一限位牛腿、10.4-其他限位牛腿，10.5-限位挡块及牛限回缩手动卡扣、10.6-弹簧、10.2.2-上限位挡块下卡块、10.3.1-第一限位牛腿上卡块、10.3.2-第一限位牛腿下卡块、10.4.1-其他限位牛腿上卡块、10.4.2-其他限位牛腿下卡块；

11-弧形弹簧卡扣、11.1-卡扣外圈、11.2-弧形弹簧挡块、11.3-挡块弹簧、11.4-曲柄、11.5-曲柄帽、11.6-曲柄滑条、11.7-挡块铰耳。

具体实施方式

如附图1所示,高速公路避险车道车辆前后轮阻力逆转结构，包括避险车道挡墙1、避险车道挡墙堆砂体2、避险车道人行道3、若干条弧形槽7以及，避险车道挡墙1设置在避险车道人行道3的一侧，避险车道人行道3包括前部的平缓段以及后部的上坡段，上坡段上设置有避险车道挡墙堆砂体2，平缓段上设置有若干条弧形槽7，弧形槽7内设置有后翻减速系统8。

如图2所示，在车辆驶入避险车道前，高速公路避险车道车辆前后轮阻力逆转结构的后翻减速系统8均处于未翻状态8.1，在后翻盖减速系统8均处于未翻状态8.1时，后翻系统8与路面平齐，对车轮无阻力。

如图3所示，在车辆4刹车失灵进入避险车道时，在车辆4前轮5驶入后翻减速系统8时，后翻减速系统8处于未翻状态8.1，对前轮无阻力，但在车辆前轮重压下，后翻减速系统8下压弧形弹簧卡扣11（图3省略, 弧形弹簧卡扣11见图10），释放弧形弹簧9（图3省略, 弧形弹簧9见图7），弧形弹簧9伸长,将后翻减速系统8由未翻状态8.1翻转为完全翻转状态8.2。后翻减速系统8完全翻转状态8.2对后轮6施加阻力，使后轮6减速。以此实现车辆4的后轮6先于前轮5受阻减速的目的。

如图13所示，当车辆底盘较低,低于翻转状态8.2挡板8.4高度时, 挡板8.4将无法垂直, 后翻减速系统8无法翻转90度,此时, 后翻减速系统8的翻盖支撑板8.3无法与路面平齐，将支撑于弧形弹簧卡扣11的其他限位牛腿10.4上, 后翻减速系统8呈现不完全翻转状态8.10, 对后轮6施加阻力，使后轮6减速。以此实现车辆4的后轮6先于前轮5受阻减速的目的。

弧形槽7、后翻盖减速系统8设在原避险车道挡墙堆砂体2之前，后翻盖减速系统8设于弧形槽7内，1条沟槽7、1套后翻盖减速系统8共同组成1套阻力逆转结构，阻力逆转结构可以设为1列，也可以设置为多列，可以设置为1行，也可以设置为多行，每套的行间距必须大于弧形槽宽度，列间距无要求。

如图4弧形槽结构图及图5弧形槽详图所示，弧形槽7由弧形槽身7.1、预留弧形限位槽7.2、预留弧形弹簧孔7.3、铰耳7.4组成。

预留弧形限位槽7.2及弧形弹簧孔7.3的圆心与弧形槽身7.1一致，均在铰耳7.4的圆孔中心，铰耳7.4的圆孔中心与路面平齐，弧形弹簧孔7.3的端部大于弹簧孔身，用于安装弧形弹簧卡扣。

如图6所示，后翻减速系统8包括翻盖支撑板8.3、挡板8.4、侧挡板8.5、无沙混凝土8.6、覆盖网8.7、支撑板限位孔8.8、翻盖支撑板铰耳8、弧形伸长弹簧9、弧形限位装置10、弧形弹簧卡扣11。

翻盖支撑板8.3与弧形槽7通过翻盖支撑板铰耳8.9及弧形槽7的铰耳7.4铰接，挡板8.4与侧挡板8.5材料为有一定强度且易碎板材，如石膏板、石棉板等，无沙混凝土8.6为少量水泥浆与砂拌合而成，具有一定的强度且易碎，覆盖网8.7为帆布条或网等织物，覆盖网8.7、挡板8.4与侧挡板8.5共同将无沙混凝土8.7固定在翻盖支撑板8.3上，形状为弧形，以便于从弧形槽7中后翻上来。

翻盖支撑板8.3上设有支撑板限位孔8.8，支撑板限位孔8.8位置与弧形槽7的预留弧形限位槽7.2相对应。

当后翻减速系统8处于未翻转状态8.1时，翻盖支撑板8.3处于垂直状态，挡板8.4水平且与地面平齐，当后翻减速系统8处于翻转状态8.2时，翻盖支撑板8.3处于水平且与地面平齐状态，挡板8.4处于垂直状态。

如图6所示，弧形伸长弹簧9安装于预留弧形弹簧孔7.3内。

如图7所示，弧形伸长弹簧9包括弧形弹簧9.1、一级弧形伸缩杆9.2、二级弧形伸缩杆9.3、三级弧形伸缩杆9.4、弧形弹簧顶帽9.5、弧形弹簧底帽9.6,在伸长状态时, 弧形弹簧9.1伸长, 一级弧形伸缩杆9.2从二级弧形伸缩杆9.3伸出, 二级弧形伸缩杆9.3从三级弧形伸缩杆9.4伸出,将后翻减速系统8由未翻状态8.1翻转为完全翻转状态8.2, 弧形弹簧顶帽9.5与弧形弹簧底帽9.6分别位于弧形伸长弹簧9两端, 弧形弹簧顶帽9.5直径稍大于弧形弹簧9.1直径。

如图6所示，弧形限位装置10安装于预留弧形限位槽7.2内。

如图8及图9所示，弧形限位装置10包括弧形限位条10.1、上限位挡块10.2、第一限位牛腿10.3、其他限位牛腿10.4，上限位挡块及牛腿回缩手动卡扣10.5、弹簧10.6、上限位挡块下卡块10.2.2、第一限位牛腿上卡块10.3.1、第一限位牛腿下卡块10.3.2、其他限位牛腿上卡块10.4.1、其他限位牛腿下卡块10.4.2。

当后翻减速系统8处于完全翻转状态8.2时，翻盖支撑板8.3位于上限位挡块10.2及第一限位牛腿10.3之间，上限位挡块10.2卡于支撑板限位孔8.8处，车辆荷载由翻盖支撑板8.3传至第一限位牛腿10.3，由第一限位牛腿10.3支撑车辆重量。

当后翻减速系统8处于不完全翻转状态8.10时，车辆荷载由翻盖支撑板8.3传至其他限位牛腿10.4，由其他限位牛腿10.4支撑车辆重量。

当往沟槽壁方向回拨上限位挡块及牛腿回缩手动卡扣10.5时，在上限位挡块下卡块10.2.2、第一限位牛腿上卡块10.3.1、第一限位牛腿下卡块10.3.2、其他限位牛腿上卡块10.4.1、其他限位牛腿下卡块10.4.2的相互作用下，上限位挡块10.2、第一限位牛腿10.3及其他限位牛腿10.4压缩弹簧10.6，使上限位挡块10.2、第一限位牛腿10.3及其他限位牛腿10.4均回缩进弧形限位条10.1体内，以便进行检修。

如图6所示，弧形弹簧卡扣11安装于预留弧形弹簧孔7.3的端部，作用是在当后翻减速系统8处于未翻转状态8.1时，限制弧形伸长弹簧9，使弧形伸长弹簧9保持未伸长状态。

如图10～图12所示，弧形弹簧卡扣11包括卡扣外圈11.1、弧形弹簧挡块11.2、挡块弹簧11.3、曲柄11.4、安装于曲柄端部的曲柄帽11.5、曲柄滑条11.6及挡块铰耳11.7。

卡扣外圈11.1的外径等于预留弧形弹簧孔7.3的端部孔径，卡扣外圈11.1的内径稍大于弧形弹簧顶帽9.5直径。

弧形弹簧挡块11.2与挡块弹簧11.3相连接，均安装于卡扣外圈11.1内，曲柄11.4通过挡块铰耳11.7与弧形弹簧挡块11.2铰接，曲柄滑条11.6固定于卡扣外圈11.1上，并穿过曲柄11.4的空心滑槽。

在当后翻减速系统8处于未翻转状态8.1时，翻盖支撑板8.3处于垂直状态，翻盖支撑板8.3不接触曲柄帽11.5，当车辆前轮碾压挡板8.4时，翻盖支撑板8.3压迫曲柄帽11.5，通过曲柄11.4将弧形弹簧挡块11.2回缩进卡扣外圈11.1，释放弧形伸长弹簧9，弧形伸长弹簧9将后翻减速系统8翻转至完全翻转状态8.2或者不全完翻转状态8.10，车辆后轮的冲击将碾碎挡板8.4，无沙混凝土8.7对车辆后轮施加阻力，实现对车辆后轮的减速。

当无车辆碾压挡板8.4时，挡块弹簧11.3将弧形弹簧挡块11.2顶出卡扣外圈11.1外，卡住弧形弹簧顶帽9.5，限制弧形伸长弹簧9，使弧形伸长弹簧9保持未伸长状态。

本发明初始状态为：当后翻减速系统8处于未翻转状态8.1时，翻盖支撑板8.3处于垂直状态，挡板8.4水平且与地面平齐，当后翻减速系统8处于完全翻转状态8.2时，翻盖支撑板8.3处于水平且与地面平齐状态，挡板8.4处于垂直状态。未翻状态8.1时挡板8.4与地面平齐，对前轮无阻力。

当前轮碾过翻盖支撑板8.3时，翻盖支撑板8.3压迫曲柄帽11.5，通过曲柄11.4将弧形弹簧挡块11.2回缩进卡扣外圈11.1，释放弧形伸长弹簧9，弧形伸长弹簧9将后翻减速系统8翻转至翻转状态8.2或者不全完翻转状态8.3，车辆后轮的冲击将碾碎挡板8.4，无沙混凝土8.7对车辆后轮施加阻力，实现对车辆后轮的减速。

在进行检修时，人工将上限位挡块及牛腿回缩手动卡扣10.5回拨，在上限位挡块下卡块10.2.2、第一限位牛腿上卡块10.3.1、第一限位牛腿下卡块10.3.2、其他限位牛腿上卡块10.4.1、其他限位牛腿下卡块10.4.2的相互作用下，上限位挡块10.2、第一限位牛腿10.3及其他限位牛腿10.4压缩弹簧10.6，使上限位挡块10.2、第一限位牛腿10.3及其他限位牛腿10.4均回缩进弧形限位条10.1体内，以便进行检修。

最后应当说明的是：图中减速系统的数量仅为示意，对减速系统数量的增减应当落入本发明的保护范围内；弧形弹簧的伸缩杆分为3级仅为本发明实施方式的1例，在宽度过小或过大的情况下，弧形弹簧伸缩杆可分为2级或4级，甚至更多级，对弧形弹簧伸缩杆数量的增减也应当落入本发明的保护范围内。