一种公路收费车道限高杆电动栏杆机

技术领域

本发明涉及一种公路收费车道限高杆电动栏杆机，属于车道限高拦截设备技术领域。

背景技术

目前包括桥梁、隧道、渡口等供车辆行驶的公共交通道路收费、限制等管理时，在收费车道绿岛上加装横跨车道且高度为2m或其他高度的横杆限高，横杆一端通过立柱等支架支撑在道旁，通过人工就近开关作业使横杆绕立柱在水平或竖直方向往复偏转，打开对车道的限高拦截、允许车辆出入或返回截止，存在以下问题：1、传统结构的电动栏杆机需要手动就近控制、使控制人员在车道穿行过程中存在碰擦风险；2、横杆在水平状态时与立柱的结合紧死，车辆误驶碰撞时、限高横杆反作用对车辆损坏程度较高而影响车辆或车内人员安全；3、栏杆机外部和内部结构复杂、造价成本较高、不易打理、维修拆换不便、无法与现有结构改装；4、长期曝露时受雨水侵蚀易产生表面或内部电气损坏、寿命不高；5、缺乏对横杆偏转到位后的限位定位能力、使限高横杆过度打开或无法快速到位截止，从而综上影响公路收费车道行驶安全、车辆管理便捷性和道路通过能力，难以满足实际应用需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种一种公路收费车道限高杆电动栏杆机，由一体式内置的轴承座安装限高横杆驱动，结构紧凑美观便于施工打理、密封防水保证电气安全、易于拆换检修减小成本，远距离控制启闭避免操作隐患、行程控制执行稳定快捷、有效减小车辆撞击损伤，提高稳定性、经济性、实用性、安全性和便捷性，满足公路收费车道应用需求。

本发明是通过如下的技术方案予以实现的：

一种公路收费车道限高杆电动栏杆机，包括限高横杆、位于限高横杆端底部立柱，其中，所述限高横杆端部垂直连接有驱动轴，所述驱动轴外设有位于立柱内部且与立柱固定相连的轴承座；

所述驱动轴外套设有同轴的第一轴承、油封和压盖，所述轴承座顶部设有第一凹槽，所述轴承和油封底部位于第一凹槽内，所述压盖内壁与油封和驱动轴外壁间隙配合、且与轴承座顶部固定相连，所述轴承座与立柱顶部设有对应连接的法兰；

所述轴承座底部固定连接有伺服电机，所述伺服电机的电机轴与驱动轴同轴相连，所述轴承座底部设有与驱动轴同轴的第二凹槽，所述第二凹槽内设有位于伺服电机的电机轴与轴承座之间的第二轴承；

所述驱动轴上固定连接有滑块，所述滑块呈扇形结构且与驱动轴垂直设置，所述轴承座一侧设有至少一个对应贴近滑块设置的失电型电磁铁；

所述轴承座上设有水平截面呈弧形的限位孔，所述滑块上设有尾部与驱动轴垂直螺纹连接的限位杆，所述限位杆上设有与滑块端壁限位配合的限位凸台，限位杆端部与限位孔滑动配合；

所述失电型电磁铁至少有两个且对应设置于滑块顶部和底部，所述轴承座上设有设置失电型电磁铁的凹口、用于凹口连通且设置滑块的通孔；

所述轴承座上设有对应滑块两侧且与伺服电机电连接的行程开关，所述立柱外设有与伺服电机、失电型电磁铁电连接的电气控制箱，所述电气控制箱上设有对应启闭伺服电机正反转、失电型电磁铁得失电的控制开关。

本发明的有益效果为：

(1)装配时由一体式内置于立柱的轴承座安装限高横杆驱动，以压盖的油封密封防水保证电气安全、失电型电磁铁在凹口内让位设置并与滑块配合、结构紧凑美观便于施工打理、易于拆换检修减小成本；

(2)车费亭内人员以控制开关远距离驱动控制启闭伺服电机正反转、以驱动轴在第一轴承和第二轴承的稳定支撑下带动限高横杆在对应车道上的往复偏转稳定启闭、避免传统结构人员操作安全隐患；

(3)以与限位孔配合的限位杆随驱动杆偏转限位、与行程开关配合的滑块控制伺服电机行程限高横杆偏转角度、保证栏杆机启闭执行快速稳定、提高作业效率和道路通过能力；

(4)到位或执行前以失电型电磁铁与驱动轴的滑块配合、失电保证限高横杆锁死或得电解除锁定，特别在车道关闭时可使限高横杆受冲击偏转、对车辆撞击起到缓冲和保护作用、有效减小车辆损伤；

从而综上提高电动栏杆机使用的稳定性、经济性、实用性、安全性和便捷性，满足公路收费车道应用需求。

附图说明

图1为本发明结构图。

图2为本发明俯视设置示意图。

图3为本发明剖视结构图。

图4为图3的A部结构放大图。

图5为图4的BB方向剖视图。

图中标记：限高横杆1、立柱2，驱动轴3，轴承座4，第一轴承5、油封6和压盖7，第一凹槽8，法兰9，伺服电机10，第二凹槽11，第二轴承13，滑块14，失电型电磁铁15，限位孔16，限位杆17，限位凸台18，凹口19、通孔20，电磁铁支架21，行程开关22，电气控制箱23，控制开关24，收费亭25，车道26，电机轴12。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

一种公路收费车道限高杆电动栏杆机，包括限高横杆1、位于限高横杆1端底部立柱2，其中，所述限高横杆1端部垂直连接有驱动轴3，所述驱动轴3外设有位于立柱2内部且与立柱2固定相连的轴承座4；

所述驱动轴3外套设有同轴的第一轴承5、油封6和压盖7，所述轴承座4顶部设有第一凹槽8，所述轴承和油封6底部位于第一凹槽8内，所述压盖7内壁与油封6和驱动轴3外壁间隙配合、且与轴承座4顶部固定相连，所述轴承座4与立柱2顶部设有对应连接的法兰9；

所述轴承座4底部固定连接有伺服电机10，所述伺服电机10的电机轴与驱动轴3同轴相连，所述轴承座4底部设有与驱动轴3同轴的第二凹槽11，所述第二凹槽11内设有位于伺服电机10的电机轴与轴承座4之间的第二轴承13；

所述驱动轴3上固定连接有滑块14，所述滑块14呈扇形结构且与驱动轴3垂直设置，所述轴承座4一侧设有至少一个对应贴近滑块14设置的失电型电磁铁15；

所述轴承座4上设有水平截面呈弧形的限位孔16，所述滑块14上设有尾部与驱动轴3垂直螺纹连接的限位杆17，所述限位杆17上设有与滑块14端壁限位配合的限位凸台18，限位杆17端部与限位孔16滑动配合；

所述失电型电磁铁15至少有两个且对应设置于滑块14顶部和底部；

所述轴承座4上设有设置失电型电磁铁15的凹口19、用于凹口19连通且设置滑块14的通孔20，所述失电型电磁铁15与轴承座4之间设有电磁铁支架21；

所述轴承座4上设有对应滑块14两侧且与伺服电机10电连接的行程开关22，所述立柱2外设有与伺服电机10、失电型电磁铁15电连接的电气控制箱23，所述电气控制箱23上设有对应启闭伺服电机10正反转、失电型电磁铁15得失电的控制开关24。

本发明的工作原理为：

参见附图，限高横杆1可采用防腐蚀不锈钢材质、并设置固定的限高挂牌表示限高，将限高横杆1横跨拦截设置在公路收费车道的对应位置，立柱2底部通过螺栓或焊接固定设置在道旁，以立柱2与限高横杆1的整体高度标识或限制车辆通行高度；

装配时，将第一轴承5、油封6和压盖7套设在驱动轴3外部，第一轴承5置于轴承座4和油封6底部的第一凹槽8内，油封6顶部通过与压盖7间隙配合，压盖7可以通过螺栓与轴承座4固定连接，保证驱动轴3与轴承座4相对偏转时的同轴稳定性和密封性，防止进水影响伺服电机10等电气安全性；

将驱动轴3底部置于轴承座4内部，呈扇形机构的滑块14设置于轴承座4通孔20、且通过限位杆17穿过滑块14与驱动轴3承垂直螺纹孔螺纹连接，限位凸台18与滑块14限位配合实现滑块14与驱动轴3的固定连接，且限位杆17端部置于限位孔16内滑动限位配合；

失电型电磁铁15通过设置于轴承座4的凹口19内与滑块14对应设置贴合，以电磁铁支架21与轴承座4连接实现失电型电磁铁15的让位安装，保证电磁功能和轴承座4与立柱2的让位安装；

通过将第二轴承13设置于轴承座4的第二凹槽11内，保证伺服电机10外壳与轴承座4连接，伺服电机10的电机轴与驱动轴3同轴连接驱动的同轴稳定性，与伺服电机10电连接的行程开关22对应设置在滑块14两端的轴承座4上，实现驱动轴3与轴承座4的整体装配；

将驱动轴3和轴承座4整体由立柱2顶部置于立柱2内部，并通过轴承座4的法兰9与立柱2的法兰9以螺栓连接实现固定安装，整体结构紧凑、密封可靠、轴承座4可整体提出拆卸、检修更换、与现有结构适配改装、打理方便，利于减小施工、制造、维护成本；

伺服电机10、失电型电磁铁15的电源供电和电气控制通过电连接的电气控制箱23供电控制，电气控制箱23的控制开关24可以设置在公路收费车道的对应车费亭内，以总线或无线传输远距离控制启闭伺服电机10正反转、失电型电磁铁15得失电，避免传统结构手动就近控制、致使人员穿行车道时的安全隐患；

拦截状态时，限高横杆1处于横跨在车道的水平位置，限位杆17位于限位孔16一端，依据限高横杆1的偏转角度设置限位孔16另一端至限位杆17的可偏转角度θ，例如θ可设为90°，失电型电磁铁15为失电型吸盘式电磁铁、在不通电状态下可产生强劲吸附力，可设置两个从滑块14顶部和底部吸附夹紧滑块14，保证滑块14连接的驱动轴3、驱动轴3连接的限高横杆1处于稳定地拦截位置，当车辆误驶碰撞限高横杆1时，对限高横杆1的作用力大于失电型电磁铁15对滑块14的吸附时，而使限高横杆1绕驱动轴3的轴线相应偏转而缓冲、减小对车辆的力作用、保护车辆，防止传统结构横杆与立柱2在行驶方向上拦截紧死而在车辆碰撞时反作用产生安全隐患；

收费员在收费亭内根据车辆流量、车型结构等情况，以控制开关24对电动拦截机进行启闭作业时，由控制开关24控制失电型电磁铁15通电而解除对滑块14的吸附、夹持，控制伺服电机10的电机轴带动驱动轴3、在第一轴承5、第二轴承13的稳定支撑下同轴转动，限位杆17相应在限位孔16内滑动起到限位作用，扇形滑块14触碰一侧的行程开关22控制伺服电机10停止，失电型电磁铁15再次失电而对滑块14吸附夹持、保证驱动轴3偏转到位稳定，使限高横杆1随驱动轴3绕驱动轴3的轴线偏转而打开车道，解除拦截以便车辆通过；

同理，由控制开关24控制失电型电磁铁15通电而解除对滑块14的吸附夹持时，控制伺服电机10的电机轴带动驱动轴3稳定反向转动，限位杆17相应在限位孔16内反向滑动限位，扇形滑块14触碰另一侧的行程开关22控制伺服电机10停止，失电型电磁铁15再次失电而对滑块14吸附夹持、保证驱动轴3偏转到位稳定，使限高横杆1随驱动轴3绕驱动轴3的轴向反向偏转而回复至拦截状态，禁止车辆通行；

综上，由一体式内置的轴承座4安装限高横杆1驱动，结构紧凑美观便于施工打理、密封防水保证电气安全、易于拆换检修减小成本；以控制开关24远距离驱动控制限高横杆1在对应车道上的往复偏转启闭、避免传统操作隐患；以与限位孔16配合的限位杆17、与行程开关22配合的滑块14控制限高横杆1偏转行程、保证栏杆机启闭执行快速稳定；到位或执行前以失电型电磁铁15失电与滑块14配合保证限高横杆1锁死或得电解除锁定、在车道关闭时对车辆撞击限高横杆1起到缓冲和保护作用、有效减小车辆损伤，从而提高稳定性、经济性、实用性、安全性和便捷性，满足公路收费车道应用需求。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。