[发明专利]一种加强型轻质栏杆及栏杆机

说明书

本发明涉及道闸栏杆结构技术领域，特别涉及一种加强型轻质栏杆及栏杆机，加强型轻质栏杆包括栏杆本体，栏杆本体为中空管状结构具有内表面，栏杆本体的一侧为加强侧，另一侧为轻质侧，内表面的加强侧的横截面相对小于轻质侧的横截面。通过对栏杆本体管壁内径的改变对栏杆本体的结构进行加强，具体通过将加强侧的内表面的横截面缩小使该侧的管壁变厚，使得栏杆本体在承重受力较大的部位获得较高的强度，不易断裂；通过将轻质侧的内表面的横截面扩大，使该承重受力较小的一侧的管壁较薄，既可以节省制作用料，又减小了加强侧的承载力。同时与现有技术相比，无需对栏杆配套不同规格的软包材料，简化了制作工艺，进一步降低生产成本。

技术领域

本发明涉及道闸栏杆结构技术领域，特别涉及一种加强型轻质栏杆及栏杆机。

背景技术

随着社会法发展，车辆保有量的增多，栏杆机使用的领域也越来越多，高速公路收费站ETC出入口、停车场出入口也越来越多。ETC收费对栏杆机的抬落杆速度要求高，ETC自动栏杆机的栏杆必须采用碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、尼龙纤维等轻质高强度材料杆。栏杆机在运行时，如果收到抬杆信号，栏杆机实施抬杆动作，栏杆由水平状态转换到竖直状态，车过后，栏杆机收到落杆信号，栏杆由竖直状态转换为水平状态。在长期的运行过程中，虽然栏杆机有防撞功能，也有防砸系统防止栏杆砸到车辆，但是还是会存在因施工不规范、系统误判或其他原因导致栏杆机出现砸车的现象，或者由于栏杆起落速度过快等情况，导致栏杆断裂。

栏杆在运动过程中，力学模型属于悬臂梁，悬臂梁的受力特点是，栏杆靠近杆把的位置力最大，而栏杆的末端力最小。为了增加栏杆强度，减少栏杆断裂的风险，一种方案如图1所示采用增加壁厚的方式或者采用如中国专利CN104332120A(公开日期为2015年2月4日)所公开的广告道闸中所采用的型材作为栏杆来实现栏杆整体的强度；但是采用该方案导致制作栏杆材料的浪费以及造成栏杆制作成本的增加，不符合环保高效的理念。另一种方案是如图2所示，采用不同外径的栏杆，进行拼接的方式来节省成本，但是ETC栏杆一般采用碳纤维杆，外表面包裹软性材料，最外层再贴上反光膜，软性包裹材料采用管状的发泡材料，现有的生产技术水平，管状发泡材料的尺寸难以控制，每一批生产的产品都存在较大的尺寸偏差。如果采用不同管径碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、尼龙纤维等轻质高强度材料杆，除了需要解决不同管径之间的连接件外，还需要保证发泡材料的外径在能够接受的范围，导致生产工艺复杂，质量会存在不稳定性。

综上，现有技术中的栏杆存在浪费材料，制作工艺复杂成本高的问题以待解决。

发明内容

为解决如上所述现有技术中的栏杆存在的浪费材料，制作工艺复杂成本高的问题，本发明提供了一种加强型轻质栏杆，包括栏杆本体，其特征在于：所述栏杆本体为中空管状结构具有内表面，所述栏杆本体的一侧为加强侧，另一侧为轻质侧，所述内表面的加强侧的横截面相对小于所述轻质侧的横截面，即栏杆本体加强侧的壁厚大于轻质侧的壁厚。

在上述方案的基础上，进一步地，所述栏杆本体还具有外表面，所述外表面为柱面，所述加强侧到所述轻质侧的所述外表面的横截面相一致。

在上述方案的基础上，进一步地，所述栏杆还包括软包材料，所述软包材料为管状结构，所述软包材料的内孔的横截面与所述栏杆本体的所述外表面相匹配，所述软包材料套设于所述栏杆本体上。

在上述方案的基础上，进一步地，所述内表面与所述外表面之间的壁厚从所述加强侧到所述轻质侧逐渐减小；所述加强侧具有受力根部，所述受力根部的满足强度要求的最小壁厚为H，所述受力根部到远离所述加强侧的一端距离为L，距离所述受力根部X₁处的壁厚为A₁,距离所述受力根部X₂处的壁厚为A₂，其中X₁＞X₂，满足H*(L-X₁)/L＜A₁≤A₂≤H。

在上述方案的基础上，进一步地，所述内表面为一整段具有斜度的第一锥面。