[發(fā)明專利]一種基于磁流變膠的旋轉(zhuǎn)式防撞護(hù)欄

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910373002.8
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110067220A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊平安;王迪;李銳;茍欣;馮甚堯;王浩;周夢嬌;許可非
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號: E01F15/02
• 分類號: E01F15/02;E01F15/14;C09J175/08;C09J175/04;C09J175/14;C09J11/04
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本發(fā)明屬于公路安全設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于磁流變膠的旋轉(zhuǎn)式防撞護(hù)欄，包括防護(hù)欄以及布置在防護(hù)欄上的防撞體，每個所述防撞體均包括桶體、貫穿設(shè)置在桶體內(nèi)的立柱、套設(shè)在立柱上的永磁體以及設(shè)置在永磁體與桶體之間的磁流變膠。本防護(hù)欄利用具有可逆磁控力學(xué)特性的磁流變膠作為緩沖吸能材料置于外部，永磁體作為磁場發(fā)生裝置置于內(nèi)部，回旋蓋在上下封蓋起到保護(hù)磁通路作用，使得防撞護(hù)欄在沖擊擠壓下，磁流變膠逐漸靠近永磁體，在磁場作用下磁流變膠的阻尼力增加，從而極大的緩沖和吸收沖擊能量。防撞護(hù)欄在耗散沖擊能量后防撞桶體和磁流變膠能迅速恢復(fù)原狀，從而有效地提高防護(hù)水平和耐用性，安全高效的保護(hù)人員安全并降低車輛損傷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于公路安全設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于磁流變膠的旋轉(zhuǎn)式防撞護(hù)欄。

背景技術(shù)

高速行駛的汽車撞到路邊或路中間的防護(hù)欄上是比較嚴(yán)重的事故類型之一，而這些防護(hù)欄大多是由間隔設(shè)置的混凝土塊體及連接相鄰塊體的金屬橫欄構(gòu)成。這些防護(hù)欄的吸能性普遍較弱，很難做到充分吸收汽車的沖擊動能，并且受到防護(hù)欄的反向作用力碰撞后，汽車發(fā)生的翻轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)偏離原車道，極易與高速行駛而來的汽車發(fā)生二次碰撞，同時在汽車與金屬高速撞擊時易產(chǎn)生火花，極易導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生，加劇了事故的危害性，不能起到安全防護(hù)的作用。

此外，金屬存在易腐蝕、韌性差的問題，而公路是一種使用時間較長的基礎(chǔ)設(shè)施，在長年累月的風(fēng)吹日曬雨淋以及汽車的廢氣對其的侵蝕之下，護(hù)欄板及易生銹損壞，嚴(yán)重影響了其使用性能和使用壽命。同時，現(xiàn)有的防護(hù)欄仍有很多是由灰暗的金屬制成，在夜間反光和雨霧天氣的警示效果不佳，一定程度上影響到了駕駛員的安全駕駛。

目前，比較典型的防護(hù)欄有噴塑護(hù)欄板、易開型防撞活動護(hù)欄、旋轉(zhuǎn)式防撞護(hù)欄等。噴塑護(hù)欄板的內(nèi)部涂層為熱鍍鋅層，表面噴塑獲得了防腐功能，具有較好的視線誘導(dǎo)功能，但柔性還是不夠，還是容易造成汽車的損毀和人員的傷亡；易開型防撞活動護(hù)欄加強(qiáng)的主要是安裝便捷性和防盜性，并沒有著重解決防護(hù)能力的不足；旋轉(zhuǎn)式防撞護(hù)欄相較兩者在柔性方面有明顯提升，通過自體變形來吸收能量，減少了人員的傷亡，但是依然存在諸如汽車撞上后的轉(zhuǎn)向方向不固定、緩沖性能還是不夠好、沒有明顯的吸能特性等不足。

磁流變膠是一種為克服磁流變液的顆粒沉降問題而開發(fā)的磁敏粘彈性材料。其基體是介于流體和彈性體之間的凝膠狀聚合物，顆粒在高粘度的聚合物基體中具有非常高的穩(wěn)定性。由于凝膠狀的基體對顆粒的束縛相對較弱，因此磁流變膠的顆粒在磁場作用下能夠克服基體約束而運(yùn)動，產(chǎn)生磁相互作用力，瞬間沿著磁場方向聚集形成顆粒鏈狀結(jié)構(gòu)，使得磁流變膠的表面呈簇狀類固體形態(tài)，從而具備極好的隔振性能、緩沖性能和阻尼性能。基于此，以具有可逆磁控性能的磁流變膠作為防撞護(hù)欄的吸能材料，將極大的增強(qiáng)護(hù)欄的整體性能，從而提升道路安全，更好的為駕駛?cè)藛T保駕護(hù)航。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于磁流變膠的旋轉(zhuǎn)式防撞護(hù)欄，以解決現(xiàn)有防護(hù)欄存在緩沖吸能性能不佳的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于磁流變膠的旋轉(zhuǎn)式防撞護(hù)欄，包括防護(hù)欄以及布置在防護(hù)欄上的防撞體，每個所述防撞體均包括桶體、貫穿設(shè)置在桶體內(nèi)的立柱、套設(shè)在立柱上的永磁體以及設(shè)置在永磁體與桶體之間的磁流變膠。

可選地，所述磁流變膠由磁性顆粒和聚氨酯基體構(gòu)成，其中磁性顆粒為羰基鐵粉、羰基鎳粉、羰基鈷粉中的一種或多種；聚氨酯基體由二異氰酸酯和多元醇反應(yīng)而成，并且所述二異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、甲苯二異氰酸酯TDI、對苯二異氰酸酯PPDI、1，5-萘二異氰酸酯NDI、六甲基二異氰酸酯HDI、二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯TODI、異佛爾酮二異氰酸酯IPDI中的至少一種，所述多元醇為聚乙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、丁二烯多元醇或蓖麻油中的至少一種。

可選地，所述永磁鐵包裹于與永磁鐵形狀相匹配的立柱的外部。