[發明專利]一種高速公路收費站用輔助收費裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 202110514159.5
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN113112631B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 劉道富;余海軍;張科
• 申請（專利權）人: 淮南師范學院
• 主分類號: G07B15/06
• 分類號: G07B15/06;E01F13/04
• 代理公司: 安化縣梅山專利事務所 43005
• 代理人: 潘訪華

1.一種高速公路收費站用輔助收費裝置，其特征在于：包括基座（1），所述基座（1）的頂部設有收費室（2），收費室（2）的一側設有用于供汽車通過的壓板（3），基座（1）的頂部設有第一腔體（11），壓板（3）設置在第一腔體（11）的頂部，壓板（3）的底部固定安裝有第一彈性伸縮桿（31），第一彈性伸縮桿（31）分別與壓板（3）的底部和第一腔體（11）的內底壁固連，所述收費室（2）的窗口（21）轉動安裝有伸縮臂（5），伸縮臂（5）包括空心桿（51）和套裝在空心桿（51）內的內桿（52），壓板（3）的底部設有驅動伸縮臂（5）轉動的第一傳動機構（4），伸縮臂（5）內設有伸縮機構（6），內桿（52）的一端固定安裝有用于夾緊收費卡（10）的夾緊機構（9），所述伸縮機構（6）包括固定板（61）、第一伸縮桿（62）、第三轉軸（63）、第三齒輪（64）和第三齒條（65），固定板（61）的邊緣固定安裝在窗口（21）的內側，第一伸縮桿（62）的一端轉動安裝在固定板（61）的一側，第三轉軸（63）的表面與固定板（61）的另一端固定連接，第三轉軸（63）的一端貫穿伸入空心桿（51）內且與空心桿（51）轉動連接，第三轉軸（63）伸入空心桿（51）內的部分表面固定套裝有第三齒輪（64），第三齒輪（64）與第三齒條（65）相嚙合，第三齒條（65）的一端與內桿（52）位于空心桿（51）內的另一端固定連接；所述第一傳動機構（4）包括第一套筒（41）、第一彈簧（42）、第二齒條（43）、第二齒輪（44）、第一轉軸（45）、第一斜齒輪（46）、第二斜齒輪（47）和第二轉軸（48），第一套筒（41）的一端固定安裝在壓板（3）的底部，第一彈簧（42）設置在第一套筒（41）內，第一彈簧（42）的兩端分別與壓板（3）的底部和第二齒條（43）的一端固定連接，第二齒條（43）與第二齒輪（44）相嚙合，第二齒輪（44）通過鍵固定連接在第一轉軸（45）的表面，第一轉軸（45）的表面還通過鍵固定連接有第一斜齒輪（46），第一斜齒輪（46）與第二斜齒輪（47）相嚙合，第二斜齒輪（47）通過鍵連接在第二轉軸（48）一端的表面，第二轉軸（48）的另一端依次貫穿基座（1）和窗口（21）框架表面固定安裝的固定塊（211）并與空心桿（51）的一端固定連接且第二轉軸（48）可以轉動；

所述夾緊機構（9）包括殼體（91）、轉動桿（92）、夾板（93）、第一連桿（94）、第一齒條（95）和第一齒輪（96），所述殼體（91）與內桿（52）的一端固定連接，殼體（91）的一側設有供收費卡（10）伸入的插入口（911），殼體（91）內設有與插入口（911）連通的第二腔體（912），夾板（93）對稱設置在第二腔體（912）內且與第二腔體（912）的內側壁滑動連接，夾板（93）的一側與第一連桿（94）的一端固定連接，第一連桿（94）的另一端與第一齒條（95）的一端固定連接，轉動桿（92）的一端與第二腔體（912）的內側壁轉動連接，轉動桿（92）的表面固定套裝有第一齒輪（96），第一齒輪（96）與第一齒條（95）相嚙合；

所述夾緊機構（9）還包括第一活塞板（97）和第二連桿（98），所述殼體（91）內對稱設有活塞腔（913），第一活塞板（97）與活塞腔（913）的內側壁密封滑動連接，第二連桿（98）的一端與夾板（93）的一側固定連接，第二連桿（98）的另一端貫穿第二腔體（912）和活塞腔（913）之間的側壁并與第一活塞板（97）的一側固定連接，且所述第二連桿（98）可以上下滑動，固定塊（211）內設有卡塊機構（7），所述卡塊機構（7）包括頂端呈楔形的卡塊（71）和第二活塞板（72），固定塊（211）內設有第三腔體（2112），第三腔體（2112）內設有第二活塞板（72），第二活塞板（72）的邊緣與第三腔體（2112）的內側壁密封滑動連接，第二活塞板（72）的頂端與卡塊（71）的底端固定連接，卡塊（71）的頂端從第三腔體（2112）伸入且卡塊（71）豎直的一側與空心桿（51）的表面抵接，所述第三腔體（2112）的底部和活塞腔（913）之間通過導流軟管（9131）連通且其中充滿液壓油。

2.根據權利要求1所述的一種高速公路收費站用輔助收費裝置，其特征在于：所述固定塊（211）的頂端設有用于限制伸縮臂（5）最大轉動角度為90°的槽體（2111）。

3.根據權利要求1所述的一種高速公路收費站用輔助收費裝置，其特征在于：所述導流軟管（9131）的長度大于空心桿（51）和內桿（52）的總長度。

4.一種根據權利要求1-3任一項所述的高速公路收費站用輔助收費裝置的使用方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、收費員將收費卡（10）通過插入口（911）插入殼體（91）內時，收費卡（10）帶動轉動桿（92）轉動并通過第一齒輪（96）帶動第一齒條（95）移動，第一齒條（95）通過第一連桿（94）帶動對稱設置的夾板（93）相互靠近并夾緊收費卡（10），駕駛員駕駛汽車行駛到壓板（3）上，在汽車重力的作用下，第一彈性伸縮桿（31）縮短并積攢彈性勢能，第二齒條（43）向下移動并帶動第二齒輪（44）轉動，第一轉軸（45）通過相互嚙合的第一斜齒輪（46）和第二斜齒輪（47）帶動第二轉軸（48）轉動，第二轉軸（48）帶動空心桿（51）轉動，伸縮臂（5）轉動到駕駛員附近，第三轉軸（63）相對空心桿（51）轉動，第三齒輪（64）帶動第三齒條（65）右移動，第三齒條（65）推動內桿（52）從空心桿（51）內伸出，帶動殼體（91）更加接近駕駛員，方便駕駛員取走收費卡（10）；

S2、隨后駕駛員從殼體（91）內取出收費卡（10），收費卡（10）帶動轉動桿（92）反向轉動并通過第一齒輪（96）帶動第一齒條（95）移動，第一齒條（95）通過第一連桿（94）帶動對稱設置的夾板（93）相互遠離并放松收費卡（10），方便駕駛員取出收費卡（10），同時防止收費卡（10）在傳遞過程中掉落；

S3、駕駛員取走收費卡（10）后，駕駛汽車隨后駛離壓板（3），第一彈性伸縮桿（31）內積蓄的彈性勢能帶動壓板（3）向上移動復位，第二齒條（43）向上移動并帶動第二齒輪（44）轉動，第一轉軸（45）通過相互嚙合的第一斜齒輪（46）和第二斜齒輪（47）帶動第二轉軸（48）轉動，第二轉軸（48）帶動空心桿（51）轉動，伸縮臂（5）復位，方便收費員繼續插入收費卡（10），第三轉軸（63）相對空心桿（51）轉動，第三齒輪（64）帶動第三齒條（65）左移動，第三齒條（65）帶動內桿（52）縮回空心桿（51）內，方便收費員向殼體（91）內插入收費卡（10），重復上述過程，即可實現快速傳遞收費卡（10），加速收費站的通行效率。