一种气动式升降地柱系统的制作方法

1.本实用新型属于交通路障设施技术领域，尤其涉及一种气动式升降地柱系统。


背景技术：

2.升降地柱又称为升降路桩、防冲撞路桩、升降柱和隔离桩等，升降地柱广泛地应用于城市交通、军队及国家重要机关大门及周边、步行街、高速公路收费站、机场、学校、银行、停车场等许多场合。通过对过往车辆的限制，有效地保障了交通秩序及主要设施和场所的安全。
3.现有的升降地柱系统通常为液压式系统，在现场设置液压站设施，将多个地柱装置通过液压管路与地柱装置内的液压缸连接，通过液压站设施控制各液压缸伸缩，进而实现对地柱装置的升降控制。前述类型的升降地柱系统存在如下缺陷：首先，液压站设施的构建成本及运行维护成本较高，导致升降地柱系统的构建成本及运行维护成本较高；其次，在冬季等低气温的条件下，采用液压油作为动力源的方式由于液压油流动性变差，导致地柱装置的升降控制受到不利影响，严重时无法顺利运转；再者，采用液压油作为动力源的方式会产生漏油等问题，需要定期进行维护作业以保证系统处于稳定可靠的运行状态。
4.因此，需要开发设计一种采用压缩气源作为动力的新型升降地柱系统，充分发挥气动模式的优点，以解决现有液压升降地柱系统存在的诸多问题。


技术实现要素：

5.本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种构建及运行维护成本低、运行平稳可靠、较少地受到环境温度影响的气动式升降地柱系统。
6.本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种气动式升降地柱系统包括并列设置的多个地柱装置以及压缩气站，还包括设置在地柱装置与压缩气站之间的气阀装置以及由操作人员持有的手动控制阀；地柱装置包括顶部安装有环形顶板、底部安装有底板的外部筒体，在外部筒体的内部设有升降筒体，在升降筒体的底部外侧安装有密封圈，在外部筒体的底部侧壁上还安装有气路接头；气阀装置包括侧部带有窗口的外壳，在窗口上安装有侧压盖，在侧压盖的内侧安装有内气阀，在侧压盖的顶部安装有节流阀和侧盖气路接头，外壳与压缩气站连通，节流阀的入口与外壳连通，节流阀的出气口与内气阀的进气口连接，内气阀的出气口与地柱装置的气路接头连接，内气阀的排气口与上盖气路接头连接，内气阀的控制接口与手动控制阀的控制输出接口连接，手动控制阀的控制输入接口与压缩气站连通。
7.优选地：内气阀包括第一内气阀和第二内气阀，节流阀包括第一节流阀和第二节流阀，地柱装置的气路接头包括第一气路接头和第二气路接头；第一节流阀的出气口与第一内气阀的进气口连接，第二节流阀的出气口与第二内气阀的进气口连接，第一内气阀的出气口与第一气路接头连接，第二内气阀的出气口与第二气路接头连接，两个内气阀的排气口同时与侧盖气路接头连接，第一内气阀和第二内气阀的控制接口与手动控制阀的控制
输出接口连接。
8.优选地：外壳的顶部及底部均敞口，在顶部设有上压盖、底部设有下压盖，在上压盖上安装有多个上盖气路接头；上压盖与下压盖两者采用多个长螺栓固定连接，侧压盖采用螺钉与外壳连接，在上压盖、下压盖和侧压盖与外壳之间均设有密封垫。
9.优选地：外部筒体为双层筒体结构，在内层筒体的内壁上设有限位块，升降筒体下降至底部边缘与限位块接触时其顶部与环形顶板平齐。
10.优选地：在升降筒体的顶端侧壁上设有警示灯孔且在各警示灯孔的内侧安装有警示灯，在外部筒体的底部设有线缆接头，各警示灯通过内部线缆与线缆接头连接，线缆接头通过外置的控制线缆与控制器连接。
11.优选地：压缩气站包括箱体，在箱体内设有储气罐和空压机，空压机的出气口通过管路与储气罐的进气口连接，在箱体上还设有多个带有阀门的供气接口，各供气接口通过管路与储气罐的出气口连接。
12.本实用新型的优点和积极效果是：
13.本实用新型提供了一种结构设计合理的气动式升降地柱系统，与现有的液压升降地柱系统相比，本实用新型中的升降地柱系统采用压缩空气作为动力源，由于无需配制液压站等设施，因而本升降地柱系统的构建成本以及运营维护成本较低。采用压缩空气作为动力源的方式，不存在液压油泄漏损失的问题，而且压缩空气能够由压缩气站持续产生并稳定供应，因而即使压缩气管路发生一定程度的漏气问题，也能够保证本升降地柱系统长期稳定地运行，提升运行的可靠性。另一方面，采用压缩空气作为动力源令本升降地柱系统较少地受到环境温度的影响，在冬季等低温条件下也能够顺利、稳定地运行。此外，由于作为动力源的压缩空气相较液压油而言具备更大的流动性，因此升降地柱系统的响应速度更快，支持快速生成路障设施。
附图说明
14.图1是本实用新型的结构示意图；
15.图2是图1中地柱装置的结构示意图；
16.图3是图1中气阀装置的外部结构示意图；
17.图4是图3中侧压盖及内部组件的结构示意图。
18.图中：
19.1、地柱装置；1-1、环形顶板；1-2、警示灯；1-3、升降筒体；1-4、内部线缆；1-5、密封圈；1-6、限位块；1-7、外部筒体；1-8、第一气路接头；1-9、第二气路接头；1-10、底板；2、气管路；3、控制线缆；4、气阀装置；4-1、外壳；4-2、长螺栓；4-3、下压盖；4-4、侧压盖；4-5、侧盖气路接头；4-6、上压盖；4-7、上盖气路接头；4-8、第二节流阀；4-9、第一节流阀；4-10、第一内气阀；4-11、第二内气阀；4-12、密封垫；5、手动控制阀；6、压缩气站；7、储气罐；8、空压机。
具体实施方式
20.为能进一步了解本实用新型的

技术实现要素：
、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。
21.请参见图1，本实用新型的气动式升降地柱系统包括并列设置的多个地柱装置1以及压缩气站6，还包括设置在地柱装置1与压缩气站6之间的气阀装置4以及由操作人员持有
的手动控制阀5。
22.地柱装置1置于地面以下，受控地产生伸展和回缩动作，伸展后形成路面障碍设施。压缩气站6用于持续稳定地供应压缩空气。手动控制阀5由操作人员持有，手动地控制各地柱装置1产生前述伸展和回缩动作。气阀装置4位于手动控制阀5与地柱装置1之间，用于进行地柱装置1的充放气控制，气阀装置4与地柱装置1之间是一一对应的关系，即每个地柱装置1配置一个气阀装置4，气阀装置4可以安装在控制室内，也可以置于地面下的坑道内，多个气阀装置4同时与手动控制阀5连接，因而多个地柱装置1接受手动控制阀5的同步控制。
23.请参见图2，可以看出：
24.地柱装置1包括顶部安装有环形顶板1-1、底部安装有底板1-10的外部筒体1-7，在外部筒体1-7的内部设有升降筒体1-3，在升降筒体1-3的底部外侧安装有密封圈1-5，在外部筒体1-7的底部侧壁上还安装有气路接头。
25.本实施例中，外部筒体1-7为双层筒体结构，保证整体结构强度的同时能够具备一定的保温效果，在冬季低温环境下一定程度上减缓内部空气与外部地面之间的热量交换，当然可以想到的是，可以在双层筒体结构的内部设置保温材料。在内层筒体的内壁上设有多个限位块1-6，升降筒体1-3下降至底部边缘与限位块1-6接触时其顶部与环形顶板1-1平齐。
26.如图中所示，环形顶板1-1与外部筒体1-7的双层筒体结构的上端焊接固定、底板1-10与外部筒体1-7的双层筒体结构的下端焊接固定，升降筒体1-3的底部敞口、顶部封口，通过设置多道密封圈1-5，令升降筒体1-3与外部筒体1-7之间形成封闭的空间，通过向空间内注入压缩空气令升降筒体1-3上升，通过排出空间内的压缩空气令升降筒体1-3下降。向地面进行安装时，在地面开挖地坑，将地柱装置1的主体部分置入地坑内，在上方构建地面后令环形顶板1-1的表面与地面平齐，相应地，升降筒体1-3完全收缩后，其表面与地面平齐。
27.考虑到处于伸展状态的地柱装置1在夜间应该提供必要的警示作用以防止车辆、行人碰撞，本实施例中，在升降筒体1-3的顶端侧壁上设有警示灯孔且在各警示灯孔的内侧安装有警示灯1-2，警示灯1-2采用粘接的方式向升降筒体1-3的内腔顶部安装，同时将各警示灯孔封闭住，应保证在警示灯孔的位置不漏气。在外部筒体1-7的底部设有线缆接头，各警示灯1-2通过内部线缆1-4与线缆接头连接，线缆接头通过外置的控制线缆3与控制器连接。其中，内部线缆1-4应预留足够的长度，避免升降筒体1-3作升降动作时被拉扯。
28.位于外部筒体1-7的底部外侧的气路接头用于将地柱装置1的内部空间与气阀装置4连接，接受充气和放气控制，为了便于与气管路2连接，气路接头为快接接头。
29.如图1中所示，
30.压缩气站6包括箱体，在箱体内设有储气罐7和空压机8，空压机8的出气口通过管路与储气罐7的进气口连接，在箱体上还设有多个带有阀门的供气接口，各供气接口通过管路与储气罐7的出气口连接。因此，压缩气站6为集成化的设施，通过将储气罐7和空压机8封闭在箱体内，提升集成化程度并提升美观效果。
31.压缩气站6可以设置在控制室内，为了便于与气管路2连接，在箱体的供气接口上安装有快接接头。
32.请参见图3和图4，可以看出：
33.气阀装置4包括侧部带有窗口的外壳4-1，在窗口上安装有侧压盖4-4，在侧压盖4-4的内侧安装有内气阀，在侧压盖4-4的顶部安装有节流阀和上盖气路接头。因此，当侧压盖4-4向外壳4-1的侧部进行安装固定时，内气阀穿过窗口并且位于外壳4-1的内腔中。
34.本实施例中，外壳4-1为铝合金方形管材，侧部的窗口切割制成，外壳4-1的顶部及底部均敞口，在顶部设有上压盖4-6、底部设有下压盖4-3，上压盖4-6与下压盖4-3两者采用多个长螺栓4-2固定连接，侧压盖4-4采用螺钉与外壳4-1连接，在上压盖4-6、下压盖4-3和侧压盖4-4与外壳4-1之间均设有密封垫4-12，这样压盖4-6和下压盖4-3将外壳4-1的端部封闭，侧压盖4-4将外壳4-1的侧部窗口封闭，在外壳4-1的内部形成了封闭的空间。
35.外壳4-1的内腔与压缩气站6连通，节流阀的入口与外壳4-1连通，节流阀的出气口与内气阀的进气口连接，内气阀的出气口与地柱装置1的气路接头连接，内气阀的排气口与侧盖气路接头4-5连接，内气阀的控制接口与手动控制阀5的控制输出接口连接，手动控制阀5的控制输入接口与压缩气站6连通。
36.本实施例中，在上压盖4-6上安装有多个上盖气路接头4-7，为了便于与气管路2连接，各上盖气路接头4-7和侧盖气路接头4-5为快接接头。同理，在内气阀的进气口、出气口、排气口和控制接口上以及手动控制阀5的控制输入接口、控制输出接口上均安装快接接头。
37.节流阀的作用是调节控制通道内的压缩空气流速，进而实现对地柱装置1的充气和排气速度控制(实现对升降速度的调节控制)。节流阀采用如下方式与气阀装置4的主体部分进行连接：在侧压盖4-4的顶部设有向下未贯通的第一气道，在侧压盖4-4的内壁上设有与第一气道贯通的连接孔，节流阀的一个端口与第一气道的入口对接连接，在外壳4-1的侧壁上设有气孔，当侧压盖4-4向外壳4-1的侧部进行安装时，节流阀的侧部端口插入气孔内，通过设置密封胶来保证气孔的位置密封不漏气。内气阀的阀体安装固定在侧压盖4-4的内壁上，其进气口插接连接在前述连接孔内并且设置密封胶来保证连接位置密封不漏气。
38.在侧压盖4-4的顶部设有向下未贯通的第二气道，在侧压盖4-4的内壁上设有与第二气道贯通的连接孔，侧盖气路接头4-5安装在第二气道的外端，内气阀的排气口插接连接在前述连接孔内并且设置密封胶来保证连接位置密封不漏气。
39.内气阀的出气口通过内部气管与其中一个上盖气路接头4-7连接，内气阀的控制接口通过内部气管与另一个上盖气路接头4-7连接，另一个上盖气路接头4-7通过气管路2与压缩气站6的供气接口连接。
40.其动作原理说明如下：
41.压缩气站6将压缩空气通过气管路2输送至外壳4-1的内部，之后内部的压缩空气通过节流阀输送至内气阀的进气口，通过调节节流阀能够调节气流的流速；通过手动控制阀5向气阀装置4发送控制指令，当内气阀的阀芯移动令进气口与出气口导通时，压缩空气通过内气阀后通过气管路2输送至地柱装置1，地柱装置1的内腔充气，升降筒体1-3上升；当需要令地柱装置1收缩时，通过手动控制阀5向气阀装置4发送控制指令，当内气阀的阀芯移动令出气口与排气口导通时，地柱装置1内的压缩空气通过气管路2回流并且最终由侧盖气路接头4-5排出，通常情况下，在侧盖气路接头4-5上连接有排气管路，排气管路将外排的压缩空气引导至安全区域进行排放。
42.考虑到在一些特殊情况下、升降地柱系统应该具备更高的响应速度以应对诸如防
暴场景，此时升降地柱系统应该具有更快的生成路障的响应速度。
43.本实施例中，内气阀包括第一内气阀4-10和第二内气阀4-11，节流阀包括第一节流阀4-9和第二节流阀4-8，地柱装置1的气路接头包括第一气路接头1-8和第二气路接头1-9。相应地，第一气道设有两条且第一节流阀4-9和第二节流阀4-8分别安装在两条第一气道的外端、第一内气阀4-10和第二内气阀4-11两者的进气口分别与两条第一气道的内端连接，第二气道为y形形状，且第一内气阀4-10和第二内气阀4-11两者的排气口分别与两条第二气道的内端连接，侧盖气路接头4-5与第二气道的外端连接。
44.具体地，第一节流阀4-9的出气口与第一内气阀4-10的进气口连接，第二节流阀4-8的出气口与第二内气阀4-11的进气口连接，第一内气阀4-10的出气口与第一气路接头1-8连接，第二内气阀4-11的出气口与第二气路接头1-9连接，两个内气阀的排气口同时与侧盖气路接头4-5连接，第一内气阀4-10和第二内气阀4-11两者的控制接口与手动控制阀5的控制输出接口分别连接。
45.这样，手动控制阀5就能够同时控制第一内气阀4-10和第二内气阀4-11两者同时动作，在控制地柱装置1充气时，由两个充气通道同时进行充气，相比单通道充气的方式，双通道通气的方式具备更快的充气速度，这样升降筒体1-3的上升速度更快，达到防暴场景中的使用要求，同理双通道放气的方式相比单通道放气的方式也具有更快的放气速度。
46.手动控制阀5、第一内气阀4-10和第二内气阀4-11、第一节流阀4-9和第二节流阀4-8均为现有部件，通过购买获取，对其结构和功能不作赘述。
47.工作方式：
48.本升降地柱系统进入工作状态后，由压缩气站6供应的压缩空气先输送至气阀装置4的外壳4-1内，因此外壳4-1内保持高气压状态；
49.操作人员手持手动控制阀5，当需要控制地柱装置1伸展以形成地面障碍时，将手动控制阀5的手柄拨动至标准速度充气档位，此时第一内气阀4-10的进气口与出气口导通，压缩空气被输送至地柱装置1，地柱装置1的内部气压上升，升降筒体1-3上升，形成地面障碍；同理，需要消除地面障碍时，将手动控制阀5的手柄拨动至排气档位，地柱装置1内的压缩空气回流至第一内气阀4-10，并且经由导通的出气口和排气口排出气阀装置4之外，此时可以配以人力对升降筒体1-3的踩踏、按压作用，加速排气并保证升降筒体1-3充分下降复位；
50.在防暴场景中(例如有车辆高速冲撞过来)，操作员手持手动控制阀5，将手动控制阀5的手柄拨动至防暴充气档位，此时第一内气阀4-10和第二内气阀4-11同时导通，形成两个充气通道，这样就能够以近似标准充气速度两倍的充气速度令升降筒体1-3快速升起，及时化解防暴危险；同理，防暴场景消失后需要清楚地面障碍时，将手动控制阀5的手柄拨动至排气档位，地柱装置1内的压缩空气回流至第一内气阀4-10和第二内气阀4-11，并且经由导通的出气口和排气口排出气阀装置4之外，此时可以配以人力对升降筒体1-3的踩踏、按压作用，加速排气并保证升降筒体1-3充分下降复位。