本发明涉及到智能交通领域用到的可变情报板，具体的说是一种防风型单立柱支撑可变情报板。
背景技术
可变情报板是交通状况及交通诱导信息发布的重要设备，它是以led发光器件为基本显示单元的交通信息显示设备，具有图形及文字显示功能。根据交通、天气及指挥调度部门的指令信息，操作员可向可变情报板发布各种通告和信息，从而有效地对交通流量进行诱导，提高路网的交通运输能力，为驾驶人员安全快速行车提供优质服务。
可变情报板一般都是采用龙门架安装在道路上方，或者是采用立柱安装在道路一侧，对于采用单立柱安装在道路一侧的可变情报板来说，其安装方式一般都是采用两根水平的连杆将可变情报板的上部和下部采用螺栓等方式固定在立柱上，由于可变情报板具有很大的表面积，在遇到大风天气时，往往会承受很大的风阻，所以就对立柱以及立柱与连杆的固定方式要求很高。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种防风型单立柱支撑可变情报板，该单立柱支撑可变情报板在遇到大风天气时，由于上固定杆采用弹性机构与立柱上的固定底座活动连接，而下固定杆与可变情报板背面的固定套管间隙配合，从而使可变情报板能够绕下固定杆转动一定的角度，进而使可变情报板的受风面减小，降低了风阻，提高了抗风能力。
本发明为实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种防风型单立柱支撑可变情报板，包括可变情报板和设置在道路一侧的立柱，且立柱通过其上水平设置的上固定杆和下固定杆将可变情报板进行固定；所述下固定杆穿过在可变情报板背面设有的固定套管后用螺母固定，且下固定杆与固定套管为间隙配合；所述上固定杆的杆身与可变情报板背面固定连接，上固定杆的末端通过弹性机构与立柱上设置的固定底座活动连接，其中，所述的弹性机构包括一倒圆锥状且中心具有通孔的钢制连接座和一钢制基座，钢制基座顶部的中心设置有倒圆锥形且与钢制连接座相匹配的连接腔，在连接腔侧壁上分布有若干定位卡条，这些定位卡条与钢制连接座表面分布的凹槽相配合实现两者的连接；在连接腔底部中心设置有圆柱状通道，所述上固定杆末端设置有一连接柱，该连接柱穿过钢制连接座中心的通孔后穿入到圆柱状通道内；钢制连接座的顶部设置有环绕连接柱的钢制套筒，钢制套筒内设置有环绕连接柱的橡胶套；沿连接柱的长度方向设置有若干层彼此不接触的环状金属板，这些环状金属板水平分布，且其外边缘贴紧橡胶套的内壁，在橡胶套和钢制套筒之间的空腔内环绕橡胶套填充有弹性套，且弹性套的底部与钢制套筒的底部平齐，弹性套的顶部与上固定杆末端之间具有缓冲变形间隙；所述弹性套为橡胶制成，且在橡胶内分布有若干与环状金属板平行的弹簧，这些弹簧的两端分别延伸至弹性套的内壁面和外壁面；
所述固定底座包括固定在立柱上的封闭外壳，在封闭外壳内固定设置有水平轴，水平轴的外部设置有转动套管，转动套管与水平轴同轴设置且两者间具有间隙，在该间隙的两端均设置有转动轴承，从而使转动套管能绕水平轴转动，在两个转动轴承之间的间隙内设置有扭簧，该扭簧环绕水平轴设置，其端部分别于水平轴和转动套管固定连接，以使转动套管在绕水平轴转动一定角度后，能够在扭簧的扭矩作用下恢复原位；所述弹性机构的钢制基座固定在转动套管上，且在封闭外壳上设置有长度方向与水平轴轴向垂直的贯穿槽，所述弹性机构的钢制连接座穿过该贯穿槽后与钢制基座配合连接，从而为钢制连接座和钢制基座带动转动套管转动提供余量。
本发明中，所述弹性套的制备方法为：
1）首先，选用对称的两块条形板和两块矩形板，将一块条形板粘接在一水平基板上，而后再将两块矩形板与该条形板的两端粘接固定，从而在水平基板上形成一“]”形；
2）在另一块条形板的表面上粘接若干相同长度的弹簧，粘接完毕后，将该条形板的两端与“]”形中的两块矩形板粘接固定，且使其表面粘接的弹簧自由端抵住另一块“]”形中条形板的表面，从而形成内部分布有若干弹簧的条形空腔；
3）将天然橡胶在密炼机中融化，而后将其通过条形空腔顶部的开口填充到该条形空腔内，自然冷却即形成内部包含弹簧的条形橡胶板；
4）将该条形橡胶板长度方向的两端粘接起来即形成弹性套。
本发明的一种优选实施方案为，环绕所述钢制基座顶部的外边缘设置有金属套筒，从而使钢制连接座卡入到钢制基座上的连接腔内时，金属套筒的顶部延伸至钢制套筒的中部位置，且金属套筒的内壁与钢制套筒的外壁之间具有1-2mm的间隙。
本发明的另一种优选实施方案为，所述可变情报板包括一壳体，该壳体为一小矩形框和环绕该小矩形框的大矩形框环套而成，且两个矩形框之间通过板状件密封连接，从而形成矩形环状空腔，在小矩形框内的中部位置可拆卸的设置有表面密布通风孔的分隔板，该分隔板将小矩形框内部空间分为两部分，一部分用于安装led显示面板，且led显示面板与分隔板之间具有空腔，该空腔通过透气通道与矩形环状空腔相连通；在与led显示面板相对的另一侧面上设置有可打开的检修门，且检修门与分隔板之间也具有间隙，在检修门上设置有朝下倾斜的百叶窗；所述百叶窗的外部依次罩设有l形的第一防尘板和倒l形的第二防尘板，其中，第一防尘板的底部固定在检修门的下部，顶部越过百叶窗的顶部，第二防尘板的顶部固定在检修门的上部，底部延伸至检修门的下部位置，且第二防尘板和第一防尘板之间以及第一防尘板和百叶窗之间具有间隙，从而形成沟通百叶窗和外部环境的连续倒u形通道，在第二防尘板和第一防尘板位于倒u形通道内的壁面上设置有毛毡层。
上述优选实施方案的一种改进方案为，所述壳体的顶部设置有上凸的弧形反光罩，且弧形反光罩与壳体顶部之间围成弧形空腔；在壳体上led显示面板一侧的上方设置有向下倾斜的遮雨檐，且遮雨檐的底部与led显示面板的顶部平齐。
上述优选实施方案的另一种改进方案为，所述立柱和下固定杆均为中空管状结构，且立柱的底部固定在由盖板进行封闭的地坑内，在立柱内设置有抽风机，抽风机的进风口将地坑内的冷空气抽出送入到立柱内，并沿立柱和下固定杆送入到壳体的矩形环状空腔内，进而通过透气通道进入到led显示面板与分隔板之间具有空腔内对电子元器件进行降温；所述抽风机由太阳能电池板对其进行供电，所述太阳能电池板通过转盘水平转动设置在立柱顶部。
本发明的另一种优选实施方案为，所述立柱上设置有上凸的弧形遮雨罩，该弧形遮雨罩将弹性机构和固定底座罩住。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1）本发明通过将上固定杆采用弹性机构与立柱上的固定底座活动连接，而下固定杆与可变情报板背面的固定套管间隙配合，从而使可变情报板在受到大的风力吹动时，能够绕下固定杆转动一定的角度，进而使可变情报板的受风面减小，降低了风阻，提高了抗风能力；
由于弹性机构中的钢制套筒内设有弹性套和橡胶套，而在连接柱上套设有若干环状金属板，这些环状金属板贴紧橡胶套，当遇到大风天气时，由于可变情报板面积较大会受到大的风阻，从而将阻力通过横梁传递到连接柱上，由于连接柱底部是穿设在钢制基座的圆柱状通道内的，其位置虽被限定但仍具有一定的活动余量，而其上部在风力作用下通过环状金属板对弹性套和橡胶套产生挤压作用，从而整体产生一定角度的微量倾斜，进而使可变情报板也产生一定的倾斜角度，降低了风力的作用；由于弹性套内部设置有弹簧，在受到挤压后能够产生一定的回复力，从而保证了风力降低后，能够通过环状金属板复位；
同时，在固定底座内设置有同轴可相对转动的转动套管和水平轴，而且两者之间用扭簧连接，在将弹性机构中的钢制基座固定在转动套管上后，一旦风力过大，会使可变情报板将风力通过上固定杆、连接柱、钢制连接座和钢制基座传递给转动套管，进而使转动套管克服扭簧的弹力转动一定角度，使可变情报板倾斜，减小受风面；而在风力降低使，扭簧会带动转动套管恢复原位，从而保持了正常状况下可变情报板的垂直；
2）本发明中，为了降低高温下可变情报板内的温度，将可变情报板的壳体设置成具有矩形环状空腔的矩形框，并且在上部设置弧形的弧形反光罩来发射一定的热量，弧形反光罩与壳体之间也具有间隙，从而降低了热量的传递；壳体内部led显示面板与背面的检修门之间具有多孔分隔板，从而使电子器件产生的热量能够通过分隔板和检修门上的百叶窗散发出去；为了实现防尘功能，在检修门上设置l形的第一防尘板和倒l形的第二防尘板，这两块防尘板形成与百叶窗连通的连续倒u形通道，在这个通道内设置毛毡层，从而对浮灰进行吸附，防止了大部分灰尘通过百叶窗进入壳体内部；
3）为了提高散热效果，本发明将立柱和下固定杆均为中空管状结构，且立柱的底部固定在由盖板进行封闭的地坑内，在立柱内设置有抽风机，抽风机的进风口将地坑内的冷空气抽出送入到立柱内，并沿立柱和下固定杆送入到壳体的矩形环状空腔内，进而通过透气通道进入到led显示面板与分隔板之间具有空腔内对电子元器件进行降温；为了防止坑内进水后将抽风机淹没，可以将抽风机的位置设置在立柱内比较高的位置，但是不脱离地坑的范围。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为弹性机构和固定底座的结构示意图；
图3为可变情报板壳体纵剖面的结构示意图；
图4为可变情报板壳体另一纵剖面的结构示意图；
附图标记：1、立柱，101、下固定杆，102、固定套管，103、螺母，104、上固定杆，1041、连接柱，105、转盘，106、太阳能电池板，107、地坑，108、抽风机，109、弧形遮雨罩，2、固定底座，201、封闭外壳，202、转动套管，203、转动轴承，204、水平轴，205、扭簧，206、贯穿槽，3、弹性机构，301、钢制套筒，302、弹性套，303、橡胶套，304、钢制连接座，305、金属套筒，306、凹槽，307、环状金属板，308、缓冲变形间隙，309、连接腔，3010、圆柱状通道，3011、定位卡条，3012、钢制基座，4、可变情报板，401、壳体，402、检修门，403、百叶窗，404、第二防尘板，405、毛毡层，406、连续倒u形通道，407、第一防尘板，408、分隔板，409、led显示面板，4010、矩形环状空腔，4011、遮雨檐，4012、弧形反光罩，4013、弧形空腔。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的阐述。
如图1-4所示，一种防风型单立柱支撑可变情报板，包括可变情报板4和设置在道路一侧的立柱1，且立柱1通过其上水平设置的上固定杆104和下固定杆101将可变情报板4进行固定；所述下固定杆101穿过在可变情报板4背面设有的固定套管102后用螺母103固定，且下固定杆101与固定套管102为间隙配合；所述上固定杆104的杆身与可变情报板4背面固定连接，上固定杆104的末端通过弹性机构3与立柱1上设置的固定底座2活动连接，其中，所述的弹性机构3包括一倒圆锥状且中心具有通孔的钢制连接座304和一钢制基座3012，钢制基座3012顶部的中心设置有倒圆锥形且与钢制连接座304相匹配的连接腔309，在连接腔309侧壁上分布有若干定位卡条3011，这些定位卡条3011与钢制连接座304表面分布的凹槽306相配合实现两者的连接；在连接腔309底部中心设置有圆柱状通道3010，所述上固定杆104末端设置有一连接柱1041，该连接柱1041穿过钢制连接座304中心的通孔后穿入到圆柱状通道3010内；钢制连接座304的顶部设置有环绕连接柱1041的钢制套筒301，钢制套筒301内设置有环绕连接柱1041的橡胶套303；沿连接柱1041的长度方向设置有若干层彼此不接触的环状金属板307，这些环状金属板307水平分布，且其外边缘贴紧橡胶套303的内壁，在橡胶套303和钢制套筒301之间的空腔内环绕橡胶套303填充有弹性套302，且弹性套302的底部与钢制套筒301的底部平齐，弹性套302的顶部与上固定杆104末端之间具有缓冲变形间隙308；所述弹性套302为橡胶制成，且在橡胶内分布有若干与环状金属板307平行的弹簧，这些弹簧的两端分别延伸至弹性套302的内壁面和外壁面；
所述固定底座2包括固定在立柱1上的封闭外壳201，在封闭外壳201内固定设置有水平轴204，水平轴204的外部设置有转动套管202，转动套管202与水平轴204同轴设置且两者间具有间隙，在该间隙的两端均设置有转动轴承203，从而使转动套管202能绕水平轴204转动，在两个转动轴承203之间的间隙内设置有扭簧205，该扭簧205环绕水平轴204设置，其端部分别于水平轴204和转动套管202固定连接，以使转动套管202在绕水平轴204转动一定角度后，能够在扭簧205的扭矩作用下恢复原位；所述弹性机构3的钢制基座3012固定在转动套管202上，且在封闭外壳201上设置有长度方向与水平轴204轴向垂直的贯穿槽206，所述弹性机构3的钢制连接座304穿过该贯穿槽206后与钢制基座3012配合连接，从而为钢制连接座304和钢制基座3012带动转动套管202转动提供余量。
以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进和优化，比如以下多种实施方式：
本发明中，所述弹性套302的制备方法为：
1）首先，选用对称的两块条形板和两块矩形板，将一块条形板粘接在一水平基板上，而后再将两块矩形板与该条形板的两端粘接固定，从而在水平基板上形成一“]”形；
2）在另一块条形板的表面上粘接若干相同长度的弹簧，粘接完毕后，将该条形板的两端与“]”形中的两块矩形板粘接固定，且使其表面粘接的弹簧自由端抵住另一块“]”形中条形板的表面，从而形成内部分布有若干弹簧的条形空腔；
3）将天然橡胶在密炼机中融化，而后将其通过条形空腔顶部的开口填充到该条形空腔内，自然冷却即形成内部包含弹簧的条形橡胶板；
4）将该条形橡胶板长度方向的两端粘接起来即形成弹性套302。
本发明的一种优选实施方案为，环绕所述钢制基座3012顶部的外边缘设置有金属套筒305，从而使钢制连接座304卡入到钢制基座3012上的连接腔309内时，金属套筒305的顶部延伸至钢制套筒301的中部位置，且金属套筒305的内壁与钢制套筒301的外壁之间具有1-2mm的间隙。
本发明的另一种优选实施方案为，所述可变情报板4包括一壳体401，该壳体401为一小矩形框和环绕该小矩形框的大矩形框环套而成，且两个矩形框之间通过板状件密封连接，从而形成矩形环状空腔4010，在小矩形框内的中部位置可拆卸的设置有表面密布通风孔的分隔板408，该分隔板408的四边均与小矩形框的四侧内壁连接，且分隔板408的设置方向为可变情报板4的长度方向，分隔板408通过其四边上设有的滑块与小矩形框四侧内壁上的滑道配合，实现了分隔板408滑出或滑入小矩形框内，该分隔板408将小矩形框内部空间分为两部分，一部分用于安装led显示面板409，且led显示面板409与分隔板408之间具有空腔，该空腔通过透气通道与矩形环状空腔4010相连通；在与led显示面板409相对的另一侧面上设置有可打开的检修门402，且检修门402与分隔板408之间也具有间隙，在检修门402上设置有朝下倾斜的百叶窗403；所述百叶窗403的外部依次罩设有l形的第一防尘板407和倒l形的第二防尘板404，其中，第一防尘板407的底部固定在检修门402的下部，顶部越过百叶窗403的顶部，第二防尘板404的顶部固定在检修门402的上部，底部延伸至检修门402的下部位置，且第二防尘板404和第一防尘板407之间以及第一防尘板407和百叶窗403之间具有间隙，从而形成沟通百叶窗403和外部环境的连续倒u形通道406，在第二防尘板404和第一防尘板407位于倒u形通道406内的壁面上设置有毛毡层405。
上述优选实施方案的一种改进方案为，所述壳体401的顶部设置有上凸的弧形反光罩4012，且弧形反光罩4012与壳体401顶部之间围成弧形空腔4013，可以在弧形空腔4013内填充隔热材料，而且隔热材料中填充若干与壳体401长度方向平行的空心塑料管；在壳体401上led显示面板409一侧的上方设置有向下倾斜的遮雨檐4011，且遮雨檐4011的底部与led显示面板409的顶部平齐。
上述优选实施方案的另一种改进方案为，所述立柱1和下固定杆101均为中空管状结构，且立柱1的底部固定在由盖板进行封闭的地坑107内，在立柱1内设置有抽风机108，抽风机108的进风口将地坑107内的冷空气抽出送入到立柱1内，并沿立柱1和下固定杆101送入到壳体401的矩形环状空腔4010内，进而通过透气通道进入到led显示面板409与分隔板408之间具有空腔内对电子元器件进行降温；所述抽风机108由太阳能电池板106对其进行供电，所述太阳能电池板106通过转盘105水平转动设置在立柱1顶部；所述转盘105实际上为轴承，轴承内圈与立柱顶部外侧壁固定连接，轴承外圈与太阳能电池板106固定连接。
本发明的另一种优选实施方案为，所述立柱1上设置有上凸的弧形遮雨罩109，该弧形遮雨罩109将弹性机构3和固定底座2罩住。
本发明中，弹性套302除了可以采用橡胶制成之外，优选采用改性聚氨酯材料制成，按照重量比，所述改性聚氨酯材料由70-74份的聚醚多元醇、24-26份的甲苯二异氰酸酯、9-11份的丙二醇、3-4份的聚烯烃、5-7份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、6-8份的改性空心玻璃微珠和13-15份的改性填料制成，所述改性填料由6-8份的海泡石绒粉、2-3份的无水氯化钙、3-4份的氧化镁和0.8-1.2份的复合改性剂制成，其中，复合改性剂由十七氟癸基三甲氧基硅烷、n-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和邻苯二甲酸酐组成，且三者的摩尔比为2:1:0.8；所述改性空心玻璃微珠是将市售的空心玻璃微珠与其重量3-5%的表面改性剂混合后静置1-2h后过滤晾干得到，所用表面改性剂由氢氧化钡、纳米氢氧化铝、碳酸钠和kh570按照重量比3-4:2-3:1-2:50的比例混合而成；
上述改性聚氨酯材料的制备方法为：
1制备改性填料
①按照所述的比例分别称取海泡石绒粉、无水氯化钙、氧化镁、十七氟癸基三甲氧基硅烷、n-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和邻苯二甲酸酐，备用；
②将步骤①中的海泡石绒粉、无水氯化钙、氧化镁混合均匀，而后依次向其中加入十七氟癸基三甲氧基硅烷和n-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷后搅拌均匀后放置30-40min，而后再向其中加入称量好的邻苯二甲酸酐搅拌均匀后静置30-60min以使其充分反应，备用；
③将步骤②制得的混合物在500-1000pa的真空条件下加热到150-200℃并保持60-90min后，自然冷却即得到改性填料；
2制备改性空心玻璃微珠
将市售的空心玻璃微珠与其重量3-5%的表面改性剂混合后静置1-2h后过滤晾干得到，所用表面改性剂由氢氧化钡、纳米氢氧化铝、碳酸钠和kh570按照重量比3-4:2-3:1-2:50的比例混合而成；
3按照上述的比例分别称取聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、丙二醇、聚烯烃、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步骤2制备的改性空心玻璃微珠和步骤1制备的改性填料，然后将聚醚多元醇在90-110℃熔化后向其中加入甲苯二异氰酸酯和丙二醇混炼10-20min，而后再向其中依次加入聚烯烃和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，待两者融化后加入改性填料和改性空心玻璃微珠拌合均匀后即制得改性聚氨酯材料。
本方案中的聚烯烃选用熔融指数(mi)为40～100g/10min的聚烯烃，优选为线性低密度聚乙烯。
在本方案中，其中的空心玻璃微珠在改性过程中，使空心玻璃微珠表面接枝大量的硅羟基，这些基团通过化学反应将空心玻璃微珠与基体连接起来，保证二者具有良好的界面结合力，材料在受到外力时，空心玻璃微珠粒子在材料中受到应力发生形变、破坏等，从而吸收外部的应力，提高了材料的性能，还可以引发银纹，终止裂缝扩展，在一定形态结构下引发基体的剪切屈服，从而消耗大量的冲击能量，又能较好地传递所承受的外力，提高基体的压缩强度、弯曲强度、冲击强度；而采用海泡石绒粉、无水氯化钙和氧化镁改性后作为填料，这些物质具有吸湿特性，能够吸收沙袋体表面微量的汗渍；而其中添加的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，能够增加填料改性后表面的官能集团与基体材料的结合强度；
另外，海泡石绒粉、无水氯化钙、氧化镁和复合改性剂混合后，能够对海泡石绒粉、无水氯化钙、氧化镁的表面性质进行进一步的改性，从而使其在聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯和丙二醇形成的基体内均匀分散，而且，均匀分散在基体内后，一方面，海泡石绒粉具有很大的内表面积，其是具有微孔结构的微粉，其内表面和外表面性质均会与基体相结合，而且能够与改性后的无水氯化钙、氧化镁相互结合，在聚氨酯基体中形成耐老化的有机无机相掺杂的介质层；
在本方案中，复合改性剂由十七氟癸基三甲氧基硅烷、n-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和邻苯二甲酸酐组成，当使用复合改性剂对填料进行改性时，海泡石绒粉、无水氯化钙、氧化镁先与十七氟癸基三甲氧基硅烷和n-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷混合，使得这些填料粉体的表面能够接枝具有较高反应活性的氨基，这些氨基在加入邻苯二甲酸酐时，能够与酸酐基团发生酰胺化反应，进而在高温条件下脱水环化形成酰亚胺基团，该基团具有强烈的极性和刚性，极性使得使橡胶分子发生微相分离，产生疏松相和紧密相，疏松相为橡胶分子的内旋转提供足够空间，最终使橡胶呈现出高弹性；紧密相保持一定的吸引力，可以显著提高橡胶材料的撕裂强度；刚性可以显著提高氟硅橡胶混炼胶的硬度等其它机械性能；
在本方案中的十七氟癸基三甲氧基硅烷、n-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和邻苯二甲酸酐均采用市售的方式获得。