[实用新型]一种具有可变刚度和能量回收功能的智能减速带

说明书

本实用新型公开了一种具有可变刚度和能量回收功能的智能减速带，包括：硬质橡胶保护套、导电剪切变硬弹性体、导线和固定扣；智能减速带外层为硬质橡胶保护套，所述硬质橡胶保护套由多个固定扣固定在地面上；硬质橡胶保护套内设置预定形状的空腔，所述导电剪切变硬弹性体为柔软的塑性材料；将所述导电剪切变硬弹性体填充到所述预定形状的空腔中；所述导电剪切变硬弹性体上接附一根导线作为单电极连出为外部供电，用于能量回收。本实用新型通过剪切变硬弹性体在强冲击下刚度迅速增大的特性，根据过往车辆车速自动改变减速带的刚度特性，对于高速通过车辆起到警示作用，同时能减小车辆慢速通过现用减速带时的不适感，同时将冲击力和压力转化为电能进一步回收利用。

技术领域

本实用新型属于道路交通技术领域，具体涉及一种具有能量回收(发电)和变刚度功能的智能减速带。

背景技术

减速带是安装在交通路段上，用于降低机动车、非机动车行驶速度的交通专用安全设置。近年来，随着城市交通运输领域的迅速发展，机动车保有量持续增大，道路交通安全问题受到越来越多的关注，有关减速带减速功能的优化与应用探索也在如火如荼展开中。

根据目前研究现状，橡胶减速带是最为常见的一种，其一般是由橡胶材料组成。中国专利CN201910897439.1公开了一种橡胶减速带，其具有螺栓不易断裂、使用寿命长等特点。专利号为CN201811199541.6的中国专利公开了一种橡胶减速带及其制备方法，其拥有良好的耐老化性能。虽然这些减速带具有不易损坏，使用寿命长等优点，但该类减速带最大的缺陷是橡胶材料只具备单一刚度特性，在车辆慢速通过时对乘车人员产生颠簸感影响其乘车体验，甚至可能对车辆轮毂造成进一步损害。

非牛顿流体材料是一种新型的缓冲减震材料，具有良好的剪切增稠效应。自从被首次研制成功以后，被广泛投入到减速带的实际应用当中。中国专利CN201510992630.6公开了一种基于非牛顿流体的可沉降减速带，其可以增加慢速通过车辆时的舒适性。专利号CN201710673128.8公开了一种非牛顿流体减速带装置，可减小低速通过车辆的阻力使其平稳通过。然而非牛顿流体属于液态材料，其性能难以稳定，在使用过程中极易发生沉降现象。此外，非牛顿流体在减速带中的泄漏与溶剂挥发等问题也亟待解决。

车辆在通过减速带时会作用于减速带巨大的冲击力和压力，机械能耗散状况十分严重。若能利用能量回收的手段将此机械能转化为电能，则可有效避免能量损失。中国专利CN201822172522.6公开了一种路用压电式发电减速带，其通过在常规减速带的下方设置压电部件，将车辆冲击力和压力转化为电能，绿色环保，前景良好。专利号CN201810768214.1公开了一种减速带发电装置，通过减速带发电、升压储能，从而使发电质量的稳定性极大提高。然而现有减速带装置普遍体积庞大结构复杂，且成本过高，不利于推广使用。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型成功地研发出一种基于导电剪切变硬弹性体的可能量收集的智能变刚度减速带，具有稳定的剪切变硬特性且能将能量回收利用的智能减速带，对于科研探索和实际路面交通应用具有深远意义。

本实用新型的减速带主要包括减速带外壳、填充于减速带外壳中的导电剪切变硬弹性体。剪切变硬弹性体中掺有导电碳材料，外接导线后可导出电流，实现能量回收利用。本实用新型结构简单，设计合理，通过剪切变硬弹性体在强冲击下刚度迅速增大的特性，根据过往车辆车速自动改变减速带的刚度特性，对于高速通过车辆起到警示作用，同时能减小车辆慢速通过现用减速带时的不适感。本实用新型同时能够将车辆作用在减速带上的冲击力和压力转化为电能进一步回收利用，体现了绿色环保的理念。

本实用新型的技术方案为：一种基于导电剪切变硬弹性体复合材料的可变刚度和能量回收的智能减速带，包括：

硬质橡胶保护套、导电剪切变硬弹性体、导线和固定扣；智能减速带外层为硬质橡胶保护套，所述硬质橡胶保护套由多个固定扣固定在地面上；