CN102140782A - 节能式船-桥防撞自动保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于船-桥防撞的自动保护装置。液压控制站、桥墩柱体保护气囊和气体管道组成节能式船-桥防撞自动保护装置。其主要连接方式为：液压控制站和桥墩柱体保护气囊通过气体管道相互连接。当发生船舶突然撞击桥梁事故时，桥墩柱体保护气囊内的气体，在撞击力的作用下通过蓄液缸活塞，挤压蓄液缸的蓄液腔高压液体，迫使高压液体通过调压阀高压溢流，从而使得船舶对桥梁产生的突然撞击动能以液体发热能的形式释放掉，避免传统保护气囊因巨大撞击力而产生爆裂严重安全问题，实现桥梁和船舶双重保护。本发明的撞击动能转化技术，不仅适用于船-桥防撞保护，而且可应用于船-船防撞保护，具有非常高的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明专利涉及的是用于船-桥防撞的自动保护装置，属于机械领域。
背景技术
随着我国在江海河流上修建桥梁数目的增多，以及船舶的数量、吨位和航速不断增加，船舶撞击桥梁导致桥塌船毁的重大海损事故日益增多，并呈不断加速的趋势。据统计，武汉长江大桥建桥至今已发生撞桥事故70多次，南京长江大桥从1968年至1995年共发生重大撞桥事故25起。2007年6月15日，广东九江大桥遭运沙船撞击垮塌，事故造成4辆汽车坠江，肇事船上两人受轻伤，另有9人失踪，给当地交通运输和经济的发展造成严重影响。2007年8月13日，湖南沱江大桥又发生了特大坍塌事故。这些接连发生的桥塌船毁安全事故迫切要求人们尽快研究出高效可靠的船-桥防撞保护装置，为此提出了节能式船-桥防撞自动保护装置。
本发明专利正是为解决上述问题而设计的，目的在于吸收转化船舶对桥梁突然撞击时的动能，将此能量通过液体发热的形式充分释放，与传统保护气囊相比，从本质上大幅转移了桥梁遭受的撞击力，实现桥梁和船舶的双重保护，并具有高度的理论创新价值。
发明专利内容
本发明专利要解决的技术问题是提供一套用于船-桥防撞的自动保护装置，该装置能够有效地吸收转化船舶对桥梁突然撞击时的动能，将此能量通过液体发热的形式充分释放，消除传统保护气囊因巨大撞击力而产生爆裂的严重安全问题，实现桥梁和船舶双重保护，本发明专利的目的是为水上船舶和桥梁提供一套安全可靠的自动保护装置。
为解决上述问题，本发明专利是这样实现的：本发明专利主要包括液压控制站、桥墩柱体保护气囊和气体管道。其特征之一是液压控制站和桥墩柱体保护气囊通过气体管道相互连接。其特征之二是液压控制站安装在桥边平台上，并且由太阳能电池发电系统、蓄电池组、电动机、电动液压泵、手动液压泵、油箱、单向阀、压力继电器、调压阀、压力表、蓄液缸、截止阀、液压管道、电缆和联轴器组成。其特征之三是桥墩柱体保护气囊有多只，并且套装在桥墩柱体上。其特征之四是太阳能电池发电系统、蓄电池组和电动机通过电缆依次相连接。其特征之五是电动机和电动液压泵通过联轴器相连接。其特征之六是电动液压泵和手动液压泵的吸油口端通过液压管道相并联后再与油箱相连接，而电动液压泵和手动液压泵的出口端通过液压管道分别连接单向阀后再相并联，在两个单向阀并联之后，再分别连接压力继电器、调压阀、压力表和两只截止阀。其特征之七是蓄液缸有两只，每只蓄液缸的蓄液端口连接有一只截止阀，两只蓄液缸的储气端口通过气体管道相并联之后，再与桥墩柱体保护气囊相连接。
本节能式船-桥防撞自动保护装置的工作原理是：保持状态下，太阳能电池发电系统向蓄电池组充电，保持蓄电池组电量充足。蓄液缸的蓄液腔保持高压状态，使蓄液缸的储气腔容积达到最小值，同时与蓄液缸储气腔相通的桥墩柱体保护气囊也处于高压膨胀状态。自启动状态下，当环境温度产生变化和装置元件长期微量内泄漏累积达到一定程度，使得蓄液缸的蓄液腔压力值低于压力继电器设定值，电动液压泵自动启动，向蓄液缸的蓄液腔补充高压油，从而使得蓄液缸储气腔和桥墩柱体保护气囊内的气体恢复高压状态，当蓄液缸的蓄液腔压力值达到压力继电器设定值时，电动液压泵自动关闭。应急状态下，在特殊情况下，蓄电池组不能向电动液压泵提供足够的电力时，可采用手动液压泵向蓄液缸的蓄液腔补充高压油，确保在任何情况下，都能使得蓄液缸储气腔和桥墩柱体保护气囊内的气体为高压状态。工作状态下，当发生船舶突然撞击桥梁事故时，桥墩柱体保护气囊内的气体，在撞击力的作用下通过蓄液缸活塞，挤压蓄液缸的蓄液腔高压液体，迫使高压液体通过调压阀高压溢流，从而使得船舶对桥梁产生的突然撞击动能以液体发热能的形式释放掉，避免传统保护气囊因巨大撞击力而产生爆裂问题，实现桥梁和船舶双重保护。
本发明专利能够吸收转化船舶对桥梁突然撞击时的动能，将此能量通过液体发热的形式充分释放，从本质上大幅转移了桥梁遭受的撞击力，实现桥梁和船舶的双重保护。装置具有结构简单可靠，操作方便快捷的优点。本发明专利的撞击动能转化技术，不仅适用于船-桥防撞保护，而且可应用于船-船防撞保护，具有非常高的推广应用价值。
附图说明
图1是本发明节能式船-桥防撞自动保护装置立面示意图。
图2是本发明节能式船-桥防撞自动保护装置A-A向视图。
图3是本发明节能式船-桥防撞自动保护装置B向视图。
图4是本发明节能式船-桥防撞自动保护装置原理图。
1液压控制站 2桥墩柱体保护气囊 3气体管道 4桥墩柱体 5桥边平台
6船舶 7太阳能电池发电系统 8蓄电池组 9电动机 10电动液压泵
11手动液压泵 12油箱 13单向阀 14压力继电器 15调压阀
16压力表 17蓄液缸 18截止阀 19液压管道 20电缆 21联轴器
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示，本发明专利主要包括液压控制站1、桥墩柱体保护气囊2和气体管道3。其特征之一是液压控制站1和桥墩柱体保护气囊2通过气体管道3相互连接。其特征之二是液压控制站1安装在桥边平台5上，并且由太阳能电池发电系统7、蓄电池组8、电动机9、电动液压泵10、手动液压泵11、油箱12、单向阀13、压力继电器14、调压阀15、压力表16、蓄液缸17、截止阀18、液压管道19、电缆20和联轴器21组成。其特征之三是桥墩柱体保护气囊2有多只，并且套装在桥墩柱体4上。其特征之四是太阳能电池发电系统7、蓄电池组8和电动机9通过电缆20依次相连接。其特征之五是电动机9和电动液压泵10通过联轴器21相连接。其特征之六是电动液压泵10和手动液压泵11的吸油口端通过液压管道19相并联后再与油箱12相连接，而电动液压泵10和手动液压泵11的出口端通过液压管道19分别连接单向阀13后再相并联，在两个单向阀13并联之后，再分别连接压力继电器14、调压阀15、压力表16和两只截止阀18。其特征之七是蓄液缸17有两只，每只蓄液缸17的蓄液端口连接有一只截止阀18，两只蓄液缸17的储气端口通过气体管道3相并联之后，再与桥墩柱体保护气囊2相连接。
如图1、图2、图3、图4所示，本节能式船-桥防撞自动保护装置的工作原理是：保持状态下，太阳能电池发电系统7向蓄电池组8充电，保持蓄电池组8电量充足。蓄液缸17的蓄液腔保持高压状态，使蓄液缸17的储气腔容积达到最小值，同时与蓄液缸17储气腔相通的桥墩柱体保护气囊2也处于高压膨胀状态。自启动状态下，当环境温度产生变化和装置元件长期微量内泄漏累积达到一定程度，使得蓄液缸17的蓄液腔压力值低于压力继电器14设定值，电动液压泵10自动启动，向蓄液缸17的蓄液腔补充高压油，从而使得蓄液缸17的储气腔和桥墩柱体保护气囊2内的气体恢复高压状态，当蓄液缸17的蓄液腔压力值达到压力继电器14设定值时，电动液压泵10自动关闭。应急状态下，在特殊情况下，蓄电池组8不能向电动液压泵10提供足够的电力时，可采用手动液压泵11向蓄液缸17的蓄液腔补充高压油，确保在任何情况下，都能使得蓄液缸17的储气腔和桥墩柱体保护气囊2内的气体为高压状态。工作状态下，当发生船舶突然撞击桥梁事故时，桥墩柱体保护气囊2内的气体，在撞击力的作用下通过蓄液缸17的活塞，挤压蓄液缸17的蓄液腔高压液体，迫使高压液体通过调压阀15高压溢流，从而使得船舶对桥梁产生的突然撞击动能以液体发热能的形式释放掉，避免传统保护气囊因巨大撞击力而产生爆裂问题，实现桥梁和船舶双重保护。
Claims (7)
1.节能式船-桥防撞自动保护装置，包括液压控制站(1)、桥墩柱体保护气囊(2)和气体管道(3)。其特征是液压控制站(1)和桥墩柱体保护气囊(2)通过气体管道(3)相互连接。
2.根据权利要求1所述的节能式船-桥防撞自动保护装置，其特征是液压控制站(1)安装在桥边平台(5)上，并且由太阳能电池发电系统(7)、蓄电池组(8)、电动机(9)、电动液压泵(10)、手动液压泵(11)、油箱(12)、单向阀(13)、压力继电器(14)、调压阀(15)、压力表(16)、蓄液缸(17)、截止阀(18)、液压管道(19)、电缆(20)和联轴器(21)组成。
3.根据权利要求1所述的节能式船-桥防撞自动保护装置，其特征是桥墩柱体保护气囊(2)有多只，并且套装在桥墩柱(4)上。
4.根据权利要求2所述的液压控制站(1)，其特征是太阳能电池发电系统(7)、蓄电池组(8)和电动机(9)通过电缆(20)依次相连接。
5.根据权利要求2所述的液压控制站(1)，其特征是电动机(9)和电动液压泵(10)通过联轴器(21)相连接。
6.根据权利要求2所述的液压控制站(1)，其特征是电动液压泵(10)和手动液压泵(11)的吸油口端通过液压管道(19)相并联后再与油箱(12)相连接，而电动液压泵(10)和手动液压泵(11)的出口端通过液压管道(19)分别连接单向阀(13)后再相并联，在两个单向阀(13)并联之后，再分别连接压力继电器(14)、调压阀(15)、压力表(16)和两只截止阀(18)。
7.根据权利要求2所述的液压控制站(1)，其特征是蓄液缸(17)有两只，每只蓄液缸(17)的蓄液端口连接有一只截止阀(18)，两只蓄液缸(17)的储气端口通过气体管道(3)相并联之后，再与桥墩柱体保护气囊(2)相连接。
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