CN109440667A - 一种可重复使用的落石拦挡系统多级配棒式缓冲元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可重复使用的落石拦挡系统多级配棒式缓冲元件，包括侧板、连接件、顶板、挡板、限位轴、滚轴和缓冲棒。固定件两侧设有侧板，侧板上设有限位轴、滚轴和上下挡板；其尾部设有用于和其他部件连接的带孔连接件；还包括连接连接件与侧板的顶板。缓冲棒加工成U形，并穿过滚轴。本发明结构简单、缓冲效果显著、工作拉力平稳、可重复使用。
Description
技术领域
本发明涉及落石拦挡技术领域，具体为一种可重复使用的落石拦挡系统多级配棒式缓冲元件。
背景技术
我国现有的落石、滑坡、泥石流等地质灾害有多种防护措施，其中，以落石拦挡系统的最为有效。落石拦挡产品为了更好、更多地吸收落石等冲击能量，多采用减压环等缓冲构件提高落石拦挡系统的防护能级。目前，市场上落石拦挡产品的缓冲元件以减压环使用居多。对于现有的同型号减压环等缓冲元件启动力差别较大不可控，在使用过程中工作拉力不平稳，并且发生永久性破坏，不可再次从复使用，不能满足现有落石拦挡产品缓冲构件的稳定的工作拉力和拉伸变形要求。
发明内容
针对上述问题本发明的目的在于提供一种工作拉力平稳，启动力可控，缓冲效果显著，多次重复使用的绿色缓冲装置。技术方案如下：
一种可重复使用的落石拦挡系统多级配棒式缓冲元件，包括侧板(1)、连接件、顶板、挡板、限位轴、滚轴和缓冲棒；
所述侧板包括左右两块，两块侧板竖直设置且中间通过挡板焊接固定；顶板侧面横向焊接固定在两块侧板的前端，连接件竖向固定在顶板上；
两块侧板在对应位置设有贯穿的开孔，限位轴和滚轴分别穿入开孔中；所述挡板包括上下两块，限位轴和滚轴位于上下挡板之间，U形的缓冲棒由棒式塑性变形材料制成，所述缓冲棒自上侧的挡板与滚轴之间的间隙穿入并绕滚轴从下侧的挡板与滚轴之间的间隙穿出；
所述限位轴和滚轴可拆卸，限位轴和滚轴移除后可将更换后的缓冲棒放入所述侧板与挡板之间，然后重新装入滚轴，从而使得所述缓冲元件可重复使用并适用不同荷载级配；
所述缓冲棒与限位轴和滚轴紧密贴合设置，使得所述缓冲棒在一定荷载的作用下能够在限位轴和滚轴之间移动并发生塑性变形；
所述连接件的水平轴线上设有圆孔，所述连接件的圆孔中心线与侧板的圆孔中心线在同一水平面上。
进一步地，所述限位轴和所述滚轴上分别设有可拆卸的开口销，所述开口销用于横向固定所述限位轴和所述滚轴。
进一步地，所述两块侧板的间距为nD+2(n+1)mm，其中n为钢棒根数，D为钢棒直径。
进一步地，所述缓冲棒的根数为1至3根。
进一步地，所述缓冲棒的两端分别设有第一连接件和第二连接件，所述第一连接件和所述第二连接件的中轴线上设有圆孔，端部设有倒角。
进一步地，所述第一连接件或所述第二连接件及所述连接件的开孔分别与落石拦挡系统的受力部件相连接。
进一步地，所述第一连接件或所述第二连接件与受力部件作用一定时间后，将与受力部件相连的连接件调换为所述第二连接件或所述第一连接件，从而使得所述缓冲棒重复拉伸。
本发明的有益效果是：
(1)本发明在落石拦挡系统受到落石冲击时，冲击能量传递到缓冲棒，缓冲棒克服与挡板和滚轴之间的摩擦力二发生相对运动，并有直变弯再变直的塑性变形，达到耗散落石冲击能量的目的。
(2)本发明在缓冲棒两端设置的连接件，可重复拉伸缓冲棒，达到多次重复使用的目的。
(3)本发明在连接件上设置的圆孔用于与卸扣连接，便于工程施工中安装。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a-c为本申请实施例可重复使用的落石拦挡系统多级配棒式缓冲元件的结构示意图。
图2为本申请实施例可重复使用的落石拦挡系统多级配棒式缓冲元件的分解图。
图3本申请实施例可重复使用的落石拦挡系统多级配棒式缓冲元件用于被动网时的安装示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，所述侧板1包括左右两块，两块侧板1竖直设置且中间通过挡板6焊接固定；顶板3侧面横向焊接固定在两块侧板1的前端，连接件2竖向固定在顶板3上；两块侧板1在对应位置设有贯穿的开孔，限位轴4和滚轴5分别穿入开孔中；所述挡板6包括上下两块，限位轴4和滚轴5位于上下挡板6之间，缓冲棒7由棒式塑性变形材料制成，所述缓冲棒7自上侧的挡板6与滚轴5之间的间隙穿入并绕滚轴5从下侧的挡板6与滚轴5之间的间隙穿出；所述限位轴4和滚轴5可拆卸，限位轴4和滚轴5移除后可将更换后的缓冲棒7放入所述侧板1与挡板6之间，然后重新装入滚轴5，从而使得所述缓冲元件可重复使用并适用不同荷载级配；所述缓冲棒7与限位轴4和滚轴5紧密贴合设置，使得所述缓冲棒7在一定荷载的作用下能够在限位轴4和滚轴5之间移动并发生塑性变形；所述连接件2的水平轴线上设有圆孔，所述连接件2的圆孔中心线与侧板1的圆孔中心线在同一水平面上。
所述限位轴4和所述滚轴5上分别设有可拆卸的开口销，所述开口销用于横向固定所述限位轴4和所述滚轴5。安装缓冲棒时，拆下滚轴5，把U形缓冲棒放入侧板1与挡板6之间，使U形缓冲棒的中心与销轴孔中心对齐，然后装入滚轴5，并在滚轴5两端插入开口销，本发明缓冲装置组装完成。
所述两块侧板1的间距为nD+2(n+1)mm，其中n为钢棒根数，D为钢棒直径。
所述缓冲棒7的根数为1至3根。
所述缓冲棒7的两端分别设有第一连接件8和第二连接件9，所述第一连接件8和所述第二连接件9的中轴线上设有圆孔，端部设有倒角。
所述第一连接件8或所述第二连接件9及所述连接件2的开孔分别与落石拦挡系统的受力部件相连接。
所述第一连接件8或所述第二连接件9与受力部件作用一定时间后，将与受力部件相连的连接件调换为所述第二连接件9或所述第一连接件8，从而使得所述缓冲棒3重复拉伸。
U形缓冲棒发生拉伸变形时需要一个启动力，该启动力的大小取决于缓冲棒的直径、根数和钢材类别，因此，可通过改变U形缓冲棒的直径、根数和钢材类别来设计不同启动力的摩擦与塑性变形缓冲装置，以满足不同能级落石拦挡系统的缓冲需求。比如：一根直径为16mm的钢棒，滚轴直径40mm的棒式缓冲元件启动力为40kN，两根直径为16mm的钢棒，滚轴直径40mm的棒式缓冲元件启动力为76.17kN。
使用时，将钢丝绳通过卸扣与缓冲棒的短端连接件8相连接，当落石拦挡系统受到落石冲击时，能量传递到连接件8上，使得U形缓冲棒受到拉力时，滚轴5部位的缓冲棒7会先克服与滚轴5和挡板6之间的静摩擦力发生滑动，然后弯曲的缓冲棒经过挡板和滚轴的共同作用变直，而非受力端的缓冲棒经过滚轴5会发生由直变弯再变直的塑性拉伸。通过摩擦力和塑性变形来抵消落石冲击的能量，从而达到缓冲的效果。缓冲装置在完成一次缓冲后，缓冲棒受力一端的连接件8或9发生运动，此时只需把与连接件8相连的卸扣拆下和新钢丝绳连接到连接件9，从而实现缓冲棒重复拉伸。
当缓冲棒进行更换时，只需将滚轴5拆卸下来，把新缓冲棒重新插入固定件并装上滚轴5和开口销即可实现固定件1、3、6、连接件2和限位轴4、滚轴5的重复使用，大大降低缓冲元件的成本。
如图3所示，缓冲装置一端的连接件上的圆孔通过卸扣与基础相连接，另一端的连接件通过卸扣与落石拦挡系统的支撑主绳、支撑辅绳和上拉锚绳相连接。
需要解释的是，本申请中所述“多级配”的概念是指通过更换不同的直径或者钢材型号的棒式缓冲棒而具有不同的启动力和缓冲能力，对不同缓冲能力和启动力的缓冲元件进行组合使用以满足不同能级的拦挡系统，形成不同能级的配置方案，即多级配。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种可重复使用的落石拦挡系统多级配棒式缓冲元件，其特征在于，包括侧板(1)、连接件(2)、顶板(3)、挡板(6)、限位轴(4)、滚轴(5)和缓冲棒(7)；
所述侧板(1)包括左右两块，两块侧板(1)竖直设置且中间通过挡板(6)焊接固定；顶板(3)侧面横向焊接固定在两块侧板(1)的前端，连接件(2)竖向固定在顶板(3)上；
两块侧板(1)在对应位置设有贯穿的开孔，限位轴(4)和滚轴(5)分别穿入开孔中；所述挡板(6)包括上下两块，限位轴(4)和滚轴(5)位于上下挡板(6)之间，U形的缓冲棒(7)由棒式塑性变形材料制成，所述缓冲棒(7)自上侧的挡板(6)与滚轴(5)之间的间隙穿入并绕滚轴(5)从下侧的挡板(6)与滚轴(5)之间的间隙穿出；
所述限位轴(4)和滚轴(5)可拆卸，限位轴(4)和滚轴(5)移除后可将更换后的缓冲棒(7)放入所述侧板(1)与挡板(6)之间，然后重新装入滚轴(5)，从而使得所述缓冲元件可重复使用并适用不同荷载级配；
所述缓冲棒(7)与限位轴(4)和滚轴(5)紧密贴合设置，使得所述缓冲棒(7)在一定荷载的作用下能够在限位轴(4)和滚轴(5)之间移动并发生塑性变形；
所述连接件(2)的水平轴线上设有圆孔，所述连接件(2)的圆孔中心线与侧板(1)的圆孔中心线在同一水平面上。
2.根据权利要求1所述的可重复使用的落石拦挡系统多级配棒式缓冲元件，其特征在于，所述限位轴(4)和所述滚轴(5)上分别设有可拆卸的开口销，所述开口销用于横向固定所述限位轴(4)和所述滚轴(5)。
3.根据权利要求1或2所述的可重复使用的落石拦挡系统多级配棒式缓冲元件，其特征在于，所述两块侧板(1)的间距为nD+2(n+1)mm，其中n为钢棒根数，D为钢棒直径。
4.根据权利要求1或2所述的可重复使用的落石拦挡系统多级配棒式缓冲元件，其特征在于，所述缓冲棒(7)的根数为1至3根。
5.根据权利要求1-4之一所述的可重复使用的落石拦挡系统多级配棒式缓冲元件，其特征在于，所述缓冲棒(7)的两端分别设有第一连接件(8)和第二连接件(9)，所述第一连接件(8)和所述第二连接件(9)的中轴线上设有圆孔，端部设有倒角。
6.根据权利要求1或2所述的可重复使用的落石拦挡系统多级配板式缓冲元件，其特征在于，所述第一连接件(8)或所述第二连接件(9)及所述连接件(2)的开孔分别与落石拦挡系统的受力部件相连接。
7.根据权利要求6所述的可重复使用的落石拦挡系统多级配板式缓冲元件，其特征在于，所述第一连接件(8)或所述第二连接件(9)与受力部件作用一定时间后，将与受力部件相连的连接件调换为所述第二连接件(9)或所述第一连接件(8)，从而使得所述缓冲棒(3)重复拉伸。
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