CN111827206A - 一种主动型桥梁防撞装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种主动型桥梁防撞装置；其解决的技术方案包括一个竖管，竖管的内缘面沿均布有多个可弹性挤压桥墩的第一滚轮，圆管的外圆面的下半部同轴固定有一个空心圆柱状的腔体，腔体内设有一个气囊，气囊经气管连接有固定在桥板上的供气装置，腔体的上方同轴设有一个上下两端均开口的锥形筒，锥形筒内设有可驱动其绕竖管轴线自转的驱动装置，锥形筒的斜面上圆周均布有多个与斜面母线平行的支撑轴，多个支撑轴与斜面之间的距离顺次先增大后缩小，每个支撑轴上间隔套装有多个第二滚轮，桥墩的外侧还套装一个置于竖管上方的漂浮板，漂浮板上圆周局部有多个沿桥墩径向距离感应开关。

Description

一种主动型桥梁防撞装置
技术领域
本发明涉及桥梁防撞领域，特别是一种主动型桥梁防撞装置。
背景技术
置于河流上方的桥梁，在行船经过时有可能会与桥墩发生碰撞从而对船体和桥墩造成伤害，为了防止此类伤害，一般会在桥墩的端包裹一层缓冲装置，在行船撞击桥墩时起到一个缓冲的作用，现阶段的桥墩防撞设备要么是紧固在桥墩上，要么是漂浮在水面上，此类防撞设备造成桥墩的外直径变大，使得行船的通道变窄，还有存在于水面上的桥梁防撞设备长时间经受水流冲刷并与桥墩发生摩擦也会造成桥墩和防撞装置的磨损，并且传统的桥梁防撞都是采用被动承受撞击后再进行缓冲或驱赶，一定程度上还是会对桥墩造成伤害，缓冲效果不佳。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种主动型桥梁防撞装置，有效的解决了现阶段桥梁防撞设备均固定或放置在水面而上造成桥墩直径变大，行船甬道变窄，同时增加了桥墩与防撞设备之间磨损的问题。
其解决问题的技术方案包括一个套在桥墩但不与桥墩接触的竖管，竖管的内缘面沿其径向间隔均布有多组支撑单元，每组支撑单元包括多个圆周均布竖管内壁上并可沿竖管径向伸缩的弹性支架，每个弹性支架上转动连接有一个轴线与竖管轴线垂直的第一滚轮，圆管的外圆面的下半部同轴固定有一个空心圆柱状的腔体，腔体下端面设有排水孔，腔体内设有一个撑开后可充满腔体的气囊，气囊经气管连接有固定在桥板上的供气装置，腔体的上方同轴设有一个上下两端均开口的锥形筒，锥形筒的上端转动连接在竖管外圆面上，下端转动连接在腔体上，锥形筒内设有可驱动其绕竖管轴线自转的驱动装置，锥形筒的斜面上圆周均布有多个与斜面母线平行的支撑轴，多个支撑轴与斜面之间的距离顺次先增大后缩小，将多个支撑轴构成一个类端面凸轮状结构，每个支撑轴上间隔套装有多个第二滚轮，桥墩的外侧还套装一个置于竖管上方的漂浮板，漂浮板上圆周局部有多个沿桥墩径向距离感应开关，当船体靠近距离感应开关时供气装置得电向气囊供气，当船体离开时距离感应开关驱动供气装置排气，行船从前向后行驶时，从桥墩左侧通过锥形筒顺时针转动，从右侧通过锥形筒逆时针转动；行船从后向前行驶时，从桥墩左侧通过锥形筒逆时针转动，从右侧通过锥形筒顺时针转动。
本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，有效的解决了现阶段桥梁防撞设备均固定或放置在水面而上造成桥墩直径变大，行船甬道变窄，同时增加了桥墩与防撞设备之间磨损的问题。
附图说明
图1为本发明缓冲装置位于水下时的主视剖面图。
图2为本发明缓冲装置升出水下时的主视剖面图。
图3为本发明锥形筒的俯视图。
图4为本发明距离感应开关和漂浮盘的俯视图。
图5为本发明弹性支架和第一滚轮的剖视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1至图5可知,本发明包括一个套在桥墩但不与桥墩接触的竖管1，竖管1的内缘面沿其径向间隔均布有多组支撑单元，每组支撑单元包括多个圆周均布竖管1内壁上并可沿竖管1径向伸缩的弹性支架2，每个弹性支架2上转动连接有一个轴线与竖管1轴线垂直的第一滚轮3，圆管的外圆面的下半部同轴固定有一个空心圆柱状的腔体4，腔体4下端面设有排水孔5，腔体4内设有一个撑开后可充满腔体4的气囊6，气囊6经气管连接有固定在桥板上的供气装置，腔体4的上方同轴设有一个上下两端均开口的锥形筒7，锥形筒7的上端转动连接在竖管1外圆面上，下端转动连接在腔体4上，锥形筒7内设有可驱动其绕竖管1轴线自转的驱动装置，锥形筒7的斜面上圆周均布有多个与斜面母线平行的支撑轴8，多个支撑轴8与斜面之间的距离顺次先增大后缩小，将多个支撑轴8构成一个类端面凸轮状结构，每个支撑轴8上间隔套装有多个第二滚轮9，桥墩的外侧还套装一个置于竖管1上方的漂浮板10，漂浮板10上圆周局部有多个沿桥墩径向距离感应开关11，当船体靠近距离感应开关11时供气装置得电向气囊6供气，当船体离开时距离感应开关11驱动供气装置排气，行船从前向后行驶时，从桥墩左侧通过锥形筒7顺时针转动，从右侧通过锥形筒7逆时针转动；行船从后向前行驶时，从桥墩左侧通过锥形筒7逆时针转动，从右侧通过锥形筒7顺时针转动。
为了方便气囊6在腔体4内的安置，所述腔体4均分为多个子腔体4，每个子腔体4内放置一个气囊6，供气装置经多个气管与多个气囊6一一对应连接。
为了实现弹性支架2能够实现将第一滚轮3紧贴桥墩并使其具有弹性，所述弹性支架2由两个第一伸缩管构成，每个第一伸缩管内设有可使其伸出端有向外弹出趋势的压簧12，第一滚轮3转动连接在第一伸缩管的伸出端。
为了实现锥形筒7的驱动，所述锥形筒7的内端面设有两个间隔布置且与竖管1同轴的内齿圈13，每个内齿圈13上啮合有多个圆周均布在锥形筒7内并经电机驱动齿轮14。
为了实现锥形筒7与竖管1和腔体4的转动连接，所述锥形筒7的两个端口处各设有一个滑道，竖管1和腔体4的对应位置设有与滑道对应的滑轨，滑轨外侧设有密封胶条。
为了实现行船从前向后行驶时，从桥墩左侧通过锥形筒7顺时针转动，从右侧通过锥形筒7逆时针转动；行船从后向前行驶时，从桥墩左侧通过锥形筒7逆时针转动，从右侧通过锥形筒7顺时针转动，所述漂浮盘与桥墩经滑槽滑块连接，使得漂浮盘只能上下移动不能转动，距离感应开关11与电机经PLC控制电动电连接，当不同位置的距离感应开关11得电时，经PLC控制电路控制电机正反转。
为了实现距离感应器距水面距离增加，所述漂浮板10上端面圆周均布有多个与距离感应开关11一一对应的竖杆15，距离感应开关11固定连接在对应竖杆15的上端。
本发明的具体工作过程：本装置初始状态时，气囊6内气体排出，使得本装置在其自重作用下可沉入水中，距离感应开关11在漂浮板10的作用下使得距离感应开关11置于水面上方，待行船开过桥墩并靠近桥墩到一定程度时，距离感应开关11打开使得供气装置向气囊6供气，气囊6快速得气，气囊6完全充满腔体4后，此时腔体4的浮力增大实，本装置浮出水面，同时根据行船的方位实现多个电机的同步正反转，电机转动经齿轮14啮合内齿圈13带动锥形筒7自转，同时锥形筒7浮出水面靠近船体的下方的锥形筒7斜面上的多个第二滚轮9挤压船体，并使得锥形筒7带动整个装置倾斜，此时竖管1上端远离船体的多个弹性支架2内的压簧12被压缩，竖管1下端靠近船体的多个弹性支架2内的压簧12被压缩，被压缩的压簧12具有反弹的趋势和弹性势能，此过程中锥形筒7保持转动，多个支撑轴8呈端面凸轮的排布状态下实现在锥形筒7转动的过程中将船体向外侧推送，当船体离开本装置一点后在浮力作用下驱动腔体4和锥形筒7向上复位一点，此过程中第二滚轮9和始终压紧在船体的下端，，并在类端面凸轮的状态下将船体不停的向外推动，此种状态直至船体被完全推开后消失，此时腔体4和锥形筒7漂浮在水面上在压簧12的复位作用下实现腔体4与锥形筒7与桥墩处于同轴状态，当船体离开后，距离感应开关11驱动供气装置将气囊6内气体吸出，同时电机停转，在装置自重作用下，实现腔体4和锥形筒7下落至水底，待下移船体靠近后再次进行防撞。
本装置对比传统设备有以下好处：
1、本装置在不使用时腔体4和锥形筒7沉入水中，使得在水面上只留下一个漂浮盘带距离感应开关11，占地空间小，行船通道大，使得行船更加高效，同时防撞装置置于水下，可有效放置不法分子的偷盗行为，同时还能降低防撞装置的磨损损坏。
2、本装置以浮力为提升动力，使得在气囊6充气后可快速伸出水面，本装置升出水面后可生成一个由内向外的浪，该浪花也能有效的阻挡船体靠近桥墩，同时锥形筒7升出水面以后与船体接触的端部被挤压造成本装置倾斜，此时多个压簧12有使竖管1复位的趋势，同时电机驱动锥形筒7自转，在类端面凸轮排布的多个支撑轴8的作用下经多个第二滚轮9驱动船体反向离开，在离开一点后，第一滚轮3和压簧12的复位作用下，会使得倾斜的本装置逐渐复位一点，此过程中，使得第二滚轮9始终挤压船体下端直至船体完全可离开，使本装置最终可实现与桥墩同轴状态。
3、本装置采用预警的方式，待船体距离桥墩足够近时主动出击，使得防撞装置主动升起，并主动实现锥形筒7的转动，实现将船体反向推开，整个过程船体不接触桥墩就能将船体移开，使得整个防撞过程会更加高效且能最大程度上保护桥墩和行船。
本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，有效的解决了现阶段桥梁防撞设备均固定或放置在水面而上造成桥墩直径变大，行船甬道变窄，同时增加了桥墩与防撞设备之间磨损的问题。

Claims (7)

1.一种主动型桥梁防撞装置，包括一个套在桥墩但不与桥墩接触的竖管（1），其特征在于，所述竖管（1）的内缘面沿其径向间隔均布有多组支撑单元，每组支撑单元包括多个圆周均布竖管（1）内壁上并可沿竖管（1）径向伸缩的弹性支架（2），每个弹性支架（2）上转动连接有一个轴线与竖管（1）轴线垂直的第一滚轮（3），圆管的外圆面的下半部同轴固定有一个空心圆柱状的腔体（4），腔体（4）下端面设有排水孔（5），腔体（4）内设有一个撑开后可充满腔体（4）的气囊（6），气囊（6）经气管连接有固定在桥板上的供气装置，腔体（4）的上方同轴设有一个上下两端均开口的锥形筒（7），锥形筒（7）的上端转动连接在竖管（1）外圆面上，下端转动连接在腔体（4）上，锥形筒（7）内设有可驱动其绕竖管（1）轴线自转的驱动装置，锥形筒（7）的斜面上圆周均布有多个与斜面母线平行的支撑轴（8），多个支撑轴（8）与斜面之间的距离顺次先增大后缩小，将多个支撑轴（8）构成一个类端面凸轮状结构，每个支撑轴（8）上间隔套装有多个第二滚轮（9），桥墩的外侧还套装一个置于竖管（1）上方的漂浮板（10），漂浮板（10）上圆周局部有多个沿桥墩径向距离感应开关（11），当船体靠近距离感应开关（11）时供气装置得电向气囊（6）供气，当船体离开时距离感应开关（11）驱动供气装置排气，行船从前向后行驶时，从桥墩左侧通过锥形筒（7）顺时针转动，从右侧通过锥形筒（7）逆时针转动；行船从后向前行驶时，从桥墩左侧通过锥形筒（7）逆时针转动，从右侧通过锥形筒（7）顺时针转动。
2.根据权利要求1所述的一种主动型桥梁防撞装置，其特征在于，所述腔体（4）均分为多个子腔体（4），每个子腔体（4）内放置一个气囊（6），供气装置经多个气管与多个气囊（6）一一对应连接。
3.根据权利要求1所述的一种主动型桥梁防撞装置，其特征在于，所述弹性支架（2）由两个第一伸缩管构成，每个第一伸缩管内设有可使其伸出端有向外弹出趋势的压簧（12），第一滚轮（3）转动连接在第一伸缩管的伸出端。
4.根据权利要求1所述的一种主动型桥梁防撞装置，其特征在于，所述锥形筒（7）的内端面设有两个间隔布置且与竖管（1）同轴的内齿圈（13），每个内齿圈（13）上啮合有多个圆周均布在锥形筒（7）内并经电机驱动齿轮（14）。
5.根据权利要求1所述的一种主动型桥梁防撞装置，其特征在于，所述锥形筒（7）的两个端口处各设有一个滑道，竖管（1）和腔体（4）的对应位置设有与滑道对应的滑轨，滑轨外侧设有密封胶条。
6.根据权利要求1所述的一种主动型桥梁防撞装置，其特征在于，所述漂浮盘与桥墩经滑槽滑块连接，使得漂浮盘只能上下移动不能转动，距离感应开关（11）与电机经PLC控制电动电连接，当不同位置的距离感应开关（11）得电时，经PLC控制电路控制电机正反转。
7.根据权利要求1所述的一种主动型桥梁防撞装置，其特征在于，所述漂浮板（10）上端面圆周均布有多个与距离感应开关（11）一一对应的竖杆（15），距离感应开关（11）固定连接在对应竖杆（15）的上端。
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