CN111910513A - 一种用于桥梁排水的装置及桥梁排水方法 - Google Patents

一种用于桥梁排水的装置及桥梁排水方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于排水领域，尤其涉及一种用于桥梁排水的装置，它包括摆板、轴A、固定座、涡卷弹簧、轴D、齿轮D、齿条、活塞A、弹簧A、液压缸A、单向阀、漏斗、篦子A、篦子B、清理机构，其中摆板绕安装于其上的轴A的中心轴线摆动于桥体桥面上，轴A垂直于行车方向；轴A两端分别与两个固定座旋转配合；本申请还揭示了桥梁排水方法。本发明在下雨时可以对桥面上被流水携带的杂物堆积堵塞的排水槽上篦子B进行清理，保证排水槽上篦子B的畅通，使得桥面上的积水及时持续地经排水槽上的篦子B流入排水槽并经排水管流至地面，避免高速行驶于桥面上的车辆发生打滑现象，有利于桥面的交通安全。

Description

一种用于桥梁排水的装置及桥梁排水方法
技术领域
本发明属于排水领域，尤其涉及一种用于桥梁排水的装置及桥梁排水方法。
背景技术
在桥梁建设过程中，为了桥梁后期排水，在桥梁桥面一侧修建有排水槽，排水槽的上方槽口处盖有阻挡雨水携带的杂物的篦子；下雨天桥面上积存的雨水可以经桥面一侧的排水槽排至地面，防止桥面积存的雨水因长时间停留于桥面而渗入桥体，由于雨水具有一定的酸性，所以渗入桥体的雨水很可能会造成桥梁桥体的膨胀或腐蚀，从缩短桥梁的使用寿命，增加桥体维护的成本；但是，传统的桥面排水槽上的篦子经常会因为雨水携带的杂物而被堵塞，被堵塞的篦子阻止了雨水流入排水槽或减缓了雨水排入排水槽的速度，从而造成桥面因排水困难而导致的雨水积存，桥面雨水无法及时排除会导致雨天行驶于桥面的车辆发生打滑现象，不利于车辆行驶安全。本发明设计一种用于桥梁排水的装置解决如上问题。
发明内容
为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种用于桥梁排水的装置及桥梁排水方法，它们是采用以下技术方案来实现的。
在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
一种用于桥梁排水的装置，其特征在于：它包括摆板、轴A、固定座、涡卷弹簧、轴D、齿轮D、齿条、活塞A、弹簧A、液压缸A、单向阀、漏斗、篦子A、篦子B、清理机构，其中摆板绕安装于其上的轴A的中心轴线摆动于桥体桥面上，轴A垂直于行车方向；轴A两端分别与两个固定座旋转配合；轴A的两端分别安装有若干对其复位的涡卷弹簧；位于桥体桥面一侧的排水槽通过若干漏水孔A与相邻的容纳槽A连通，排水槽通过安装槽与容纳槽B连通；安装槽中安装有液压缸A；液压缸A的上表面的进水槽处安装有喇叭漏斗，且漏斗位于排水槽内；漏斗的喇叭口上倾斜安装有篦子A；进水槽内安装有单向阀；液压缸A位于排水槽内的部分的下表面靠近安装槽处开有若干与其内部相通的漏水孔C；液压缸A内水平滑动有活塞A，与活塞A中心处固连齿条随活塞同步运动于容纳槽B中；液压缸A内安装有对活塞A复位的弹簧A；容纳槽B内通过轴D安装有与齿条啮合的齿轮D；轴A与轴D增速传动连接；排水槽上覆盖有篦子B。
桥面上排水槽处安装有清理篦子B上杂物的清理机构；清理机构被运动的活塞A驱动；容纳槽A用来承接收集清理机构从篦子B上清理下来的杂物。
上述清理机构包括液压缸B、进水孔、活塞B、推拉杆、弹簧B、刮板，其中安装在桥面上的两个液压缸B对称分布于相应排水槽的两侧；每个液压缸B内均水平滑动有活塞B；两个活塞B分别通过推拉杆与滑动于篦子B上表面的刮板的两端固连；两个推拉杆上分别嵌套有对刮板复位的弹簧B；两个液压缸B上的进水孔通过三通与液压缸B一端的出水孔连通。
作为本技术的进一步改进，上述固定座上与轴A旋转配合的轴孔的内壁上沿轴A中心轴线方向分布有若干环槽；轴A两端的若干涡卷弹簧分别位于相应固定座轴孔内壁上的若干环槽内；涡卷弹簧嵌套在轴A上；涡卷弹簧一端与轴A连接，另一端与相应环槽的内壁连接。环槽为涡卷弹簧提供容纳空间。
作为本技术的进一步改进，上述排水槽底部为两个倾斜面，且两个倾斜面的最下端与漏水孔B衔接，保证落入排水槽内的雨水可以全部经底部的两个斜面进入漏水孔B排至地面，避免排水槽内积存雨水而导致雨水渗入桥体造成桥体损坏。排水槽底部的漏水孔B与安装在桥体下方的排水管连接。
作为本技术的进一步改进，上述桥面上安装有衔接摆板板端与桥面的楔形过渡板，便于车辆的车轮在于摆板相互作用时不会出现强烈的颠簸现象；摆板上安装有轴A的一端与过渡板旋转配合；过渡板上与摆板配合处为内凹弧面，摆板上与过渡板配合处为外凸弧面；过渡板上的内凹弧面的弧心轴线与摆板上的外凸弧面的弧心轴线重合，使得过渡板与摆板之间的间隙较小，充分发挥过渡板对车辆自桥面开始碾压摆板的过渡作用。摆板为楔形，较小摆板板端与桥面的高度差，使得车辆离开摆板时车辆轮胎不会从摆板上突然落下而产生强烈颠簸现象。桥面上安装有与摆板配合的弹性垫板，且弹性垫板位于摆板的下方，保证被车轮碾压下落的摆板不会与桥面发生撞击，避免下落摆板对桥面产生破坏的同时防止两者相互撞击对摆板的破坏，延长摆板的使用寿命。
作为本技术的进一步改进，上述容纳槽内安装有收集箱，收集箱侧壁上的若干排水孔分别与容纳槽侧壁上的若干漏水孔A一一对应；篦子A上的孔的尺寸小于漏水孔C的尺寸。当从篦子B上漏下的雨水混带着部分尺寸小于篦子A上孔的尺寸的石子或砂砾经单向阀进入液压缸A中，最终在活塞A复位后，尺寸小于篦子A上孔的尺寸的石子或砂砾会随液压缸A中的雨水经漏水孔C排出液压缸A。
作为本技术的进一步改进，上述轴A上靠近排水槽的一端上安装有扇形齿块，扇形齿块与安装在桥体侧面的齿轮A啮合；与桥体侧面旋转配合的轴B的一端位于容纳槽B中；轴B上安装有齿轮B和带轮A，带轮A位于容纳槽B内，齿轮B位于桥体侧面；齿轮B与齿轮A啮合；带轮B和齿轮C通过轴C安装在容纳槽B内，带轮B通过同步带与带轮A传动连接；齿轮C与齿轮D啮合。扇形齿块在一定程度上减小了其占据的空间。
作为本技术的进一步改进，上述弹簧A一端与活塞A连接，另一端与液压缸A的内壁连接。
作为本技术的进一步改进，上述弹簧B一端与刮板连接，另一端与相应液压缸的端面连接。当液压缸内没有雨水时，如果车辆碾压摆板，而导致活塞A运动并压缩液压缸A内的空气，一方面，标准气压下的空气较容易压缩；另一方面，由于弹簧B处于拉伸状态，使得运动活塞A继续进一步对液压缸A内的空气进行压缩，运动的活塞A基本不会通过压缩的空气带动两个活塞B发生运动或发生微笑运动，从而保证在不下雨的时候车辆碾压摆板时，运动的活塞A不会驱动清理机构运行。
作为本技术的进一步改进，上述扇形齿块与齿轮A的传动比小于1，齿轮A与齿轮B的传动比小于1，齿轮B与带轮A的直径比小于1，带轮A与带轮B的传动比小于1，带轮B与齿轮C的直径比小于1，齿轮C与齿轮D的传动比小于1，保证摆板被车辆碾压后经过一系列传动驱动轴D带动齿轮D旋转的角速度得到成倍增加，使得快速旋转的齿轮D可以通过齿条带动活塞A快速运动，快速运动的活塞A快速驱动清理机构对堆积于篦子B上的杂物推入收集箱内。
作为本技术的进一步改进，上述液压缸A中若干漏水孔C漏水的速度小于单向阀向液压缸A内注水的速度，保证液压缸A内在下雨时可以存留雨水直至液压缸A内的雨水灌满，进而保证活塞A可以把液压缸A内的的雨水经出水孔、三通和两个液压缸B上的进水孔进入两个液压缸B并驱动清理机构运行。
一种桥梁排水的方法，其特征在于采用了上述所述的一种用于桥梁排水的装置，所述排水方法为：在初始状态，摆板上翘，活塞位于安装槽的范围内，两个活塞分别位于相应液压缸内靠近进水孔处，刮板底部与篦子表面接触且刮板位于篦子上靠近两个液压缸的一端处；非下雨天，排水槽槽口的篦子上不存在杂物；沿桥面上的行车方向行驶的车辆碾压摆板时，摆板瞬间摆至桥面并与弹性垫板相互作用，弹性垫板对摆板与桥面的瞬间撞击形成缓冲；在摆板下摆过程中，若干涡卷弹簧被压缩并储能；摆板通过轴带动扇形齿块同步摆动；扇形齿块通过与之啮合的齿轮带动齿轮旋转；齿轮通过轴带动带轮同步旋转；带轮通过同步带带动带轮旋转，带轮通过轴带动齿轮旋转，齿轮通过与之啮合的齿轮带动齿条向排水槽方向水平运动；齿条带动活塞同步运动，弹簧被压缩并储能；活塞瞬间越过若干漏水孔并挤压液压缸内的空气，由于清理机构中的两个弹簧的存在加之标准大气压下的空气较易被压缩，所以液压缸内的空气被压缩并不会推动清理机构中的两个活塞运动，弹簧被压缩并储能；两个活塞不会通过相应推拉杆带动刮板运动，清理机构不运行；当车辆完全越过摆板后，在若干涡卷弹簧的复位作用下，轴带动摆板瞬间回摆复位，同时轴带动扇形齿块快速复位，扇形齿块通过齿轮、齿轮、轴、带轮、同步带、带轮、轴、齿轮、齿轮和齿条带动活塞瞬间复位，弹簧释放能量并回复原状；下雨天，桥面的积水携带大量的杂物向桥面一侧的排水槽流动，随之雨水流入排水槽，雨水携带的大量杂物被篦子阻挡于排水槽外，防止杂物进入排水槽对漏水孔形成堵塞而导致的桥面积水排放困难；经篦子流入排水槽的雨水部分经篦子落入漏斗内，并经单向阀进入液压缸中，由于漏水孔的漏水速度小于单向阀向液压缸内注水的速度，所以液压缸内快速充满雨水并在漏斗内持续接收上方落下的雨水的同时持续保持水满状态；随着桥面的积水不断地流入排水槽，篦子上逐渐堆积杂物；当沿桥面上行车方向高速行驶的车辆快速经过桥面时，车辆快速碾压摆板，摆板瞬间摆至桥面并与弹性垫板相互作用，弹性垫板对摆板与桥面的瞬间撞击形成缓冲；在摆板下摆过程中，摆板通过轴带动扇形齿块同步摆动；扇形齿块通过与之啮合的齿轮带动齿轮旋转；齿轮通过轴带动带轮同步旋转；带轮通过同步带带动带轮旋转，带轮通过轴带动齿轮旋转，齿轮通过与之啮合的齿轮带动齿条快速向排水槽方向水平运动；齿条带动活塞快速同步运动，弹簧被压缩并储能；活塞快速越过若干漏水孔并把液压缸内的雨水经出水孔压入两个液压缸中，两个液压缸中的活塞在雨水的推动下快速运动，两个活塞分别通过相应推拉杆带动刮板沿篦子的表面向篦子的另一端滑动，两个弹簧被拉伸并储能；刮板在沿篦子表面滑动过程中把篦子上堆积的杂物推至篦子的另一端，杂物到达篦子的另一端后落入容纳槽内的收集箱内；落入收集箱内的杂物携带的部分雨水经收集箱侧壁上的若干排水孔和容纳槽侧壁上的若干漏水孔进入排水槽内并经排水槽排至地面，防止容纳槽或收集箱内积存的酸性雨水渗入桥体而导致桥体膨胀或腐蚀；在活塞越过漏水孔对液压缸内的雨水进行挤压过程中，单向阀对液压缸内的雨水形成封闭，液压缸内的雨水不会经单向阀反向流出液压缸，液压缸内的雨水被活塞压入两个液压缸内用来推动两个活塞运动；此时，经篦子落入漏斗内的雨水暂时不在经单向阀进入液压缸内；当车辆完全越过摆板后，在若干涡卷弹簧的复位作用下，轴带动摆板瞬间回摆复位，同时轴带动扇形齿块快速复位，扇形齿块通过齿轮、齿轮、轴、带轮、同步带、带轮、轴、齿轮、齿轮和齿条带动活塞瞬间复位，弹簧释放能量并回复原状；在活塞复位过程中，桥面上经篦子进入排水槽中的雨水继续经篦子向漏斗内注入，雨水经单向阀向液压缸内继续注入，同时活塞的复位造成液压缸和两个液压杆中形成部分真空，在大气压和两个弹簧的双重作用下，两个活塞快速复位；两个活塞分别通过相应推拉杆同时带动刮板快速复位；只要有车辆通过桥面时，就会重复上述流程，清理机构就会对排水槽槽口处的篦子上的杂物反复进行清理，保证下雨时的排水槽上的篦子保持清洁，保证桥面的积水快速经排水槽排至地面；当雨停后，在活塞复位后，液压缸内的雨水经漏水孔排至排水槽内。
相对于传统的桥梁桥面排水装置，本发明在下雨时可以对桥面上被流水携带的杂物堆积堵塞的排水槽上篦子B进行清理，保证排水槽上篦子B的畅通，使得桥面上的积水及时持续地经排水槽上的篦子B流入排水槽并经排水管流至地面，避免高速行驶于桥面上的车辆发生打滑现象，有利于桥面的交通安全。另外，本发明中的清理机构只有在下雨天才运行，清理机构中刮板的磨损程度有限，由于其磨损程度较小，所以其更换频次较少，维护成本较低；本发明结构简单，具有较好的使用效果。
附图说明
图1是装置及桥体整体示意图。
图2是摆板、轴A、桥体及过渡板配合剖面示意图。
图3是桥体、轴A、固定座、扇形齿块、齿轮A、齿轮B、轴B及带轮A配合剖面示意图。
图4是固定座、轴AJ及涡卷弹簧配合剖面示意图。
图5是桥体、齿轮C、齿轮D、齿条、活塞A、液压缸A、弹簧A、单向阀及漏斗配合剖面示意图。
图6是桥体、轴B、带轮A、同步带、带轮B、轴C、齿轮C、齿轮D及齿条配合剖面示意图。
图7是固定座及其剖面示意图。
图8是桥体及其剖面示意图。
图9是收集箱、篦子B、篦子A、漏斗、单向阀及液压缸A配合剖面示意图。
图10是液压缸A及其剖面示意图。
图11是排水装置内部传动配合示意图。
图12是液压缸B、推拉杆、活塞B机弹簧B配合剖面示意图。
图13是清理机构示意图。
图14是液压缸A及液压缸B连通方式示意图。
中标号名称：1、桥体；2、行车方向；3、排水槽；4、容纳槽A；5、漏水孔A；6、容纳槽B；7、安装槽；8、漏水孔B；9、弹性垫板；10、摆板；11、过渡板；12、轴A；13、固定座；14、环槽；15、涡卷弹簧；16、扇形齿块；17、齿轮A；18、齿轮B；19、轴B；20、带轮A；21、同步带；22、带轮B；23、轴C；24、齿轮C；25、轴D；26、齿轮D；27、齿条；28、活塞A；29、弹簧A；30、液压缸A；31、出水孔；32、进水槽；33、漏水孔C；34、单向阀；35、漏斗；36、篦子A；37、篦子B；38、收集箱；39、清理机构；40、液压缸B；41、进水孔；42、活塞B；43、推拉杆；44、弹簧B；45、刮板；46、排水孔；47、三通。
具体实施方式
附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。
如图1、11所示，它包括摆板10、轴A12、固定座13、涡卷弹簧15、轴D25、齿轮D26、齿条27、活塞A28、弹簧A29、液压缸A30、单向阀34、漏斗35、篦子A36、篦子B37、清理机构39，其中如图1、2所示，摆板10绕安装于其上的轴A12的中心轴线摆动于桥体1桥面上，轴A12垂直于行车方向2；如图1、3所示，轴A12两端分别与两个固定座13旋转配合；轴A12的两端分别安装有若干对其复位的涡卷弹簧15；如图8所示，位于桥体1桥面一侧的排水槽3通过若干漏水孔A5与相邻的容纳槽A4连通，排水槽3通过安装槽7与容纳槽B6连通；如图5所示，安装槽7中安装有液压缸A30；如图5、10所示，液压缸A30的上表面的进水槽32处安装有喇叭漏斗35，且漏斗35位于排水槽3内；如图5、9所示，漏斗35的喇叭口上倾斜安装有篦子A36，当有大于篦子A36上孔的尺寸的沙子随雨水落于篦子A36上时，沙子会沿倾斜的篦子A36滚落至排水槽3内并经排水管排至地面，避免篦子A36被堵塞而影响液压缸A30内的进水；进水槽32内安装有单向阀34；如图5、10所示，液压缸A30位于排水槽3内的部分的下表面靠近安装槽7处开有若干与其内部相通的漏水孔C33；液压缸A30内水平滑动有活塞A28，与活塞A28中心处固连齿条27随活塞同步运动于容纳槽B6中；液压缸A30内安装有对活塞A28复位的弹簧A29；如图5、6、11所示，容纳槽B6内通过轴D25安装有与齿条27啮合的齿轮D26；轴A12与轴D25增速传动连接；如图1、5、9所示，排水槽3上覆盖有篦子B37。
如图1、3所示，桥面上排水槽3处安装有清理篦子B37上杂物的清理机构39；如图11、14所示，清理机构39被运动的活塞A28驱动；如图8所示，容纳槽A4用来承接收集清理机构39从篦子B37上清理下来的杂物。
如图12、13所示，上述清理机构39包括液压缸B40、进水孔41、活塞B42、推拉杆43、弹簧B44、刮板45，其中如图1、3所示，安装在桥面上的两个液压缸B40对称分布于相应排水槽3的两侧；如图12所示，每个液压缸B40内均水平滑动有活塞B42；如图3、13所示，两个活塞B42分别通过推拉杆43与滑动于篦子B37上表面的刮板45的两端固连；如图12、13所示，两个推拉杆43上分别嵌套有对刮板45复位的弹簧B44；如图12、14所示，两个液压缸B40上的进水孔41通过三通47与液压缸B40一端的出水孔31连通。
如图7所示，上述固定座13上与轴A12旋转配合的轴孔的内壁上沿轴A12中心轴线方向分布有若干环槽14；如图3、4所示，轴A12两端的若干涡卷弹簧15分别位于相应固定座13轴孔内壁上的若干环槽14内；如图4所示，涡卷弹簧15嵌套在轴A12上；涡卷弹簧15一端与轴A12连接，另一端与相应环槽14的内壁连接。环槽14为涡卷弹簧15提供容纳空间。
如图5、8所示，上述排水槽3底部为两个倾斜面，且两个倾斜面的最下端与漏水孔B8衔接，保证落入排水槽3内的雨水可以全部经底部的两个斜面进入漏水孔B8排至地面，避免排水槽3内积存雨水而导致雨水渗入桥体1造成桥体1损坏。如图5所示，排水槽3底部的漏水孔B8与安装在桥体1下方的排水管连接。
如图1、2所示，上述桥面上安装有衔接摆板10板端与桥面的楔形过渡板11，便于车辆的车轮在于摆板10相互作用时不会出现强烈的颠簸现象；摆板10上安装有轴A12的一端与过渡板11旋转配合；过渡板11上与摆板10配合处为内凹弧面，摆板10上与过渡板11配合处为外凸弧面；过渡板11上的内凹弧面的弧心轴线与摆板10上的外凸弧面的弧心轴线重合，使得过渡板11与摆板10之间的间隙较小，充分发挥过渡板11对车辆自桥面开始碾压摆板10的过渡作用。摆板10为楔形，较小摆板10板端与桥面的高度差，使得车辆离开摆板10时车辆轮胎不会从摆板10上突然落下而产生强烈颠簸现象。桥面上安装有与摆板10配合的弹性垫板9，且弹性垫板9位于摆板10的下方，保证被车轮碾压下落的摆板10不会与桥面发生撞击，避免下落摆板10对桥面产生破坏的同时防止两者相互撞击对摆板10的破坏，延长摆板10的使用寿命。
如图5、9所示，上述容纳槽内安装有收集箱38，收集箱38侧壁上的若干排水孔46分别与容纳槽侧壁上的若干漏水孔A5一一对应；篦子A36上的孔的尺寸小于漏水孔C33的尺寸。当从篦子B37上漏下的雨水混带着部分尺寸小于篦子A36上孔的尺寸的石子或砂砾经单向阀34进入液压缸A30中，最终在活塞A28复位后，尺寸小于篦子A36上孔的尺寸的石子或砂砾会随液压缸A30中的雨水经漏水孔C33排出液压缸A30。
如图1、11所示，上述轴A12上靠近排水槽3的一端上安装有扇形齿块16，扇形齿块16与安装在桥体1侧面的齿轮A17啮合；与桥体1侧面旋转配合的轴B19的一端位于容纳槽B6中；如图3、11所示，轴B19上安装有齿轮B18和带轮A20，带轮A20位于容纳槽B6内，齿轮B18位于桥体1侧面；齿轮B18与齿轮A17啮合；如图6、11所示，带轮B22和齿轮C24通过轴C23安装在容纳槽B6内，带轮B22通过同步带21与带轮A20传动连接；齿轮C24与齿轮D26啮合。扇形齿块16在一定程度上减小了其占据的空间。
如图5所示，上述弹簧A29一端与活塞A28连接，另一端与液压缸A30的内壁连接。
如图12所示，上述弹簧B44一端与刮板45连接，另一端与相应液压缸的端面连接。当液压缸内没有雨水时，如果车辆碾压摆板10，而导致活塞A28运动并压缩液压缸A30内的空气，一方面，标准气压下的空气较容易压缩；另一方面，由于弹簧B44处于拉伸状态，使得运动活塞A28继续进一步对液压缸A30内的空气进行压缩，运动的活塞A28基本不会通过压缩的空气带动两个活塞B42发生运动或发生微笑运动，从而保证在不下雨的时候车辆碾压摆板10时，运动的活塞A28不会驱动清理机构39运行。
如图11所示，上述扇形齿块16与齿轮A17的传动比小于1，齿轮A17与齿轮B18的传动比小于1，齿轮B18与带轮A20的直径比小于1，带轮A20与带轮B22的传动比小于1，带轮B22与齿轮C24的直径比小于1，齿轮C24与齿轮D26的传动比小于1，保证摆板10被车辆碾压后经过一系列传动驱动轴D25带动齿轮D26旋转的角速度得到成倍增加，使得快速旋转的齿轮D26可以通过齿条27带动活塞A28快速运动，快速运动的活塞A28快速驱动清理机构39对堆积于篦子B37上的杂物推入收集箱38内。
如图5所示，上述液压缸A30中若干漏水孔C33漏水的速度小于单向阀34向液压缸A30内注水的速度，保证液压缸A30内在下雨时可以存留雨水直至液压缸A30内的雨水灌满，进而保证活塞A28可以把液压缸A30内的的雨水经出水孔31、三通47和两个液压缸B40上的进水孔41进入两个液压缸B40并驱动清理机构39运行。
本发明中篦子B37上孔的尺寸大于篦子A36上的孔的尺寸。
本发明中的单向阀34采用现有技术。
本发明的工作流程：在初始状态，摆板10上翘，活塞A28位于安装槽7的范围内，两个活塞B42分别位于相应液压缸B40内靠近进水孔41处，刮板45底部与篦子B37表面接触且刮板45位于篦子B37上靠近两个液压缸B40的一端处。
非下雨天，排水槽3槽口的篦子B37上不存在杂物；沿桥面上的行车方向2行驶的车辆碾压摆板10时，摆板10瞬间摆至桥面并与弹性垫板9相互作用，弹性垫板9对摆板10与桥面的瞬间撞击形成缓冲；在摆板10下摆过程中，若干涡卷弹簧15被压缩并储能；摆板10通过轴A12带动扇形齿块16同步摆动；扇形齿块16通过与之啮合的齿轮A17带动齿轮B18旋转；齿轮B18通过轴B19带动带轮A20同步旋转；带轮A20通过同步带21带动带轮B22旋转，带轮B22通过轴C23带动齿轮C24旋转，齿轮C24通过与之啮合的齿轮D26带动齿条27向排水槽3方向水平运动；齿条27带动活塞A28同步运动，弹簧A29被压缩并储能；活塞A28瞬间越过若干漏水孔C33并挤压液压缸A30内的空气，由于清理机构39中的两个弹簧B44的存在加之标准大气压下的空气较易被压缩，所以液压缸A30内的空气被压缩并不会推动清理机构39中的两个活塞B42运动，弹簧B44被压缩并储能；两个活塞B42不会通过相应推拉杆43带动刮板45运动，清理机构39不运行。当车辆完全越过摆板10后，在若干涡卷弹簧15的复位作用下，轴A12带动摆板10瞬间回摆复位，同时轴A12带动扇形齿块16快速复位，扇形齿块16通过齿轮A17、齿轮B18、轴B19、带轮A20、同步带21、带轮B22、轴C23、齿轮C24、齿轮D26和齿条27带动活塞A28瞬间复位，弹簧A29释放能量并回复原状。
下雨天，桥面的积水携带大量的杂物向桥面一侧的排水槽3流动，随之雨水流入排水槽3，雨水携带的大量杂物被篦子B37阻挡于排水槽3外，防止杂物进入排水槽3对漏水孔B8形成堵塞而导致的桥面积水排放困难；经篦子B37流入排水槽3的雨水部分经篦子A36落入漏斗35内，并经单向阀34进入液压缸A30中，由于漏水孔C33的漏水速度小于单向阀34向液压缸A30内注水的速度，所以液压缸A30内快速充满雨水并在漏斗35内持续接收上方落下的雨水的同时持续保持水满状态；随着桥面的积水不断地流入排水槽3，篦子B37上逐渐堆积杂物。
当沿桥面上行车方向2高速行驶的车辆快速经过桥面时，车辆快速碾压摆板10，摆板10瞬间摆至桥面并与弹性垫板9相互作用，弹性垫板9对摆板10与桥面的瞬间撞击形成缓冲；在摆板10下摆过程中，摆板10通过轴A12带动扇形齿块16同步摆动；扇形齿块16通过与之啮合的齿轮A17带动齿轮B18旋转；齿轮B18通过轴B19带动带轮A20同步旋转；带轮A20通过同步带21带动带轮B22旋转，带轮B22通过轴C23带动齿轮C24旋转，齿轮C24通过与之啮合的齿轮D26带动齿条27快速向排水槽3方向水平运动；齿条27带动活塞A28快速同步运动，弹簧A29被压缩并储能；活塞A28快速越过若干漏水孔C33并把液压缸A30内的雨水经出水孔31压入两个液压缸B40中，两个液压缸B40中的活塞B42在雨水的推动下快速运动，两个活塞B42分别通过相应推拉杆43带动刮板45沿篦子B37的表面向篦子B37的另一端滑动，两个弹簧B44被拉伸并储能；刮板45在沿篦子B37表面滑动过程中把篦子B37上堆积的杂物推至篦子B37的另一端，杂物到达篦子B37的另一端后落入容纳槽A4内的收集箱38内；落入收集箱38内的杂物携带的部分雨水经收集箱38侧壁上的若干排水孔46和容纳槽侧壁上的若干漏水孔A5进入排水槽3内并经排水槽3排至地面，防止容纳槽A4或收集箱38内积存的酸性雨水渗入桥体1而导致桥体1膨胀或腐蚀。
在活塞A28越过漏水孔C33对液压缸A30内的雨水进行挤压过程中，单向阀34对液压缸A30内的雨水形成封闭，液压缸A30内的雨水不会经单向阀34反向流出液压缸A30，液压缸A30内的雨水被活塞A28压入两个液压缸B40内用来推动两个活塞B42运动；此时，经篦子A36落入漏斗35内的雨水暂时不在经单向阀34进入液压缸A30内。
当车辆完全越过摆板10后，在若干涡卷弹簧15的复位作用下，轴A12带动摆板10瞬间回摆复位，同时轴A12带动扇形齿块16快速复位，扇形齿块16通过齿轮A17、齿轮B18、轴B19、带轮A20、同步带21、带轮B22、轴C23、齿轮C24、齿轮D26和齿条27带动活塞A28瞬间复位，弹簧A29释放能量并回复原状。在活塞A28复位过程中，桥面上经篦子B37进入排水槽3中的雨水继续经篦子A36向漏斗35内注入，雨水经单向阀34向液压缸A30内继续注入，同时活塞A28的复位造成液压缸A30和两个液压杆B中形成部分真空，在大气压和两个弹簧B44的双重作用下，两个活塞B42快速复位；两个活塞B42分别通过相应推拉杆43同时带动刮板45快速复位。
只要有车辆通过桥面时，就会重复上述流程，清理机构39就会对排水槽3槽口处的篦子B37上的杂物反复进行清理，保证下雨时的排水槽3上的篦子B37保持清洁，保证桥面的积水快速经排水槽3排至地面。当雨停后，在活塞A28复位后，液压缸A30内的雨水经漏水孔C33排至排水槽3内。
综上所述，本发明的有益效果：本发明在下雨时可以对桥面上被流水携带的杂物堆积堵塞的排水槽3上篦子B37进行清理，保证排水槽3上篦子B37的畅通，使得桥面上的积水及时持续地经排水槽3上的篦子B37流入排水槽3并经排水管流至地面，避免高速行驶于桥面上的车辆发生打滑现象，有利于桥面的交通安全。另外，本发明中的清理机构39只有在下雨天才运行，清理机构39中刮板45的磨损程度有限，由于其磨损程度较小，所以其更换频次较少，维护成本较低。

Claims (5)

1.一种用于桥梁排水的装置，其特征在于：它包括摆板、轴A、固定座、涡卷弹簧、轴D、齿轮D、齿条、活塞A、弹簧A、液压缸A、单向阀、漏斗、篦子A、篦子B、清理机构，其中摆板绕安装于其上的轴A的中心轴线摆动于桥体桥面上，轴A垂直于行车方向；轴A两端分别与两个固定座旋转配合；轴A的两端分别安装有若干对其复位的涡卷弹簧；位于桥体桥面一侧的排水槽通过若干漏水孔A与相邻的容纳槽A连通，排水槽通过安装槽与容纳槽B连通；安装槽中安装有液压缸A；液压缸A的上表面的进水槽处安装有喇叭漏斗，且漏斗位于排水槽内；漏斗的喇叭口上倾斜安装有篦子A；进水槽内安装有单向阀；液压缸A位于排水槽内的部分的下表面靠近安装槽处开有若干与其内部相通的漏水孔C；液压缸A内水平滑动有活塞A，与活塞A中心处固连齿条随活塞同步运动于容纳槽B中；液压缸A内安装有对活塞A复位的弹簧A；容纳槽B内通过轴D安装有与齿条啮合的齿轮D；轴A与轴D增速传动连接；排水槽上覆盖有篦子B；桥面上排水槽处安装有清理篦子B上杂物的清理机构；清理机构被运动的活塞A驱动；上述清理机构包括液压缸B、进水孔、活塞B、推拉杆、弹簧B、刮板，其中安装在桥面上的两个液压缸B对称分布于相应排水槽的两侧；每个液压缸B内均水平滑动有活塞B；两个活塞B分别通过推拉杆与滑动于篦子B上表面的刮板的两端固连；两个推拉杆上分别嵌套有对刮板复位的弹簧B；两个液压缸B上的进水孔通过三通与液压缸B一端的出水孔连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁排水的装置，其特征在于：上述固定座上与轴A旋转配合的轴孔的内壁上沿轴A中心轴线方向分布有若干环槽；轴A两端的若干涡卷弹簧分别位于相应固定座轴孔内壁上的若干环槽内；涡卷弹簧嵌套在轴A上；涡卷弹簧一端与轴A连接，另一端与相应环槽的内壁连接。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种用于桥梁排水的装置，其特征在于：上述排水槽底部为两个倾斜面，且两个倾斜面的最下端与漏水孔B衔接；排水槽底部的漏水孔B与安装在桥体下方的排水管连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于桥梁排水的装置，其特征在于：上述桥面上安装有衔接摆板板端与桥面的楔形过渡板；摆板上安装有轴A的一端与过渡板旋转配合；过渡板上与摆板配合处为内凹弧面，摆板上与过渡板配合处为外凸弧面；过渡板上的内凹弧面的弧心轴线与摆板上的外凸弧面的弧心轴线重合；摆板为楔形；桥面上安装有与摆板配合的弹性垫板，且弹性垫板位于摆板的下方。
5.一种桥梁排水的方法，其特征在于采用了权利要求4所述的一种用于桥梁排水的装置，所述排水方法为：在初始状态，摆板（10）上翘，活塞（A28）位于安装槽（7）的范围内，两个活塞（B42）分别位于相应液压缸（B40）内靠近进水孔（41）处，刮板（45）底部与篦子（B37）表面接触且刮板（45）位于篦子（B37）上靠近两个液压缸（B40）的一端处；非下雨天，排水槽（3）槽口的篦子（B37）上不存在杂物；沿桥面上的行车方向（2）行驶的车辆碾压摆板（10）时，摆板（10）瞬间摆至桥面并与弹性垫板（9）相互作用，弹性垫板（9）对摆板（10）与桥面的瞬间撞击形成缓冲；在摆板（10）下摆过程中，若干涡卷弹簧（15）被压缩并储能；摆板（10）通过轴（A12）带动扇形齿块（16）同步摆动；扇形齿块（16）通过与之啮合的齿轮（A17）带动齿轮（B18）旋转；齿轮（B18）通过轴（B19）带动带轮（A20）同步旋转；带轮（A20）通过同步带（21）带动带轮（B22）旋转，带轮（B22）通过轴（C23）带动齿轮（C24）旋转，齿轮（C24）通过与之啮合的齿轮（D26）带动齿条（27）向排水槽（3）方向水平运动；齿条（27）带动活塞（A28）同步运动，弹簧（A29）被压缩并储能；活塞（A28）瞬间越过若干漏水孔（C33）并挤压液压缸（A30）内的空气，由于清理机构（39）中的两个弹簧（B44）的存在加之标准大气压下的空气较易被压缩，所以液压缸（A30）内的空气被压缩并不会推动清理机构（39）中的两个活塞（B42）运动，弹簧（B44）被压缩并储能；两个活塞（B42）不会通过相应推拉杆（43）带动刮板（45）运动，清理机构（39）不运行；当车辆完全越过摆板（10）后，在若干涡卷弹簧（15）的复位作用下，轴（A12）带动摆板（10）瞬间回摆复位，同时轴（A12）带动扇形齿块（16）快速复位，扇形齿块（16）通过齿轮（A17）、齿轮（B18）、轴（B19）、带轮（A20）、同步带（21）、带轮（B22）、轴（C23）、齿轮（C24）、齿轮（D26）和齿条（27）带动活塞（A28）瞬间复位，弹簧（A29）释放能量并回复原状；下雨天，桥面的积水携带大量的杂物向桥面一侧的排水槽（3）流动，随之雨水流入排水槽（3），雨水携带的大量杂物被篦子（B37）阻挡于排水槽（3）外，防止杂物进入排水槽（3）对漏水孔（B8）形成堵塞而导致的桥面积水排放困难；经篦子（B37）流入排水槽（3）的雨水部分经篦子（A36）落入漏斗（35）内，并经单向阀（34）进入液压缸（A30）中，由于漏水孔（C33）的漏水速度小于单向阀（34）向液压缸（A30）内注水的速度，所以液压缸（A30）内快速充满雨水并在漏斗（35）内持续接收上方落下的雨水的同时持续保持水满状态；随着桥面的积水不断地流入排水槽（3），篦子（B37）上逐渐堆积杂物；当沿桥面上行车方向（2）高速行驶的车辆快速经过桥面时，车辆快速碾压摆板（10），摆板（10）瞬间摆至桥面并与弹性垫板（9）相互作用，弹性垫板（9）对摆板（10）与桥面的瞬间撞击形成缓冲；在摆板（10）下摆过程中，摆板（10）通过轴（A12）带动扇形齿块（16）同步摆动；扇形齿块（16）通过与之啮合的齿轮（A17）带动齿轮（B18）旋转；齿轮（B18）通过轴（B19）带动带轮（A20）同步旋转；带轮（A20）通过同步带（21）带动带轮（B22）旋转，带轮（B22）通过轴（C23）带动齿轮（C24）旋转，齿轮（C24）通过与之啮合的齿轮（D26）带动齿条（27）快速向排水槽（3）方向水平运动；齿条（27）带动活塞（A28）快速同步运动，弹簧（A29）被压缩并储能；活塞（A28）快速越过若干漏水孔（C33）并把液压缸（A30）内的雨水经出水孔（31）压入两个液压缸（B40）中，两个液压缸（B40）中的活塞（B42）在雨水的推动下快速运动，两个活塞（B42）分别通过相应推拉杆（43）带动刮板（45）沿篦子（B37）的表面向篦子（B37）的另一端滑动，两个弹簧（B44）被拉伸并储能；刮板（45）在沿篦子（B37）表面滑动过程中把篦子（B37）上堆积的杂物推至篦子（B37）的另一端，杂物到达篦子（B37）的另一端后落入容纳槽（A4）内的收集箱（38）内；落入收集箱（38）内的杂物携带的部分雨水经收集箱（38）侧壁上的若干排水孔（46）和容纳槽侧壁上的若干漏水孔（A5）进入排水槽（3）内并经排水槽（3）排至地面，防止容纳槽（A4）或收集箱（38）内积存的酸性雨水渗入桥体（1）而导致桥体（1）膨胀或腐蚀；在活塞（A28）越过漏水孔（C33）对液压缸（A30）内的雨水进行挤压过程中，单向阀（34）对液压缸（A30）内的雨水形成封闭，液压缸（A30）内的雨水不会经单向阀（34）反向流出液压缸（A30），液压缸（A30）内的雨水被活塞（A28）压入两个液压缸（B40）内用来推动两个活塞（B42）运动；此时，经篦子（A36）落入漏斗（35）内的雨水暂时不在经单向阀（34）进入液压缸（A30）内；当车辆完全越过摆板（10）后，在若干涡卷弹簧（15）的复位作用下，轴（A12）带动摆板（10）瞬间回摆复位，同时轴（A12）带动扇形齿块（16）快速复位，扇形齿块（16）通过齿轮（A17）、齿轮（B18）、轴（B19）、带轮（A20）、同步带（21）、带轮（B22）、轴（C23）、齿轮（C24）、齿轮（D26）和齿条（27）带动活塞（A28）瞬间复位，弹簧（A29）释放能量并回复原状；在活塞（A28）复位过程中，桥面上经篦子（B37）进入排水槽（3）中的雨水继续经篦子（A36）向漏斗（35）内注入，雨水经单向阀（34）向液压缸（A30）内继续注入，同时活塞（A28）的复位造成液压缸（A30）和两个液压杆（B）中形成部分真空，在大气压和两个弹簧（B44）的双重作用下，两个活塞（B42）快速复位；两个活塞（B42）分别通过相应推拉杆（43）同时带动刮板（45）快速复位；只要有车辆通过桥面时，就会重复上述流程，清理机构（39）就会对排水槽（3）槽口处的篦子（B37）上的杂物反复进行清理，保证下雨时的排水槽（3）上的篦子（B37）保持清洁，保证桥面的积水快速经排水槽（3）排至地面；当雨停后，在活塞（A28）复位后，液压缸（A30）内的雨水经漏水孔（C33）排至排水槽（3）内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112600510A (zh) * 2020-12-16 2021-04-02 张晓林 一种具有自清洁的太阳能光伏板

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