CN112376410B - 一种自平衡式防落梁支座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及桥梁领域，提供了一种自平衡式防落梁支座，包括：固定座，固定座设置在桥梁基座的顶部，固定座的顶部开有滑槽,滑槽的侧壁上开有容纳槽；升降柱，升降柱包括升降柱本体，升降柱本体的下端设置在滑槽内，升降柱本体的上端开有沿横向贯穿的插槽，升降柱本体的下端形成有延伸部，延伸部位于容纳槽内；第一弹簧，第一弹簧具有两个、且分别设置在两个容纳槽内；两个支撑机构，两个支撑机构均设置在固定座的顶部、且分别位于升降柱的两侧，支撑机构包括转动轴、L型杆、第一齿条和光电传感器；第一齿条固定安装在升降柱上，光电传感器用于检测L型杆的位置；以及发射器和控制器。本发明提供的一种自平衡式防落梁支座，具备防落梁功能。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁领域，具体公开了一种自平衡式防落梁支座。
背景技术
桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物。为适应现代高速发展的交通行业，桥梁亦引申为跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物。
当发生地震时，桥梁会受到较大的冲击力，容易出现落梁事故，而现有的桥梁支座往往只起着支撑作用，缺少防落梁功能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自平衡式防落梁支座，使其具备防落梁功能。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自平衡式防落梁支座，设置在桥梁基座上、且位于支撑柱的一侧，包括：
固定座，所述固定座固定设置在所述桥梁基座的顶部，所述固定座的顶部开有向下延伸的滑槽,所述滑槽的中部的两侧的侧壁上均开有容纳槽；
升降柱，所述升降柱包括升降柱本体，所述升降柱本体沿纵向设置，所述升降柱本体的下端设置在所述滑槽内、且与所述滑槽的槽壁滑动连接，所述升降柱本体的上端开有沿横向贯穿的插槽，所述升降柱本体的顶部固定设置有支撑块，所述支撑块的顶部开有向下延伸的限位槽，所述限位槽的大小与桥梁的大小相适应，所述升降柱本体的下端的两侧的侧壁上均形成有延伸部，所述延伸部位于所述容纳槽内；
第一弹簧，所述第一弹簧具有两个、且分别设置在两个所述容纳槽内，所述第一弹簧使得所述容纳槽内的所述延伸部具有向上运动的趋势；
两个支撑机构，两个所述支撑机构均设置在所述固定座的顶部、且分别位于所述升降柱的两侧，所述支撑机构包括转动轴、L型杆、第一齿条和光电传感器，所述转动轴沿横向设置在所述固定座的顶部、且两端均与所述固定座转动连接，所述转动轴上固定安装有第一齿轮，所述L型杆的第一端与所述转动轴固定连接，所述L型杆的第二端可伸入至所述插槽内；所述第一齿条沿纵向固定安装在所述升降柱上、且与所述第一齿轮啮合，所述光电传感器安装在所述固定座的顶部、用于检测所述L型杆的位置；以及发射器和控制器，所述发射器和所述控制器均安装在所述固定座的顶部，所述发射器和所述光电传感器均与所述控制器电连接。
进一步地，所述插槽的大小大于所述L型杆的第二端的大小。
进一步地，每根所述L型杆的第二端上均设置有连接块，所述连接块与所述L型杆的第二端滑动连接，所述连接块上安装有磁体。
进一步地，所述支撑机构还包括设置在所述L型杆下方的支撑组件，所述支撑组件包括导向杆、滑块、活动杆和第二弹簧，所述导向杆沿横向设置在所述固定座的上方、且两端均与所述固定座固定连接，所述滑块设置在所述导向杆上、且与所述导向杆滑动连接，所述活动杆的第一端与所述L型杆的底部铰接，所述活动杆的第二端与所述滑块铰接，所述第二弹簧套设在所述导向杆上、且使得所述滑块具有远离所述升降柱的趋势。
进一步地，所述自平衡式防落梁支座具有两个、且分别位于所述支撑柱的两侧。
进一步地，还包括设置在所述滑槽底部的充气机构，所述充气机构包括缸体、第一物质、盒体、传送带、第二齿条和电机，所述缸体固定安装在所述滑槽的底部、且敞口方向向上设置，所述第一物质设置在所述缸体的底部，所述盒体具有多个，多个所述盒体均沿横向间隔设置在所述缸体内、且敞口方向均向上设置，每个所述盒体内均装有第二物质，所述第二物质与所述第一物质接触时能够产生气体，每个所述盒体均通过转动杆与所述缸体的内壁转动连接，每根所述转动杆上均安装有第二齿轮，所述传送带沿横向设置在所述缸体内，所述第二齿条固定安装在所述传送带上、且可分别与每个所述第二齿轮啮合，所述电机安装在所述缸体内、用于驱动所述传送带工作，所述电机与所述控制器电连接。
进一步地，所述第一物质为水，所述第二物质为过氧化钠。
本方案的工作原理及有益效果在于：本发明提供的一种自平衡式防落梁支座，当桥梁的重心发生偏移时，某一侧的自平衡式防落梁支座就会受到较大的重力，进而使得升降柱向下移动。升降柱在向下移动时，在第一齿轮和第一齿条的作用下，L型杆的第二端就会插入到升降柱上的插槽内，以阻止升降柱和桥梁的进一步下落，同时发射器向维修中心发射信息，表示此处的桥梁存在落梁风险，需要尽快维修。维修人员在维修时，还可以通过控制传送带的工作，在第二齿轮和第二齿条的作用下，盒体会发生翻转，盒体内的第二物质落入到缸体的底部、并与缸体内的第一物质发生反应，反应产生的气体会对升降柱起到提升作用、直至升降柱复原到初始位置，桥梁复原到原来的初始水平高度，从而达到自动平衡复原的效果，以方便维修人员的后续工作。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
图1为本发明的正视结构示意图；
图2为自平衡式防落梁支座的立体结构示意图；
图3为图2中A部的放大结构示意图；
图4为自平衡式防落梁支座的正视结构示意图；
图5为自平衡式防落梁支座的内部剖面结构示意图；
图6为图5中B部的放大结构示意图；
图7为图5中C部的放大结构示意图。
附图中标记如下：10-桥梁基座、11-支撑柱、20-自平衡式防落梁支座、30--固定座、31-滑槽、32-容纳槽、40-升降柱、41-升降柱本体、411-插槽、42-延伸部、43-支撑块、44-限位槽、50-第一弹簧、60-支撑机构、61-转动轴、62-L型杆、63-第一齿条、64-光电传感器、65-第一齿轮、66-连接块、67-磁体、70-发射器、71-控制器、80-支撑组件、81-导向杆、82-滑块、83-活动杆、84-第二弹簧、90-充气机构、91-缸体、92-第一物质、93-盒体、94-传送带、95-第二齿条、96-转动杆、97-第二齿轮。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：现有技术中，桥梁基座10通过支撑柱11对桥梁100进行支撑。如图1-7所示，本发明提供一种自平衡式防落梁支座20，设置在桥梁基座10上、且位于支撑柱11的一侧，包括固定座30、升降柱40、第一弹簧50、支撑机构60、发射器70和控制器71。
固定座30固定安装在桥梁基座10的顶部，固定座30的顶部开有向下延伸的滑槽31,滑槽31的中部的两侧的侧壁上均开有一个容纳槽32。
升降柱40包括升降柱本体41。升降柱本体41沿纵向设置，升降柱本体41的下端设置在滑槽31内、且与滑槽31的槽壁滑动连接，升降柱本体41的上端开有沿横向贯穿的插槽411。升降柱本体41的顶部固定安装有支撑块43，支撑块43的顶部开有向下延伸的限位槽44，限位槽44的大小与桥梁100的大小相适应。升降柱本体41的下端的两侧的侧壁上均形成有延伸部42，延伸部42位于容纳槽32内。
第一弹簧50具有两个、且分别沿纵向设置在两个容纳槽32内，第一弹簧50的第一端容纳槽32的底部连接，第一弹簧50的第二端与延伸部42的底部连接，第一弹簧50使得延伸部42具有向上运动的趋势。
支撑机构60具有两个，两个支撑机构60均设置在固定座30的顶部、且分别位于升降柱40的两侧。具体地，支撑机构60包括转动轴61、L型杆62、第一齿条63和光电传感器64。转动轴61沿横向设置在固定座30的顶部、且两端均与固定座30转动连接，转动轴61上固定安装有第一齿轮65。L型杆62的第一端与转动轴61固定连接，L型杆62的第二端绕转动轴61旋转后可伸入至插槽411内。第一齿条63沿纵向固定安装在升降柱40上、且与第一齿轮65啮合。光电传感器64安装在固定座30的顶部、用于检测L型杆62的位置。
发射器70和控制器71均安装在固定座30的顶部，发射器70和光电传感器64均与控制器71电连接。
初始状态下，自平衡式防落梁支座20配合支撑柱11一起使用。自平衡式防落梁支座20通过两个第一弹簧50提供的作用力以对桥梁100进行辅助支撑。
当发生地震、振动或撞击等情况时，桥梁100的重心会发生偏移，某一侧的自平衡式防落梁支座20就会受到较大的重力，进而使得升降柱40向下移动。升降柱40在向下移动时，由于第一齿轮65和第一齿条63是啮合的，因此L型杆62的第二端就会插入到升降柱40上的插槽411内，以阻止升降柱40和桥梁100的进一步下落，起到防落梁的功能。同时发射器70向维修中心发射信息，表示此处的桥梁100存在落梁风险，需要尽快维修。
在一个实施例中，插槽411的大小大于L型杆62的第二端的大小。这样的尺寸设计能够使得L型杆62的第二端插入到升降柱40上的插槽411内后，升降柱40还会继续向下移动一定的距离才会与插槽411的顶壁接触，从而使得L型杆62在绕转动轴61旋转时不会与插槽411的槽壁发生直接接触，旋转完成后才会与插槽411的顶壁接触，这样能够使得L型杆62的旋转过程更加顺畅。
在一个实施例中，每根L型杆62的第二端上均设置有连接块66，连接块66与L型杆62的第二端滑动连接，连接块66上安装有磁体67。当两根L型杆62的旋转动作完成后，其连接块66上的磁体67会互相吸引，进而使得连接块66在L型杆62上滑动、直至两块磁体67贴合在一起。这时两根L型杆62就在两块磁体67的作用下成为一个整体，更加稳固，进一步有效地阻止升降柱40和桥梁100的下落。
在一个实施例中，支撑机构60还包括设置在L型杆62下方的支撑组件80。具体地，支撑组件80包括导向杆81、滑块82、活动杆83和第二弹簧84。导向杆81沿横向设置在固定座30的上方、且两端均与固定座30固定连接。滑块82设置在导向杆81上、且与导向杆81滑动连接。活动杆83的第一端与L型杆62的底部铰接，活动杆83的第二端与滑块82铰接。第二弹簧84套设在导向杆81上，第二弹簧84的第一端与固定座30的顶部连接，第二弹簧84的第二端与滑块82连接，第二弹簧84使得滑块82具有远离升降柱40的趋势。
初始状态下，滑块82靠近升降柱40。由于第一齿条63和第二齿条95的啮合作用，第二弹簧84处于压缩状态。当L型杆62旋转时，活动杆83和第二弹簧84会带动滑块82在导向杆81上向着远离升降柱40的方向移动。最终L型杆62完成旋转时，活动杆83、导向杆81和L型杆62之间会形成一个稳定的三角形结构，从而进一步有效地阻止升降柱40和桥梁100的进下落。
在一个实施例中，自平衡式防落梁支座20具有两个、且分别位于支撑柱11的两侧，对桥梁100的两侧都起到防落梁的功能。
在一个实施例中，还包括设置在滑槽31底部的充气机构90。具体地，充气机构90包括缸体91、第一物质92、盒体93、传送带94、第二齿条95和电机(附图未示出)。缸体91固定安装在滑槽31的底部、且敞口方向向上设置，第一物质92设置在缸体91的底部。盒体93具有多个，多个盒体93均沿横向间隔设置在缸体91内、且敞口方向均向上设置，每个盒体93内均装有第二物质，第二物质与第一物质92接触时能够产生一定量的气体。每个盒体93均通过转动杆96与缸体91的内壁转动连接，每根转动杆96上均安装有第二齿轮97。传送带94沿横向设置在缸体91内，第二齿条95固定安装在传送带94上、且可分别与每个第二齿轮97啮合。电机安装在缸体91内、用于驱动传送带94工作，电机与控制器71电连接。
维修人员在维修时，可以通过控制传送带94来带动第二齿条95的移动。第二齿条95在移动的过程中，会带动最先接触到的第二齿轮97转动，进而使得对应的盒体93发生翻转，该盒体93内的第二物质就会落入到缸体91的底部、并与缸体91底部的第一物质92发生反应，反应产生的气体会对升降柱40起到提升作用、直至升降柱40复原到初始位置，桥梁100复原到原来的初始水平高度，从而达到自动平衡复原的效果，以方便维修人员的后续工作。
值得说明的是，由于升降柱40与滑槽31的槽壁之间存在一定的间隙，因此反应产生的气体会逐渐从该间隙内散失。因此每间隔一段时间后，传送带94就需要工作一次，使得第二齿条95与后续的第二齿轮97依次接触,其它盒体93就会依次发生翻转，保证反应的持续进行，维持产生的气体对升降柱40的提升作用，直至维修工作完成。
在一个实施例中，第一物质92优选为水，第二物质优选为过氧化钠，两种物质都非常常见，便于获取、且成本低。过氧化钠与水接触时产生氧气，氧气不易溶于水、便于排出。
另外，该反应是放热反应，放出的热量会使得气体膨胀，这样一方面能够进一步保证气体对升降柱40的提升作用，另一方面还能够减少过氧化钠的用量。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。
Claims (6)
1.一种自平衡式防落梁支座，设置在桥梁基座上、且位于支撑柱的一侧，其特征在于：包括：
固定座，所述固定座固定设置在所述桥梁基座的顶部，所述固定座的顶部开有向下延伸的滑槽,所述滑槽的中部的两侧的侧壁上均开有容纳槽；
升降柱，所述升降柱包括升降柱本体，所述升降柱本体沿纵向设置，所述升降柱本体的下端设置在所述滑槽内、且与所述滑槽的槽壁滑动连接，所述升降柱本体的上端开有沿横向贯穿的插槽，所述升降柱本体的顶部固定设置有支撑块，所述支撑块的顶部开有向下延伸的限位槽，所述限位槽的大小与桥梁的大小相适应，所述升降柱本体的下端的两侧的侧壁上均形成有延伸部，所述延伸部位于所述容纳槽内；
第一弹簧，所述第一弹簧具有两个、且分别设置在两个所述容纳槽内，所述第一弹簧使得所述容纳槽内的所述延伸部具有向上运动的趋势；
两个支撑机构，两个所述支撑机构均设置在所述固定座的顶部、且分别位于所述升降柱的两侧，所述支撑机构包括转动轴、L型杆、第一齿条和光电传感器，所述转动轴沿横向设置在所述固定座的顶部、且两端均与所述固定座转动连接，所述转动轴上固定安装有第一齿轮，所述L型杆的第一端与所述转动轴固定连接，所述L型杆的第二端可伸入至所述插槽内；所述第一齿条沿纵向固定安装在所述升降柱上、且与所述第一齿轮啮合，所述光电传感器安装在所述固定座的顶部、用于检测所述L型杆的位置；以及发射器和控制器，所述发射器和所述控制器均安装在所述固定座的顶部，所述发射器和所述光电传感器均与所述控制器电连接；
每根所述L型杆的第二端上均设置有连接块，所述连接块与所述L型杆的第二端滑动连接，所述连接块上安装有磁体。
2.根据权利要求1所述的自平衡式防落梁支座，其特征在于：所述插槽的大小大于所述L型杆的第二端的大小。
3.根据权利要求1所述的自平衡式防落梁支座，其特征在于：所述支撑机构还包括设置在所述L型杆下方的支撑组件，所述支撑组件包括导向杆、滑块、活动杆和第二弹簧，所述导向杆沿横向设置在所述固定座的上方、且两端均与所述固定座固定连接，所述滑块设置在所述导向杆上、且与所述导向杆滑动连接，所述活动杆的第一端与所述L型杆的底部铰接，所述活动杆的第二端与所述滑块铰接，所述第二弹簧套设在所述导向杆上、且使得所述滑块具有远离所述升降柱的趋势。
4.根据权利要求1所述的自平衡式防落梁支座，其特征在于：所述自平衡式防落梁支座具有两个、且分别位于所述支撑柱的两侧。
5.根据权利要求1所述的自平衡式防落梁支座，其特征在于：还包括设置在所述滑槽底部的充气机构，所述充气机构包括缸体、第一物质、盒体、传送带、第二齿条和电机，所述缸体固定安装在所述滑槽的底部、且敞口方向向上设置，所述第一物质设置在所述缸体的底部，所述盒体具有多个，多个所述盒体均沿横向间隔设置在所述缸体内、且敞口方向均向上设置，每个所述盒体内均装有第二物质，所述第二物质与所述第一物质接触时能够产生气体，每个所述盒体均通过转动杆与所述缸体的内壁转动连接，每根所述转动杆上均安装有第二齿轮，所述传送带沿横向设置在所述缸体内，所述第二齿条固定安装在所述传送带上、且可分别与每个所述第二齿轮啮合，所述电机安装在所述缸体内、用于驱动所述传送带工作，所述电机与所述控制器电连接。
6.根据权利要求5所述的自平衡式防落梁支座，其特征在于：所述第一物质为水，所述第二物质为过氧化钠。
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