CN112663639A - 一种主动型边坡支护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动型边坡支护系统，包括支护网、主动型旋转阻尼装置和连接于支护网与主动型旋转阻尼装置之间的牵引绳；主动型旋转阻尼装置包括第一锚杆、第二锚杆、转动连接于第一锚杆上的主动轴和转动连接于第二锚杆上的从动轴、用于将动力从主动轴向从动轴传递的无级变速器和用于对从动轴施加阻尼作用的磁流变液阻尼器；主动轴上固定有用于缠绕牵引绳的绞盘；无级变速器包括安装于主动轴的主动锥盘、安装于从动轴的从动锥盘和连接于主动锥盘与从动锥盘之间的皮带；主动锥盘由压紧弹簧Ⅰ提供预压力；从动锥盘由压紧弹簧Ⅱ提供预压力；压紧弹簧Ⅱ由形状记忆合金制作；本主动型边坡支护系统，一方面能够对支护网形成保护，另一方面能够确保支护的效果。

Description

一种主动型边坡支护系统

技术领域

本发明属于建筑工程领域，具体涉及一种主动型边坡支护系统。

背景技术

随着众多大型建设项目的兴起与推进，全国各地的人造边坡越来越普遍，边坡落石治理也日趋突出与迫切。针对边坡落石治理，当前主要有两种方法，一是边坡主动防护系统，其将以钢丝绳网为主的各类柔性网覆盖包裹在所需防护边坡表面，以限制坡面岩体的风化剥落及崩塌，或将落石控制在小范围内运动。另一种则为边坡被动防护系统，其由高强度金属格栅网、环形金属网、拉锚绳、钢柱、钢柱基座等构成防护区域的面屏障，将边坡落石拦截在支护网的底脚处。现有的支护网一般通过牵引绳来连接于固定锚杆，容易导致支护网过载破裂。

因此，需要一种主动型边坡支护系统，一方面能够对支护网形成保护，另一方面能够确保支护的效果。

发明内容

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种主动型边坡支护系统，包括支护网、主动型旋转阻尼装置和连接于所述支护网与主动型旋转阻尼装置之间的牵引绳；

所述主动型旋转阻尼装置包括第一锚杆、第二锚杆、转动连接于所述第一锚杆上的主动轴和转动连接于所述第二锚杆上的从动轴、用于将动力从主动轴向从动轴传递的无级变速器和用于对所述从动轴施加阻尼作用的磁流变液阻尼器；所述主动轴上固定有用于缠绕牵引绳的绞盘；

所述无级变速器包括安装于主动轴的主动锥盘、安装于从动轴的从动锥盘和连接于所述主动锥盘与从动锥盘之间的皮带；所述主动锥盘由压紧弹簧Ⅰ提供预压力；所述从动锥盘由压紧弹簧Ⅱ提供预压力；所述压紧弹簧Ⅱ由形状记忆合金制作；

所述磁流变液阻尼器包括固定于从动轴的螺旋叶片、固定于所述第二锚杆顶部并外套于所述螺旋叶片的筒状壳体、填充于所述筒状壳体内的磁流变液和缠绕于所述筒状壳体外的励磁线圈；所述螺旋叶片上分布有阻尼孔；

进一步，还包括直流发电机，所述直流发电机的转轴通过带传动机构接受所述主动轴的转动动力；所述直流电机的电能输出端通过导线电连接于压紧弹簧Ⅱ和励磁线圈；

进一步，所述第一锚杆的顶部固定有轴承座Ⅰ；所述轴承座Ⅰ上安装有用于支承主动轴转动的推力轴承Ⅰ和圆锥滚子轴承Ⅰ；所述筒状壳体内底部安装有用于支撑从动轴转动的推力轴承Ⅱ；所述筒状壳体顶部设有轴承座Ⅱ并通过轴承座Ⅱ安装用于支承从动轴转动的圆锥滚子轴承Ⅱ。

进一步，所述主动锥盘包括以轴向滑动周向传动的方式安装于主动轴的主动上锥盘和主动下锥盘；所述主动轴上固定有弹簧座；所述压紧弹簧Ⅰ压紧于所述弹簧座与主动下锥盘之间；所述主动轴设有用于对主动上锥盘的向上滑动进行限位的限位卡环。

进一步，所述从动锥盘包括以轴向滑动周向传动的方式安装于从动轴的从动上锥盘和从动下锥盘；所述从动轴固定有轴承座Ⅲ，所述轴承座Ⅲ通过推力轴承Ⅲ支承从动下锥盘；所述从动轴上端设有限位卡环Ⅱ；所述压紧弹簧Ⅱ上下两端分别通过推力轴承压紧卡环Ⅱ和从动上锥盘。

本发明的有益效果为：当边坡岩土落石作用于支护网通过拉索带动主动轴旋转较快时，发电机产生的电流提高，对励磁线圈的通电电流增大，从而提高磁流变液阻尼器的阻尼作用；另一方面，当压紧弹簧Ⅱ通电加热时，其采用形状记忆合金制作，使其在加热时能够收缩，从动锥盘的预压力减小，压紧弹簧Ⅰ将推动主动锥盘收缩，而从动锥盘张开，此时无级变速器的增速比增大，进一步提高阻尼作用。本支护系统的支护网的牵引绳缠绕于旋转阻尼器，由于牵引绳非连接于固定点位，因此可保护支护网；另一方面，当支护网受到的外界作用较大导致牵引绳拉动速度较快时，阻尼装置能够提供更大的阻尼力，确保支护效果。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明的使用示意图；

图2为本发明的主动型旋转阻尼装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1、2所示，本实施例的主动型边坡支护系统包括支护网、主动型旋转阻尼装置和连接于所述支护网与主动型旋转阻尼装置之间的牵引绳；

所述主动型旋转阻尼装置包括第一锚杆9、第二锚杆10、转动连接于所述第一锚杆9上的主动轴1和转动连接于所述第二锚杆10上的从动轴17、用于将动力从主动轴1向从动轴17传递的无级变速器和用于对所述从动轴17施加阻尼作用的磁流变液阻尼器；所述主动轴1上固定有用于缠绕牵引绳的绞盘2；

所述无级变速器包括安装于主动轴1的主动锥盘3、安装于从动轴17的从动锥盘13和连接于所述主动锥盘3与从动锥盘13之间的皮带4；所述主动锥盘3由压紧弹簧Ⅰ5提供预压力；所述从动锥盘13由压紧弹簧Ⅱ16提供预压力；所述压紧弹簧Ⅱ16由形状记忆合金制作；

所述磁流变液阻尼器包括固定于从动轴17的螺旋叶片18、固定于所述第二锚杆10顶部并外套于所述螺旋叶片18的筒状壳体11、填充于所述筒状壳体11内的磁流变液和缠绕于所述筒状壳体11外的励磁线圈12；所述螺旋叶片18上分布有阻尼孔；筒状壳体11内部应形成密闭空间，螺旋叶片18随从动轴17转动时，将推动磁流变液通过阻尼孔流动，从而对从动轴17形成阻尼力；磁流变液的粘度可以通过励磁线圈12的磁场强度控制。

本实施例中，还包括直流发电机8，所述直流发电机8的转轴通过带传动机构7接受所述主动轴1的转动动力；所述直流电机的电能输出端通过导线电连接于压紧弹簧Ⅱ16和励磁线圈12；当主动轴1旋转较快时，对励磁线圈12的通电电流增大，从而提高磁流变液阻尼器的阻尼作用；另一方面，当压紧弹簧Ⅱ16通电加热时，其采用形状记忆合金制作，使其在加热时能够收缩，从动锥盘13的预压力减小，压紧弹簧Ⅰ5将推动主动锥盘3收缩，而从动锥盘13张开，此时无级变速器的增速比增大，进一步提高阻尼作用。

本实施例中，所述第一锚杆9的顶部固定有轴承座Ⅰ；所述轴承座Ⅰ上安装有用于支承主动轴1转动的推力轴承Ⅰ和圆锥滚子轴承Ⅰ；所述筒状壳体11内底部安装有用于支撑从动轴17转动的推力轴承Ⅱ(图中未示出)；所述筒状壳体11顶部设有轴承座Ⅱ并通过轴承座Ⅱ安装用于支承从动轴17转动的圆锥滚子轴承Ⅱ。

本实施例中，所述主动锥盘3包括以轴向滑动周向传动的方式(如采用花键配合)安装于主动轴1的主动上锥盘和主动下锥盘；所述主动轴1上固定有弹簧座6；所述压紧弹簧Ⅰ5压紧于所述弹簧座6与主动下锥盘之间；所述主动轴1设有用于对主动上锥盘的向上滑动进行限位的限位卡环。

本实施例中，所述从动锥盘13包括以轴向滑动周向传动的方式安装于从动轴17的从动上锥盘和从动下锥盘；所述从动轴17固定有轴承座Ⅲ，所述轴承座Ⅲ通过推力轴承Ⅲ支承从动下锥盘；所述从动轴17上端设有限位卡环Ⅱ15；所述压紧弹簧Ⅱ16上下两端分别通过推力轴承14压紧卡环Ⅱ和从动上锥盘；当压紧弹簧Ⅱ16通电加热时，其采用形状记忆合金制作，使其在加热时能够收缩，从动上锥盘受到的预压力减小，压紧弹簧Ⅰ5将推动主动下锥盘上移，而从动上锥盘被动上移，此时无级变速器的增速比增大。

以上具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种主动型边坡支护系统，其特征在于：包括支护网、主动型旋转阻尼装置和连接于所述支护网与主动型旋转阻尼装置之间的牵引绳；

所述主动型旋转阻尼装置包括第一锚杆、第二锚杆、转动连接于所述第一锚杆上的主动轴和转动连接于所述第二锚杆上的从动轴、用于将动力从主动轴向从动轴传递的无级变速器和用于对所述从动轴施加阻尼作用的磁流变液阻尼器；所述主动轴上固定有用于缠绕牵引绳的绞盘；

所述无级变速器包括安装于主动轴的主动锥盘、安装于从动轴的从动锥盘和连接于所述主动锥盘与从动锥盘之间的皮带；所述主动锥盘由压紧弹簧Ⅰ提供预压力；所述从动锥盘由压紧弹簧Ⅱ提供预压力；所述压紧弹簧Ⅱ由形状记忆合金制作；

所述磁流变液阻尼器包括固定于从动轴的螺旋叶片、固定于所述第二锚杆顶部并外套于所述螺旋叶片的筒状壳体、填充于所述筒状壳体内的磁流变液和缠绕于所述筒状壳体外的励磁线圈；所述螺旋叶片上分布有阻尼孔。

2.根据权利要求1所述的主动型边坡支护系统，其特征在于：还包括直流发电机，所述直流发电机的转轴通过带传动机构接受所述主动轴的转动动力；所述直流电机的电能输出端通过导线电连接于压紧弹簧Ⅱ和励磁线圈。

3.根据权利要求2所述的主动型边坡支护系统，其特征在于：所述第一锚杆的顶部固定有轴承座Ⅰ；所述轴承座Ⅰ上安装有用于支承主动轴转动的推力轴承Ⅰ和圆锥滚子轴承Ⅰ；所述筒状壳体内底部安装有用于支撑从动轴转动的推力轴承Ⅱ；所述筒状壳体顶部设有轴承座Ⅱ并通过轴承座Ⅱ安装用于支承从动轴转动的圆锥滚子轴承Ⅱ。

4.根据权利要求3所述的主动型边坡支护系统，其特征在于：所述主动锥盘包括以轴向滑动周向传动的方式安装于主动轴的主动上锥盘和主动下锥盘；所述主动轴上固定有弹簧座；所述压紧弹簧Ⅰ压紧于所述弹簧座与主动下锥盘之间；所述主动轴设有用于对主动上锥盘的向上滑动进行限位的限位卡环。

5.根据权利要求4所述的主动型边坡支护系统，其特征在于：所述从动锥盘包括以轴向滑动周向传动的方式安装于从动轴的从动上锥盘和从动下锥盘；所述从动轴固定有轴承座Ⅲ，所述轴承座Ⅲ通过推力轴承Ⅲ支承从动下锥盘；所述从动轴上端设有限位卡环Ⅱ；所述压紧弹簧Ⅱ上下两端分别通过推力轴承压紧卡环Ⅱ和从动上锥盘。

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