CN207987652U - 适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置，属于多年冻土路基维护领域，包括通风管、抽气筒装置、空心柱、追风装置、风能‑转动转换装置和转动‑摆动转换装置；空心柱固定于路基旁，通风管埋设于路基中，其出气口与抽气筒装置的进气端连通；空心柱上部连接风能‑转动转换装置，下部连接转动‑摆动转换装置，空心柱内设有上部的上齿轮和下部的下齿轮，上下齿轮之间通过链条传动，上齿轮由风能‑转动转换装置驱动转动，下齿轮驱动转动‑摆动转换装置。本实用新型解决传统通风管路基通风效率低、容易受堵塞失效、安装模式单一、适应面窄，无法运用于多年冻土场地宽幅路基的问题。

Description

适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置

技术领域

本实用新型属于多年冻土路基维护领域，特别涉及多年冻土场地宽幅路基的维护。

背景技术

尽管世界上在多年冻土区修筑铁路已有近百年历史，但目前运营线路的病害率仍在30%左右。如：俄罗斯，20世纪70年代建成的第二条西伯利亚铁路1994年调查的线路病害率达27.5%，运营近百年的第一条西伯利亚铁路1996年调查的线路病害率为40.5%；我国东北多年冻土区铁路病害率达40%。因事物本身的复杂性，不少长期困扰多年冻土区路基工程的棘手技术问题迄今尚未解决，其中路基的沉降变形是公路、铁路工程的主要病害。如大兴安岭北某段公路年沉陷量达51cm～61cm，某段铁路一般年沉降量为27cm～40cm、降水量较大年份可达50cm～100cm，哈尔滨牙林线K74处年沉降量86cm、日最大沉陷量高达3cm；青藏公路80%病害由路基沉陷引起。

青藏铁路是世界上海拔最高与线路最长的高原铁路，由青海西宁至西藏拉萨，全长1956km。长期工程实践表明，青藏铁路成败的关键在路基，路基的关键在冻土，冻土的关键在高温（年平均地温高于-1.0℃）高含冰量（体积含冰量大于20%）冻土。青藏铁路格尔木－拉萨段全长1142km，海拔4000m以上路段965km，穿越高原多年冻土区长达632km。在632km高原多年冻土区沿线中，高温多年冻土区路段275km，高含冰量多年冻土区路段221km，高温高含冰量重叠路段134km。与高纬度地区多年冻土相比，青藏高原多年冻土具有温度高、含冰量高、厚度薄、稳定性差和局地差异强烈、力学稳定性极差等特点，加之工程扰动造成冻土环境的重大改变和全球气候变暖的影响，导致青藏铁路通车不到两个月多年冻土区部分路段便出现路基下沉与开裂现象；通车一年高温高含冰量冻土路段多处工后累计沉降量加大且无收敛趋势；青藏铁路通车十年不断补碴、抬道使道床厚度甚至达到1.7m以上，部分处理措施效果有限，高温高含冰量冻土造成路基稳定性、行车安全问题日渐凸显。

青藏高速公路全长约1100公里，该高速公路项目被纳入“十二五”后期建设规划，由于多年冻土地区高速公路修筑技术的支撑保障体系不够至今没有开工建设。青藏高速的主要核心问题是多年冻土，还需要控制作为整体结构的公路路面的变形。与青藏铁路相比，多年冻土区青藏高速公路建设将面临更为复杂的科学与技术问题，一则是因为沥青路面强吸热效应，且是封闭路面条件；二是全幅或宽幅沥青路面下部年均热流将增加57%，其下部多年冻土退化将加快62%，若考虑气候变化的影响，高速公路下部冻土退化还将被放大。三是青藏工程走廊内重大工程构筑物较为密集，构筑物群之间具有较强的相互热影响，特别是对高山峡谷区段。因此，多年冻土区青藏高速公路建设将会面临前所未有的挑战。

故此，对多年冻土路基沉降控制措施的研究势在必行。其中通风管路基是一种积极保护冻土的工程措施，运用于青藏铁路多年冻土区的路基建设，效果良好，但当前通风管路基还存在不合理，不科学等问题，主要体现在：

1）夏季通风管相当于热空气的流通通道，对保护冻土非常不利；

2）通风管在设置高度一般要高出地面一定距离，高度过低会使水流进入通风管，影响降温性能，并导致一定的沉降变形；

3）通风管容易受自然风砂影响，堵塞管口导致功能失效；

4）现有通风管属于被动通风，受制于自然风向、风速和设置高度等因素，且通风管越长效果越差，对尺度较铁路大5倍左右的高速公路路基冷却效果非常有限。

鉴于上述，本专利以青藏高速公路多年冻土路基沉降控制为应用背景，发明一种适用于多年冻土宽幅路基的主动通风降温装置，致力于为多年冻土路基建设提供一种新思路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提出一种适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置，解决传统通风管路基通风效率低、容易受堵塞失效、安装模式单一、适应面窄，无法运用于多年冻土场地宽幅路基的问题，特别是高速公路，有效控制高温冻土高速公路路基沉降。

本实用新型目的通过下述技术方案来实现：

一种适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置，包括通风管、抽气筒装置、空心柱、追风装置、风能-转动转换装置和转动-摆动转换装置；空心柱固定于路基旁，通风管埋设于路基中，其出气口与抽气筒装置的进气端连通；抽气筒装置包括筒体、活塞、活塞杆和单向阀机构，活塞设于筒体内并与活塞杆连接，单向阀机构包括设于活塞与进气端之间的单向进气阀，单向进气阀限制筒体内气体只能从进气端往活塞方向单向流动，活塞上对应设有只允许筒体内气体往活塞外单向流动的单向出气阀；空心柱上部连接风能-转动转换装置，下部连接转动-摆动转换装置，空心柱内设有上部的上齿轮和下部的下齿轮，上下齿轮之间通过链条传动，上齿轮由风能-转动转换装置驱动转动，下齿轮驱动转动-摆动转换装置；追风装置包括尾翼和连接杆，风能-转动转换装置包括扇叶和传动机构，扇叶通过传动机构带动上齿轮转动，尾翼通过连接杆连接扇叶带动扇叶随风向摆动并始终保持扇叶正对风向；转动-摆动转换装置包括转盘和滑杆，转盘由下齿轮带动同轴转动，滑杆上沿滑杆长度方向设有滑槽，滑杆一端铰接在空心柱上，另一端与活塞杆铰接，转盘上固定一销轴，该销轴穿过滑槽并能在转盘自转时在滑槽内来回滑动同时带动滑杆绕空心柱上的转动轴来回摆动。

本实用新型中，由于追风装置具有尾翼，在空气流体作用下，其始终保持沿空气流动方向，因此追风装置自动跟随风向，始终保持风能-转动转换装置的扇叶面朝来风方向，最大限度地利用风能。自然风带动扇叶转动，扇叶的转动通过传动机构带动上齿轮转动，上齿轮通过链条带动下齿轮转动，下齿轮带动转盘转动；转盘通过滑杆上滑槽和转盘上的销轴的配合作用，销轴随转盘转动时带动滑杆来回摆动，滑杆的来回摆动进一步带动抽气筒装置的活塞杆及活塞在筒体里往复动作，由于单向阀机构限制空气只能从筒体进气端往活塞外流动，因此，抽气筒装置始终进行抽气动作，源源不断地将空气从通风管里抽出，因而外部空气也不断地从通风管的进气口进入，再从出气口进入抽气筒装置的进气端，形成对通风管的持续不断的主动通风。

本实用新型采用主动通风，不会受制于自然风向、风速和设置高度等因素，且即使通风管很长也具有良好效果，对尺度较铁路大5倍左右的高速公路路基也有良好的冷却效果。

作为选择，风能-转动转换装置的传动机构包括由扇叶带动同轴转动的第一齿轮，与第一齿轮垂直啮合的第二齿轮，连接支撑第一、二齿轮的上支座，由第二齿轮带动同轴转动的第三齿轮，与第三齿轮垂直咬合的第四齿轮，以及连接支撑第三、四齿轮的下支座，第四齿轮与上齿轮同轴带动其转动，且上下支座之间以第二三齿轮的自转轴为旋转轴而转动连接。本方案中，扇叶带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿轮转动，第二齿轮带动第三齿轮转动，第三齿轮带动第四齿轮转动，第四齿轮带动上齿轮转动，从而实现扇叶的转动经过传动机构带动上齿轮的转动，将风能转化为机械能的转动。而同时，第二三齿轮一体转动，上下支座之间以第二三齿轮的自转轴为旋转轴而转动连接，在整个传动机构的传动过程中，上下支座之间仍然可以相对转动，因而扇叶、第一二齿轮可以在追风装置的带动下相对第三四齿轮和上齿轮摆动，即随风摆动和传动两不耽误。

作为进一步选择，第一、四齿轮和上齿轮为竖直面内转动的齿轮，第二、三齿轮为水平面内转动的齿轮，上支座能相对下支座在水平面内转动。

作为选择，单向进气阀包括轻质球、弹簧、梭形管和挡气板，挡气板包括靠进气端一侧的进气挡板和靠活塞一侧的出气挡板，进气挡板封堵筒体内腔并在一端留有间隙形成进气开口，出气挡板封堵筒体内腔并在与进气开口相反的另一端留有间隙形成出气开口；梭形管封堵于进气挡板和出气挡板之间，具有两端小中间大的近梭形结构，其进气孔位于进气挡板进气开口一侧，出气孔位于出气挡板出气开口一侧，梭形管内设有轻质球和弹簧，轻质球大小与进气孔匹配能够封堵进气孔，弹簧设于轻质球与出气孔之间对轻质球持续施加封堵进气孔的弹力。该方案中，当抽气筒装置的活塞杆带动活塞远离出气挡板运动而抽气时，在负压作用下，空气从进气挡板的进气开口进入，经过梭形管时压迫轻质球向出气孔一侧移动（此时弹簧受压缩），放开对进气孔的封堵，空气随之从出气孔经出气开口流出，最后进入出气挡板与活塞之间空腔；而当抽气筒装置的活塞杆带动活塞靠近出气挡板运动而打气时，在弹簧回复伸张时的弹力以及空气正压作用下，梭形管内的轻质球恢复对进气孔的封堵，空气受压从活塞的单向出气阀流出，完成抽气过程。

作为选择，转动-摆动转换装置还设有锁定转动和/或摆动动作的锁定机构。该方案中，在暖季时，可选择风速较小时通过锁定机构锁定转动-摆动转换装置的转动和/或摆动动作，停止抽气筒的抽气运动，避免夏季通风管内热空气的流通，同时将寒季储存的冷量，储存在通风管内。

作为进一步选择，锁定机构为空心柱上与滑杆铰接的转动轴，以及转盘上穿过滑槽的销轴，该转动轴和销轴均为带柄螺栓。该方案中，可以简单拧紧带柄螺栓实现锁定机构的锁定。

作为选择，通风管在路基中弯曲并排分布。该方案中，通风管还可以任意分布，可单层或多层分布，可竖直或水平分布，可放在路基本体内或者植入路基下季节冻融层。

作为选择，通风管的进气口为向下弯管。本方案中，通风管进气口为向下弯管，使得通风管不会受自然风砂影响而堵塞管口导致功能失效。

作为选择，还包括防雨箱，防雨箱包括箱体和箱门，转动-摆动转换装置设于箱体内，抽气筒装置的筒体伸入箱体内，活塞杆在箱体内与滑杆铰接，箱体上设有通气孔。该方案中，防雨箱可以保护关键的转动-摆动转换装置，同时，抽气筒装置抽出的空气也可以通过箱体上的通气孔排出。

作为选择，还包括支座，空心柱固定在支座上由支座支撑。

作为选择，抽气筒装置进气端还设有封堵进气端的挡片。该方案中，在暖季时，可选择通过挡片封堵进气端，避免夏季通风管内热空气的流通，同时将寒季储存的冷量，储存在通风管内。

作为进一步选择，还包括地温与气温监测系统，地温与气温监测系统包括设于通风管内的用于检测地基温度的地温检测装置，以及位于路基外部的用于检测空气温度的气温检测装置，通风管设有地温与气温监测系统，挡片由地温与气温监测系统控制动作，在气温高于地温指定温度时控制挡片封堵进气端，在气温低于地温指定温度时控制挡片开启进气端。该方案中，可以通过地温与气温监测系统实现挡片的自动控制。其优点在于，一方面能够保证本主动通风降温装置在高温停止工作，在低温持续排气；另一方面有效的规避因关闭进气端而造成排气装置长时间处于负压工作，容易造成装置损坏的问题。

前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；且本实用新型，（各非冲突选择）选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型具有结构简单、合理、成本较低，施工简单等优点；

2)本实用新型不受自然风的局限，能够对多年冻土路基进行主动通风降温，特别适用于多年冻土场地宽幅路基；

3)本实用新型由于能够实现主动通风，对多年冻土路基的降温效果更佳，路基能在寒季储存更多的冷量，冻的程度更深，能延缓在暖季冻土路基的融沉；

4)本实用新型由于能够实现主动通风，所以通风管安装的安装方式及安装高度不受局限；

5)本实用新型由于通风管的安装方式不受局限，通风管弯曲等距并排分布，在暖季通风管装置停止作用，单向阀机构封闭管口，管内空气形成了空气间层，减缓热交换，起到隔热作用；

6)本实用新型由于通风管的安装方式不受局限，通风管出气端可根据路基与地面的相对高度等路基场地实际情况来调整安装高度；通风管进气端为向下弯管，可防止雨水，蛇虫，砂石等进入堵塞管道，减少人工清理成本；

7)本实用新型中的抽气筒根据打气筒原理改装而成，原理成熟，模型简单，较现有通风管路基具有更高的通风效率，通风更稳定，风程更远，为主动通风能不受通风路径空间的限制；

8)本实用新型中的抽气筒装置中的转盘由于半径比下齿轮的大很多，它们通过同轴转动，很大程度上提高了该装置的机械效率，同时将链条竖直方向的力转换为了水平方向的力，从而带动活塞往返运动，达到抽气的效果，从而达到降温效果；

9)本实用新型由于利用青藏高原丰富的风能，能带动风扇快速转动，产生大量的机械能；

10)本实用新型采用跟风装置，使风扇转动平面始终垂直于风向，能够最大限度利用风能；

11)本实用新型利用风能-转动转换装置的传动机构中齿轮之间的多次传动，风能-转动转换装置中上齿轮与转动-摆动转换装置中下齿轮通过链条连接，实现转动-摆动转换装置中的转盘转动，从而带动活塞对通风管进行空抽气。

附图说明

图1是本实用新型实施例的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的通风管布置的平面结构示意图；

图3是本实用新型实施例的空心柱的立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例的追风装置和风能-转动转换装置的立体结构示意图；

图5是本实用新型实施例的转动-摆动转换装置的立体结构示意图；

图6是本实用新型实施例的抽气筒装置的剖视结构示意图；

图7是本实用新型实施例的防雨箱的立体结构示意图；

其中1为通风管、2为抽气筒装置、3为空心柱、4为追风装置、5为风能-转动转换装置、6为转动-摆动转换装置、7为支座、8为路基、9为进气口、10为出气口、11为进气端、12为筒体、13为活塞、14为活塞杆、15为上齿轮、16为下齿轮、17为链条、18为尾翼、19为连接杆、20为扇叶、21为单向进气阀、22为传动机构、23为转盘、24为滑杆、25为滑槽、26为销轴、27为转动轴、28为防雨箱、29为箱体、30为箱门、31为通气孔、32为第一齿轮、33为第二齿轮、34为上支座、35为第三齿轮、36为第四齿轮、37为下支座、38为轻质球、39为弹簧、40为梭形管、41为进气挡板、42为出气挡板、43为进气开口、44为出气开口、45为进气孔、46为出气孔、48为挡片、49为地温检测装置、50为气温检测装置。

具体实施方式

下列非限制性实施例用于说明本实用新型。

参考图1所示，一种适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置，包括通风管1、抽气筒装置2、空心柱3、追风装置4、风能-转动转换装置5和转动-摆动转换装置6，还包括支座7，空心柱3布置于路基8旁，并固定在支座7上由支座7支撑；参考图1、2所示，通风管1埋设于路基8中，并在路基8中弯曲并排分布，通风管还可以任意分布，可单层或多层分布，可竖直或水平分布，可放在路基本体内或者植入路基下季节冻融层。通风管1进气口9为向下弯管，出气口10与抽气筒装置2的进气端11连通；参考图6所示，抽气筒装置2包括筒体12、活塞13、活塞杆14和单向阀机构，活塞13设于筒体12内并与活塞杆14连接，单向阀机构包括设于活塞13与进气端11之间的单向进气阀21，单向进气阀21限制筒体12内气体只能从进气端11往活塞13方向单向流动，活塞13上对应设有只允许筒体12内气体往活塞13外单向流动的单向出气阀；参考图1、3所示，空心柱3上部连接风能-转动转换装置5，下部连接转动-摆动转换装置6，空心柱3内设有上部的上齿轮15和下部的下齿轮16，上下齿轮15、16之间通过链条17传动，上齿轮15由风能-转动转换装置5驱动转动，下齿轮16驱动转动-摆动转换装置6；参考图4所示，追风装置4包括尾翼18和连接杆19，风能-转动转换装置5包括扇叶20和传动机构22，扇叶20通过传动机构22带动上齿轮15转动，尾翼18通过连接杆19连接扇叶20带动扇叶20随风向摆动并始终保持扇叶20正对风向；参考图5所示，转动-摆动转换装置6包括转盘23和滑杆24，转盘23由下齿轮16带动同轴转动，滑杆24上沿滑杆24长度方向设有滑槽25，滑杆24一端铰接在空心柱3上，另一端与活塞杆14铰接，转盘23上固定一销轴26，该销轴26穿过滑槽25并能在转盘23自转时在滑槽25内来回滑动同时带动滑杆24绕空心柱3上的转动轴27来回摆动。

参考图7所示，转动-摆动转换装置6还可以进一步设置防雨箱28，防雨箱28包括箱体29和箱门30，转动-摆动转换装置6设于箱体29内，抽气筒装置2的筒体12伸入箱体29内，活塞杆14在箱体29内与滑杆24铰接，箱体29上设有通气孔31。该方案中，防雨箱28可以保护关键的转动-摆动转换装置6，同时，抽气筒装置2抽出的空气也可以通过箱体29上的通气孔31排出。

参考图4所示，风能-转动转换装置5的传动机构22包括由扇叶20带动同轴转动的第一齿轮32，与第一齿轮32垂直啮合的第二齿轮33，连接支撑第一、二齿轮32、33的上支座34，由第二齿轮33带动同轴转动的第三齿轮35，与第三齿轮35垂直咬合的第四齿轮36，以及连接支撑第三、四齿轮35、36的下支座37，第四齿轮36与上齿轮15同轴带动其转动，且上下支座34、37之间以第二三齿轮33、35的自转轴为旋转轴而转动连接。参考附图所示，作为优选，第一、四齿轮32、36和上齿轮15为竖直面内转动的齿轮，第二、三齿轮33、35为水平面内转动的齿轮，上支座34能相对下支座37在水平面内转动。

参考图6所示，单向进气阀21包括轻质球38、弹簧39、梭形管40和挡气板，轻质球38优选为球壳结构，挡气板包括靠进气端11一侧的进气挡板41和靠活塞13一侧的出气挡板42，进气挡板41封堵筒体12内腔并在一端留有间隙形成进气开口43，出气挡板42封堵筒体12内腔并在与进气开口43相反的另一端留有间隙形成出气开口44；梭形管40封堵于进气挡板41和出气挡板42之间，使得空气只能从梭形管40内经过，梭形管40具有两端小中间大的近梭形结构，其进气孔45位于进气挡板41进气开口43一侧，出气孔46位于出气挡板42出气开口44一侧，梭形管40内设有轻质球38和弹簧39，轻质球38大小与进气孔45匹配能够封堵进气孔45，弹簧39设于轻质球38与出气孔46之间对轻质球38持续施加封堵进气孔45的弹力。

更进一步地，转动-摆动转换装置6还可以设有锁定转动和/或摆动动作的锁定机构。在暖季时，可选择风速较小时通过锁定机构锁定转动-摆动转换装置的转动和/或摆动动作，停止抽气筒装置2的抽气运动，避免夏季通风管1内热空气的流通，同时将寒季储存的冷量，储存在通风管1内。参考附图所示，作为优选，锁定机构为空心柱3上与滑杆24铰接的转动轴27，以及转盘23上穿过滑槽25的销轴26，该转动轴27和销轴26均为带柄螺栓。该方案中，可以简单拧紧带柄螺栓实现锁定机构的锁定。

此外，在通风管1出气口10或抽气筒装置2的进气端11还可以进一步设有封堵进气端11的挡片48。还可以进一步设有地温与气温监测系统，地温与气温监测系统包括设于通风管1内的用于检测地基温度的地温检测装置49，以及位于路基8外部挡片28处的用于检测空气温度的气温检测装置50，挡片48由地温与气温监测系统控制动作，在气温高于地温指定温度时控制挡片48封堵进气端11，在气温低于地温指定温度时控制挡片48开启进气端11。此外，当开启进气端11时，挡片48处还可以设置滤网保护，避免雨水，砂石等进入。

本实用新型的工作过程为：

由于追风装置4具有尾翼18，在空气流体作用下，其始终保持沿空气流动方向，因此追风装置4自动跟随风向，始终保持风能-转动转换装置5的扇叶20面朝来风方向，最大限度地利用风能。自然风带动扇叶20转动，扇叶20的转动通过传动机构22带动上齿轮15转动，上齿轮15通过链条17带动下齿轮16转动，下齿轮16带动转盘23转动；转盘23通过滑杆24上滑槽25和转盘23上的销轴26的配合作用，销轴26随转盘23转动时带动滑杆24来回摆动，滑杆24的来回摆动进一步带动抽气筒装置2的活塞杆14及活塞13在筒体12里往复动作，由于单向阀机构限制空气只能从筒体12进气端11往活塞13外流动，因此，抽气筒装置2始终进行抽气动作，源源不断地将空气从通风管1里抽出，因而外部空气也不断地从通风管1的进气口9进入，再从出气口10进入抽气筒装置2的进气端11，形成对通风管1的持续不断的主动通风。

在传动机构22中，扇叶20带动第一齿轮32转动，第一齿轮32带动第二齿轮33转动，第二齿轮33带动第三齿轮35转动，第三齿轮35带动第四齿轮36转动，第四齿轮36带动上齿轮15转动，从而实现扇叶20的转动经过传动机构22带动上齿轮15的转动，将风能转化为机械能的转动。而同时，第二三齿轮33、35一体转动，上下支34、37之间以第二三齿轮33、35的自转轴为旋转轴而转动连接，在整个传动机构的传动过程中，上下支座34、37之间仍然可以相对转动，因而扇叶20、第一二齿轮32、33可以在追风装置4的带动下相对第三四齿轮35、36和上齿轮15摆动，即随风摆动和传动两不耽误。

在抽气筒装置2中，当活塞杆14带动活塞13远离出气挡板42运动而抽气时，在负压作用下，空气从进气挡板41的进气开口43进入，经过梭形管40时压迫轻质球38向出气孔46一侧移动（此时弹簧39受压缩），放开对进气孔45的封堵，空气随之从出气孔46经出气开口44流出，最后进入出气挡板42与活塞13之间空腔；而当抽气筒装置2的活塞杆14带动活塞13靠近出气挡板42运动而打气时，在弹簧39回复伸张时的弹力以及空气正压作用下，梭形管40内的轻质球38恢复对进气孔45的封堵，空气受压从活塞13的单向出气阀流出，完成抽气过程。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置，其特征在于：包括通风管、抽气筒装置、空心柱、追风装置、风能-转动转换装置和转动-摆动转换装置；空心柱固定于路基旁，通风管埋设于路基中，其出气口与抽气筒装置的进气端连通；抽气筒装置包括筒体、活塞、活塞杆和单向阀机构，活塞设于筒体内并与活塞杆连接，单向阀机构包括设于活塞与进气端之间的单向进气阀，单向进气阀限制筒体内气体只能从进气端往活塞方向单向流动，活塞上对应设有只允许筒体内气体往活塞外单向流动的单向出气阀；空心柱上部连接风能-转动转换装置，下部连接转动-摆动转换装置，空心柱内设有上部的上齿轮和下部的下齿轮，上下齿轮之间通过链条传动，上齿轮由风能-转动转换装置驱动转动，下齿轮驱动转动-摆动转换装置；追风装置包括尾翼和连接杆，风能-转动转换装置包括扇叶和传动机构，扇叶通过传动机构带动上齿轮转动，尾翼通过连接杆连接扇叶带动扇叶随风向摆动并始终保持扇叶正对风向；转动-摆动转换装置包括转盘和滑杆，转盘由下齿轮带动同轴转动，滑杆上沿滑杆长度方向设有滑槽，滑杆一端铰接在空心柱上，另一端与活塞杆铰接，转盘上固定一销轴，该销轴穿过滑槽并能在转盘自转时在滑槽内来回滑动同时带动滑杆绕空心柱上的转动轴来回摆动。

2.如权利要求1所述的适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置，其特征在于：风能-转动转换装置的传动机构包括由扇叶带动同轴转动的第一齿轮，与第一齿轮垂直啮合的第二齿轮，连接支撑第一、二齿轮的上支座，由第二齿轮带动同轴转动的第三齿轮，与第三齿轮垂直咬合的第四齿轮，以及连接支撑第三、四齿轮的下支座，第四齿轮与上齿轮同轴带动其转动，且上下支座之间以第二三齿轮的自转轴为旋转轴而转动连接。

3.如权利要求2所述的适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置，其特征在于：第一、四齿轮和上齿轮为竖直面内转动的齿轮，第二、三齿轮为水平面内转动的齿轮，上支座能相对下支座在水平面内转动。

4.如权利要求1所述的适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置，其特征在于：单向进气阀包括轻质球、弹簧、梭形管和挡气板，挡气板包括靠进气端一侧的进气挡板和靠活塞一侧的出气挡板，进气挡板封堵筒体内腔并在一端留有间隙形成进气开口，出气挡板封堵筒体内腔并在与进气开口相反的另一端留有间隙形成出气开口；梭形管封堵于进气挡板和出气挡板之间，具有两端小中间大的近梭形结构，其进气孔位于进气挡板进气开口一侧，出气孔位于出气挡板出气开口一侧，梭形管内设有轻质球和弹簧，轻质球大小与进气孔匹配能够封堵进气孔，弹簧设于轻质球与出气孔之间对轻质球持续施加封堵进气孔的弹力。

5.如权利要求1所述的适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置，其特征在于：转动-摆动转换装置还设有锁定转动和/或摆动动作的锁定机构。

6.如权利要求5所述的适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置，其特征在于：锁定机构为空心柱上与滑杆铰接的转动轴，以及转盘上穿过滑槽的销轴，该转动轴和销轴均为带柄螺栓。

7.如权利要求1所述的适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置，其特征在于：通风管在路基中弯曲并排分布。

8.如权利要求1所述的适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置，其特征在于：通风管的进气口为向下弯管。

9.如权利要求1所述的适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置，其特征在于：还包括防雨箱，防雨箱包括箱体和箱门，转动-摆动转换装置设于箱体内，抽气筒装置的筒体伸入箱体内，活塞杆在箱体内与滑杆铰接，箱体上设有通气孔。

10.如权利要求1所述的适用于多年冻土路基的连杆式主动通风降温装置，其特征在于：还包括支座，空心柱固定在支座上由支座支撑。