本實用新型屬于橋梁工程領(lǐng)域，涉及一種擋風(fēng)率可調(diào)節(jié)的風(fēng)障結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，在國內(nèi)外的10余座橋梁中已采用了風(fēng)障，風(fēng)障結(jié)構(gòu)多為固定式，即使用過程中風(fēng)障結(jié)構(gòu)錨固后不可活動，例如專利申請?zhí)枮?00620172407.3的中國專利“擋風(fēng)風(fēng)障”、專利申請?zhí)枮?00620172408.8的中國專利“帶風(fēng)障的防撞護(hù)欄”，其中，僅有的一種可活動的橋梁風(fēng)障為整體可轉(zhuǎn)動的風(fēng)障，即由風(fēng)障立柱、風(fēng)障條和連接構(gòu)件等構(gòu)成的整個風(fēng)障單元繞根部銷軸轉(zhuǎn)動。該類型風(fēng)障需要大型驅(qū)動機構(gòu)，設(shè)備昂貴，且使用過程中驅(qū)動機構(gòu)耐久性差、維護(hù)費用高。

另外，對于極端大風(fēng)影響區(qū)的超大跨度橋梁而言，風(fēng)障設(shè)置增加的結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載有時可能使得橋梁自身的結(jié)構(gòu)受力突破規(guī)范限制，帶來結(jié)構(gòu)安全問題。有鑒于此，此類橋梁往往放棄風(fēng)障的設(shè)置，從而使得風(fēng)天行車安全風(fēng)險加大，線路運營效率降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種擋風(fēng)率可調(diào)節(jié)尤其適用于橋梁的風(fēng)障結(jié)構(gòu)，克服現(xiàn)有技術(shù)中固定障條風(fēng)障的上述缺點。

為達(dá)到上述目的，本實用新型的解決方案是：一種擋風(fēng)率可調(diào)節(jié)的風(fēng)障結(jié)構(gòu)，風(fēng)障安裝在旋桿上實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，旋桿上安裝齒輪，齒輪通過履帶或者轉(zhuǎn)軸連接到位于橋面處的馬達(dá)，通過馬達(dá)動力帶動風(fēng)障的轉(zhuǎn)動。

具體的，一種擋風(fēng)率可調(diào)節(jié)的風(fēng)障結(jié)構(gòu)，包括：風(fēng)障立柱、障條、旋桿、傳動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)，所述障條與旋桿固定連接，所述旋桿與傳動系統(tǒng)連接，所述傳動系統(tǒng)與動力系統(tǒng)連接，所述動力系統(tǒng)驅(qū)動傳動系統(tǒng)以帶動旋桿及障條轉(zhuǎn)動從而調(diào)節(jié)風(fēng)障結(jié)構(gòu)的擋風(fēng)率。

進(jìn)一步，所述旋桿上設(shè)置被動齒輪，傳動系統(tǒng)與所述齒輪連接對其進(jìn)行驅(qū)動。

優(yōu)選地，所述傳動系統(tǒng)為履帶。

優(yōu)選地，所述傳動系統(tǒng)包括中心轉(zhuǎn)軸，其上設(shè)置有與各旋桿上被動齒輪相嚙合的主動齒輪。

優(yōu)選地，所述被動齒輪和主動齒輪之間設(shè)置有過渡齒輪，所述主動齒輪通過過渡齒輪對被動齒輪進(jìn)行驅(qū)動。

優(yōu)選地，還包括與所述過渡齒輪連接配合的伸縮懸臂裝置以及觸發(fā)裝置，以控制所述過渡齒輪與被動齒輪和主動齒輪的結(jié)合或分離。

優(yōu)選地，所述被動齒輪固定設(shè)置于旋桿中間，所述被動齒輪兩側(cè)的旋桿上分別固定連接一段、兩段或多段障條，具體模數(shù)可調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，所述風(fēng)障立柱的橫截面形狀為方管型、槽型、π型或T型。

優(yōu)選地，所述障條的橫截面形狀為半翼型、雙翼型、波浪形或折板型。

優(yōu)選地，本實用新型的擋風(fēng)率范圍為30％～90％。

優(yōu)選地，所述風(fēng)障結(jié)構(gòu)為百葉式。

優(yōu)選地，所述旋桿采用鋼材、合金或高強纖維材料制成，所述障條采用鋼材、合金材料、高分子材料或玻璃板材料制成。

使用時，風(fēng)障立柱通過連接板固定或活動安裝在橋面或公路路邊或其他需要擋風(fēng)地方；該風(fēng)障通過障條的轉(zhuǎn)動調(diào)解風(fēng)障的擋風(fēng)率，使得該擋風(fēng)風(fēng)障具有很好的適應(yīng)性。在大風(fēng)時可以通過擋風(fēng)葉片的旋轉(zhuǎn)調(diào)高擋風(fēng)率，以增加擋風(fēng)效果；當(dāng)該擋風(fēng)風(fēng)障用于橋梁結(jié)構(gòu)時，在封閉交通的極端大風(fēng)情況下，可以通過調(diào)低擋風(fēng)率來減低橋梁結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載，改善橋梁氣動性能。

由于采用了上述方案，本實用新型具有以下有益效果：

(1)本實用新型有效地解決了風(fēng)障提高橋面行車安全性與其增大橋梁結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載和降低橋梁氣動性能之間的矛盾，可實現(xiàn)橋梁風(fēng)障擋風(fēng)率的自由調(diào)節(jié)；

(2)傳動裝置簡單實效，易于維護(hù)，耐久性好；

(3)對于極端大風(fēng)影響區(qū)的超大跨度橋梁而言，本實用新型風(fēng)障設(shè)置增加的結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載不會突破橋梁自身的結(jié)構(gòu)受力規(guī)范，使得風(fēng)障設(shè)置既可提高大風(fēng)天的橋梁行車安全，亦可確保極端大風(fēng)時橋梁自身的結(jié)構(gòu)安全。

附圖說明

圖1A是本實用新型風(fēng)障結(jié)構(gòu)一種實施例的正面示意圖。

圖1B是圖1A所示實施例中間立柱內(nèi)的履帶傳動裝置側(cè)面示意圖。

圖2是本實用新型擋風(fēng)率可調(diào)節(jié)的風(fēng)障結(jié)構(gòu)另一種實施例的正面示意圖。

圖3A是圖2所示實施例中間立柱內(nèi)的轉(zhuǎn)軸傳動裝置立體示意圖。

圖3B是圖2所示實施例中間立柱內(nèi)的轉(zhuǎn)軸傳動裝置俯視示意圖。

圖4A是在圖3所示實施例基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種轉(zhuǎn)軸傳動裝置實施例的立體示意圖。

圖4B是在圖3所示實施例基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種轉(zhuǎn)軸傳動裝置實施例及其嚙合傳動關(guān)系的變化的俯視示意圖。

圖5是本實用新型實施例相鄰風(fēng)障轉(zhuǎn)動單元間雙旋桿接頭位置示意圖。

圖6A是本實用新型風(fēng)障的方管型立柱實施例的橫截面示意圖。

圖6B是本實用新型風(fēng)障的槽型立柱實施例的橫截面示意圖。

圖6C是本實用新型風(fēng)障的π型立柱實施例的橫截面示意圖。

圖6D是本實用新型風(fēng)障的T型立柱實施例的橫截面示意圖。

圖7A是本實用新型風(fēng)障的半翼型障條實施例的橫截面示意圖。

圖7B是本實用新型風(fēng)障的雙翼型障條實施例的橫截面示意圖。

圖7C是本實用新型風(fēng)障的折板型障條實施例的橫截面示意圖。

圖7D是本實用新型風(fēng)障的波浪型障條實施例的橫截面示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖所示實施例對實用新型進(jìn)一步加以說明。

風(fēng)障的擋風(fēng)率定義為風(fēng)障障條側(cè)立面投影面積與總面積的比值，擋風(fēng)率α＝(∑hi)/(∑hi+∑di)，如圖1A、1B中所示，其中i為擋風(fēng)葉片(或障條)的數(shù)目，依據(jù)外界環(huán)境的不同，可通過障條的轉(zhuǎn)動來調(diào)節(jié)風(fēng)障擋風(fēng)率，從而滿足橋面行車風(fēng)環(huán)境和橋梁整體氣動性能的不同要求。

圖1A、1B為本實用新型一種擋風(fēng)率可調(diào)節(jié)的風(fēng)障結(jié)構(gòu)的履帶式結(jié)構(gòu)，圖2所示為本實用新型另一種實施例轉(zhuǎn)軸式結(jié)構(gòu)。如圖所示，其中包括：左立柱101、右立柱102等及中間立柱1，所述各立柱可采用剛性材料制作，用于支撐旋桿兩端；所述各立柱上安裝的若干根旋桿2可采用鋼材或合金等材料制成，從立柱的腹板穿過，用來帶動固定于旋桿上的障條3的旋轉(zhuǎn)；障條3可采用鋼材、合金材料、透明或半透明高分子材料、玻璃板等透明材料制成；系統(tǒng)的動力由馬達(dá)4提供，通過控制電流接線5連接到總控制臺。

根據(jù)設(shè)計需要以及馬達(dá)功率大小，可以將第一立柱11與第二立柱12之間相鄰兩個或者多個風(fēng)障單元作為一個基本轉(zhuǎn)動單元，通過設(shè)置在中間立柱1內(nèi)的傳動裝置控制該轉(zhuǎn)動單元內(nèi)風(fēng)障條的轉(zhuǎn)動，相鄰轉(zhuǎn)動單元之間的連接結(jié)構(gòu)如圖5所示。

進(jìn)一步而言，圖1A、1B所示為本實用新型一種實施例履帶式傳動結(jié)構(gòu)風(fēng)障示意圖，其中每一根旋桿2居中的位置設(shè)置有被動齒輪，齒輪兩側(cè)的旋桿上分別固定一段、兩段或多段障條，每一根旋桿2及固定于其上的障條構(gòu)成一個基本轉(zhuǎn)動單元。

若干根旋桿相互平行地搭設(shè)于兩側(cè)的立柱的腹板中，每一根旋桿的齒輪設(shè)置于中間的立柱1中。

其中傳動結(jié)構(gòu)6組成如下：各個被動齒輪(包括齒輪601)固定連接在對應(yīng)位置的旋桿或者馬達(dá)上，各個被動齒輪之間通過履帶602連接在一起并被容納在中間立柱1中，使用時由馬達(dá)帶動底部齒輪轉(zhuǎn)動，通過履帶602實現(xiàn)各個被動齒輪的相應(yīng)轉(zhuǎn)動進(jìn)而帶動各旋桿及障條的旋轉(zhuǎn)。

由于各個被動齒輪均由履帶602帶動，履帶602移動一段距離，當(dāng)各旋桿上的被動齒輪大小及齒數(shù)相同時，各旋桿及障條可轉(zhuǎn)動相同的角度；當(dāng)旋桿上的各被動齒輪大小或齒數(shù)不同時，各旋桿及障條可轉(zhuǎn)動不同的角度；可見，通過設(shè)置各旋桿上的被動齒輪大小或齒數(shù)即可實現(xiàn)對各風(fēng)障單元旋轉(zhuǎn)角度的控制。

圖2為本實用新型另一種實施例轉(zhuǎn)軸式傳動結(jié)構(gòu)風(fēng)障示意圖，其中傳動結(jié)構(gòu)7空間及平面位置關(guān)系分別如圖3A及3B所示，各被動齒輪(包括被動齒輪701)固定安裝在對應(yīng)的旋桿上，中心轉(zhuǎn)軸703安裝在立柱內(nèi)，可在底盤上自由繞動。對應(yīng)每個旋桿位置分別有一個主 動齒輪，且與相應(yīng)位置旋桿上的被動齒輪相嚙合，例如其中一個主動齒輪702安裝在中心轉(zhuǎn)軸703上與被動齒輪701相嚙合，設(shè)置于中心轉(zhuǎn)軸703底部的主動齒輪與馬達(dá)處的齒輪相嚙合。使用時，馬達(dá)通過底部齒輪的嚙合傳動帶動中心轉(zhuǎn)軸703的轉(zhuǎn)動，通過中心轉(zhuǎn)軸703的轉(zhuǎn)動帶動各被動齒輪(包括被動齒輪701)轉(zhuǎn)動；顯而易見，可通過對相互嚙合的各主動齒輪與被動齒輪的大小及齒數(shù)的設(shè)置實現(xiàn)對各旋桿及設(shè)置于旋桿上的障條轉(zhuǎn)動角度一致或者不一致的控制。

在另一個實施例中，改進(jìn)的轉(zhuǎn)軸式傳動結(jié)構(gòu)空間位置以及嚙合傳動關(guān)系分別如圖4A和4B所示，通過所示改進(jìn)的轉(zhuǎn)軸式傳動結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)上下障條的分離式轉(zhuǎn)動。在該結(jié)構(gòu)中，主動齒輪、被動齒輪同樣分別被固定在中心轉(zhuǎn)軸703和旋桿2上，中心轉(zhuǎn)軸703通過底部與馬達(dá)齒輪的嚙合實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，不同之處在于：對應(yīng)各個位置的被動齒輪和主動齒輪在初始狀態(tài)下處于分離狀態(tài)，需要通過過渡齒輪機構(gòu)實現(xiàn)傳動；例如，過渡齒輪704在初始條件下與被動齒輪701和主動齒輪702分別處于分離狀態(tài)，過渡齒輪704與對應(yīng)的伸縮懸臂裝置705以及觸發(fā)裝置706連接配合?？缮炜s懸臂裝置705以及觸發(fā)裝置706安裝在立柱上；觸發(fā)裝置706通過控制電流接線5連接到總控制臺。

初始狀態(tài)下觸發(fā)裝置開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，即各過渡齒輪與主動齒輪、被動齒輪處于分離狀態(tài)，障條不轉(zhuǎn)動，當(dāng)需要調(diào)節(jié)某些位置的障條擋風(fēng)率時，即打開這些位置觸發(fā)裝置開關(guān)，例如，打開觸發(fā)裝置706的開關(guān)后，觸發(fā)裝置內(nèi)彈性裝置提供向前推力，帶動該位置的可伸縮懸臂裝置705向前伸出，將過渡齒輪704的位置向前推進(jìn)到與該位置的被動齒輪701和主動齒輪702同時嚙合。在這種狀態(tài)下，馬達(dá)4提供的動力通過齒輪嚙合可以帶動被動齒輪701及該旋桿上的障條的轉(zhuǎn)動，進(jìn)而調(diào)節(jié)擋風(fēng)率。當(dāng)觸發(fā)裝置706關(guān)閉時，觸發(fā)裝置706內(nèi)彈性裝置回縮，從而懸臂裝置705收縮，過渡齒輪704與被動齒輪701和主動齒輪702分離，馬達(dá)4提供的動力不會傳遞到被動齒輪701上，連接被動齒輪701的旋桿不會轉(zhuǎn)動，該旋桿上的風(fēng)障也不會轉(zhuǎn)動。同樣的，可通過對相互嚙合的各主動齒輪、被動齒輪及過渡齒輪的大小及齒數(shù)的設(shè)置實現(xiàn)對各旋桿及設(shè)置于旋桿上的障條轉(zhuǎn)動角度一致或者不一致的控制。

圖5是本實用新型實施例相鄰風(fēng)障轉(zhuǎn)動單元間雙旋桿接頭位置示意圖，雙旋桿接頭對應(yīng)相鄰兩個風(fēng)障轉(zhuǎn)動單元。

圖6A、6B、6C、6D展示了立柱1可以采用的幾種橫截面結(jié)構(gòu)，分別是方管型、槽型、π型和T型。

圖7A、7B、7C、7D展示了障條3可以采用的幾種橫截面結(jié)構(gòu)，分別是半翼型、雙翼型、折板型和波浪型。

上述對實施例子的描述是為了便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本實用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本實用新型不限于這里的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的揭示，不脫離本實用新型范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。