一种大型多舱室气囊应急防护装置

1.本发明涉及桥梁防撞技术领域，尤其涉及一种大型多舱室气囊应急防护装置。


背景技术：

2.桥梁是公众陆路出行和交通运输的重要载体，也是重要的民生设施，水运在贸易货物运输方式中占比最大。随着经济发展及交通出行需求的增长，在内河、沿海建立起越来越多的跨江、跨海大桥。然而，由于船撞引起的重大桥梁事故频频发生，船舶具有吨位大、撞击力大的显著特点，可能导致桥梁结构受损垮塌、功能失效、路网瘫痪和大量人员伤亡，造成人民生命和财产的巨大损失。
3.桥梁的设计建造过程中已考虑桥墩自身抗撞能力，且重要桥梁桥墩均安装了防护装置，主要用于防护正常限速通航过程中船舶操纵失控造成的船桥碰撞情况，例如申请号为cn201711037198.0的发明专利所提出的一种桥梁防碰撞安全系统，其中，包括多级可相互转动连接的连接装置，将交通事故中车辆的冲击转化为多个转动连接的装置的转动惯量，以避免直接冲击，本发明并通过阻尼材料设置空心的圆柱形的防碰撞筒作为桥面护栏的主体结构，吸收冲击的能量。
4.然而上述仅适用于较低船速时发生的碰撞，若发生突发事故，船速超过正常限速，船撞造成的冲击远大于普通船舶碰撞，因而常规的防撞设施已经不能提供良好的保护。


技术实现要素：

5.有鉴于此，有必要提供一种大型多舱室气囊应急防护装置，用以解决现有的防撞装置防撞效果不佳的问题。
6.本发明提供一种大型多舱室气囊应急防护装置，包括弹射组件、拦截组件以及驱动组件；所述弹射组件设于桥体上，所述弹射组件具有一弹射端；所述拦截组件具有体积大小可变的第一状态和第二状态，当所述拦截组件处于第一状态时，所述拦截组件的体积最小且可安装至所述弹射端处，当所述拦截组件处于第二状态时，所述拦截组件的体积最大且用以拦截物体；所述驱动组件与所述拦截组件连接，用以驱动所述拦截组件从第一状态切换至第二状态。
7.进一步的，所述弹射组件包括一弹射件，所述弹射件包括发射筒、推板和气缸，所述发射筒设于桥体上，所述推板滑动设置于所述发射筒内，所述气缸与所述发射筒固定连接，所述气缸的输出端与所述推板的一侧连接，所述推板的另一侧为所述弹射端。
8.进一步的，还包括一角度调节件，所述弹射组件经由所述角度调节件与桥体连接，用以调节弹射角度；所述角度调节件包括第一调节端以及第二调节端，所述第一调节端和所述第二调节端均与所述弹射组件连接，所述第一调节端用以驱动所述弹射组件沿竖直轴线方向转动，所述第二调节端用以驱动所述弹射组件沿水平轴线方向转动。
9.进一步的，所述拦截组件包括充气式拦截件，所述充气式拦截件具有一充气腔体，所述充气式拦截件的大小与所述充气腔体的充气量呈正相关，所述驱动组件与所述充气腔
体相连通，用以对所述充气腔体充气。
10.进一步的，所述充气式拦截件包括一气囊蒙皮以及多个气囊单元，所述气囊蒙皮的内部形成有所述充气腔体，多个所述气囊单元均内置于所述气囊蒙皮中，所述驱动组件具有与多个气囊单元一一对应的多个充气端，所述气囊单元的内部与对应的所述充气端相连通。
11.进一步的，多个所述气囊单元两两相连接以形成一框形结构。
12.进一步的，所述充气式拦截件的数量为两个，两个所述充气式拦截件之间经由阻拦网相连接，所述充气式拦截件与所述阻拦网之间经由一连接件可拆卸连接。
13.进一步的，所述驱动组件包括电磁开关、触发器、引射器、气体发生剂以及冷凝器，所述电磁开关与所述触发器电连接，所述触发器与所述引射器电连接，所述气体发生剂内置于所述引射器中，所述引射器与所述冷凝器相连通，所述冷凝器与所述充气腔体相连通。
14.进一步的，所述弹射组件还包括一收纳箱，所述收纳箱包括箱体、位于箱体侧壁上的箱盖以及液压推动器，所述箱体与所述箱盖铰接，所述发射筒内置于所述箱体中，所述发射筒经由所述箱体与所述桥体连接，所述液压推动器的一端与所述箱体连接，所述液压推动器的另一端与所述箱盖连接，用以驱动所述箱盖转动。
15.进一步的，还包括一信号控制件，所述信号控制件包括工位机、继电器、电池以及无线网桥，所述工位机与所述继电器以及所述电池电连接，所述无线网桥设于所述箱盖上，所述无线网桥与所述驱动组件信号连接。
16.与现有技术相比，通过设置弹射组件设于桥体上，弹射组件具有一弹射端，拦截组件具有体积大小可变的第一状态和第二状态，当拦截组件处于第一状态时，拦截组件的体积最小且可安装至弹射端处，当拦截组件处于第二状态时，拦截组件的体积最大且用以拦截物体，驱动组件与拦截组件连接，用以驱动拦截组件从第一状态切换至第二状态，可在远离桥体的位置处形成一防护层，在船舶行驶至距桥体一定距离时即可对撞击船舶进行拦截，吸收部分撞击能量的同时改变船舶航向，在船舶撞击到已有的常规防撞设施之前将撞击力降低至原有防护装置可承受的范围，对桥梁实现有效防护。
附图说明
17.图1为本发明提供的一种大型多舱室气囊应急防护装置本实施例中整体的结构示意图；
18.图2为本发明提供的一种大型多舱室气囊应急防护装置本实施例中拦截组件的结构示意图；
19.图3为本发明提供的一种大型多舱室气囊应急防护装置本实施例中充气式拦截件的结构示意图；
20.图4为本发明提供的一种大型多舱室气囊应急防护装置本实施例中驱动组件与气囊单元连接的结构示意图；
21.图5为本发明提供的一种大型多舱室气囊应急防护装置本实施例中弹射组件的结构示意图；
22.图6为本发明提供的一种大型多舱室气囊应急防护装置本实施例中角度调节件的结构示意图；
23.图7为本发明提供的一种大型多舱室气囊应急防护装置本实施例中收纳箱处于非工作状态下的结构示意图；
24.图8为本发明提供的一种大型多舱室气囊应急防护装置本实施例中收纳箱处于工作状态下的结构示意图；
25.图9为本发明提供的一种大型多舱室气囊应急防护装置本实施例中充气式拦截件的俯视示意图；
26.图10为本发明提供的一种大型多舱室气囊应急防护装置本实施例中充气式拦截件的正视示意图；
27.图11为本发明提供的一种大型多舱室气囊应急防护装置本实施例中充气式拦截件的侧视示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
29.如图1-4所示，本实施例中的一种大型多舱室气囊应急防护装置，包括弹射组件100、拦截组件200以及驱动组件300；弹射组件100设于桥体400上，弹射组件100具有一弹射端；拦截组件200具有体积大小可变的第一状态和第二状态，当拦截组件200处于第一状态时，拦截组件200的体积最小且可安装至弹射端处，当拦截组件200处于第二状态时，拦截组件200的体积最大且用以拦截物体；驱动组件300与拦截组件200连接，用以驱动拦截组件200从第一状态切换至第二状态。
30.其中，弹射组件100用以将拦截组件200弹射至远离桥体400一定距离的位置处，驱动组件300控制拦截组件200开启，从而进行对船体的拦截工作，下面进行更加详细的阐述和说明。
31.在一个优选的实施例中，弹射组件100包括一弹射件110，如图5所示，弹射件110包括发射筒111、推板112和气缸113，发射筒111设于桥体400上，推板112滑动设置于发射筒111内，气缸113与发射筒111固定连接，气缸113的输出端与推板112的一侧连接，推板112的另一侧为弹射端。
32.具体的，还配备有一气瓶114，用以对气缸113供气，气缸113工作推动推板112滑动，从而将位于推板112上的拦截组件200发射而出。当然，在其它实施例中，弹射件110也可以采用其它形式的结构代替，只要能够将拦截组件200送至远离桥体400且位于预拦截的船只的行驶路线上。
33.为了便于推板112的滑动，在一个优选的实施例中，推板112上安装有滑轮，推板112经由滑轮与发射筒111的内壁滑动连接。
34.为了使弹射组件100能将拦截组件200准确的送至预定的位置处，在一个优选的实施例中，还包括一角度调节件120，弹射组件100经由角度调节件120与桥体400连接，用以调节弹射角度，其中，角度调节件120包括第一调节端以及第二调节端，第一调节端和第二调节端均与弹射组件100连接，第一调节端用以驱动弹射组件100沿竖直轴线方向转动，第二调节端用以驱动弹射组件100沿水平轴线方向转动。
35.如图6所示，在本实施例中的角度调节件120包括转盘121、转轴122以及固定螺钉
123，转盘121经由转轴122与固定与桥体400上的基座沿竖直轴线方向转动连接，转盘121上通过固定螺钉123与弹射组件100连接。当然，在其它实施例中，角度调节件120也可以采用其他形式的结构代替，只要能够调节弹射组件100的发射角度即可。
36.在一个优选的实施例中，拦截组件200包括充气式拦截件210，充气式拦截件210具有一充气腔体，充气式拦截件210的大小与充气腔体的充气量呈正相关，驱动组件300与充气腔体相连通，用以对充气腔体充气。当然，在其它优选的实施例中，拦截组件200也可以采用其他形式的结构代替，例如，阻力球等结构。
37.在一个优选的实施例中，充气式拦截件210包括一气囊蒙皮211以及多个气囊单元212，气囊蒙皮211的内部形成有充气腔体，多个气囊单元212均内置于气囊蒙皮211中，驱动组件300具有与多个气囊单元212一一对应的多个充气端，气囊单元212的内部与对应的充气端相连通。
38.其中，多个气囊单元212两两相连接以形成一框形结构。可以理解的是，多个气囊单元212的排布方式也可以采用其他排布方式代替，只要能够通过往气囊单元212充气来使气囊蒙皮211进行膨胀。如图9-11所示，该大型多舱室气囊应急防护装置外包气囊蒙皮211内包括至少一组气囊框架，每组气囊框架包括多个单个气囊，相邻两个该单个气囊均不连通，该单个气囊均安装有排气阀，避免压力过大造成单个气囊的失效，由于该多舱室防撞气囊组件内含有多个单个气囊，在部分单个气囊失效的情况下仍有其他不连通的单个气囊可以正常工作，对桥墩和船舶起到防护作用。
39.其中，该外包气囊蒙皮211中除气囊框架外的区域不进行充气，气囊框架可以在小充气量的情况下展开大体积的气囊蒙皮211，同时保证快速充气速率，在应急情况下可迅速展开多个大型多舱室防撞气囊，对桥梁实现紧急情况下快速有效防护。
40.为了是对船只的减速效果更好，在一个优选的实施例中，充气式拦截件210的数量为两个，两个充气式拦截件210之间经由阻拦网220相连接，充气式拦截件210与阻拦网220之间经由一连接件213可拆卸连接。
41.其中，连接件213为多个磁铁，一部分磁铁固定于充气式拦截件210上，另一部分磁铁固定于阻拦网220，通过磁铁的吸合力实现充气式拦截件210与阻拦网220之间的可拆卸连接。
42.在一个优选的实施例中，驱动组件300包括电磁开关310、触发器320、引射器330、气体发生剂340以及冷凝器350，电磁开关310与触发器320电连接，触发器320与引射器330电连接，气体发生剂340内置于引射器330中，引射器330与冷凝器350相连通，冷凝器350与充气腔体相连通。其中，当电磁开关310开启时，气体发生剂340通过触发器320和引射器330的启动迅速产生足够体积的气体，经过冷凝器350流入气囊单元212中，实现迅速充气。
43.当然，在其它优选的实施例中，驱动组件300也可以采用其他形式的结构来对气囊单元212进行充气。
44.为了便于对弹射组件100的保护，防止在自然条件下的氧化、零件生锈影响弹射组件100的正常工作，在一个优选的实施例中，弹射组件100还包括一收纳箱140，如图7-8所示，收纳箱140包括箱体141、位于箱体141侧壁上的箱盖142以及液压推动器143，箱体141与箱盖142铰接，发射筒111内置于箱体141中，发射筒111经由箱体141与桥体400连接，液压推动器143的一端与箱体141连接，液压推动器143的另一端与箱盖142连接，用以驱动箱盖142
转动。
45.其中，收纳箱140为用于保护弹射组件100的结构，且便于弹射组件100的进出。在其它实施例中，收纳箱140还可以采用其他形式的结构代替。
46.为了实现自动化的拦截过程，在一个优选的实施例中，还包括一信号控制件130，信号控制件130包括工位机131、继电器132、电池133以及无线网桥134，工位机131与继电器132以及电池133电连接，无线网桥134设于箱盖142上，无线网桥134与驱动组件300信号连接。
47.为了实现进一步的拦截过程，在一个优选的实施例中，桥体400上还可以安装有防撞设施500等。
48.工作流程：该大型多舱室气囊应急防护装置中的无线网桥134接收到触发信号，由工控机和继电器132控制弹射组件100中可调节角度弹射装置中的气瓶114和气缸113上的阀门打开，角度调节件120和发射筒111根据要求将拦截组件200弹射至规定位置处，同时电磁开关310开启，每个气囊单元212充气后迅速膨胀，多个互相不连通的气囊单元212固定连接形成气囊框架，迅速将外包的气囊蒙皮211撑开形成整体大面积防护，此时充气式拦截件210可与阻拦网220结合，在阻拦网220两侧均形成大范围的充气式拦截件210的防护层，在船舶行驶至距桥体400一定距离时即可对撞击船舶进行拦截，吸收部分撞击能量的同时改变船舶航向，在船舶撞击到已有常规防撞设施500之前将撞击力降低至原有防护装置可承受的范围，对桥梁实现有效防护。
49.与现有技术相比：通过设置弹射组件100设于桥体400上，弹射组件100具有一弹射端，拦截组件200具有体积大小可变的第一状态和第二状态，当拦截组件200处于第一状态时，拦截组件200的体积最小且可安装至弹射端处，当拦截组件200处于第二状态时，拦截组件200的体积最大且用以拦截物体，驱动组件300与拦截组件200连接，用以驱动拦截组件200从第一状态切换至第二状态，可在远离桥体400的位置处形成一防护层，在船舶行驶至距桥体400一定距离时即可对撞击船舶进行拦截，吸收部分撞击能量的同时改变船舶航向，在船舶撞击到已有的常规防撞设施500之前将撞击力降低至原有防护装置可承受的范围，对桥梁实现有效防护。
50.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。