一种卸力式桥墩防撞装置

1.本发明涉及桥梁维护技术领域，具体公开了一种卸力式桥墩防撞装置。


背景技术：

2.随着我国经济社会的发展，我国桥梁建设进入飞速发展阶段，据统计我国现有桥梁已超过73万座，长度加起来有4万多公里而通航河道上的桥梁，占桥梁总数的10％左右，随着而来的船桥事故也越来越引起各方面的关注。桥梁防船撞问题也正逐渐得到了有关航运管理、规划设计等部门的高度重视，目前传统的桥墩防撞设施都只是简单的固定或者粘贴在桥墩的侧边，经过水流长期的冲击或者侵蚀，往往会导致防撞设备脱落或者失效。再次经过的船舶与桥墩接触时，很难保证船舶和桥墩的安全。
3.但是桥墩防撞的装置均是采用减缓撞击力的方式来避免，但是还是会有力传递到桥墩上，长久以往还是会对桥墩来来损害，并且防撞的装置会会影响过往船只的航行轨道，导致船只在通过桥底时的航行宽度变窄。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种卸力式桥墩防撞装置，以解决减缓装置不能有效避免撞击力和防撞影响船只航道的技术问题。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种卸力式桥墩防撞装置，其特征在于：包括三角形卸力组件、沉底组件和基座，所述三角形卸力组件套设于桥墩上，所述沉底组件设于桥段侧面，所述基座设于桥墩下侧，所述沉底组件的上侧与桥的地面固定连接；所述三角形卸力组件包括防撞外壳和自转结构，所述防撞外壳的中间设有圆形开槽，所述防撞外壳为圆角三角形，三角形卸力组件的三个角上设有开孔，开孔内设有滑轨和滑块，滑块为圆形，滑轨固定在开孔内壁，圆形滑块的下侧用于连接锁定的结构。
7.优选的，所述防撞外壳分为三层，分别为钢板层和气垫层，所述钢板层设有两层，向气垫层延申的挡板适用于固定卡设住气垫层的，避免气垫层掉落，并且，挡板在撞击力过大时，挡板会相互抵制住，避免气垫层被巨大的冲击力撞破，并且在内钢板层的内侧还开设有三个锁孔，三个锁孔实现了防撞外壳能够固定于基座上。
8.优选的，所述自转结构包括内齿圈、外齿轮、齿轮盘、双面齿轮、第二外齿轮和传动齿轮，内齿圈的的下底面为封底，齿轮盘的四个角上设有轴孔，所述轴孔上连接有固定轴，四个所述传动齿轮套设于固定轴上，齿轮盘通过四个固定轴固定于内齿圈上，第二外齿轮为中空，用于固定在桥墩上，内齿圈转动时，使得四个传动齿轮转动，四个传动齿轮转动右使得双面齿轮转动，但是双面齿轮转动并不会影响第二外齿轮转动，所以内齿圈转动并不会影响与桥墩连接的第二外齿轮转动，所以船只撞击的力会通过齿轮传动和双面齿轮的转动消耗掉，并不会作用于桥墩上，进而保护了桥墩因船只撞击导致损坏的情况。
9.优选的，所述外齿轮还连接有第一锁齿轮、第二锁齿轮和锁轴，第二锁齿轮的齿轮
空内设有螺纹，并且锁轴的外壁也设有相对应的螺纹，锁孔贯穿锁轴，并且锁轴的上侧连接于圆形滑块上，通过第二锁齿轮转动使得锁轴反向转动，在锁轴转动时会移动，进而带动位于上方的圆形滑块移动，直至锁轴移动至基座的开槽内。
10.优选的，所述沉底组件包括底座、滑轨、步进电机、固定座、联轴器、丝杆、转筒和滑块，固定座设有三个，分别是电机固定座、联轴器固定座和丝杆固定座，电机固定座是用于固定电机，保证电机转动时的稳定性，联轴器设于电机固定座和联轴器固定座之间，丝杆固定座设于底座的另一端，联轴器固定座和丝杆固定座共同用于固定丝杆，并且联轴器固定座和丝杆固定座中间均设有开孔，开孔内设有轴承，丝杆固定连接于轴承内壁，轴承使得丝杆转动时不会带动固定座转动，转筒和滑块下侧连接于三角形卸力组件上，通过步进电机工作，通过电机轴和联轴器实现丝杆转动，因为转筒与滑块固定连接，丝杆与转筒螺纹连接，所以丝杆转动使得转筒和滑块移动，进而使得三角形卸力组件移动，此处移动是船只撞击后，使得三角形卸力组件再次下沉到基座上的步骤，此设计实现了在撞击后能够使得三角形卸力组件再次回到水下，不会影响船只通行。
11.优选的，所述基座呈圆柱状，所述基座上侧与桥墩连接，所述基座内设有锁定连杆结构，所述锁定连杆结构设有三个，三个所述锁定连杆结构电路的并联，通过并联电路使得三个锁定连杆结构同时开始运行，并且三角形的锁定结构，保证了结构的稳定性；所述锁定连杆结构包括步进电机、齿轮组、自锁丝杆、自锁滑块、第一连杆、第二连杆和扣合轴，在锁定连杆结构内还设有座子，座子的侧面试图呈l型，短边用于固定电机和齿轮，长边用于固定丝杆和连杆，齿轮组包含了两个斜齿轮和两个平齿轮，两个斜齿轮和两个平齿轮啮合，其中一个平齿轮和斜齿轮同轴连接，实现传递动能的作用，自锁滑块的内测设有与自锁丝杆相对应的螺纹，自锁丝杆转动使得自锁滑块移动，并且第一连杆、第二连杆的两边轴均是固定在座子上，两个连杆连接处设有移动块，移动块与连接处的轴固定连接，在此处的连接轴并未固定于座子上。步进电机工作，通过齿轮组使得自锁丝杆转动，使得自锁滑块向下移动，进而使得两个连杆直接按的夹角变小，移动块往外移动并带动锁轴移动，直至扣合轴穿插至锁孔内，完成对三角形卸力组件的锁定。
12.本方案的工作原理及有益效果在于：
13.本发明通过双层的撞击结构和三角形的卸力结构，实现了船只撞击的力的分解，并且通过双层的自转结构，使得分解后的力通过齿轮的转动来消耗掉，并且通过锁定结构和沉底结构来使得防撞击结构平时安装于水下，不会影响过往船只的同行，并且沉底结构使得防撞击结构在受撞击后，能够将防撞击结构再一次固定到水下的基台上，而检测结构式用于检测和分析船只是否会撞击到桥墩，进而决定防撞击结构是否上浮，增加装置的实用性。
附图说明
14.图1为本发明一种卸力式桥墩防撞装置实施例的立体结构示意图；
15.图2为图1c-c的剖视图；
16.图3为本发明一种卸力式桥墩防撞装置实施例中三角形卸力组件的结构示意图；
17.图4为本发明一种卸力式桥墩防撞装置实施例中三角形卸力组件的顶视图；
18.图5为图4a-a的剖视图；
19.图6为本发明一种卸力式桥墩防撞装置实施例中自转结构的结构示意图；
20.图7为本发明一种卸力式桥墩防撞装置实施例中自转结构的爆炸示意图；
21.图8为本发明一种卸力式桥墩防撞装置实施例中沉底组件的立体结构示意图；
22.图9为图8b处的放大示意图；
23.图10为本发明一种卸力式桥墩防撞装置实施例中锁定连杆结构的立体结构示意图；
24.附图中标记如下：三角形卸力组件1、防撞外壳101、圆形开槽1011、钢板层1012、气垫层1013、挡板1014、自转结构102、内齿圈1021、外齿轮1022、第一锁齿轮10221、第二锁齿轮10222、锁轴10223、锁孔10224、齿轮盘1023、双面齿轮1024、第二外齿轮1025、传动齿轮1026、沉底组件2、底座201、滑轨202、步进电机203、固定座204、联轴器205、丝杆206、转筒207、滑块208、基座3、锁定连杆结构301、步进电机3011、齿轮组3012、自锁丝杆3013、自锁滑块3014、第一连杆3015、第二连杆3016、扣合轴3017。
具体实施方式
25.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
26.实施例
27.如图1-10所示,一种卸力式桥墩防撞装置，包括三角形卸力组件1、沉底组件2和基座3，三角形卸力组件1套设于桥墩上；三角形卸力组件1包括防撞外壳101和自转结构102，防撞外壳101的中间设有圆形开槽1011，防撞外壳101为圆角三角形，三角形卸力组件1的三个角上设有开孔，开孔内设有滑轨和滑块，滑块为圆形，滑轨固定在开孔内壁，圆形滑块的下侧用于连接锁定的结构；防撞外壳101分为三层，分别为钢板层1012和气垫层1013，钢板层1012设有两层，气垫层1013设于两层钢板层1012中间，钢板层1012上下两侧分别有向气垫层1013延申的挡板1014，进一步说明，向气垫层1013延申的挡板1014适用于固定卡设住气垫层1013的，避免气垫层1013掉落，并且，挡板1014在撞击力过大时，挡板会相互抵制住，避免气垫层被巨大的冲击力撞破，并且在内钢板层的内侧还开设有三个锁孔，三个锁孔实现了防撞外壳101能够固定于基座3上，并且在桥面的底面设有检测器，检测器用于接收船只的往来信号。
28.自转结构102包括内齿圈1021、外齿轮1022、齿轮盘1023、双面齿轮1024、第二外齿轮1025和传动齿轮1026，内齿圈1021的的下底面为封底，齿轮盘1023的四个角上设有轴孔1027，轴孔1027上连接有固定轴，四个传动齿轮1026套设于固定轴上，齿轮盘1023通过四个固定轴固定于内齿圈1021上，第二外齿轮1025为中空，用于固定在桥墩上，内齿圈1021转动时，使得四个传动齿轮1026转动，四个传动齿轮1026转动右使得双面齿轮1024转动，但是双面齿轮1024转动并不会影响第二外齿轮1025转动，所以内齿圈1021转动并不会影响与桥墩连接的第二外齿轮1025转动，所以船只撞击的力会通过齿轮传动和双面齿轮1024的转动消耗掉，并不会作用于桥墩上，进而保护了桥墩因船只撞击导致损坏的情况。
29.外齿轮1022还连接有第一锁齿轮10221、第二锁齿轮10222和锁轴10223，锁轴10223的下侧设有锁孔10224，第二锁齿轮10222的齿轮空内设有螺纹，并且锁轴10223的外壁也设有相对应的螺纹，锁孔10224贯穿锁轴10223，并且锁轴10223的上侧连接于圆形滑块上，通过第二锁齿轮10222转动使得锁轴10223反向转动，在锁轴10223转动时会移动，进而
带动位于上方的圆形滑块移动，直至锁轴10223移动至基座的开槽内。
30.沉底组件2包括底座201、滑轨202、步进电机203、固定座204、联轴器205、丝杆206、转筒207和滑块208，固定座204设有三个，分别是电机固定座、联轴器固定座和丝杆固定座，电机固定座是用于固定电机，保证电机转动时的稳定性，联轴器205设于电机固定座和联轴器固定座之间，丝杆固定座设于底座201的另一端，联轴器固定座和丝杆固定座共同用于固定丝杆，并且联轴器固定座和丝杆固定座中间均设有开孔，开孔内设有轴承，丝杆固定连接于轴承内壁，轴承使得丝杆转动时不会带动固定座转动，转筒207和滑块208下侧连接于三角形卸力组件1上，通过步进电机203工作，通过电机轴和联轴器205实现丝杆205转动，因为转筒207与滑块208固定连接，丝杆206与转筒207螺纹连接，所以丝杆205转动使得转筒207和滑块208移动，进而使得三角形卸力组件1移动，此处移动是船只撞击后，使得三角形卸力组件1再次下沉到基座3上的步骤，此设计实现了在撞击后能够使得三角形卸力组件1再次回到水下，不会影响船只通行。
31.基座3呈圆柱状，基座3上侧与桥墩连接，基座3内设有锁定连杆结构301，锁定连杆结构301设有三个，通过并联电路使得三个锁定连杆结构301同时开始运行，并且三角形的锁定结构，保证了结构的稳定性；锁定连杆结构301包括步进电机3011、齿轮组3012、自锁丝杆3013、自锁滑块3014、第一连杆3015、第二连杆3016和扣合轴3017，在锁定连杆结构301内还设有座子，座子的侧面试图呈l型，短边用于固定电机和齿轮，长边用于固定丝杆和连杆，齿轮组3012包含了两个斜齿轮和两个平齿轮，两个斜齿轮和两个平齿轮啮合，其中一个平齿轮和斜齿轮同轴连接，实现传递动能的作用，自锁滑块3014的内测设有与自锁丝杆3013相对应的螺纹，自锁丝杆3013转动使得自锁滑块3014移动，并且第一连杆3015、第二连杆3016的两边轴均是固定在座子上，两个连杆连接处设有移动块，移动块与连接处的轴固定连接，在此处的连接轴并未固定于座子上，步进电机3011工作，通过齿轮组3012使得自锁丝杆3013转动，使得自锁滑块3014向下移动，进而使得两个连杆直接按的夹角变小，移动块往外移动并带动锁轴3017移动，直至扣合轴3017穿插至锁孔10224内，完成对三角形卸力组件1的锁定。
32.上述的一种卸力式桥墩防撞装置的使用方法，包括以下步骤：
33.s1,通过位于桥上的检测器观察和分析船只是否会撞击桥墩，确认撞击后，步进电机3011反向工作，通过齿轮组3012使得自锁丝杆3013转动，使得自锁滑块3014向上移动，进而使得两个连杆直接按的夹角变大，移动块往内移动并带动锁轴3017移动，直至扣合轴3017抽离出锁孔10224内，完成对三角形卸力组件1的解锁；
34.s2,三角形卸力组件1在气垫层1013的浮力作用下，上浮至水面，当船只撞击在防撞外壳101上后，由于三角形结构能够分力，使得撞击力被分解，使得防撞外壳101转动，防撞外壳101转动使得内齿圈1021转动，内齿圈1021转动时，使得四个传动齿轮1026转动，四个传动齿轮1026转动右使得双面齿轮1024转动，但是双面齿轮1024转动并不会影响第二外齿轮1025转动，所以内齿圈1021转动并不会影响与桥墩连接的第二外齿轮1025转动，所以船只撞击的力会通过齿轮传动和双面齿轮1024的转动消耗掉，并不会作用于桥墩上；
35.s3,在撞击旋转过后，转筒207和滑块208下侧连接于三角形卸力组件1上，通过步进电机203工作，通过电机轴和联轴器205实现丝杆205转动，因为转筒207与滑块208固定连接，丝杆206与转筒207螺纹连接，所以丝杆205转动使得转筒207和滑块208向下移动，进而
使得三角形卸力组件1向下移动，当三角形卸力组件1向下移动至基座3上时，反向执行s1的步骤，实现对三角形卸力组件1的锁定，使得三角形卸力组件1重新固定在基座3上。
36.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。