本實(shí)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(guó)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(guò)程中風(fēng)障結(jié)構(gòu)錨固后不可活動(dòng)，例如專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00620172407.3的中國(guó)專(zhuān)利“擋風(fēng)風(fēng)障”、專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00620172408.8的中國(guó)專(zhuān)利“帶風(fēng)障的防撞護(hù)欄”，其中，僅有的一種可活動(dòng)的橋梁風(fēng)障為整體可轉(zhuǎn)動(dòng)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(gè)風(fēng)障單元繞根部銷(xiāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。該類(lèi)型風(fēng)障需要大型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)備昂貴，且使用過(guò)程中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)耐久性差、維護(hù)費(fèi)用高。

另外，對(duì)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(shí)可能使得橋梁自身的結(jié)構(gòu)受力突破規(guī)范限制，帶來(lái)結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題。有鑒于此，此類(lèi)橋梁往往放棄風(fēng)障的設(shè)置，從而使得風(fēng)天行車(chē)安全風(fēng)險(xiǎn)加大，線路運(yùn)營(yíng)效率降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)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(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)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(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋桿上安裝齒輪，齒輪通過(guò)履帶或者轉(zhuǎn)軸連接到位于橋面處的馬達(dá)，通過(guò)馬達(dá)動(dòng)力帶動(dòng)風(fēng)障的轉(zhuǎn)動(dòng)。

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(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)，所述障條與旋桿固定連接，所述旋桿與傳動(dòng)系統(tǒng)連接，所述傳動(dòng)系統(tǒng)與動(dòng)力系統(tǒng)連接，所述動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)以帶動(dòng)旋桿及障條轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)齒輪，傳動(dòng)系統(tǒng)與所述齒輪連接對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述傳動(dòng)系統(tǒng)為履帶。

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

優(yōu)選地，所述被動(dòng)齒輪和主動(dòng)齒輪之間設(shè)置有過(guò)渡齒輪，所述主動(dòng)齒輪通過(guò)過(guò)渡齒輪對(duì)被動(dòng)齒輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

優(yōu)選地，還包括與所述過(guò)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(guò)渡齒輪與被動(dòng)齒輪和主動(dòng)齒輪的結(jié)合或分離。

優(yōu)選地，所述被動(dòng)齒輪固定設(shè)置于旋桿中間，所述被動(dòng)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(shí)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(qiáng)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(shí)，風(fēng)障立柱通過(guò)連接板固定或活動(dòng)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(guò)障條的轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)可以通過(guò)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(shí)，在封閉交通的極端大風(fēng)情況下，可以通過(guò)調(diào)低擋風(fēng)率來(lái)減低橋梁結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載，改善橋梁氣動(dòng)性能。

由于采用了上述方案，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

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

(2)傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)單實(shí)效，易于維護(hù)，耐久性好；

(3)對(duì)于極端大風(fēng)影響區(qū)的超大跨度橋梁而言，本實(shí)用新型風(fēng)障設(shè)置增加的結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載不會(huì)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(chē)安全，亦可確保極端大風(fēng)時(shí)橋梁自身的結(jié)構(gòu)安全。

附圖說(shuō)明

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

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

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

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

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

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

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

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

圖6A是本實(shí)用新型風(fēng)障的方管型立柱實(shí)施例的橫截面示意圖。

圖6B是本實(shí)用新型風(fēng)障的槽型立柱實(shí)施例的橫截面示意圖。

圖6C是本實(shí)用新型風(fēng)障的π型立柱實(shí)施例的橫截面示意圖。

圖6D是本實(shí)用新型風(fēng)障的T型立柱實(shí)施例的橫截面示意圖。

圖7A是本實(shí)用新型風(fēng)障的半翼型障條實(shí)施例的橫截面示意圖。

圖7B是本實(shí)用新型風(fēng)障的雙翼型障條實(shí)施例的橫截面示意圖。

圖7C是本實(shí)用新型風(fēng)障的折板型障條實(shí)施例的橫截面示意圖。

圖7D是本實(shí)用新型風(fēng)障的波浪型障條實(shí)施例的橫截面示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)實(shí)用新型進(jìn)一步加以說(shuō)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(guò)障條的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)障擋風(fēng)率，從而滿(mǎn)足橋面行車(chē)風(fēng)環(huán)境和橋梁整體氣動(dòng)性能的不同要求。

圖1A、1B為本實(shí)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(shí)用新型另一種實(shí)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(guò)，用來(lái)帶動(dòng)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(dòng)力由馬達(dá)4提供，通過(guò)控制電流接線5連接到總控制臺(tái)。

根據(jù)設(shè)計(jì)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(gè)或者多個(gè)風(fēng)障單元作為一個(gè)基本轉(zhuǎn)動(dòng)單元，通過(guò)設(shè)置在中間立柱1內(nèi)的傳動(dòng)裝置控制該轉(zhuǎn)動(dòng)單元內(nèi)風(fēng)障條的轉(zhuǎn)動(dòng)，相鄰轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)用新型一種實(shí)施例履帶式傳動(dòng)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(dòng)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(gè)基本轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)結(jié)構(gòu)6組成如下：各個(gè)被動(dòng)齒輪(包括齒輪601)固定連接在對(duì)應(yīng)位置的旋桿或者馬達(dá)上，各個(gè)被動(dòng)齒輪之間通過(guò)履帶602連接在一起并被容納在中間立柱1中，使用時(shí)由馬達(dá)帶動(dòng)底部齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)履帶602實(shí)現(xiàn)各個(gè)被動(dòng)齒輪的相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)各旋桿及障條的旋轉(zhuǎn)。

由于各個(gè)被動(dòng)齒輪均由履帶602帶動(dòng)，履帶602移動(dòng)一段距離，當(dāng)各旋桿上的被動(dòng)齒輪大小及齒數(shù)相同時(shí)，各旋桿及障條可轉(zhuǎn)動(dòng)相同的角度；當(dāng)旋桿上的各被動(dòng)齒輪大小或齒數(shù)不同時(shí)，各旋桿及障條可轉(zhuǎn)動(dòng)不同的角度；可見(jiàn)，通過(guò)設(shè)置各旋桿上的被動(dòng)齒輪大小或齒數(shù)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)各風(fēng)障單元旋轉(zhuǎn)角度的控制。

圖2為本實(shí)用新型另一種實(shí)施例轉(zhuǎn)軸式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)風(fēng)障示意圖，其中傳動(dòng)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(dòng)齒輪(包括被動(dòng)齒輪701)固定安裝在對(duì)應(yīng)的旋桿上，中心轉(zhuǎn)軸703安裝在立柱內(nèi)，可在底盤(pán)上自由繞動(dòng)。對(duì)應(yīng)每個(gè)旋桿位置分別有一個(gè)主 動(dòng)齒輪，且與相應(yīng)位置旋桿上的被動(dòng)齒輪相嚙合，例如其中一個(gè)主動(dòng)齒輪702安裝在中心轉(zhuǎn)軸703上與被動(dòng)齒輪701相嚙合，設(shè)置于中心轉(zhuǎn)軸703底部的主動(dòng)齒輪與馬達(dá)處的齒輪相嚙合。使用時(shí)，馬達(dá)通過(guò)底部齒輪的嚙合傳動(dòng)帶動(dòng)中心轉(zhuǎn)軸703的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)中心轉(zhuǎn)軸703的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)各被動(dòng)齒輪(包括被動(dòng)齒輪701)轉(zhuǎn)動(dòng)；顯而易見(jiàn)，可通過(guò)對(duì)相互嚙合的各主動(dòng)齒輪與被動(dòng)齒輪的大小及齒數(shù)的設(shè)置實(shí)現(xiàn)對(duì)各旋桿及設(shè)置于旋桿上的障條轉(zhuǎn)動(dòng)角度一致或者不一致的控制。

在另一個(gè)實(shí)施例中，改進(jìn)的轉(zhuǎn)軸式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)空間位置以及嚙合傳動(dòng)關(guān)系分別如圖4A和4B所示，通過(guò)所示改進(jìn)的轉(zhuǎn)軸式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)上下障條的分離式轉(zhuǎn)動(dòng)。在該結(jié)構(gòu)中，主動(dòng)齒輪、被動(dòng)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(guò)底部與馬達(dá)齒輪的嚙合實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，不同之處在于：對(duì)應(yīng)各個(gè)位置的被動(dòng)齒輪和主動(dòng)齒輪在初始狀態(tài)下處于分離狀態(tài)，需要通過(guò)過(guò)渡齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)；例如，過(guò)渡齒輪704在初始條件下與被動(dòng)齒輪701和主動(dòng)齒輪702分別處于分離狀態(tài)，過(guò)渡齒輪704與對(duì)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(guò)控制電流接線5連接到總控制臺(tái)。

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

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例相鄰風(fēng)障轉(zhuǎn)動(dòng)單元間雙旋桿接頭位置示意圖，雙旋桿接頭對(duì)應(yīng)相鄰兩個(gè)風(fēng)障轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)實(shí)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(shí)用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本實(shí)用新型不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，不脫離本實(shí)用新型范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。