新型桥梁风障制造技术

本发明专利技术公开了一种新型桥梁风障，包括：沿桥梁的延伸方向依次间隔布设于桥梁两侧的支撑立柱，支撑立柱上或相邻两根支撑立柱之间设有用于抵挡风压的风障板。风障板与对应侧的支撑立柱之间还设有机械弹扭装置，机械弹扭装置用于连接风障板和支撑立柱、并供给风障板偏转的扭矩力。风障板用于在风力作用下克服机械弹扭装置施加至其上的扭矩力后，绕水平轴或竖直轴偏转以透风并对气流流动进行导向，风障板还用于在风力小于其承受的扭矩力时，在机械弹扭装置的扭矩力作用下自动回转。本发明专利技术的新型桥梁风障，实现机械式、自旋转、智能化的挡流和导流，自动化程度高，透风率根据实际风力大小自适应调节，调节灵活性高，有利于应对实时变化的风环境。

【技术实现步骤摘要】
新型桥梁风障
本专利技术涉及桥梁结构防护设施
，特别地，涉及一种新型桥梁风障。
技术介绍
随着我国桥梁建设的不断发展，强风地区的桥跨数目不断增加，强风作用下行车安全是必须要考虑的问题。强风作用下行驶的汽车、列车的平稳性和舒适性受到极大影响，甚至有发生侧滑、侧翻等交通事故的危险，并且一定限值以下的风速下禁止行车或列车停运可能造成较大的经济损失，因此，对强风下行驶的汽车和列车进行保护成为亟需解决的问题。风障是解决桥面行车安全与舒适度的主要手段，然而现有大多数风障的透风率在安装后无法调节，截面透风率早已固定，透风率设置小，高风速下风障及由风障传递给桥梁的风荷载增加，给桥梁结构带来安全隐患；透风率设置大，风障不能很好地保证正常使用状态下车辆通行的安全性，因此多数风障无法应对不同风速情况，尤其对于大跨度的柔性桥梁，无疑会增加不安全因素。现有部分电控风障，虽然可以根据不同的风环境来调节透风率大小，但在极端天气下，如暴雨、台风、大雪等，风障的电系统有可能出现故障而不能正常运行，且电控风障系统受算法和传动装置限制，具有一定延时性，不利于应对实时变化的风环境；此外，在实际环境中，高风速可能表现出脉动性，致使风障板往复运动，若不能很好地限制这种情况的发生，也会给风障结构的安全带来很大的隐患。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新型桥梁风障，以解决现有的桥梁风障存在的透风率在安装后无法调节、风障容易因极端天气而无法正常运行、及风障动作具有一定的延时性的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种新型桥梁风障，包括：沿桥梁的延伸方向依次间隔布设于桥梁两侧的支撑立柱，支撑立柱上或相邻两根支撑立柱之间设有用于抵挡风压的风障板；风障板与对应侧的支撑立柱之间还设有机械弹扭装置，机械弹扭装置用于连接风障板和支撑立柱、并供给风障板偏转的扭矩力；风障板用于在风力作用下克服机械弹扭装置施加至其上的扭矩力后，绕水平轴或竖直轴偏转以透风并对气流流动进行导向，风障板还用于在风力小于其承受的扭矩力时，在机械弹扭装置的扭矩力作用下自动回转。进一步地，机械弹扭装置包括与风障板的侧边或底边相连的旋转轴、及用于供给弹性扭力的弹扭构件；旋转轴转动穿设于对应侧的支撑立柱中，且旋转轴偏离风障板的形心轴设置，以使作用于风障板上的风力使风障板以旋转轴为轴心定向偏转；弹扭构件装设于旋转轴的外圆上，以使风障板在风力作用下克服弹扭构件施加至其上的扭矩力后，绕旋转轴自适应偏转角度，及使风障板在风力小于其承受的扭矩力时，在弹扭构件的扭矩力作用下自动回转。进一步地，支撑立柱上设有供旋转轴穿设的安装通道，旋转轴通过装设于其两端的安装轴承转动装设于安装通道中；弹扭构件包括分设于旋转轴两端外圆上的固定环、及用于供给弹性扭力的扭力弹簧；固定环固定于安装通道中；扭力弹簧装设于旋转轴的外圆上，且扭力弹簧的中部与旋转轴的外圆固定，扭力弹簧的两端分别与对应端的固定环固定。进一步地，风障板竖直设置，且多块风障板沿支撑立柱的高度方向依次间隔布设，并各风障板的两侧分别通过一组机械弹扭装置与对应侧的支撑立柱相连，以使风障板在风力作用下绕水平轴转动；或者风障板竖直设置，且风障板的底端通过一组机械弹扭装置与对应设置的支撑立柱相连，以使风障板在风力作用下绕竖直轴转动。进一步地，风障板的板面为平面或曲面；风障板的板面上设有贯穿板面的通孔；风障板的棱边为直线边或折线边或曲线边，或者风障板的棱边上设有内凹的槽口；风障板为镂空板或密实板；风障板的质量分布不均匀。进一步地，新型桥梁风障还包括用于限制风障板仅朝一个方向偏转的限位块，限位块对应各风障板设置于支撑立柱上；机械弹扭装置还用于施加风障板初始扭力，以使风障板竖直时其位于旋转轴的一侧抵靠限位块。进一步地，新型桥梁风障还包括自锁装置，自锁装置设置于机械弹扭装置和对应的安装通道之间；自锁装置用于在风力大于预设锁定风力时自动锁定风障板，以防风障板在高频风力作用下往复偏转损坏，自锁装置还用于在风力低于预设锁定风力时自动解锁风障板。进一步地，自锁装置包括与旋转轴的外壁面固定的伸缩件、及与安装通道的内壁面固定并对应伸缩件设置的锁定件，锁定件上设有内凹的锁口槽；伸缩件沿旋转轴的径向伸缩设置，以用于在风力大于预设锁定风力使旋转轴带动伸缩件旋转至对准锁口槽时，收缩锁定的伸缩件触发解锁后插入锁口槽中以锁定旋转轴，并伸缩件还用于在风力低于预设锁定风力机械弹扭装置带动旋转轴回转时，伸长解锁的伸缩件逐步滑出锁口槽后重新收缩锁定。进一步地，锁定件包括沿旋转轴的旋转方向依次间隔设置的第一锁块和第二锁块，第一锁块和第二锁块的底端分别与安装通道的内壁面固定，且第一锁块和第二锁块之间的间隙形成开口朝向旋转轴的锁口槽；第二锁块上设有用于触发伸缩件自动解锁伸长的触发凸起，触发凸起朝向伸缩件的旋转侧。进一步地，伸缩件包括内外套合设置的外筒和内筒，外筒和内筒两者的安装端分别与旋转轴的外壁面固定，且内筒的内壁上设有外凸并相对布设的两个卡块；外筒和内筒之间装设有弹性环，弹性环连接有相对布设的触发按钮和抵触按钮，触发按钮滑动穿设内筒和外筒，并对应触发凸起设置，抵触按钮滑动穿设内筒并顶抵外筒的内壁；内筒内装设有滑动设置的卡锥，卡锥的连接端通过压缩弹簧与旋转轴的外壁面固定，卡锥的插入端用于插入锁口槽中；卡锥的连接端还连接有相对布设的两个卡扣，两个卡扣分别对应触发按钮和抵触按钮设置，且两个卡扣分别卡入对应设置的两个卡块时锁定卡锥。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的新型桥梁风障，利用风障板固有刚度抵挡风压，同时利用机械弹扭装置不同的扭矩力设置而产生不同的挡流和导流效果，实现机械式、自旋转、智能化的挡流和导流，自动化程度高，对环境的自适应能力强，透风率根据实际风力大小自适应调节，调节灵活性高；本专利技术的新型桥梁风障由机械式的机械弹扭装置控制，只要机械结构没有遭到破坏，该装置在极端天气下也能正常运行，且机械弹扭装置作用的实时性，可以迅速对风环境的变化作出响应，有利于应对实时变化的风环境；智能化挡流和导流原理在于利用机械弹扭装置与刚性风障板的旋转角度相对应、可调整的特性，根据作用于风障板上风力产生的扭矩、机械弹扭装置产生的扭矩、及风障板自重产生的扭矩三者的平衡，使风障板在不同风速作用下产生不同的偏转角度，在抵挡部分风压的同时，使气流沿风障板的板面发散导流，进而综合优化控制风荷载对桥梁和车辆产生的影响，确保桥梁和车辆运行的安全性及行车的舒适性，较现有的风障结构更智能简单、安全便捷、高效合理。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的新型桥梁风障的第一实施例的空间结构示意图；图2是图1中支撑立柱的剖视主视结构示意图；图3是本专利技术优选实施例的新型桥梁风障的第二实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型桥梁风障，其特征在于，包括：/n沿桥梁的延伸方向依次间隔布设于桥梁两侧的支撑立柱(10)，所述支撑立柱(10)上或相邻两根所述支撑立柱(10)之间设有用于抵挡风压的风障板(20)；/n所述风障板(20)与对应侧的所述支撑立柱(10)之间还设有机械弹扭装置(30)，所述机械弹扭装置(30)用于连接所述风障板(20)和所述支撑立柱(10)、并供给所述风障板(20)偏转的扭矩力；/n所述风障板(20)用于在风力作用下克服所述机械弹扭装置(30)施加至其上的扭矩力后，绕水平轴或竖直轴偏转以透风并对气流流动进行导向，所述风障板(20)还用于在风力小于其承受的扭矩力时，在所述机械弹扭装置(30)的扭矩力作用下自动回转。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型桥梁风障，其特征在于，包括：
沿桥梁的延伸方向依次间隔布设于桥梁两侧的支撑立柱(10)，所述支撑立柱(10)上或相邻两根所述支撑立柱(10)之间设有用于抵挡风压的风障板(20)；
所述风障板(20)与对应侧的所述支撑立柱(10)之间还设有机械弹扭装置(30)，所述机械弹扭装置(30)用于连接所述风障板(20)和所述支撑立柱(10)、并供给所述风障板(20)偏转的扭矩力；
所述风障板(20)用于在风力作用下克服所述机械弹扭装置(30)施加至其上的扭矩力后，绕水平轴或竖直轴偏转以透风并对气流流动进行导向，所述风障板(20)还用于在风力小于其承受的扭矩力时，在所述机械弹扭装置(30)的扭矩力作用下自动回转。


2.根据权利要求1所述的新型桥梁风障，其特征在于，
所述机械弹扭装置(30)包括与所述风障板(20)的侧边或底边相连的旋转轴(31)、及用于供给弹性扭力的弹扭构件(32)；
所述旋转轴(31)转动穿设于对应侧的所述支撑立柱(10)中，且所述旋转轴(31)偏离所述风障板(20)的形心轴设置，以使作用于所述风障板(20)上的风力使所述风障板(20)以所述旋转轴(31)为轴心定向偏转；
所述弹扭构件(32)装设于所述旋转轴(31)的外圆上，以使所述风障板(20)在风力作用下克服所述弹扭构件(32)施加至其上的扭矩力后，绕所述旋转轴(31)自适应偏转角度，及使所述风障板(20)在风力小于其承受的扭矩力时，在所述弹扭构件(32)的扭矩力作用下自动回转。


3.根据权利要求2所述的新型桥梁风障，其特征在于，
所述支撑立柱(10)上设有供所述旋转轴(31)穿设的安装通道(101)，所述旋转轴(31)通过装设于其两端的安装轴承转动装设于所述安装通道(101)中；
所述弹扭构件(32)包括分设于所述旋转轴(31)两端外圆上的固定环(321)、及用于供给弹性扭力的扭力弹簧(322)；
所述固定环(321)固定于所述安装通道(101)中；
所述扭力弹簧(322)装设于所述旋转轴(31)的外圆上，且所述扭力弹簧(322)的中部与所述旋转轴(31)的外圆固定，所述扭力弹簧(322)的两端分别与对应端的所述固定环(321)固定。


4.根据权利要求1所述的新型桥梁风障，其特征在于，
所述风障板(20)竖直设置，且多块所述风障板(20)沿所述支撑立柱(10)的高度方向依次间隔布设，并各所述风障板(20)的两侧分别通过一组所述机械弹扭装置(30)与对应侧的所述支撑立柱(10)相连，以使所述风障板(20)在风力作用下绕水平轴转动；或者
所述风障板(20)竖直设置，且所述风障板(20)的底端通过一组所述机械弹扭装置(30)与对应设置的所述支撑立柱(10)相连，以使所述风障板(20)在风力作用下绕竖直轴转动。


5.根据权利要求1所述的新型桥梁风障，其特征在于，
所述风障板(20)的板面为平面或曲面；
所述风障板(20)的板面上设有贯穿板面的通孔；
所述风障板(20)的棱边为直线边或折线边或曲线边，或者所述风障板(20)的棱边上设有内凹的槽口；
所述风障板(20)为镂空板或密实板；
所述风障板(20)的质量分布不均匀。


6.根据权利要求2所述的新型桥梁风障，其特征在于，
所述新型桥梁风障还包括用于限制所述风障板(20)仅朝一个方向偏转的限位块(40)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹云峰，卢玄东，蒋硕，何旭辉，
申请(专利权)人：中南大学，中国铁路经济规划研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43