本申请公开了一种跨海桥墩的防护发电装置，涉及桥梁工程技术领域，浮围装置，其可浮动套设于跨海桥墩；发电转换装置，其贯穿插设于浮围装置中，所述发电转换装置的底部设置动力转化轮；悬臂装置，其可滑动套设于跨海桥墩，且位于浮围装置下方；柔性钢索，其一端固定连接附加配重，另一端固定连接悬臂装置，所述附加配重从悬臂装置的周向垂落，所述柔性钢索的中部缠绕动力转化轮；当波浪使得浮围装置和悬臂装置发生相对运动时，所述动力转化轮在柔性钢索的作用下转动，所述发电转换装置发电。本申请的防护发电装置，能够同时实现冲击消能防撞和波浪能发电，且能量转化效率高。且能量转化效率高。且能量转化效率高。
【技术实现步骤摘要】
一种跨海桥墩的防护发电装置
[0001]本申请涉及桥梁工程
，具体涉及一种跨海桥墩的防护发电装置。
技术介绍
[0002]随着我国桥梁设计、研究及建造技术的发展，跨海桥梁的建设已经成为桥梁发展的一个重要方面，各种跨海桥梁的建设和保有量不断增加。跨海大桥一般均为长联桥，跨海桥墩数量众多，桥位处风高浪大。波浪蕴含着丰富的能量，任其直接作用在桥梁结构上，会对桥梁结构形成很大的波流力，桥梁结构的安全和耐久性方面的设计等级与投资需要大幅度提高。为了保证桥梁结构的安全，需要为桥梁结构提供合适的防撞与消浪装置。进一步地，如果能充分利用桥位处波浪能发电，在当前世界能源紧张，矿物能源逐渐枯竭及环境状况日益恶化的大环境下，更显得尤为可贵。与已有发电方式相比，波浪能发电不会污染环境，波浪能的储量丰富。
[0003]因此，本领域技术人员亟待从波浪能利用和冲击消能防撞的两方面出发，研发了一种用于跨海桥梁的既能冲击消能又能波浪发电的防护装置。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种跨海桥墩的防护发电装置，能够同时实现冲击消能防撞和波浪能发电，且能量转化效率高。
[0005]为达到以上目的，采取的技术方案是：一种跨海桥墩的防护发电装置，包括：
[0006]浮围装置，其可浮动套设于跨海桥墩；
[0007]发电转换装置，其贯穿插设于浮围装置中，所述发电转换装置的底部设置动力转化轮；
[0008]悬臂装置，其可滑动套设于跨海桥墩，且位于浮围装置下方；r/>[0009]柔性钢索，其一端固定连接附加配重，另一端固定连接悬臂装置，所述附加配重从悬臂装置的周向垂落，所述柔性钢索的中部缠绕动力转化轮；
[0010]当波浪使得浮围装置和悬臂装置发生相对运动时，所述动力转化轮在柔性钢索的作用下转动，所述发电转换装置发电。
[0011]在上述技术方案的基础上，所述防护发电装置还包含蜂窝阻尼器集成模块，所述蜂窝阻尼器集成模块设置于浮围装置的中央，所述浮围装置通过蜂窝阻尼器集成模块套设于跨海桥墩。
[0012]在上述技术方案的基础上，所述蜂窝阻尼器集成模块和浮围装置之间设置橡胶圈。
[0013]在上述技术方案的基础上，所述浮围装置成圆形，其中央开设矩形孔；所述蜂窝阻尼器集成模块呈矩形，填充安装于浮围装置的矩形孔中。
[0014]在上述技术方案的基础上，所述防护发电装置还包含滑环结构，所述滑环结构位于蜂窝阻尼器集成模块的中央，且所述蜂窝阻尼器集成模块通过滑环结构可滑动套设于跨
海桥墩。
[0015]在上述技术方案的基础上，所述悬臂装置包含大悬臂和刚性支撑杆，所述大悬臂可滑动套设于跨海桥墩，所述大悬臂朝远离跨海桥墩的方向伸出，所述刚性支撑杆的一部分固定于大悬臂，且朝外设置；所述刚性支撑杆向外伸出的端部设置肘铰，所述柔性钢索的中部还缠绕于肘铰。
[0016]在上述技术方案的基础上，所述悬臂装置还包含短悬臂，所述短悬臂可滑动套设于跨海桥墩，且短悬臂位于大悬臂和浮围装置之间，且刚性支撑杆的另一部分用于固定大悬臂和短悬臂。
[0017]在上述技术方案的基础上，所述大悬臂和短悬臂均为套框十字架结构，所述套框十字架结构中间的套框本体用于套设跨海桥墩，其十字架结构向外伸出，且短悬臂的十字架结构伸出的长度小于大悬臂的十字架结构伸出的长度；所述发电转换装置、刚性支撑杆和柔性钢索均为4个，分别对应十字架结构的四个杆体。
[0018]在上述技术方案的基础上，每个刚性支撑杆均呈V字结构，V字结构的底端被固定承托于大悬臂的十字架结构的端部；所述刚性支撑杆一条边朝内，其端部连接于短悬臂的十字架结构的端部；所述刚性支撑杆另一条边朝外，其端部设置肘铰。
[0019]在上述技术方案的基础上，所述蜂窝阻尼器集成模块采用四块结构装配拼接而成。
[0020]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0021]本申请的防护发电装置，本申请的防护发电装置，综合考虑自适应冲击消能防撞和波浪能的特征，进行独特的设计，浮围装置和蜂窝阻尼器集成模块均能实现防撞消能，浮围装置和悬臂装置的相对运动还能够将波浪起伏势能转化为电能，具有极高的经济价值。
[0022]在实际工作过程中，蜂窝阻尼器集成模块能够实时智能监测并实时发送应力、应变和相对变形等监测数据，能够智能评估智能蜂窝阻尼器集成模块的工作模式及运维状态，实时保护跨海桥墩的安全状态。
[0023]大悬臂、短悬臂和刚性支撑杆组成悬臂装置，具有一定位移放大作用，该独特结构的悬臂装置能够显著提高波浪起伏势能的转化效率，波浪起伏势能使得浮围装置相对于悬臂装置的实际上升量为h时，柔性钢索的实际伸长量为kh(k值大于1)，能够显著提高发电转换装置的工作效率，从而提高了有效面积范围内波浪发电的功率。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本申请实施例提供的防护发电装置的主视图；
[0026]图2为本申请实施例提供的防护发电装置的俯视图；
[0027]图3为本申请实施例提供的防护发电装置的侧视图；
[0028]图4为本申请实施例提供的防护发电装置的立面图；
[0029]图5为本申请实施例提供的防护发电装置的仰视图；
[0030]图6为本申请实施例提供的柔性钢索两个状态的长度示意图；
[0031]附图标记：1、浮围装置；2、橡胶圈；3、发电转换装置；4、刚性支撑杆；5、柔性钢索；6、肘铰；7、动力转化轮；8、附加配重；9、大悬臂；10、短悬臂；11、滑环结构；12、蜂窝阻尼器集成模块；13、跨海桥墩。
具体实施方式
[0032]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0033]如图1到图5所示，本申请公开了一种跨海桥墩的防护发电装置的实施例，防护发电装置包括浮围装置1、发电转换装置3、悬臂装置和柔性钢索5，浮围装置1可浮动套设于跨海桥墩13，既能够起到消除波浪能的作用，还能够在波浪冲击时，沿着跨海桥墩13上下浮动。
[0034]发电转换装置3贯穿插设于浮围装置1中，发电转换装置3的底部设置动力转化轮7。悬臂装置可滑动套设于跨海桥墩13，且位于浮围装置1下方。具体地，在波浪冲击时，悬臂装置和浮围装置1相对于跨海桥墩13不同步滑动，发生竖向相对位移。
[0035]柔性钢索5的一端固定连接附加配重8，另一端固定连接悬臂装置，附加配重8从悬臂装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种跨海桥墩的防护发电装置，其特征在于，包括：浮围装置(1)，其可浮动套设于跨海桥墩(13)；发电转换装置(3)，其贯穿插设于浮围装置(1)中，所述发电转换装置(3)的底部设置动力转化轮(7)；悬臂装置，其可滑动套设于跨海桥墩(13)，且位于浮围装置(1)下方；柔性钢索(5)，其一端固定连接附加配重(8)，另一端固定连接悬臂装置，所述附加配重(8)从悬臂装置的周向垂落，所述柔性钢索(5)的中部缠绕动力转化轮(7)；当波浪使得浮围装置(1)和悬臂装置发生相对运动时，所述动力转化轮(7)在柔性钢索(5)的作用下转动，所述发电转换装置(3)发电。2.如权利要求1所述的一种跨海桥墩的防护发电装置，其特征在于：所述防护发电装置还包含蜂窝阻尼器集成模块(12)，所述蜂窝阻尼器集成模块(12)设置于浮围装置(1)的中央，所述浮围装置(1)通过蜂窝阻尼器集成模块(12)套设于跨海桥墩(13)。3.如权利要求2所述的一种跨海桥墩的防护发电装置，其特征在于：所述蜂窝阻尼器集成模块(12)和浮围装置(1)之间设置橡胶圈(2)。4.如权利要求2所述的一种跨海桥墩的防护发电装置，其特征在于：所述浮围装置(1)成圆形，其中央开设矩形孔；所述蜂窝阻尼器集成模块(12)呈矩形，填充安装于浮围装置(1)的矩形孔中。5.如权利要求2所述的一种跨海桥墩的防护发电装置，其特征在于：所述防护发电装置还包含滑环结构(11)，所述滑环结构(11)位于蜂窝阻尼器集成模块(12)的中央，且所述蜂窝阻尼器集成模块(12)通过滑环结构(11)可滑动套设于跨海桥墩(13)。6.如权利要求1所述的一种跨海桥墩...
【专利技术属性】
技术研发人员：荆国强，冯欢，马长飞，钟继卫，王波，汪正兴，柴小鹏，曹冠军，肖龙，贾晓龙，董飞，吴肖波，李亚敏，戴青年，王鼎鑫，黄启文，董京礼，
申请(专利权)人：中铁大桥科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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