專利名稱：節(jié)能式船-橋防撞自動保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及的是用于船-橋防撞的自動保護(hù)裝置，屬于機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國在江海河流上修建橋梁數(shù)目的增多，以及船舶的數(shù)量、噸位和航速不斷 增加，船舶撞擊橋梁導(dǎo)致橋塌船毀的重大海損事故日益增多，并呈不斷加速的趨勢。據(jù)統(tǒng) 計(jì)，武漢長江大橋建橋至今已發(fā)生撞橋事故70多次，南京長江大橋從1968年至1995年共 發(fā)生重大撞橋事故25起。2007年6月15日，廣東九江大橋遭運(yùn)沙船撞擊垮塌，事故造成4 輛汽車墜江，肇事船上兩人受輕傷，另有9人失蹤，給當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成嚴(yán)重 影響。2007年8月13日，湖南沱江大橋又發(fā)生了特大坍塌事故。這些接連發(fā)生的橋塌船 毀安全事故迫切要求人們盡快研究出高效可靠的船-橋防撞保護(hù)裝置，為此提出了節(jié)能式 船-橋防撞自動保護(hù)裝置。本發(fā)明專利正是為解決上述問題而設(shè)計(jì)的，目的在于吸收轉(zhuǎn)化船舶對橋梁突然撞 擊時(shí)的動能，將此能量通過液體發(fā)熱的形式充分釋放，與傳統(tǒng)保護(hù)氣囊相比，從本質(zhì)上大幅 轉(zhuǎn)移了橋梁遭受的撞擊力，實(shí)現(xiàn)橋梁和船舶的雙重保護(hù)，并具有高度的理論創(chuàng)新價(jià)值。發(fā)明專利內(nèi)容本發(fā)明專利要解決的技術(shù)問題是提供一套用于船-橋防撞的自動保護(hù)裝置，該裝 置能夠有效地吸收轉(zhuǎn)化船舶對橋梁突然撞擊時(shí)的動能，將此能量通過液體發(fā)熱的形式充分 釋放，消除傳統(tǒng)保護(hù)氣囊因巨大撞擊力而產(chǎn)生爆裂的嚴(yán)重安全問題，實(shí)現(xiàn)橋梁和船舶雙重 保護(hù)，本發(fā)明專利的目的是為水上船舶和橋梁提供一套安全可靠的自動保護(hù)裝置。為解決上述問題，本發(fā)明專利是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明專利主要包括液壓控制站、橋 墩柱體保護(hù)氣囊和氣體管道。其特征之一是液壓控制站和橋墩柱體保護(hù)氣囊通過氣體管道 相互連接。其特征之二是液壓控制站安裝在橋邊平臺上，并且由太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)、蓄 電池組、電動機(jī)、電動液壓泵、手動液壓泵、油箱、單向閥、壓力繼電器、調(diào)壓閥、壓力表、蓄液 缸、截止閥、液壓管道、電纜和聯(lián)軸器組成。其特征之三是橋墩柱體保護(hù)氣囊有多只，并且套 裝在橋墩柱體上。其特征之四是太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池組和電動機(jī)通過電纜依次相 連接。其特征之五是電動機(jī)和電動液壓泵通過聯(lián)軸器相連接。其特征之六是電動液壓泵和 手動液壓泵的吸油口端通過液壓管道相并聯(lián)后再與油箱相連接，而電動液壓泵和手動液壓 泵的出口端通過液壓管道分別連接單向閥后再相并聯(lián)，在兩個(gè)單向閥并聯(lián)之后，再分別連 接壓力繼電器、調(diào)壓閥、壓力表和兩只截止閥。其特征之七是蓄液缸有兩只，每只蓄液缸的 蓄液端口連接有一只截止閥，兩只蓄液缸的儲氣端口通過氣體管道相并聯(lián)之后，再與橋墩 柱體保護(hù)氣囊相連接。本節(jié)能式船-橋防撞自動保護(hù)裝置的工作原理是保持狀態(tài)下，太陽能電池發(fā)電 系統(tǒng)向蓄電池組充電，保持蓄電池組電量充足。蓄液缸的蓄液腔保持高壓狀態(tài)，使蓄液缸的 儲氣腔容積達(dá)到最小值，同時(shí)與蓄液缸儲氣腔相通的橋墩柱體保護(hù)氣囊也處于高壓膨脹狀 態(tài)。自啟動狀態(tài)下，當(dāng)環(huán)境溫度產(chǎn)生變化和裝置元件長期微量內(nèi)泄漏累積達(dá)到一定程度，使得蓄液缸的蓄液腔壓力值低于壓力繼電器設(shè)定值，電動液壓泵自動啟動，向蓄液缸的蓄液 腔補(bǔ)充高壓油，從而使得蓄液缸儲氣腔和橋墩柱體保護(hù)氣囊內(nèi)的氣體恢復(fù)高壓狀態(tài)，當(dāng)蓄 液缸的蓄液腔壓力值達(dá)到壓力繼電器設(shè)定值時(shí)，電動液壓泵自動關(guān)閉。應(yīng)急狀態(tài)下，在特殊 情況下，蓄電池組不能向電動液壓泵提供足夠的電力時(shí)，可采用手動液壓泵向蓄液缸的蓄 液腔補(bǔ)充高壓油，確保在任何情況下，都能使得蓄液缸儲氣腔和橋墩柱體保護(hù)氣囊內(nèi)的氣 體為高壓狀態(tài)。工作狀態(tài)下，當(dāng)發(fā)生船舶突然撞擊橋梁事故時(shí)，橋墩柱體保護(hù)氣囊內(nèi)的氣 體，在撞擊力的作用下通過蓄液缸活塞，擠壓蓄液缸的蓄液腔高壓液體，迫使高壓液體通過 調(diào)壓閥高壓溢流，從而使得船舶對橋梁產(chǎn)生的突然撞擊動能以液體發(fā)熱能的形式釋放掉， 避免傳統(tǒng)保護(hù)氣囊因巨大撞擊力而產(chǎn)生爆裂問題，實(shí)現(xiàn)橋梁和船舶雙重保護(hù)。本發(fā)明專利能夠吸收轉(zhuǎn)化船舶對橋梁突然撞擊時(shí)的動能，將此能量通過液體發(fā)熱 的形式充分釋放，從本質(zhì)上大幅轉(zhuǎn)移了橋梁遭受的撞擊力，實(shí)現(xiàn)橋梁和船舶的雙重保護(hù)。裝 置具有結(jié)構(gòu)簡單可靠，操作方便快捷的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明專利的撞擊動能轉(zhuǎn)化技術(shù)，不僅適用于 船-橋防撞保護(hù)，而且可應(yīng)用于船-船防撞保護(hù)，具有非常高的推廣應(yīng)用價(jià)值。


圖1是本發(fā)明節(jié)能式船-橋防撞自動保護(hù)裝置立面示意圖。圖2是本發(fā)明節(jié)能式船-橋防撞自動保護(hù)裝置A-A向視圖。圖3是本發(fā)明節(jié)能式船-橋防撞自動保護(hù)裝置B向視圖。圖4是本發(fā)明節(jié)能式船-橋防撞自動保護(hù)裝置原理圖。1液壓控制站2橋墩柱體保護(hù)氣囊3氣體管道4橋墩柱體5橋邊平臺6船舶7太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)8蓄電池組9電動機(jī)10電動液壓泵11手動液壓泵 12油箱13單向閥14壓力繼電器15調(diào)壓閥16壓力表17蓄液缸18截止閥19液壓管道20電纜21聯(lián)軸器
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明專利主要包括液壓控制站1、橋墩柱體保護(hù)氣 囊2和氣體管道3。其特征之一是液壓控制站1和橋墩柱體保護(hù)氣囊2通過氣體管道3相 互連接。其特征之二是液壓控制站1安裝在橋邊平臺5上，并且由太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)7、 蓄電池組8、電動機(jī)9、電動液壓泵10、手動液壓泵11、油箱12、單向閥13、壓力繼電器14、調(diào) 壓閥15、壓力表16、蓄液缸17、截止閥18、液壓管道19、電纜20和聯(lián)軸器21組成。其特征 之三是橋墩柱體保護(hù)氣囊2有多只，并且套裝在橋墩柱體4上。其特征之四是太陽能電池 發(fā)電系統(tǒng)7、蓄電池組8和電動機(jī)9通過電纜20依次相連接。其特征之五是電動機(jī)9和電 動液壓泵10通過聯(lián)軸器21相連接。其特征之六是電動液壓泵10和手動液壓泵11的吸油 口端通過液壓管道19相并聯(lián)后再與油箱12相連接，而電動液壓泵10和手動液壓泵11的 出口端通過液壓管道19分別連接單向閥13后再相并聯(lián)，在兩個(gè)單向閥13并聯(lián)之后，再分 別連接壓力繼電器14、調(diào)壓閥15、壓力表16和兩只截止閥18。其特征之七是蓄液缸17有 兩只，每只蓄液缸17的蓄液端口連接有一只截止閥18，兩只蓄液缸17的儲氣端口通過氣體 管道3相并聯(lián)之后，再與橋墩柱體保護(hù)氣囊2相連接。如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本節(jié)能式船-橋防撞自動保護(hù)裝置的工作原理是保持狀態(tài)下，太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)7向蓄電池組8充電，保持蓄電池組8電量充足。蓄液缸17 的蓄液腔保持高壓狀態(tài)，使蓄液缸17的儲氣腔容積達(dá)到最小值，同時(shí)與蓄液缸17儲氣腔相 通的橋墩柱體保護(hù)氣囊2也處于高壓膨脹狀態(tài)。自啟動狀態(tài)下，當(dāng)環(huán)境溫度產(chǎn)生變化和裝 置元件長期微量內(nèi)泄漏累積達(dá)到一定程度，使得蓄液缸17的蓄液腔壓力值低于壓力繼電 器14設(shè)定值，電動液壓泵10自動啟動，向蓄液缸17的蓄液腔補(bǔ)充高壓油，從而使得蓄液缸 17的儲氣腔和橋墩柱體保護(hù)氣囊2內(nèi)的氣體恢復(fù)高壓狀態(tài)，當(dāng)蓄液缸17的蓄液腔壓力值達(dá) 到壓力繼電器14設(shè)定值時(shí)，電動液壓泵10自動關(guān)閉。應(yīng)急狀態(tài)下，在特殊情況下，蓄電池組 8不能向電動液壓泵10提供足夠的電力時(shí)，可采用手動液壓泵11向蓄液缸17的蓄液腔補(bǔ) 充高壓油，確保在任何情況下，都能使得蓄液缸17的儲氣腔和橋墩柱體保護(hù)氣囊2內(nèi)的氣 體為高壓狀態(tài)。工作狀態(tài)下，當(dāng)發(fā)生船舶突然撞擊橋梁事故時(shí)，橋墩柱體保護(hù)氣囊2內(nèi)的氣 體，在撞擊力的作用下通過蓄液缸17的活塞，擠壓蓄液缸17的蓄液腔高壓液體，迫使高壓 液體通過調(diào)壓閥15高壓溢流，從而使得船舶對橋梁產(chǎn)生的突然撞擊動能以液體發(fā)熱能的 形式釋放掉，避免傳統(tǒng)保護(hù)氣囊因巨大撞擊力而產(chǎn)生爆裂問題，實(shí)現(xiàn)橋梁和船舶雙重保護(hù)。
權(quán)利要求
1.節(jié)能式船-橋防撞自動保護(hù)裝置，包括液壓控制站(1)、橋墩柱體保護(hù)氣囊( 和氣 體管道( 。其特征是液壓控制站(1)和橋墩柱體保護(hù)氣囊( 通過氣體管道( 相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能式船-橋防撞自動保護(hù)裝置，其特征是液壓控制站(1) 安裝在橋邊平臺(5)上，并且由太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)(7)、蓄電池組(8)、電動機(jī)(9)、電動液 壓泵(10)、手動液壓泵(11)、油箱(12)、單向閥(13)、壓力繼電器(14)、調(diào)壓閥(15)、壓力 表(16)、蓄液缸(17)、截止閥(18)、液壓管道(19)、電纜(20)和聯(lián)軸器(21)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能式船-橋防撞自動保護(hù)裝置，其特征是橋墩柱體保護(hù)氣 囊( 有多只，并且套裝在橋墩柱(4)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓控制站(1)，其特征是太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)(7)、蓄電池 組⑶和電動機(jī)(9)通過電纜00)依次相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓控制站(1)，其特征是電動機(jī)(9)和電動液壓泵(10)通 過聯(lián)軸器相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓控制站(1)，其特征是電動液壓泵(10)和手動液壓泵 (11)的吸油口端通過液壓管道(19)相并聯(lián)后再與油箱(1 相連接，而電動液壓泵(10)和 手動液壓泵(11)的出口端通過液壓管道(19)分別連接單向閥(1 后再相并聯(lián)，在兩個(gè)單 向閥(13)并聯(lián)之后，再分別連接壓力繼電器(14)、調(diào)壓閥(15)、壓力表(16)和兩只截止閥 (18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓控制站(1)，其特征是蓄液缸(17)有兩只，每只蓄液缸 (17)的蓄液端口連接有一只截止閥(18)，兩只蓄液缸(17)的儲氣端口通過氣體管道(3) 相并聯(lián)之后，再與橋墩柱體保護(hù)氣囊(2)相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于船-橋防撞的自動保護(hù)裝置。液壓控制站、橋墩柱體保護(hù)氣囊和氣體管道組成節(jié)能式船-橋防撞自動保護(hù)裝置。其主要連接方式為液壓控制站和橋墩柱體保護(hù)氣囊通過氣體管道相互連接。當(dāng)發(fā)生船舶突然撞擊橋梁事故時(shí)，橋墩柱體保護(hù)氣囊內(nèi)的氣體，在撞擊力的作用下通過蓄液缸活塞，擠壓蓄液缸的蓄液腔高壓液體，迫使高壓液體通過調(diào)壓閥高壓溢流，從而使得船舶對橋梁產(chǎn)生的突然撞擊動能以液體發(fā)熱能的形式釋放掉，避免傳統(tǒng)保護(hù)氣囊因巨大撞擊力而產(chǎn)生爆裂嚴(yán)重安全問題，實(shí)現(xiàn)橋梁和船舶雙重保護(hù)。本發(fā)明的撞擊動能轉(zhuǎn)化技術(shù)，不僅適用于船-橋防撞保護(hù)，而且可應(yīng)用于船-船防撞保護(hù)，具有非常高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號E01F15/14GK102140782SQ20101012223
公開日2011年8月3日 申請日期2010年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
發(fā)明者任永華, 劉俊梅, 吳國榮, 張兆德, 張吉萍, 張曉君, 李俊來, 李廣年, 李德堂, 杜振煌, 王偉, 王化明, 王晉寶, 王立軍, 蔡惠文, 謝永和, 郭欣, 黃永生 申請人:浙江海洋學(xué)院