一种自适应挡风装置申请文件定稿0810副本.docx

一种自适应挡风装置申请文件定稿0810副本.docx

《一种自适应挡风装置申请文件定稿0810副本.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种自适应挡风装置申请文件定稿0810副本.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

一种自适应挡风装置申请文件定稿0810副本

说明书摘要

本实用新型为一种自适应挡风装置，包括框架，框架内装有至少一片通过转动控制挡风率的挡风板，挡风板与框架之间设置有用于使在横风作用力开启的挡风板回复初始状态的复位件，挡风板的两端分别通过可拆卸的转动机构可转动的连接在框架上，转动机构包括外接在框架上的框架枢接孔机构以及设于挡风板端部的转轴机构，框架枢接孔机构与转轴机构匹配设置。

当挡风板、转动机构、框架枢接孔机构、框架中的至少一个出现损伤，仅需要进行局部更换，其他的部件仍然可以正常使用，从而降低维护成本；挡风板通过转动机构、框架枢接孔机构、复位件的配合，实现对横风作用力的自适应调节及挡风板自动复位，保证强侧风作用下车辆行驶安全性及挡风装置的安全性。

摘要附图

权利要求书

1、一种自适应挡风装置，包括框架，框架内装有至少一片通过转动控制挡风率的挡风板，挡风板与框架之间设置有用于使在横风作用力开启的挡风板回复初始状态的复位件，其特征在于，挡风板的两端分别通过可拆卸的转动机构可转动的连接在框架上，转动机构包括外接在框架上的框架枢接孔机构以及设于挡风板端部的转轴机构，框架枢接孔机构与转轴机构匹配设置。

2、根据权利要求1所述的自适应挡风装置，其特征在于，转轴组件包括转动轴以及用以将转动轴固定安装在挡风板的板端上固定件。

3、根据权利要求1所述的自适应挡风装置，其特征在于，转动轴为直轴，直轴的第一端通过沿挡风板的板面垂直方向将直轴固定在挡风板上的固定件固定在挡风板上，直轴的第二端悬挑于挡风板外并与框架枢接孔机构可转动连接。

4、根据权利要求1所述的自适应挡风装置，其特征在于，转动轴为曲轴，曲轴的第一端通过固定夹固定在挡风板上，曲轴的弯曲部贴合于挡风板的边缘，以防止曲轴沿曲轴的径向移动；曲轴的第二端悬挑于挡风板外并与框架枢接孔机构可转动连接。

5、根据权利要求4所述的自适应挡风装置，其特征在于，固定夹包括带有连接凸缘并用于夹持固定曲轴的U形夹，U形夹内设有用于限制曲轴轴向窜动的限位板。

6、根据权利要求5所述的自适应挡风装置，其特征在于，限位板上还设有用于缓冲曲轴轴向窜动作用力的弹性件，弹性件为弹簧、弹片、弹性块中的至少一个。

7、根据权利要求4所述的自适应挡风装置，其特征在于，固定夹包括一端封闭的套筒以及用于沿挡风板的板面垂直方向固定套筒的固定螺栓，曲轴的第一端装配在套筒里，套筒的封闭端装有用于缓冲曲轴轴向窜动作用力的弹性件，弹性件为弹簧、弹片、弹性块中的至少一个。

8、根据权利要求6或者7所述的自适应挡风装置，其特征在于，弹性件与转动轴之间还设有用于防护转动轴的轴端的护板。

9、根据权利要求1至7中任一项所述的自适应挡风装置，其特征在于，框架枢接孔机构采用环形扣组件，环形扣组件包括两个半边环、用于驱使两个半边环相对扣合并固接在框架上的弹性铰链以及用于两个半边环相对扣合锁紧的旋转锁扣，两个半边环之间相对扣合形成第一连接部和第二连接部，第一连接部通过弹性铰链可转动连接，第二连接部通过旋转锁扣旋转锁紧或者旋转解锁。

10、根据权利要求1至7中任一项所述的自适应挡风装置，其特征在于，框架枢接孔机构采用搭扣组件，搭扣组件包括固接在框架上的弧形环扣以及从弧形环扣内扣合在弧形环扣的开口上的搭扣。

说明书

自适应挡风装置

技术领域

本实用新型涉及铁路桥梁装置技术领域，具体涉及一种用于铁路桥梁的自适应挡风装置。

背景技术

随着高速铁路的迅速发展，随之而来的高速列车安全问题也一一体现出来。

横风是影响高速列车行车安全的重要威胁因素之一，列车在横风下运行时，由于受到横风造成的侧向力的作用，列车容易发生倾覆、脱轨等威胁，强风作用严重限制了列车运行速度。

为维持列车运行稳定性，采用在线路两侧设置风屏障的方式为大风区列车提供低风速运行环境。

目前的风屏障均采用固定式结构，挡风板不可转动，通过事先设定好的风屏障透风率来保证风屏障的挡风效果。

但是这样就造成强风下风屏障受到的横风气动力过大，给风屏障带来了结构安全性问题和构件的疲劳问题。

特别是在大风区，由于风速较高，固定式结构的风屏障无法自动调节透风率，导致风屏障受力较大而发生倾倒问题；同时常年累月的使用，容易造成局部损坏，这样的损坏需要更换整个结构，造成成本的增加，并且更换不方便。

因此，研究一种新型的自适应挡风装置，已成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为了弥补现有技术的缺陷，本实用新型专利提供了一种用于铁路桥梁的自适应挡风装置，以解决现有风屏障无法自动调节透风率，导致在强风作用下容易发生的风屏障倾倒事故。

以及常年累月的使用过程中，固定式风屏障局部损坏，需要更换整个结构，造成成本的增加，并且更换不方便的技术问题。

为了实现上述技术目的，本实用新型专利的技术方案是：

一种自适应挡风装置，包括框架，框架内装有至少一片通过转动控制挡风率的挡风板，挡风板与框架之间设置有用于使在横风作用力开启的挡风板回复初始状态的复位件，挡风板的两端分别通过可拆卸的转动机构可转动的连接在框架上，转动机构包括外接在框架上的框架枢接孔机构以及设于挡风板端部的转轴机构，框架枢接孔机构与转轴机构匹配设置。

优选地，转轴组件包括转动轴以及用以将转动轴固定安装在挡风板的板端上固定件。

优选地，转动轴为直轴，直轴的第一端通过沿挡风板的板面垂直方向将直轴固定在挡风板上的固定件固定在挡风板上，直轴的第二端悬挑于挡风板外并与框架枢接孔机构可转动连接。

优选地，转动轴为曲轴，曲轴的第一端通过固定夹固定在挡风板上，曲轴的弯曲部贴合于挡风板的边缘，以防止曲轴沿曲轴的径向移动；曲轴的第二端悬挑于挡风板外并与框架枢接孔机构可转动连接。

优选地，固定夹包括带有连接凸缘并用于夹持固定曲轴的U形夹，U形夹内设有用于限制曲轴轴向窜动的限位板。

优选地，限位板上还设有用于缓冲曲轴轴向窜动作用力的弹性件，弹性件为弹簧、弹片、弹性块中的至少一个。

优选地，固定夹包括一端封闭的套筒以及用于沿挡风板的板面垂直方向固定套筒的固定螺栓，曲轴的第一端装配在套筒里，套筒的封闭端装有用于缓冲曲轴轴向窜动作用力的弹性件，弹性件为弹簧、弹片、弹性块中的至少一个。

优选地，弹性件与转动轴之间还设有用于防护转动轴的轴端的护板。

优选地，框架枢接孔机构采用环形扣组件，环形扣组件包括两个半边环、用于驱使两个半边环相对扣合并固接在框架上的弹性铰链以及用于两个半边环相对扣合锁紧的旋转锁扣，两个半边环之间相对扣合形成第一连接部和第二连接部，第一连接部通过弹性铰链可转动连接，第二连接部通过旋转锁扣旋转锁紧或者旋转解锁。

优选地，框架枢接孔机构采用搭扣组件，搭扣组件包括固接在框架上的弧形环扣以及从弧形环扣内扣合在弧形环扣的开口上的搭扣。

本实用新型的有益效果在于：

自适应挡风装置，挡风板两端均采用可拆卸的转动机构，而框架上装配的是框架枢接孔机构，当挡风板、转动机构、框架枢接孔机构、框架中的至少一个出现损伤，仅需要进行局部更换，其他的部件仍然可以正常使用，从而降低维护成本；并且采用可拆卸的转动机构便于结构的整体拆装；挡风板通过转动机构与框架枢接孔机构的配合连接，实现挡风板在横风作用下，可以绕转动机构在框架上的转动一定角度，适当提高透风率，降低强风作用下挡风装置上承受的风压，即可以降低风速保证列车行车安全，又可以保证挡风装置安全；当风速降低时，挡风板通过复位件进行配合，从而实现自动复位。

下面结合附图对本实用新型专利作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例的带自适应挡风装置的铁路桥梁的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的用于铁路桥梁的自适应挡风装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的带转动机构的挡风板的结构示意图之一；

图4是本实用新型实施例的带转动机构的挡风板的结构示意图之二；

图5是本实用新型实施例的带转动机构的挡风板的结构示意图之三；

图6是本实用新型实施例的带转动机构的挡风板的结构示意图之四；

图7是本实用新型实施例的转动机构的结构示意图之一；

图8是本实用新型实施例的转动机构的结构示意图之二；

图9是本实用新型实施例的转动机构的结构示意图之三；

图10是本实用新型实施例的转动机构的结构示意图之四；

图11是本实用新型实施例的转动机构的结构示意图之五；

图12是本实用新型实施例的带框架枢接孔机构的框架的结构示意图之一；

图13是本实用新型实施例的带框架枢接孔机构的框架的结构示意图之二。

其中1为框架，2为框架枢接孔机构，3为挡风板，4为转动机构，5为复位件，6限位销，7为弹性件，8为弹簧，9为护板，10为环形扣组件，16为转动限制构造，17为旋转锁扣，18为搭扣组件，19为车辆，23为固定螺栓，24为圆形固定夹，25方形固定夹。

具体实施方式

下面对本实用新型专利技术内容的进一步说明，但并非对本实用新型专利实质内容的限制。

图1是本实用新型实施例的带自适应挡风装置的铁路桥梁的结构示意图；图2是本实用新型实施例的用于铁路桥梁的自适应挡风装置的结构示意图；图3是本实用新型实施例的带转动机构的挡风板的结构示意图之一；图4是本实用新型实施例的带转动机构的挡风板的结构示意图之二；图5是本实用新型实施例的带转动机构的挡风板的结构示意图之三；图6是本实用新型实施例的带转动机构的挡风板的结构示意图之四；图7是本实用新型实施例的转动机构的结构示意图之一；图8是本实用新型实施例的转动机构的结构示意图之二；图9是本实用新型实施例的转动机构的结构示意图之三；图10是本实用新型实施例的转动机构的结构示意图之四；图11是本实用新型实施例的转动机构的结构示意图之五；图12是本实用新型实施例的带框架枢接孔机构的框架的结构示意图之一；图13是本实用新型实施例的带框架枢接孔机构的框架的结构示意图之二。

如图1、2所示，用于铁路桥梁的自适应挡风装置包括框架1，框架1内装有至少一片通过转动控制挡风率的挡风板3，挡风板3两端设有用以挡风板3转动的转动机构4，框架1上装有框架枢接孔机构2，转动机构4与框架枢接孔机构匹配连接，挡风板3通过转动机构4在框架1上转动，框架1上还设有用以限制挡风板3转动的转动限制构造16。

用于铁路桥梁的自适应挡风装置，当侧向风吹在自适应挡风装置上时，风压在挡风板3上产生不平衡转动力矩，驱动挡风板3绕转动机构4转动，使挡风板3相对挡风屏框架打开一定角度，从而实现挡风屏的透风率可以随着风速的不同而自动调节；并且采用可拆卸的转动机构便于结构的整体拆装；利用转动限制构造16对挡风板3开启的阻碍作用，可以依据风力的大小自动控制挡风板3的打开角度，控制挡风屏透风率。

当风速较低时，转动限制构造16对于挡风板3的开启阻碍远远大于作用在挡风板3上的风力，作用在挡风板3上的不平衡力矩较小，挡风板3打开角度小，挡风屏透风率低，可以有效抑制低速风的风速，确保车辆19运行安全；随着风速的增加，转动限制构造16对于挡风板3的开启阻碍相对于增大的外力处于逐渐减小的状态，作用在挡风板3上的不平衡力矩逐渐增大，挡风板3的打开角度逐渐增大，从而提高挡风屏的透风率，降低强风时作用在挡风屏上的风荷载，避免强风时挡风屏破坏；尤其是当挡风屏直接安装在桥梁上时，可以有效降低强风情况下，桥梁所受到的横向风荷载，确保桥梁结构安全。

本实用新型专利结构简单、经济适用、挡风效果好，挡风板3可以根据不同的风速，在风压所产生的不平衡力矩作用下自动调整挡风屏透风率。

并可以根据使用环境的要求，合理确定挡风板3的最大和最小开合角度，在降低风速、保证车辆19安全运行的同时，确保风挡结构和桥梁结构的安全。

挡风板3可以是平面形状，也可以是带有一定弧度板，或者任意其他形状。

挡风板3可以是厚薄和质量均匀的板，也可以是厚薄不均匀和/或质量不均匀的板。

挡风屏可以是平面形状，也可以是带有一定弧度的形状，或者为任意其他形状。

如图1-13所示，本实施例提供一种自适应挡风装置，包括框架1，框架1内装有至少一片通过转动控制挡风率的挡风板3，挡风板3与框架1之间设置有用于使在横风作用力开启的挡风板回复初始状态的复位件5，挡风板3的两端分别通过可拆卸的转动机构可转动的连接在框架1上，转动机构包括外接在框架1上的框架枢接孔机构2以及设于挡风板3端部的转轴机构，框架枢接孔机构2与转轴机构匹配设置。

适应挡风装置，挡风板3两端均采用可拆卸的转动机构4，而框架1上装配的是框架枢接孔机构2，当挡风板3、转动机构4、框架枢接孔机构2、框架1中的至少一个出现损伤，仅需要进行局部更换，其他的部件仍然可以正常使用，从而降低维护成本；挡风板3通过转动机构4与框架枢接孔机构2的配合连接，实现挡风板3在框架1上的自由旋转，通过复位件5进行配合，从而实现对横风作用力的自适应调节及回复，从而保证车辆19通过时的桥梁安全。

挡风板3在横风作用下，可以绕转动机构4在框架1上转动一定角度，适当提高透风率，降低强风作用下挡风装置上承受的风压，即可以降低风速保证列车行车安全，又可以保证挡风装置安全；当风速降低时，挡风板3通过复位件5进行配合，从而实现自动复位。

如图2所示，该实施例中，挡风板3两侧的转动机构4是采用螺栓将转动轴组装在挡风板3上的。

安装时先将两侧转动轴和框架枢接孔机构2的枢接孔进行连接，然后再用固定螺栓23将挡风板3和转动轴组装在一起。

如图3所示，该实施例中，挡风板3的一侧转动轴是和挡风板3直接连在一起的，另一侧转动轴是用固定螺栓23组装在挡风板3上。

安装时先将直接相连的转动轴和框架枢接孔机构2的枢接孔连接，然后再将另一侧转动轴和框架枢接孔机构2的连接，最后用固定螺栓23将转动轴固定在挡风板3上。

如图4所示，该实施例中，挡风板3的一侧转动轴是和挡风板3直接连在一起的，另一侧转动轴是用U形夹固定在挡风板3上。

安装时先将直接相连的转动轴和框架枢接孔机构2的枢接孔连接，然后再将另一侧转动轴和框架枢接孔机构2的枢接孔连接，最后用U形夹将转动轴固定在挡风板3上。

其中固定轴的转动轴上预留有环形槽，便于径向固定。

如图5所示，该实施例中，挡风板3一侧直接设有转动轴，另一侧的转动轴是两节的，并可以伸缩。

安装时可以先将和挡风板3直接连接的一侧转动轴和框架枢接孔机构2的枢接孔连接，然后将伸缩转动轴第一节按下，对准枢接孔后再弹出，完成和框架枢接孔机构2的枢接孔的连接。

如图2-11所示，其还在于，转轴组件包括转动轴4以及用以将转动轴4固定安装在挡风板3的板端上固定件。

如图3所示，其还在于，转动轴4为直轴，直轴的第一端通过沿挡风板3的板面垂直方向将直轴固定在挡风板3上的固定件固定在挡风板3上，直轴的第二端悬挑于挡风板3外并与框架枢接孔机构2可转动连接。

如图4、5所示，其还在于，转动轴4为曲轴，曲轴的第一端通过固定夹固定在挡风板3上，曲轴的弯曲部贴合于挡风板3的边缘，以防止曲轴沿曲轴的径向移动；曲轴的第二端悬挑于挡风板3外并与框架枢接孔机构2可转动连接。

如图6所示，优选地，还可以采用挡风板4的一端采用直轴作为转动轴4，另一端采用曲轴作为转动轴4。

如图5、7、8、9、10所示，其还在于，固定夹包括带有连接凸缘并用于夹持固定曲轴的U形夹，U形夹内设有用于限制曲轴轴向窜动的限位板。

优选地，U形夹的加持部分采用圆形固定夹24或者方形固定夹25。

如图6、8所示，为圆形固定夹24或。

如图7、9所示，为方形固定夹25。

如图5、7、8、9、10所示，其还在于，限位板上还设有用于缓冲曲轴轴向窜动作用力的弹性件7，弹性件7为弹簧8、弹片、弹性块中的至少一个。

如图6、11所示，其还在于，固定夹包括一端封闭的套筒以及用于沿挡风板3的板面垂直方向固定套筒的固定螺栓23，曲轴的第一端装配在套筒里，套筒的封闭端装有用于缓冲曲轴轴向窜动作用力的弹性件7，弹性件7为弹簧8、弹片、弹性块中的至少一个。

如图9、10、11所示，其还在于，弹性件7与转动轴4之间还设有用于防护转动轴4的轴端的护板9。

如图12所示，其还在于，框架枢接孔机构2采用环形扣组件10，环形扣组件10包括两个半边环、用于驱使两个半边环相对扣合并固接在框架1上的弹性铰链以及用于两个半边环相对扣合锁紧的旋转锁扣17，两个半边环之间相对扣合形成第一连接部和第二连接部，第一连接部通过弹性铰链可转动连接，第二连接部通过旋转锁扣17旋转锁紧或者旋转解锁。

该实施例中，在框架1上外接带孔的环形扣组件10。

安装时，环形扣组件10可以打开，将转动轴放入后，可以关闭，并可以用旋转锁扣17锁紧。

如图13所示，其还在于，框架枢接孔机构2采用搭扣组件18，搭扣组件18包括固接在框架1上的弧形环扣以及从弧形环扣内扣合在弧形环扣的开口上的搭扣。

图26一种带搭扣环扣件的立柱示意图。

该实施例中，在框架1上外接带孔的搭扣组件18。

安装时，搭扣组件18可以打开，将转动轴放入后，可以关闭，并可以用搭扣扣住。

本实用新型用于铁路桥梁的自适应挡风装置具有以下特点：

1.挡风原理先进、挡风效果好、挡风装置自身受风力小

采用了可开合式的挡风装置的设计，既可以在挡风装置低透风率时有效降低侧向风风速，有效保证车辆的运行安全；又可以在风速较高时，提高挡风装置透风率，有效降低挡风装置自身所受风力，确保挡风装置安全。

2.自身所受风力小、自重轻，不影响既有铁路桥的结构安全

由于挡风装置可以自动调节最大透风率，有效降低挡风屏的最大侧向风荷载，从而可以将挡风装置设计的更加轻便，减少挡风装置材料用量。

同时，由于挡风装置重轻，所受的最大风力小，所以，挡风装置安装在铁路桥梁上以后，可以有效减小由于安装挡风装置而作用在桥梁上的二期恒载和风荷载，保证铁路桥梁的结构安全，降低桥梁结构设计难度。

3.可以降低列车高速通过挡风装置时，作用在风挡装置上的列车气动压力

当列车高速运行时，车头位置处于超压状态，车尾位置处于减压状态。

车头的超压和车尾的低压会对风挡装置产生压力和吸力作用。

采用可开合式的分挡板设计，可以在列车高速通过风挡时，挡风板自动打开，降低列车风作用在挡风装置上的风压力，保护风挡装置不会被破坏。

4.适用性强、养护维修方便、耐久性好

由于这种自适应挡风屏的侧向风荷载较小，既可以在常见的刚度较大的简支梁、连续梁桥上使用，也可以大量地在刚度较小的斜拉桥、悬索桥和山区高墩桥梁上使用。

5.便于加工、可工厂化制造，质量易于保证，安装简便，能有效缩短施工期

挡风装置由于所受侧向风荷载较小，挡风装置重量轻，便于安装和运输；同时，采用刚性框架和挡风板组合而成，如发生挡风装置损坏，则可以单独更换每个挡风板或者每个框架，而不用更换整个挡风装置；挡风板和转动轴也可以组合安装，安装方便；同时加工制造难度小，可以在工厂批量化生产，效率高，质量容易保证。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

说明书附图

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

图8

图9

图10

图11

图12

图13