索拉桥重力机械能开发利用的制作方法

索拉桥重力机械能开发利用
所属技术领域
1.本发明专利涉及桥梁建造领域中的一种尚属年轻且极具潜力的索拉桥，将桥梁震动产生的重力机械能的开发利用。
技术背景
2.索拉桥具有造型美观、跨度大、相对造价低等显著优势，然而由于索拉桥的大柔度，小质量和低阻尼等特点，极易产生风雨、索内共振等因素导致激振甚至造成灾害，引起国内外科技界的高度重视。


技术实现要素：

3.鉴于索拉桥的体量与重量十分庞大，重力利用价值十分可观，同时桥梁阻尼的增加能有效地控制桥面激振的产生。
4.本发明专利是在现有索拉桥建造、应用基础上利用桥塔与桥梁之间的振动产生的重力机械能转化为动力的装置。
5.本发明专利分别以桥面下可通航和桥面下不可通航或旱地两种不同布局；
6.一、可通航桥梁以桥塔为依托，选择靠近桥塔的下端依附桥塔浇注一个动力机座，在桥塔两面适当距离的范围内的桥梁底部布设纤索上端固定点。
7.由于桥面宽度超过下面动力机摇臂的宽度，纤索需倾斜并偏中向桥塔靠近卡入固定在动力机上方的导向轮的凹槽后，再垂直下延将纤索终端固定在动力机摇臂的前端。
8.考虑到纤索斜拉受力时可能导致柔性变形，在桥梁底下纤索的上端设立一定长度的纤索套管支撑，防止纤索上端的变形；纤索固定在动力机摇臂上的终端另设一套拉簧与棘轮装置，桥梁向下回落时能确保纤索的刚度；桥梁回弹时棘轮顺向不消耗摇臂动力。
9.二、不通航或旱地，特别是大跨度的桥梁，根据地段可分段浇注多台相应的动力机座，相应将桥梁分段布设纤索上端定位点，纤索直接向下把终端固定在地面的动力机摇臂的前端。
10.桥梁的振动通过纤索直接带动摇臂上、下摆动，摇臂的上下摆动带动主动曲轮左、右转动：联动曲轮与主动曲轮紧密相靠，主动曲轮的转动直接带动联动曲轮的反向转动：
11.中心滑轮处在两边联动曲轮中心偏上位置，在中心滑轮左右两边竖立的滑槽引渡下，将联动曲轮的左右转动改变为中心滑轮的上、下直线滑动；
12.中心曲轮主轴两端与曲柄连杆活动连接，中心滑轮的上、下滑动带动曲柄连杆上，下摆动；
13.曲柄连杆与下面的带棘轮的大链轮同轴，曲柄连杆的上、下运动带动大链轮左、右转动，大链轮中的定向棘轮将左右转动改变为单向受力旋转并带动小链轮旋转输出动力，经调速箱加速后达到拖动电机发电的转速要求。
附图说明
14.本发明专利提供下列附图：
15.图1、本发明专利总体布置简图
16.图2、本发明专利动力结构简图
17.图中1、桥塔，2、动力机座，3、动力机，4、导向轮，5、纤索(类同拉索，钢丝制)，6、纤索套管支撑，7、桥梁，8、拉索，9、纤索上端定位，10、纤索下端定位，11、摇臂，12、摇臂活动支点，13、摇臂座，14、主动曲轮，15、联动曲轮， 16、中心滑轮，17、内带棘轮的大链轮，18、小链轮，19、调速箱，20、中心滑轮滑槽，21、曲柄连杆，22、联动曲轮定位，23、主动曲轮定位，24、摇臂棘轮，25、纤索拉簧，26、拉簧定位。
18.附件描述了本发明专利实施例，下面结合实施例进一步阐明详细内容：
19.本发明专利分别以桥梁下可以通航和桥梁下面不通航或旱地两种布局：
20.一、通航水面因布点困难，必须依附桥塔(1)下端浇注动力机座(2)，在塔桥 (1)两面适当距离范围内的桥梁(7)底部布设纤索上端固定点。由于桥梁(7)的宽度超过动力机摇臂(11)的宽度，纤索(5)需倾斜并偏中向桥塔(1)靠近并卡入固定在动力机(3)上方的导向轮(4)的凹槽后，再垂直下延并将纤索终端固定在动力机摇臂(11)的前端。
21.考虑到纤索(5)斜拉受力时可能导致柔性变形，在桥梁底下纤索上端设立一定长度的纤索套管支撑(6)，防止纤索上端的变形；在纤索下端固定在动力机(3)摇臂(11)上的纤索终端另设一套拉簧(25)与棘轮装置(10)，当桥梁(7)向下回落时能确保纤索(24)的刚度；桥梁(7)向上回弹时棘轮顺向不消耗拉动摇臂的动力。
22.二、不通航或旱地，特别是大跨度的桥梁(7)根据地段可分设浇注多台相应的动力机座(2)，将桥梁(7)分段布设纤索(5)上端定位点，然后纤索(5)直接向下把终端固定在地面的动力机摇臂(11)的前端。
23.主动曲轮(14)和联动曲轮(15)类同曲轴形式在主轴前端按一定的偏心度装上一个同轴不同心且能自由转动的轮。桥梁的振动通过纤索直接牵动摇臂(11)上，下摆动并带动主动曲轮(14)左右转动；
24.联动曲轮(15)与主动曲轮(14)紧密相靠，主动曲轮(14)的转动直接带动联动曲轮(15)反向转动；
25.中心滑轮(16)处在联动曲轮(15)的偏上位置，在中心滑轮(16)两端竖立的滑槽(20)引渡下，将联动曲轮(15)的左、右转动改变成中心滑轮(16)的上、下滑动；
26.中心滑轮(16)主轴两端与曲柄连杆(21)活络连接，中心滑轮(16)的上、下滑动直接带动曲柄连杆(21)转动，推动内设有棘轮的大链轮(17)转动，定向棘轮将大链轮(17)双向转动变为单向受力旋转并带动小链轮(8)旋转输出动力，经调速箱(19)加速达到拖动电机发电的转速要求。
27.综上所述，索拉桥重力利用装置，利用桥梁震动产生的能量变为推动发电的动力。同时由于桥梁阻尼增加，有效地避免由拉索的大幅振动造成突发事故的发生。
28.本发明专利经过模拟测试；当桥梁震动幅度为10mm时，经过两组曲轮的增幅后，中心滑轮的直线行星程为160mm，增幅高达16倍，而且全部是以滚动形式来完成的。


技术特征：
1.本发明专利涉及一种利用索拉桥桥梁震动产生的重力机械能开发利用，其特征是；桥梁(7)的震动带动固定在桥梁底部的纤索(5)上端定位点(9)，纤索(5)向下并通过固定在下面动力机座(2)上面的导向轮(4)调整方向后将纤索(5)终端固定在动力机摇臂(11)的前端，摇臂(11)尾端与主动曲轮(14)中心轴活动连接；摇臂尾端设有一定斜度的曲槽，当摇臂尾端向下倾斜时，将主动曲轮(14)推向下位并直接带动与紧密连接的联动曲轮(15)反向转动，中心滑轮(16)处在左右两边的联动曲轮(15)中心偏上位置，在左右两边竖立的滑槽(20)引渡下将曲轮的左右转动变成推动中心滑轮(16)的上、下滑动并带动曲柄连杆(21)转动；曲柄连杆(21)与下面内设有棘轮的大链轮(17)同轴，所以曲柄连杆(21)的上下运动带动大链轮(18)单向旋转并带动小链轮(18)旋转输出动力，经调速箱(19)调速达到拖动电机发电的转速要求。2.根据权利要求书1所述的索拉桥重力机械能开发利用，其特征是；主动曲轮(14)和联动曲轮(15)以不同的角度安装在动力机座(2)上，两种曲轮类同曲轴形式在主轴前端按一定偏心度装上一个同轴不同心且能自由转动的轮，当曲轮正面受压时将直线受压改变为弧线运动，用简单的弧线设计有效地提高旋转幅度。3.根据权利要求书1所述的索拉桥重力机械能开发利用，其特征是；为了防止纤索(5)可能异致的柔性变形，在桥梁底部的纤索上端定位(9)设有一定长度套管支撑(6)，在纤索(5)终端另设一套拉簧(25)与棘轮装置(24)，当桥梁(7)回落时能确保纤索(5)的刚度；桥梁向上回弹时棘轮顺向不会消耗拉动摇臂(11)的动力。

技术总结
本发明专利涉及一种索拉桥由振动产生的重力机械能开发利用；桥梁的振动牵动设在桥梁底部的纤索上端定位点，纤索通过导向轮引导，终端固定在桥梁下面的动力机摇臂的一端，摇臂随振动频率上、下摆动，带动两组曲轮正、反两面转动并带动中心滑轮上、下滑动；中心滑轮与内装定向棘轮的大链轮同轴，中心滑轮的上、下滑动带动曲柄连杆与大链轮一起转动；大链轮中的定向棘轮将左右转动变为单向旋转，带动小链轮旋转，经调速箱加速达到拖动电机发电的转速要求。求。求。


技术研发人员：卢奕彰
受保护的技术使用者：卢奕彰
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/4/1