申请/专利权人：国能朔黄铁路发展有限责任公司原平分公司;石家庄铁道大学

申请日：2022-04-17

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN114657911B

主分类号：E01F8/00

分类号：E01F8/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2022.07.12#实质审查的生效;2022.06.24#公开

摘要：本发明涉及一种用于重载铁路的可开闭式主动调节风压的声屏障装置，属于桥梁抗风减风压领域。包括声屏障支撑、声屏障基础、H型钢立柱、电动转轴、钢框架、风速仪风向传感器以及智能开关；声屏障支撑固定在重载铁路桥梁的梁翼缘和梁腹板上，其上设置有声屏障基础，声屏障基础顶面设置有矩形钢板一；H型钢立柱焊接在矩形钢板一上，内侧腹板中心处焊接有连接钢一；连接钢一上部焊接有连接钢二，在连接钢二上布置有电动转轴；两个H型钢立柱内的连接钢一之间布置有两块相对设置的钢框架，钢框架通过双向弹簧合页与连接钢一连接；钢框架内部镶嵌布置有吸声材料板；电动转轴分别通过水平向连接杆一、竖直向连接杆二以及矩形钢板二与钢框架连接。

主权项：1.一种用于重载铁路的可开闭式主动调节风压的声屏障装置，其特征在于：包括声屏障支撑2、声屏障基础4、H型钢立柱7、电动转轴13、钢框架21、风速仪19风向传感器20以及智能开关29；所述声屏障支撑2固定在重载铁路桥梁的梁翼缘和梁腹板上，其上设置有所述声屏障基础4，声屏障基础4顶面设置有矩形钢板一6；所述声屏障基础4内设置有凹槽，凹槽中设有预埋钢板，并灌注有砂浆；预埋钢板与矩形钢板一6螺栓连接在一起；所述H型钢立柱7焊接在矩形钢板一6上，H型钢立柱7内侧腹板中心处焊接有连接钢一8；连接钢一8上部焊接有连接钢二12，在连接钢二12上布置有电动转轴13；重载铁路桥梁每侧的两个H型钢立柱7内的连接钢一8之间布置有两块相对设置的钢框架21，所述钢框架21通过双向弹簧合页11与连接钢一8连接；钢框架21内部镶嵌布置有吸声材料板9；所述电动转轴13分别通过水平向连接杆一14、竖直向连接杆二15以及矩形钢板二16与钢框架21连接；水平向连接杆一14一端连接电动转轴13，另一端与竖直向的连接杆二15上端焊接，连接杆二15下端焊接在矩形钢板二16上，矩形钢板二16固定在钢框架21顶端；当电动转轴13工作发生转动时，可通过连接杆一14、连接杆二15带动钢框架21发生旋转；在两块钢框架21相对侧，即在钢框架21远离连接钢一8的一侧，还布置有磁铁22，在风速较小声屏障正常使用时，可依靠磁铁22吸引力使两侧钢框架21紧密连接，降低噪音；所述风速仪19、风向传感器20、智能开关29均布置于钢框架21下端，并固定在声屏障基础4上；其中，所述声屏障支撑2焊接在多个薄钢板3上，并通过铆钉5固定在梁翼缘与梁腹板上；在凹槽中还预埋有栓钉31，栓钉31穿过预埋钢板与矩形钢板一6上的预留孔，栓钉31超出矩形钢板一6的部分，设置有防松动垫圈32,并使用双螺母33进行固定；所述矩形钢板一6尺寸为25cm×25cm，连接钢一8宽度与H型钢立柱7翼缘长度平齐；所述电动转轴13的半径为5cm，矩形钢板二16的尺寸为5cm×5cm，矩形钢板二16通过铆钉5固定在钢框架21顶端；每两块吸声材料板9之间布置有垫片10；所述垫片10材料为聚四氟乙烯层，可减少摩擦，起到吸声材料板之间密封缓冲作用，提高使用寿命；所述H型钢立柱7高度应根据实际需要确定，连接钢一8与钢框架21高度根据H型钢立柱7高度决定，每侧的两个H型钢立柱7间距根据铁轨宽度与检修道宽度实地考察进行确定，使H型钢立柱7间的钢框架21向内部转动时，能与铁轨保持一定的安全距离；连接钢二12与连接杆二15长度均较小，连接杆一14长度略低于钢框架21长度，便于转动；所述吸声材料板高度与数量可根据H型钢立柱7与钢框架21高度确定，所述垫片10高度为吸声材料板9高度的130；所述双向弹簧合页11包括内页23、外页24以及中轴26，内页23与外页24上预设有圆形孔道25，内页23与连接钢一8使用铆钉5通过内页23上的预设孔道25固定连接，外页24与钢框架21使用铆钉5通过外页24上的预设孔道25固定连接；中轴26内设扭簧；当外页24发生旋转之后，撤掉外部力，通过扭簧的回复力会使外页24回到初始位置；所述吸声材料板9由离心玻璃毡声学填料以及其他隔声材料复合制成；吸声材料板9数量可根据H型钢立柱7高度和使用需求决定；所述风速仪19、风向传感器20、智能开关29串联，通过电源线18与两侧电动转轴13以及预埋在声屏障基础4内的电源28连接；所述声屏障支撑2、H型钢立柱7、连接杆一14、连接杆二15、电动转轴13、连接钢一8、连接钢二12、矩形钢板一6、矩形钢板二16、钢框架21的材质均为不锈钢，耐腐蚀，不易变形，均选用先镀锌后浸塑的技术处置；声屏障装置安装结束后，因预埋和装置施工形成金属构件未浸塑而暴露部分，应进行喷塑防腐处置；所述电源28为交流电,所述电源线18为铜线，外侧包裹聚烯烃材质热收缩套管；所述铆钉5为高强度材料35CrMoA所制，所能承受载荷较大，可以长期使用；当布置在声屏障基础4上的风速仪19检测到风速超过各档位限值，接通电源28，风向传感器20检测来风方向，给电动转轴13输出信号，确定电动转轴13转动方向与转动角度，电动转轴13开始转动，带动连接杆一14、连接杆二15、钢框架21向顺风向转动，此时电源28处于接通状态，电动转轴13的转动力克服双向弹簧合页11中扭簧的回复力，因此钢框架21不会回转，风可从钢框架21转动产生的空间穿过，声屏障迎风面积将大大减少，承受的风力荷载降低，有效防止自身被吹倒侵入铁轨线路，保障了交通运输安全；当风速回落，风速仪19检测到风速值处于哪种档位，智能开关29选择降低工作档位或断开开关；若风速回落但仍超过最低限值，风速仪输出信号，控制智能开关降低工作档位，电动转轴带动钢框架21回转至所对应档位位置，继续工作；若风速低于最低限值，智能开关29断开，电动转轴13停止工作，双向弹簧合页11中扭簧的回复力带动钢框架21旋转至初始位置，此时两个钢框架21外部磁铁22受到彼此吸引力，紧密固定在初始位置，声屏障正常工作，降低噪音。

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