[发明专利]一种同时实现发电和消浪的桥梁防撞装置

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁保护技术领域，具体涉及一种同时实现发电和消浪的桥梁防撞装置。

背景技术

随着我国桥梁设计、研究及建造技术的发展，实现跨海交通需要的跨海桥梁的建设已经成为桥梁发展的一个重要方面，跨海大桥一般均为长联桥，桥墩数量众多，桥位处风高浪大。

海洋航运比内陆更加繁忙，特别是跨海大桥建设地址一般紧靠港口和内陆，都是航运重要枢纽，船舶与桥梁碰撞的风险比内河更高。目前广泛采用的是各种直接耗能防撞装置，对船撞，特别是波浪撞击的能量没有吸收再利用。专利号为CN 101215826B的中国专利“一种桥梁防撞装置”，利用可漂浮在海面上的柔性浮围，浮围内设置多个缓冲器，当船舶撞击桥墩时，缓冲器可以及时吸收船舶的撞击能量，同时缓冲器还可使船舶发生偏转，使船舶偏离撞击方向继续运动。但是该装置耗能装置仅为多个缓冲器，经过耗能后的船舶撞击能量依然比较大。

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需要做较大的提高，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消浪装置。专利号为CN 101736689B的中国专利“一种用于桥塔的消浪结构”，当波浪袭击桥塔时，一部分波浪作用在套筒迎浪面而发生发射，一部分波浪通过套筒孔进入环形波浪室，并沿支撑板孔流入相邻的消浪腔室，消浪室内不同相位的波浪之间互相干扰，从而消耗波浪的能量，但是该消浪装置的能量消耗效率不是很高，而且不能对波浪能进行有效得转化利用。

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，但是收集和转化困难，波浪能发电装置的施工和运营耐久性不容易实现，从而导致发电成本高，长期以来未能得到大力发展。专利号为CN 202402205 U的中国专利“振荡浮子式波浪能发电装置”，包括浮子能量收集系统、机械储能系统和发电机发电系统，浮子能量收集系统需要利用支架固定在海床上，但是波浪能丰富的海域风高浪大，在海床上进行锚固施工工作困难很大而且成本很高，所产生的电能又需要重新在海洋架设电塔电线等来进行采集输送，经济成本较高，而且采集电线网对航道的干扰和本身的抗风抗波浪安全性又带来极大的挑战。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种同时实现发电和消浪的桥梁防撞装置，其实现防船撞、消浪、发电多功能于一体，结构简单，功能性强。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种同时实现发电和消浪的桥梁防撞装置，安装于既有桥梁，该装置包括一个柔性浮围，柔性浮围是横截面为椭圆形的柱体，该柱体沿竖直方向开设有中心孔，柔性浮围套在桥墩上，且漂浮于水面，该装置还包括四个发电机组、四个滑轮装置和四根柔性索，所述四个发电机组固定于柔性浮围的顶面，每个发电机组与柔性浮围的中轴线之间的距离均相等；所述四个滑轮装置位于柔性浮围的下方，每个滑轮装置分别与一个发电机组相对设置，每个滑轮装置通过一个传动系统与相对的发电机组连接；每条柔性索的一端固定于桥墩，中部绕过一个滑轮装置，另一端悬挂连接一个重物。

在上述技术方案的基础上，该装置还包括若干个阻尼器，每个阻尼器均设置于柔性浮围和所述桥墩之间。

在上述技术方案的基础上，每个阻尼器的一端与中心孔的孔壁铰接，另一端与桥墩铰接。

在上述技术方案的基础上，该装置包括四个阻尼器，四个阻尼器与柔性浮围的中轴线之间的距离均相等。

在上述技术方案的基础上，所述桥墩的横截面为长方形，中心孔的横截面为长方形。

在上述技术方案的基础上，所述柔性浮围的内部为空心结构，柔性浮围开有四个通孔，四个通孔与柔性浮围内部不连通，每个传动系统贯穿一个通孔。

在上述技术方案的基础上，所述传动系统为一条环形皮带，发电机组包括一个转轮，滑轮装置包括一个滑轮，环形皮带两端分别套设于对应发电机组的转轮和对应滑轮装置的滑轮。

在上述技术方案的基础上，该装置还包括电能传输电缆，所述电能传输电缆沿桥梁布置，电能传输电缆的一端与发电机组电连接，另一端延伸至桥梁外。

在上述技术方案的基础上，所述滑轮装置、柔性索和重物均位于水里。

本发明的有益效果在于：