[发明专利]适用于多年冻土路基的活塞式主动通风降温装置

权利要求书

1.一种适用于多年冻土路基的活塞式主动通风降温装置，其特征在于：包括通风管、抽气筒装置、空心柱、追风装置和风能转换装置；空心柱固定于路基旁，具有进气端和出气端，其由上下两节通过偏航轴承转动连接组成，且上下两节能够在水平面相对转动，通风管埋设于路基中，其出气口与空心柱的进气端连通；抽气筒装置设于空心柱内，位于其进气端与风能转换装置之间，包括活塞、活塞杆和单向阀机构，活塞设于空心柱内并与活塞杆连接，活塞杆上下运动时带动活塞沿空心柱内上下运动，单向阀机构包括设于活塞与进气端之间的单向进气阀，单向进气阀限制空心柱内气体只能从进气端往活塞方向单向流动，活塞上对应设有只允许空心柱内气体往活塞外单向流动的单向出气阀；风能转换装置和追风装置分设于空心柱上节两侧，追风装置包括尾翼和连接杆，风能转换装置包括扇叶、传动轴和转动环，尾翼通过连接杆连接空心柱上节带动其上扇叶随风向相对空心柱下节转动并始终保持扇叶正对风向，转动环竖直设于空心柱内，传动轴穿过空心柱连接外部的扇叶和内部的转动环，扇叶转动时通过传动轴带动转动环同轴竖直转动，活塞杆上端与转动环转动连接，下端与活塞球铰接，转动环自转时通过活塞杆带动活塞沿空心柱内上下运动。

2.如权利要求1所述的适用于多年冻土路基的活塞式主动通风降温装置，其特征在于：空心柱的出气端为偏航轴承，抽气筒装置的活塞和单向进气阀设于空心柱下节，活塞杆一端连接活塞，另一端穿过偏航轴承与设于空心柱上节的转动环连接。

3.如权利要求1所述的适用于多年冻土路基的活塞式主动通风降温装置，其特征在于：单向进气阀包括连通空心柱进气端和出气端的通气通道，以及设于通气通道内的轻质球、弹簧和挡气板，挡气板包括靠进气端一侧的进气挡板和靠出气端一侧的出气挡板，进气挡板封堵通气通道内腔并设有进气孔，出气挡板封堵通气通道内腔并设有出气孔；进出气挡板之间设有轻质球和弹簧，轻质球大小与进气孔匹配能够封堵进气孔，弹簧设于轻质球与出气孔之间对轻质球持续施加封堵进气孔的弹力。

4.如权利要求3所述的适用于多年冻土路基的活塞式主动通风降温装置，其特征在于：通气通道成Z字形，包括相连通的上部竖直段、中部水平段和下部竖直段，轻质球、弹簧和挡气板均设于中部水平段。

5.如权利要求1所述的适用于多年冻土路基的活塞式主动通风降温装置，其特征在于：空心柱进气端还设有封堵进气端的挡片。

6.如权利要求5所述的适用于多年冻土路基的活塞式主动通风降温装置，其特征在于：还包括地温与气温监测系统，地温与气温监测系统包括设于通风管内的用于检测地基温度的地温检测装置，以及位于路基外部的用于检测空气温度的气温检测装置，挡片由地温与气温监测系统控制动作，在气温高于地温指定温度时控制挡片封堵进气端，在气温低于地温指定温度时控制挡片开启进气端。

7.如权利要求1所述的适用于多年冻土路基的活塞式主动通风降温装置，其特征在于：通风管在路基中弯曲分布。

8.如权利要求7所述的适用于多年冻土路基的活塞式主动通风降温装置，其特征在于：通风管单层或多层分布，竖直或水平分布，布置在路基本体内或者植入路基下季节冻融层。

9.如权利要求1所述的适用于多年冻土路基的活塞式主动通风降温装置，其特征在于：通风管的进气口为向下弯管。

10.如权利要求1所述的适用于多年冻土路基的活塞式主动通风降温装置，其特征在于：还包括支座，空心柱固定在支座上由支座支撑。