桥梁斜拉索智能除冰系统技术方案

公开了一种桥梁斜拉索智能除冰系统，包括：除冰环，其套在斜拉索上，内环上布置有与斜拉索保护套管接触的毛刷；收放动力机，其通过绳索连接所述除冰环；推力施加组件，其位于所述收放动力机和所述除冰环之间，包括套在斜拉索上的两个圆环以及将两个圆环连接起来的多个弹簧，两个圆环中的一个与除冰环连接；以及微控制单元，其连接所述收放动力机；其中在除冰作业时，除冰环在斜拉索底端时，微控制单元控制收放动力机通过绳索将除冰环拉到斜拉索顶端；除冰环在斜拉索顶端时，微控制单元控制收放动力机处于空档位以释放除冰环，使除冰环在重力作用下沿着斜拉索下滑。本发明专利技术提能够确保冬季大桥斜拉索上面不会出现大冰凌，提高了大桥交通的安全性。大桥交通的安全性。大桥交通的安全性。

【技术实现步骤摘要】
桥梁斜拉索智能除冰系统


[0001]本专利技术涉及桥梁斜拉索智能除冰系统。

技术介绍

[0002]斜拉桥因为它的跨度能力大，结构较为轻盈，外形美观等优点，倍受人们的喜爱，是桥梁工程的首选桥型。但是，在冬季一些地区湿度大温度低，斜拉索的表面容易有积雪，严重时会凝结成许多冰凌。当气温回升或冰凌过大时，冰凌会脱落砸向桥面，严重威胁着行人和车辆安全。
[0003]目前主要是人工敲掉斜拉索上的冰凌，效率不高，费时费力。还可在斜拉索上涂一层防覆冰材料，其原理是利用疏水性材料阻止冰凌的形成，而疏水性材料制造工艺流程繁琐、价格昂贵，实际应用中其除冰效果也不佳。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种桥梁斜拉索智能除冰系统，能够确保冬季大桥斜拉索上面不会出现大冰凌，提高了大桥交通的安全性。
[0005]根据本专利技术实施例的一方面，提供一种桥梁斜拉索智能除冰系统，包括：
[0006]除冰环，所述除冰环套在斜拉索上，所述除冰环的内环上布置有与斜拉索保护套管接触的毛刷；
[0007]收放动力机，所述收放动力机通过绳索连接所述除冰环；
[0008]推力施加组件，所述推力施加组件位于所述收放动力机和所述除冰环之间，所述推力施加组件包括套在斜拉索上的两个圆环以及将所述两个圆环连接起来的多个弹簧，所述两个圆环中的一个与所述除冰环连接；以及
[0009]微控制单元，所述微控制单元连接所述收放动力机；
[0010]其中在除冰作业时，所述除冰环在斜拉索底端时，所述微控制单元控制所述收放动力机通过所述绳索将所述除冰环拉到斜拉索顶端；所述除冰环在斜拉索顶端时，所述微控制单元控制收放动力机处于空档位以释放所述除冰环，使所述除冰环在重力作用下沿着斜拉索下滑。在一些示例中，在释放处于斜拉索顶端的所述除冰环时，所述微控制单元先控制所述收放动力机通过所述绳索给所述除冰环一个向上的拉力，然后再将所述收放动力机转换到空档位释放所述除冰环。
[0011]在一些示例中，所述微控制单元连接有感应斜拉索上冰凌的传感器，所述传感器感应到拉索上冰凌尺寸超过设定值时，所述微控制单元启动所述收放动力机进行除冰作业。
[0012]在一些示例中，所述传感器的探测方向与斜拉索保持平行。
[0013]在一些示例中，所述传感器为红外线测距仪和/或超声波测距仪。
[0014]在一些示例中，所述推力施加组件的所述两个圆环的内环上布置有与斜拉索保护套管接触的毛刷。
[0015]在一些示例中，所述推力施加组件的所述两个圆环采用金属材质，所述两个圆环中的一个的外圆圆周面上周向缠绕有漆包铜线，所述微控制单元对所述漆包铜线的交流电进行控制。
[0016]在一些示例中，所述传感器探测到所述除冰环滞留在斜拉索上一位置超高设定时间时，向所述漆包铜线通入的交流电。
[0017]在一些示例中，所述除冰环的毛刷和所述推力施加组件的所述两个圆环的毛刷采用聚酯纤维材料。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
[0019]图1为本专利技术一实施例提供的桥梁斜拉索智能除冰系统框图。
[0020]图2为本专利技术一实施例提供的桥梁斜拉索智能除冰系统在斜拉索上的布置示意图。
[0021]图3为本专利技术一实施例提供的推力施加组件示意图。
[0022]图4为本专利技术一实施例提供的推力施加组件局部结构示意图。
[0023]图5为本专利技术一实施例提供的除冰环示意图。
具体实施方式
[0024]图1示出了一种桥梁斜拉索智能除冰系统。如图1，所述桥梁斜拉索智能除冰系统包括微控制单元1、除冰机构2。除冰机构2包括除冰环20、推力施加组件21、收放动力机22。
[0025]参阅图2，收放动力机22布置在斜拉索3顶端，除冰环20套在斜拉索31上，收放动力机22通过绳索23连接除冰环20，推力施加组件21位于收放动力机22和除冰环20之间并与除冰环20连接。不需要除冰时，收放动力机22通过绳索23将除冰环20拉到斜拉索3顶端。斜拉索31上出现一定量冰凌时，收放动力机22放下除冰环20，除冰环20沿着斜拉索3 下滑(下滑过程中重力势能转化为动能)，除去斜拉索3上的冰凌。为防止除冰环20在斜拉索3顶端被冰凌冻住，除冰环20下滑的一开始，推力施加组件33给其提供一个向下的推力。此外，在斜拉索3底端布置多个弹簧组成的减震装置，除冰环20下滑到斜拉索3底端时(动能最大)直接撞击到减震装置上，避免冲击力太大损坏斜拉索3。
[0026]参阅图3，推力施加组件21包括相对的两个圆环210、211以及均匀分布在两个圆环210、 211之间的多个弹簧212。两个圆环210、211套在斜拉索3上，其中下方的圆环211与除冰环20固定连接。除冰环20位于斜拉索3顶端上限位置时，收放动力机22先收紧绳索23，除冰环20由于在上限位置无法向上运动，此时两个圆环210、211之间的弹簧212会被压缩；然后收放动力机22释放绳索23，被压缩的弹簧212弹开，给除冰环20一个向下的推力，使除冰环20带着初速度沿着斜拉索3下滑。
[0027]有时斜拉索3覆冰比较严重，导致除冰环20下滑途中会滞留在斜拉索3某一个位置，为此，应当使推力施加组件21具备在任何时候都能够给除冰环20一个向下推力的能力。如图 4，两个圆环210、211采用不锈钢等金属材质，且其中一个圆环211的外圆圆周面上周向缠绕有漆包铜线213。漆包铜线213通入交流电时，圆环211产生磁力，吸引另一个圆环
210，弹簧212被压缩；断开漆包铜线213的交流电时，圆环211磁力消失，被压缩的弹簧212迅速弹开给除冰环20一个向下的推力。利用微控制单元1对漆包铜线213的交流电进行控制。按设定频率控制漆包铜线213交流电的通断，可以使除冰环20产生高频振动从而强力破除较厚的冰层。
[0028]圆环210、211的内环上可以布置与斜拉索3保护套管接触的毛刷，辅助除冰环20除冰。为了便于安装和拆卸，圆环210、211均可以由两个半环圆环拼接而成，其中一个半圆环两端的凸耳与另一个半圆环两端的凸耳通过螺丝连接，凸耳处具有安装螺丝的螺丝孔214。
[0029]如图5，除冰环20材质可为不锈钢等金属材质，除冰环20的内环上布置有与斜拉索3 保护套管接触的毛刷200，除冰环20上具有安装绳索23的安装孔201。推力施加组件21的毛刷及除冰环20的毛刷200可采用聚酯纤维材料，这种材料具有良好的耐磨性、耐酸性、耐碱性等，质地柔软不易使斜拉索PE保护套管磨损，且能使除冰环20由高处落下时不会由于斜拉索3与地面角度过小等因素而停在斜拉索中部。为了便于安装和拆卸，除冰环20可由两个半圆环拼装而成，其中一个半圆环两端的凸耳与另一个半圆环两端的凸耳通过螺丝连接，凸耳处具有安装螺丝的螺丝孔202。
[0030]收放动力机22包括滚轮和电机，绳索23缠绕在滚轮上，电机可以采用直流电机，电机通过皮带带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥梁斜拉索智能除冰系统，其特征在于，包括：除冰环，所述除冰环套在斜拉索上，所述除冰环的内环上布置有与斜拉索保护套管接触的毛刷；收放动力机，所述收放动力机通过绳索连接所述除冰环；推力施加组件，所述推力施加组件位于所述收放动力机和所述除冰环之间，所述推力施加组件包括套在斜拉索上的两个圆环以及将所述两个圆环连接起来的多个弹簧，所述两个圆环中的一个与所述除冰环连接；以及微控制单元，所述微控制单元连接所述收放动力机；其中在除冰作业时，所述除冰环在斜拉索底端时，所述微控制单元控制所述收放动力机通过所述绳索将所述除冰环拉到斜拉索顶端；所述除冰环在斜拉索顶端时，所述微控制单元控制收放动力机处于空档位以释放所述除冰环，使所述除冰环在重力作用下沿着斜拉索下滑。2.根据权利要求1所述的桥梁斜拉索智能除冰系统，其特征在于，在释放处于斜拉索顶端的所述除冰环时，所述微控制单元先控制所述收放动力机通过所述绳索给所述除冰环一个向上的拉力，然后再将所述收放动力机转换到空档位释放所述除冰环。3.根据权利要求1或2所述的桥梁斜拉索智能除冰系统，其特征在于，所述微控制单元连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文涛，杨康，肖衡林，马强，裴尧尧，陈智，李丽华，孙章皓，黄可，王敬豪，周鑫隆，耿志远，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：