CN111852561A - 隧道活塞效应控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及隧道领域，具体公开了隧道活塞效应控制装置，包括设置在隧道内壁上弧形的耗能机构，耗能机构包括机壳，机壳的底部滑动设有底板，底板上设有若干进气孔，底板上设有推杆，机壳内滑动设有压板，压板上设有通孔，底板与压板之间填充有吸气垫；所述机壳的内壁顶部设有电缸和开关单元，电缸的输出端能够与压板相抵，开关单元包括滑动筒和开关本体，开关本体设置在滑动筒内，推杆滑动设置在滑动筒中，推杆能够按压开关本体；机壳的内壁顶部设有第一弹性件，第一弹性件与压板连接；机壳朝向隧道外部的一侧设有排气孔，排气孔中设有单向阀，排气孔位于底板的上方。本发明的目的在于解决高速列车进入隧道时产生活塞效应的技术问题。

Description

隧道活塞效应控制装置
技术领域
本发明涉及隧道领域，具体公开了隧道活塞效应控制装置。
背景技术
活塞效应指在隧道中高速运行的列车，会带动隧道中的空气产生高速流动，因为类似汽缸内活塞压缩气体之现象。当高速运行之列车进入隧道，隧道内之空气原为静止，因列车之重击，产生高压波，该高压波以声音的速度传播(远大于列车行驶速度)，因此当列车进入隧道产生之高压波迅速往下游传递，压力波传达的隧道空气立即被加速，当压力波抵达下游隧道口时产生反射波，反射波往隧道上游传递，当其传递之隧道空气将再一次被加速。列车在压力波作用下就会发生震动，可能会影响列车正常行驶。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供隧道活塞效应控制装置，以解决高速列车进入隧道时产生活塞效应的技术问题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种隧道活塞效应控制装置，包括设置在隧道内壁上弧形的耗能机构，所述耗能机构包括机壳，机壳的底部滑动设有底板，所述底板上设有若干进气孔，底板上设有推杆，机壳内滑动设有压板，压板上设有供推杆穿过的通孔，所述底板与压板之间填充有疏松多孔结构的吸气垫；所述机壳的内壁顶部设有电缸和开关单元，所述电缸的输出端能够与压板相抵，所述开关单元包括滑动筒和开关本体，所述开关本体设置在滑动筒内，所述推杆滑动设置在滑动筒中，推杆能够按压开关本体，所述开关本体与电缸电连接；所述机壳的内壁顶部设有第一弹性件，第一弹性件与压板连接；机壳朝向隧道外部的一侧设有排气孔，排气孔中设有单向阀，排气孔位于底板的上方。
可选地，所述吸气垫可采用具有弹性的泡沫或树胶制成，吸气垫上也设有供推杆穿过的通孔。
可选地，所述压板的顶部设有用于容纳滑动筒的第一圆孔。
可选地，所述滑动筒中设有第二弹性件，第二弹性件与推杆连接。
可选地，所述机壳的内壁两侧均竖直设有滑槽，所述底板和压板均滑动设置在滑槽中。
可选地，所述滑槽的两侧壁上设有竖直槽，所述底板的两侧设有第一滑块，第一滑块的两侧设有竖直块，所述第一滑块滑动设置在滑槽内且第一滑块远离底板的一端与滑槽之间留有间隙，所述竖直块滑动设置在竖直槽中；所述压板上设置有第二滑块，第二滑块滑动设置在滑槽内。
可选地，所述机壳的两个侧壁上设有安装空腔，所述安装空腔的一端设有连通槽，连通槽与滑槽连通，安装空腔内设置有电磁铁和挡块，所述挡块的一侧顶部与电磁铁的顶部铰接，所述电磁铁能够由开关本体控制关闭。
可选地，所述滑槽的下部设置有第二开关，第二开关位于压板和底板之间，第二开关能够与第二滑块相抵且能够控制电磁铁开启。
本方案的工作原理及有益效果在于：
1、本方案中设置有吸气垫，且吸气垫处于被压板挤压的状态，吸气垫中的孔状结构中只存在极少量的空气；当高速列车进入隧道时产生活塞效应，空气产生高压波，高压波扩散到底板时会将底板向上推动，底板带动推杆向上移动，推杆按下开关本体，电磁铁关闭，挡块落下并不再限制压板移动，压板在第一弹性件的作用下向上移动，吸气垫恢复原状并从进气孔中将高压波中的空气快速吸收，消耗高压波能量。开关本体还能够控制电缸在一定时间后启动，电缸的伸缩端将压板向下推动，直到压板上的第二滑块与第二开关相抵，第二开关控制电磁铁开启，挡块被电磁铁吸引起来并将压板抵住，防止压板移动，然后电缸的伸缩端再缩回。
2、本方案中在滑动筒内设置有第二弹性件，第二弹性件与推杆连接，当推杆向上移动时，第二弹性件能够起到缓冲耗能的作用。
3、本方案中的吸气垫采用树胶或泡沫制成，树胶和泡沫柔软性和弹性都很好，疏松多孔结构能够保证其内部具有足够的空间用于吸收空气，当期恢复原状时能够直接从进气孔中吸收空气，同时由于高压波的压力高，空气也能够主动灌入到吸气垫内，最终能够消耗高压波能量，减少空气震荡。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
图1为实施例的结构示意图；
图2为图1中A处的结构示意图；
图3为机壳内部的剖视图；
图4为图3中B处的放大图。
附图中标记如下：隧道1、机壳2、进气孔3、单向阀4、底板5、安装空腔6、电磁铁7、塑料部8、金属部9、第一弹性件10、压板11、第二弹性件12、第三弹性件13、滑动筒14、开关本体15、电缸16、第一滑块17、第二滑块18、第二开关19、滑槽20、竖直槽21、吸气垫22。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例
一种隧道1活塞效应控制装置，结合图1-图4，包括设置在隧道1内壁上弧形的耗能机构，耗能机构包括机壳2，机壳2呈与隧道1内壁贴合的弧形，且机壳2的内部中空下端开口。机壳2的底部竖直滑动设有底板5，底板5上设有若干进气孔3，底板5的上壁固定设有两根推杆。机壳2内竖直滑动设有压板11，压板11上设有供推杆穿过的通孔，压板11的顶部设有第一圆孔，第一圆孔不贯穿压板11的底部。底板5和压板11的滑动连接方式为：机壳2的内壁两侧均竖直设有滑槽20，滑槽20的两侧壁上设有竖直槽21，底板5的两侧固定设有第一滑块17，第一滑块17的两侧固定设有竖直块，第一滑块17滑动设置在滑槽20内且第一滑块17远离底板5的一端与滑槽20之间留有间隙，竖直块滑动设置在竖直槽21中；压板11上固定设置有第二滑块18，第二滑块18滑动设置在滑槽20内。
底板5与压板11之间填充有疏松多孔结构的吸气垫22，吸气垫22的上端和下端分别与压板11和底板5固定连接。吸气垫22采用具有柔性、弹性的泡沫制成，吸气垫22上也设有供推杆穿过的通孔。机壳2的内壁顶部固定设有电缸16和开关单元。电缸16的输出端能够与压板11相抵。开关单元包括滑动筒14和开关本体15，开关本体15固定设置在滑动筒14内，开关本体15为按压式开关，开关本体15与电缸16电连接。推杆滑动设置在滑动筒14中，推杆能够按压开关本体15；滑动筒14中固定设有第二弹性件12，第二弹性件12围绕开关本体15布置，第二弹性件12与推杆固定连接。机壳2的内壁顶部固定设有若干第一弹性件10，第一弹性件10与压板11固定连接。机壳2朝向隧道1外部的一侧设有排气孔，排气孔中设有单向阀4，排气孔位于底板5的上方、压板11的下方，当底板5向上位移到极限位置、压板11向下位移到极限位置时，两者均不能遮挡排气孔。
机壳2的两个侧壁上设有安装空腔6，安装空腔6的一端设有连通槽，连通槽与滑槽20连通，安装空腔6内设置有电磁铁7、挡块和第三弹性件13，挡块的一侧顶部与电磁铁7的顶部铰接，电磁铁7能够由开关本体15控制关闭，第三弹性件13的一端固定设置在安装空腔6的内壁上，且第三弹性件13位于电磁铁7的上方，第三弹性件13的另一端与挡块的上端固定连接。挡块包括金属部9和塑料部8，金属部9镶嵌在塑料部8靠近电磁铁7的一侧顶部，金属部9能够与电磁铁7相接触，塑料部8能够与压板11相抵。滑槽20的下部设置有第二开关19，第二开关19位于压板11和底板5之间，第二开关19能够与第二滑块18相抵且能够控制电磁铁7开启。开关本体15和第二开关19可以通过继电器来实现延时、定时的启动和关闭。
具体实施时：
当高速列车进入隧道1时，空气被瞬间挤压形成高压波，高压波扩散到机壳2的底板5上时会将底板5向上推动，底板5向上移动时能够带动推杆向上移动，由于推杆与第二弹性件12相连，所以底板5能够先吸收高压波能量；同时，推杆触碰开关本体15时控制电磁铁7断电，挡块在第三弹性件13的作用下向上摆动并与压板11分离，压板11未受到挡块阻挡时在第一弹性件10的作用下瞬间向上移动，压板11再带动吸气垫22展开，吸气垫22展开时其内产生负压并将底板5下方的空气吸入机壳2内，减少高压波能量。推杆触碰开关本体15时，开关本体15还能够控制电缸16延时启动和关闭，电缸16的输出端先向下推动压板11，压板11上的第二滑块18与第二开关19接触时，电磁铁7通电，挡块上的金属部9被吸引到电磁铁7上，挡块回复原位，电缸16再关闭其伸缩端缩回，压板11向上移动一定距离直到其与挡块相抵，完全回复原位。压板11在电缸16作用下向下移动时将吸气垫22中的空气挤出，为下一次吸气准备。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。

Claims (8)

1.一种隧道活塞效应控制装置，其特征在于：包括设置在隧道内壁上弧形的耗能机构，所述耗能机构包括机壳，机壳的底部滑动设有底板，所述底板上设有若干进气孔，底板上设有推杆，机壳内滑动设有压板，压板上设有供推杆穿过的通孔，所述底板与压板之间填充有疏松多孔结构的吸气垫；所述机壳的内壁顶部设有电缸和开关单元，所述电缸的输出端能够与压板相抵，所述开关单元包括滑动筒和开关本体，所述开关本体设置在滑动筒内，所述推杆滑动设置在滑动筒中，推杆能够按压开关本体，所述开关本体与电缸电连接；所述机壳的内壁顶部设有第一弹性件，第一弹性件与压板连接；机壳朝向隧道外部的一侧设有排气孔，排气孔中设有单向阀，排气孔位于底板的上方。
2.根据权利要求1所述的隧道活塞效应控制装置，其特征在于：所述吸气垫可采用具有弹性的泡沫或树胶制成，吸气垫上也设有供推杆穿过的通孔。
3.根据权利要求2所述的隧道活塞效应控制装置，其特征在于：所述压板的顶部设有用于容纳滑动筒的第一圆孔。
4.根据权利要求3所述的隧道活塞效应控制装置，其特征在于：所述滑动筒中设有第二弹性件，第二弹性件与推杆连接。
5.根据权利要求4所述的隧道活塞效应控制装置，其特征在于：所述机壳的内壁两侧均竖直设有滑槽，所述底板和压板均滑动设置在滑槽中。
6.根据权利要求5所述的隧道活塞效应控制装置，其特征在于：所述滑槽的两侧壁上设有竖直槽，所述底板的两侧设有第一滑块，第一滑块的两侧设有竖直块，所述第一滑块滑动设置在滑槽内且第一滑块远离底板的一端与滑槽之间留有间隙，所述竖直块滑动设置在竖直槽中；所述压板上设置有第二滑块，第二滑块滑动设置在滑槽内。
7.根据权利要求6所述的隧道活塞效应控制装置，其特征在于：所述机壳的两个侧壁上设有安装空腔，所述安装空腔的一端设有连通槽，连通槽与滑槽连通，安装空腔内设置有电磁铁和挡块，所述挡块的一侧顶部与电磁铁的顶部铰接，所述电磁铁能够由开关本体控制关闭。
8.根据权利要求7所述的隧道活塞效应控制装置，其特征在于：所述滑槽的下部设置有第二开关，第二开关位于压板和底板之间，第二开关能够与第二滑块相抵且能够控制电磁。
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