一种用于水利水电的边坡防护装置的制作方法

1.本发明涉及水利水电的边坡防护领域，特别是涉及一种用于水利水电的边坡防护装置。


背景技术：

2.坡面地质灾害防护在遍布全国的公路、铁路、水电站、矿山、市政和景区等领域的边坡治理和防护中得到了广泛的应用，解决了国内过去传统技术难以解决的一些边坡防护问题，成为与喷锚、浆砌片石为代表的传统技术并驾齐驱的边坡防治新手段，并取得了较好的效果。与此同时，在柔性防护技术实践中，尤其是遇到崩裂、滑坡、泥石流和破坏性地质灾害时，防护系统往往会遭受不同程度的损坏，或部分构件损坏。被动系统的抗冲击能力主要由柔性网、缓冲消能装置两部分的缓冲作用和系统结构强度体现，同时，缓冲消能装置对整个系统和其它构件还具有过载保护的作用，因此，缓冲消能装置的力学性能及其稳定性和可靠性对被动系统来说是极为重要的。
3.目前在一些河道的边坡防护中，大部分采用防护网的结构进行防护，但是因为固定效果不理想，单位面面临冲击的问题，经常造成某一区域受力过大造成损坏的情况，不利于有效的防护。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于水利水电的边坡防护装置。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
6.一种用于水利水电的边坡防护装置，包括用于固沙固土的防护机构和用于配合所述防护机构消除水体冲击的棘轮机构以及用于相互之间连接固定的坡面固定机构，所述防护机构之间通过所述坡面固定机构连接，所述坡面固定机构内部设置有所述棘轮机构，所述防护机构顶端连接有顶部固定机构，所述顶部固定机构内部设置有复位牵引机构；
7.所述顶部固定机构包括固定座、防护立柱、安装柱，所述固定座上端安装有所述防护立柱，所述固定座下端对应所述防护立柱位置设置有所述安装柱，所述防护立柱之间安装有围栏；
8.所述防护机构包括兜网、套绳、牵引绳，所述兜网之间通过所述套绳连接，所述套绳内部设置有所述牵引绳；
9.所述坡面固定机构包括防护套、固定壳、插入杆、内摩擦绳，所述防护套内部设置有旋转轴，所述旋转轴穿过所述固定壳，所述固定壳和坡面之间通过所述插入杆固定，所述防护套内部位于所述旋转轴上套接有所述内摩擦绳，所述内摩擦绳通过固定块连接所述旋转轴；
10.所述棘轮机构包括旋转环、阻力片、卡块、弹簧销，所述旋转环位于所述固定壳内部，所述旋转环内侧面设置有齿块，所述卡块配合所述旋转环内侧面的齿块，所述卡块通过
所述弹簧销连接所述旋转轴，所述旋转环外部和所述固定壳之间设置有阻力腔，所述旋转环外部均匀设置有所述阻力片。
11.优选的：所述复位牵引机构包括复位油缸、缸体活塞、复位杆、连接盘，所述复位油缸安装在所述防护立柱内部，所述复位油缸上安装有所述缸体活塞，所述缸体活塞下端连接所述复位杆，所述复位杆下端连接有所述连接盘，所述连接盘上固定有三个所述牵引绳，所述牵引绳穿过所述固定座和所述防护立柱。
12.如此设置，当所述牵引绳被拉扯牵引后，所述复位油缸提供缓冲力以及反向力，为所述牵引绳提供缓冲以及后续的复位。
13.优选的：所述复位牵引机构包括复位杆、连接盘、复位弹簧，所述复位杆安装在所述防护立柱内部，所述复位弹簧顶端连接所述固定座内部顶面，所述复位弹簧下端连接所述复位杆，所述复位杆下端连接所述连接盘，所述连接盘上固定有三个所述牵引绳，所述牵引绳穿过所述固定座和所述防护立柱。
14.如此设置，当所述牵引绳被拉扯牵引后，所述复位弹簧提供缓冲力以及反向力，为所述牵引绳提供缓冲以及后续的复位。
15.优选的：所述固定座通过焊接连接所述防护立柱，所述安装柱通过焊接连接所述防护立柱。
16.如此设置，所述固定座用于坡顶的固定和安装，为所述防护机构和所述坡面固定机构提供支撑力。
17.优选的：所述防护套通过螺纹连接所述固定壳，所述插入杆通过焊接连接所述防护套，所述防护套上设置有穿过所述牵引绳的孔。
18.如此设置，所述插入杆用于将所述坡面固定机构和所述防护机构固定在坡面，为所述防护机构在受到小体量的水体冲击时，提供一定的防护力。
19.优选的：所述牵引绳和所述内摩擦绳一体成型，所述固定块通过螺钉连接所述旋转轴，所述内摩擦绳通过卡夹连接所述固定块。
20.如此设置，所述内摩擦绳用于将所述兜网受到的水体冲击以及内部泥土流失的动力消除，从而固土固沙，且当冲击力过大时，能够通过所述牵引绳将势能传输到其他位置，并且通过所述内摩擦绳带动所述旋转轴将部分势能传输到所述棘轮机构上进行消除。
21.优选的：所述旋转轴转动连接所述固定壳，所述固定壳通过连接座连接所述弹簧销，所述卡块转动连接所述旋转轴。
22.如此设置，当所述旋转轴在受到所述内摩擦绳的牵引时，所述旋转轴通过所述卡块和所述弹簧销对所述旋转环进行卡位，从而使所述旋转环带动所述阻力片旋转，而所述阻力片旋转时受到所述阻力腔内部缓冲油的阻碍，从而消除势能。
23.优选的：所述阻力片通过焊接连接所述旋转环，所述旋转环转动连接所述固定壳。
24.如此设置，所述旋转环用于带动所述阻力片旋转，从而使所述阻力片配合缓冲油，将势能消除。
25.优选的：所述复位油缸通过螺栓连接所述防护立柱，所述复位杆通过螺栓连接所述缸体活塞、所述连接盘。
26.如此设置，所述复位油缸为所述牵引绳提供复位以及反向势能。
27.优选的：所述复位弹簧通过螺栓连接所述防护立柱、所述复位杆。
28.如此设置，所述复位弹簧为所述牵引绳提供复位以及反向势能。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
30.1、利用坡面固定机构、防护机构、棘轮机构配合，在防护机构受到水体冲击或内部沙土反向力时，能够利用阻力片配合缓冲油，对防护机构进行初始的反向牵引及缓冲，并且通过牵引绳将单位势能传输到其他位置，将势能扩散从而提高势能消除的效果；
31.2、利用顶部固定机构、复位牵引机构配合，能够为防护机构提供更大的反向势能以及缓冲力，并且在后续提供复位动力，保证防护机构整体的稳定性。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是本发明所述一种用于水利水电的边坡防护装置的结构示意图；
34.图2是本发明所述一种用于水利水电的边坡防护装置的防护机构第一结构示意图；
35.图3是本发明所述一种用于水利水电的边坡防护装置的防护机构第二部结构示意图；
36.图4是本发明所述一种用于水利水电的边坡防护装置的坡面固定机构结构示意图；
37.图5是本发明所述一种用于水利水电的边坡防护装置的棘轮机构结构示意图；
38.图6是本发明所述一种用于水利水电的边坡防护装置的内摩擦绳结构示意图；
39.图7是本发明所述一种用于水利水电的边坡防护装置的棘轮机构内部结构示意图；
40.图8是本发明所述一种用于水利水电的边坡防护装置的复位油缸结构示意图；
41.图9是本发明所述一种用于水利水电的边坡防护装置的复位弹簧结构示意图。
42.附图标记说明如下：
43.1、顶部固定机构；2、坡面固定机构；3、防护机构；4、复位牵引机构；5、棘轮机构；11、固定座；12、防护立柱；13、安装柱；21、防护套；22、固定壳；23、插入杆；24、内摩擦绳；25、旋转轴；26、固定块；31、兜网；32、套绳；33、牵引绳；41、复位油缸；42、缸体活塞；43、复位杆；44、连接盘；411、复位弹簧；51、旋转环；52、阻力片；53、卡块；54、弹簧销；55、阻力腔。
具体实施方式
44.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可
以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
45.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.下面结合附图对本发明作进一步说明：
47.实施例1
48.如图1-图8所示，一种用于水利水电的边坡防护装置，包括用于固沙固土的防护机构3和用于配合防护机构3消除水体冲击的棘轮机构5以及用于相互之间连接固定的坡面固定机构2，防护机构3之间通过坡面固定机构2连接，坡面固定机构2内部设置有棘轮机构5，防护机构3顶端连接有顶部固定机构1，顶部固定机构1内部设置有复位牵引机构4；
49.顶部固定机构1包括固定座11、防护立柱12、安装柱13，固定座11上端安装有防护立柱12，固定座11下端对应防护立柱12位置设置有安装柱13，防护立柱12之间安装有围栏；
50.防护机构3包括兜网31、套绳32、牵引绳33，兜网31之间通过套绳32连接，套绳32内部设置有牵引绳33；
51.坡面固定机构2包括防护套21、固定壳22、插入杆23、内摩擦绳24，防护套21内部设置有旋转轴25，旋转轴25穿过固定壳22，固定壳22和坡面之间通过插入杆23固定，防护套21内部位于旋转轴25上套接有内摩擦绳24，内摩擦绳24通过固定块26连接旋转轴25；
52.棘轮机构5包括旋转环51、阻力片52、卡块53、弹簧销54，旋转环51位于固定壳22内部，旋转环51内侧面设置有齿块，卡块53配合旋转环51内侧面的齿块，卡块53通过弹簧销54连接旋转轴25，旋转环51外部和固定壳22之间设置有阻力腔55，旋转环51外部均匀设置有阻力片52。
53.优选的：复位牵引机构4包括复位油缸41、缸体活塞42、复位杆43、连接盘44，复位油缸41安装在防护立柱12内部，复位油缸41上安装有缸体活塞42，缸体活塞42下端连接复位杆43，复位杆43下端连接有连接盘44，连接盘44上固定有三个牵引绳33，牵引绳33穿过固定座11和防护立柱12，当牵引绳33被拉扯牵引后，复位油缸41提供缓冲力以及反向力，为牵引绳33提供缓冲以及后续的复位；固定座11通过焊接连接防护立柱12，安装柱13通过焊接连接防护立柱12，固定座11用于坡顶的固定和安装，为防护机构3和坡面固定机构2提供支撑力；防护套21通过螺纹连接固定壳22，插入杆23通过焊接连接防护套21，防护套21上设置有穿过牵引绳33的孔，插入杆23用于将坡面固定机构2和防护机构3固定在坡面，为防护机构3在受到小体量的水体冲击时，提供一定的防护力；牵引绳33和内摩擦绳24一体成型，固定块26通过螺钉连接旋转轴25，内摩擦绳24通过卡夹连接固定块26，内摩擦绳24用于将兜网31受到的水体冲击以及内部泥土流失的动力消除，从而固土固沙，且当冲击力过大时，能够通过牵引绳33将势能传输到其他位置，并且通过内摩擦绳24带动旋转轴25将部分势能传输到棘轮机构5上进行消除；旋转轴25转动连接固定壳22，固定壳22通过连接座连接弹簧销54，卡块53转动连接旋转轴25，当旋转轴25在受到内摩擦绳24的牵引时，旋转轴25通过卡块53和弹簧销54对旋转环51进行卡位，从而使旋转环51带动阻力片52旋转，而阻力片52旋转
时受到阻力腔55内部缓冲油的阻碍，从而消除势能；阻力片52通过焊接连接旋转环51，旋转环51转动连接固定壳22，旋转环51用于带动阻力片52旋转，从而使阻力片52配合缓冲油，将势能消除；复位油缸41通过螺栓连接防护立柱12，复位杆43通过螺栓连接缸体活塞42、连接盘44，复位油缸41为牵引绳33提供复位以及反向势能。
54.实施例2
55.如图9，本实施例与实施例1的区别在于：
56.复位牵引机构4包括复位杆43、连接盘44、复位弹簧411，复位杆43安装在防护立柱12内部，复位弹簧411顶端连接固定座11内部顶面，复位弹簧411下端连接复位杆43，复位杆43下端连接连接盘44，连接盘44上固定有三个牵引绳33，牵引绳33穿过固定座11和防护立柱12，当牵引绳33被拉扯牵引后，复位弹簧411提供缓冲力以及反向力，为牵引绳33提供缓冲以及后续的复位；复位弹簧411通过螺栓连接防护立柱12、复位杆43，复位弹簧411为牵引绳33提供复位以及反向势能。
57.工作原理：将防护立柱12通过安装柱13固定在坡上，通过插入杆23将固定壳22固定在坡面上，再将牵引绳33和连接盘44连接，从而将整体的兜网31提供初始的牵引，当小体量水体冲击兜网31时，兜网31在受到水体冲击和内部土的下坠，牵引绳33被拉扯牵引后，能够通过牵引绳33将势能传输到其他位置，并且通过内摩擦绳24带动旋转轴25将部分势能传输到卡块53上，此时旋转轴25和卡块53反转，卡块53配合旋转环51，旋转环51用于带动阻力片52旋转，从而使阻力片52配合缓冲油，将势能消除，且同时牵引绳33将势能传输到其他区域，整体防护机构3将势能分散从而进行消除，当大体量水体冲击时，牵引绳33将势能传输到复位油缸41或复位弹簧411，从而提供大的反向势能，从而保证牵引力，且后续无冲击时，复位油缸41或复位弹簧411又能带动牵引绳33和内摩擦绳24对兜网31进行复位，保证整体结构。
58.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

技术特征：
1.一种用于水利水电的边坡防护装置，其特征在于：包括用于固沙固土的防护机构（3）和用于配合所述防护机构（3）消除水体冲击的棘轮机构（5）以及用于相互之间连接固定的坡面固定机构（2），所述防护机构（3）之间通过所述坡面固定机构（2）连接，所述坡面固定机构（2）内部设置有所述棘轮机构（5），所述防护机构（3）顶端连接有顶部固定机构（1），所述顶部固定机构（1）内部设置有复位牵引机构（4）；所述顶部固定机构（1）包括固定座（11）、防护立柱（12）、安装柱（13），所述固定座（11）上端安装有所述防护立柱（12），所述固定座（11）下端对应所述防护立柱（12）位置设置有所述安装柱（13），所述防护立柱（12）之间安装有围栏；所述防护机构（3）包括兜网（31）、套绳（32）、牵引绳（33），所述兜网（31）之间通过所述套绳（32）连接，所述套绳（32）内部设置有所述牵引绳（33）；所述坡面固定机构（2）包括防护套（21）、固定壳（22）、插入杆（23）、内摩擦绳（24），所述防护套（21）内部设置有旋转轴（25），所述旋转轴（25）穿过所述固定壳（22），所述固定壳（22）和坡面之间通过所述插入杆（23）固定，所述防护套（21）内部位于所述旋转轴（25）上套接有所述内摩擦绳（24），所述内摩擦绳（24）通过固定块（26）连接所述旋转轴（25）；所述棘轮机构（5）包括旋转环（51）、阻力片（52）、卡块（53）、弹簧销（54），所述旋转环（51）位于所述固定壳（22）内部，所述旋转环（51）内侧面设置有齿块，所述卡块（53）配合所述旋转环（51）内侧面的齿块，所述卡块（53）通过所述弹簧销（54）连接所述旋转轴（25），所述旋转环（51）外部和所述固定壳（22）之间设置有阻力腔（55），所述旋转环（51）外部均匀设置有所述阻力片（52）。2.根据权利要求1所述的一种用于水利水电的边坡防护装置，其特征在于：所述复位牵引机构（4）包括复位油缸（41）、缸体活塞（42）、复位杆（43）、连接盘（44），所述复位油缸（41）安装在所述防护立柱（12）内部，所述复位油缸（41）上安装有所述缸体活塞（42），所述缸体活塞（42）下端连接所述复位杆（43），所述复位杆（43）下端连接有所述连接盘（44），所述连接盘（44）上固定有三个所述牵引绳（33），所述牵引绳（33）穿过所述固定座（11）和所述防护立柱（12）。3.根据权利要求1所述的一种用于水利水电的边坡防护装置，其特征在于：所述复位牵引机构（4）包括复位杆（43）、连接盘（44）、复位弹簧（411），所述复位杆（43）安装在所述防护立柱（12）内部，所述复位弹簧（411）顶端连接所述固定座（11）内部顶面，所述复位弹簧（411）下端连接所述复位杆（43），所述复位杆（43）下端连接所述连接盘（44），所述连接盘（44）上固定有三个所述牵引绳（33），所述牵引绳（33）穿过所述固定座（11）和所述防护立柱（12）。4.根据权利要求1所述的一种用于水利水电的边坡防护装置，其特征在于：所述固定座（11）通过焊接连接所述防护立柱（12），所述安装柱（13）通过焊接连接所述防护立柱（12）。5.根据权利要求1所述的一种用于水利水电的边坡防护装置，其特征在于：所述防护套（21）通过螺纹连接所述固定壳（22），所述插入杆（23）通过焊接连接所述防护套（21），所述防护套（21）上设置有穿过所述牵引绳（33）的孔。6.根据权利要求1所述的一种用于水利水电的边坡防护装置，其特征在于：所述牵引绳（33）和所述内摩擦绳（24）一体成型，所述固定块（26）通过螺钉连接所述旋转轴（25），所述内摩擦绳（24）通过卡夹连接所述固定块（26）。
7.根据权利要求1所述的一种用于水利水电的边坡防护装置，其特征在于：所述旋转轴（25）转动连接所述固定壳（22），所述固定壳（22）通过连接座连接所述弹簧销（54），所述卡块（53）转动连接所述旋转轴（25）。8.根据权利要求1所述的一种用于水利水电的边坡防护装置，其特征在于：所述阻力片（52）通过焊接连接所述旋转环（51），所述旋转环（51）转动连接所述固定壳（22）。9.根据权利要求2所述的一种用于水利水电的边坡防护装置，其特征在于：所述复位油缸（41）通过螺栓连接所述防护立柱（12），所述复位杆（43）通过螺栓连接所述缸体活塞（42）、所述连接盘（44）。10.根据权利要求3所述的一种用于水利水电的边坡防护装置，其特征在于：所述复位弹簧（411）通过螺栓连接所述防护立柱（12）、所述复位杆（43）。

技术总结
本发明公开了一种用于水利水电的边坡防护装置，包括用于固沙固土的防护机构和用于配合防护机构消除水体冲击的棘轮机构以及用于相互之间连接固定的坡面固定机构，防护机构之间通过坡面固定机构连接，坡面固定机构内部设置有棘轮机构。本发明利用坡面固定机构、防护机构、棘轮机构配合，在防护机构受到水体冲击或内部沙土反向力时，能够利用阻力片配合缓冲油，对防护机构进行初始的反向牵引及缓冲，并且通过牵引绳将单位势能传输到其他位置，将势能扩散从而提高势能消除的效果，利用顶部固定机构、复位牵引机构配合，能够为防护机构提供更大的反向势能以及缓冲力，并且在后续提供复位动力，保证防护机构整体的稳定性。保证防护机构整体的稳定性。保证防护机构整体的稳定性。


技术研发人员：陈红专
受保护的技术使用者：湖南力韦水电设备制造有限公司
技术研发日：2021.11.15
技术公布日：2022/3/8