[實用新型]一種重心位移式風門自動控制系統

有效

• 申請號: 201820731442.7
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN208251067U
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 俞祁浩
• 申請（專利權）人: 俞祁浩
• 主分類號: E02D3/115
• 分類號: E02D3/115
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 曹向東

本實用新型涉及一種重心位移式風門自動控制系統，包括：設在風門（1）外壁上的溫度感應機構（3），設在風門（1）內壁上的控制機構（5）以及限位器（6）；溫度感應機構（3）外層包裹層為脹縮介質，中心為移動工質；控制機構（5）通過導管（4）與溫度感應機構（3）相連通，其內部具有容納移動工質的空間。工作時，脹縮介質感應外界環境溫度的變化并做出相應的凍結或者融化反應，進而將工質向外排出或者從外吸回，控制機構則通過工質的流進和流走改變整個系統的重心，進而控制實現風門的打開和關閉。本實用新型溫度感應靈敏、控制精度高，自成一體、自給自足，系統穩定性高、維護簡便，合適在青藏高原高寒地區等野外惡劣環境使用。

技術領域

本實用新型涉及凍土工程技術領域，尤其涉及一種重心位移式風門自動控制系統。

背景技術

凍土是一種溫度低于0℃且含有冰的土巖，凍土的力學強度會隨著溫度的變化而發生巨大的改變：溫度越低其強度越大，溫度低于-1.5℃時，其瞬時抗壓強度與一般巖石相當；而溫度高于-0.5℃至0℃時，其抗壓強度相當于一般土塊、甚至基本喪失。我國建設的青藏鐵路、青藏公路，以及將要進行的青藏高速公路、新藏公路、新藏鐵路、南水北調西線工程都面臨高溫（即溫度接近0℃的多年凍土）、高含冰量凍土（即體積含冰量基本超過30%的多年凍土）、氣候轉暖和多年凍土不斷退化等諸多難題。

在保護凍土工程的措施中，通過調控凍土工程的對流換熱過程，主動冷卻凍土基礎，是保護凍土基礎重要的工程措施的一個類型。該類措施通過有效促進冬季或夜晚低溫環境條件下基礎與外界環境的換熱過程，有效抑制暖季或白天高溫環境條件下基礎的換熱過程，由此達到冷能在路基內部的不斷存儲、凍土地溫的不斷降低、基礎穩定性不斷增強的目的。

為有效調控凍土工程的對流換熱過程，申請人之前提出的通風管通風路基是一種重要、典型調控路基溫度的工程措施，通過在通風管一端、或兩端安裝自控風門，風門根據環境溫度高溫自動關閉、低溫自動打開，由此規避暖季熱量對路基的加熱作用，可以將自然界的冷能最大程度的存儲到路基的內部，青藏鐵路研究結果顯示，該種措施可以將通風路基的降溫效能提高一倍以上。因此，其中的風門就成為該項技術的焦點和核心。

現有的風門自動控制系統中，溫度感應單元主要采用溫度傳感器，為感應陽光照射，整個溫度感應單元安裝在通風管外；控制單元與溫度感應單元之間電連接，與風門之間通過桿件等聯動部件連接，工作時，控制單元接收來自溫度傳感器的溫度值（電信號），根據該溫度值與預設啟閉溫度閾值的大小關系決定是否驅動聯動部件動作，進而實現對風門的開啟/關閉。

但是，青藏高原高寒極端的自然環境和特殊工程條件都對通風管調控風門的穩定性、風門的敏感性、風門安裝和運維過程的便利性等都提出了更高的要求，現有技術難以完全滿足工程實際需要。比如：整個溫度感應單元安裝在通風管外，控制單元與風門之間需要眾多聯動部件連接，而且整個風門自動控制系統的正常持續運行需要電源提供源源不斷的電能。這樣的話，在極端惡劣環境下，感應單元、控制單元容易遭受破壞，連接桿件容易失效，各部件之間的電連接容易被切斷或者是不能及時提供新的電源，這些因素都會導致整個風門自動控制系統的失效。

因此，面對青藏高原多年凍土區青藏高速公路的建設、青藏鐵路后期維護等迫切需要，有針對性開展新型風門的研究，就成為解決問題的關鍵，而本申請正是針對這種工程實際迫切需要而進行。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、穩定性高的重心位移式風門自動控制系統，以適應野外惡劣環境。

為解決上述問題，本實用新型所述的一種重心位移式風門自動控制系統，包括：

設在風門（1）外壁上的溫度感應機構（3）；其中，所述風門（1）能夠繞中心轉軸（2）自由轉動；

一端設在所述風門（1）內壁中心位置處、另一端遠離內壁并向上傾斜的控制機構（5）；

以及位于所述風門（1）下部外側的限位器（6）；