CN102303685B - 一种船模拖曳水池消波装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是一种船模拖曳水池消波装置。包括连接与升降机构和浮球链；所述连接升降机构包括左右两部分，每部分的结构为：升降步进电机固定在车体连接板上，升降步进电机的输出轴通过升降齿轮箱连接升降螺杆，升降螺杆的两端通过轴承箱安装在车体连接板上，位置调节板通过其上的螺纹孔安装在升降螺杆上，连接杆固定在位置调节板上，升降步进电机与控制器相连；所述浮球链包括浮球和连接链，各浮球之间通过连接链连接组成浮球链，浮球链的两端连接在连接与升降机构的连接杆上。本发明易于生产制造，使用和操作方便，消波效果好，能够提高船模拖曳水池实验精度和效率，该消波装置也适用于设有行车轨道的各类水槽的消波。

Description

一种船模拖曳水池消波装置

技术领域

本发明涉及的是一种消波装置。具体地说是一种适用于船模拖曳水池的主动式随车消波装置。

背景技术

船模拖曳水池是一种水动力实验设备，一般可用来进行船舶快速性、耐波性、波浪载荷、海洋工程、水下机器人和动力定位技术等流体动力实验研究，是船舶与海洋工程流体力学教学和科研的重要实验设备。在船模拖曳水池进行航速较高的模型实验或波能较大的波浪环境实验时，被扰动后的水面需要较长时间才能平静下来，航次间需要等水，而水池实验成本高昂，等水浪费了宝贵的实验时间，增加了实验成本。为了消除高航速模型实验或大波能波浪环境实验时水池的余波，缩短等水时间，通常在水池的始端、水池一侧或两侧的池壁水面附近加设消波装置。这些方法多数都是被动消波方式，能在一定程度上消除水池余波，缩短等水时间，但是效果有限，在高航速模型实验或大波能波浪环境实验时等水时间依然很长，针对这一问题，本专利发明了一种适用于船模拖曳水池的主动式随车消波装置。

专利申请号为200820173224.2的实用新型专利文件中公开了一种改进的可移动消波装置，它包括浮筏体、破波墙、阻尼消波膜、沉力件，碎波墙固定设置在浮筏体上方，阻尼消波膜固定在浮筏体下方，沉力件固定在阻尼消波膜的底部；从浮筏体较长的两边支起碎波墙，碎波墙由若干人字架排列成骨架，骨架外罩网衣。该技术方案能破碎越浪，有效衰减越浪能量，并消减海面以下潜浪的强度。该技术方案所涉及的消波装置主要用于海上，所涉及的消波装置浮于水面，为被动式消波。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易于生产制造，使用和操作方便，消波效果好，能够提高船模拖曳水池实验精度和效率的船模拖曳水池消波装置。

本发明的目的是这样实现的：

包括连接与升降机构和浮球链；所述连接升降机构包括左右两部分，两部分的结构相同，每部分主要包括车体连接板、连接杆、位置调节板、升降螺杆、升降步进电机和升降齿轮箱，升降步进电机固定在车体连接板上，升降步进电机的输出轴通过升降齿轮箱连接升降螺杆，升降螺杆的两端通过轴承箱安装在车体连接板上，位置调节板通过其上的螺纹孔安装在升降螺杆上，连接杆固定在位置调节板上，升降步进电机与控制器相连；所述浮球链包括浮球和连接链，各浮球之间通过连接链连接组成浮球链，浮球链的两端连接在连接与升降机构的连接杆上。

本发明还可以包括：

1、连接杆下端设有连接圈，浮球链通过连接圈与连接杆相连。

2、位置调节板上设有导向杆，导向杆一端连有导向圈，车体连接板上设置有导轨杆，导向圈套在导轨杆上。

3、所述浮球为硬塑料球，由球壳、球腔、球腔壁、整流孔和连接耳组成，球腔为空腔，球腔壁均布于球腔内，整流孔为圆柱型孔、贯通于浮球。

本发明的船模拖曳水池消波装置是一种易于生产制造，使用和操作方便，消波效果好，能够提高船模拖曳水池实验精度和效率的主动式随车消波装置，该消波装置也适用于设有行车轨道的各类水槽的消波。

本发明的技术方案的特点主要体现在：

由控制器控制浮球链左右两端的同步升降。控制器设有控制面板，控制面板包括电源开关、升按钮和降按钮，控制器可放于拖车控制室内。

连接与升降部分用来连接浮球链和拖车，并实现浮球链的升降，主要包括车体连接板、连接杆、连接圈、位置调节板、导向杆、导向圈、导轨杆、升降杆、下轴承箱、上轴承箱、升降步进电机和升降齿轮箱等。

连接与升降部分设有两根连接杆，连接杆下端设有连接圈，用于连接浮球链，上端与位置调节板相连。位置调节板上设有导向杆，导向杆一端连有导向圈，导向圈可沿导轨杆上下滑动，导轨杆固定于车体连接板上。位置调节板中间开有螺孔，升降杆通过螺孔与位置调节板连接，并在螺孔内上下旋动，改变位置调节板的位置，进而调节浮球链的高度。

连接与升降部分的升降杆两端分别设有下轴承箱和上轴承箱，上轴承箱设有上轴承箱座，下轴承箱设有下轴承箱座，上、下轴承箱座与车体连接板焊接连接，升降杆两端可在轴承箱内顺、逆时针旋转。

升降杆上部套有升降齿轮，升降齿轮置于升降齿轮箱内，升降步进电机通过升降齿轮箱内的其他齿轮带动升降齿轮旋转。升降齿轮箱至下轴承箱之间的升降杆上布有螺纹，升降步进电机通过升降齿轮箱带动升降杆旋转，改变位置调节板的高度。

连接与升降部分为钢结构，连接杆和连接圈焊接连接。

浮球链主要包括浮球和连接链。浮球为硬塑料球，由球壳、球腔、球腔壁、整流孔和连接耳组成。浮球间通过连接耳，用连接链连接形成浮球链。浮球的球腔为空腔，球腔内设有球腔壁，保证了浮球具有较大浮力和具有较高的强度，浮球中间设有贯通圆柱型整流孔，圆柱型整流孔具有整流的作用，连接链为钢链，浮球链的长度略大于两个连接圈之间的距离，以保证浮球链消波时具备一定的缓冲。

本发明的消波装置每次行车实验时，将浮球链升起，每次退车回坞时将浮球链降下，由拖车拖拽浮球链，主动消波。

消波装置由拖车拖拽浮球链主动消波时，浮球链的连接链下降至静水面高度附近，以使浮球整流的同时还能以越浪的形式破波消能。

池消波装置，应用于常规船模拖曳水池时，浮球直径取300-400mm，连接链取1/3-1/2浮球直径长度。

本发明所涉及的消波装置与专利申请号为200820173224.2的实用新型专利中所涉及的消波装置相比在以下方面存在不同：

(1)消波装置的应用环境不同。专利申请号为200820173224.2的实用新型专利所涉及的消波装置主要用于海上，而本发明所涉及的消波装置主要应用于船模拖曳水池，也可应用于具有行车轨道的各类水槽。

(2)消波方式不同。专利申请号为ZL 200820173224.2的实用新型所涉及的消波装置浮于水面，为被动式消波，而本发明所涉及的消波装置安装于拖车上，由拖车拖拽消波，为主动式消波。

(3)装置的结构组成和形式不同。

(4)装置的工作原理不同。

附图说明

图1船模拖曳水池消波装置结构总图；

图2连接与升降部分结构图；

图3浮球剖面图；

图4控制简图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方案进行详细说明：

如图1、图2、图3、图4所示，本发明包括控制部分、连接-升降部分和浮球链。

控制部分用来控制浮球链左右两端的同步升降，主要包括控制器1和数据线5，控制器1上设有一个电源开关2、一个升按钮3和一个降按钮4，控制器1可放于拖车控制室内。

连接-升降部分为钢结构，用来连接浮球链和拖车，并实现浮球链的升降。连接-升降部分左右设有两根连接杆14，每根连接杆14的下端设有连接圈15，连接圈15和连接杆14焊接连接。每根连接杆14的上端设有位置调节板12，位置调节板12与连接杆14焊接连接。位置调节板12上设有导向杆19，导向杆19一端连有导向圈18，导向圈18可沿导轨杆10上下滑动，导轨杆10的两端固定在上轴承箱连接座20和下轴承箱连接座21上。位置调节板12和导向杆19、导向杆19和导向圈18、导轨杆10和上轴承箱连接座20与下轴承箱连接座21均采用焊接连接方式。位置调节板12中间开有螺孔，升降杆9通过螺孔与位置调节板12连接，并在螺孔内上下旋动，改变位置调节板12的位置，进而调节浮球链的高度。每根升降杆9两端分别设有上轴承箱7和下轴承箱13，上轴承箱7上设有上轴承箱连接座20，下轴承箱13上设有下轴承箱连接座21，上轴承箱连接座20与下轴承箱连接座21焊连在车体连接板6上，车体连接板6上开有四个连接孔11，用于连接拖车车体。升降杆9两端可在轴承箱(7、13)内顺、逆时针旋转。升降杆9上部套有升降齿轮26，升降齿轮26置于升降齿轮箱8内，升降步进电机22通过升降齿轮箱8内的其他齿轮带动升降齿轮26旋转。升降齿轮箱8至下轴承箱13之间的升降杆9上布有螺纹，升降步进电机22通过升降齿轮箱8带动升降杆9旋转。浮球链主要包括浮球16和连接链17。浮球16为硬塑料球，包括球壳23、球腔24、球腔壁27、整流孔28和连接耳25。浮球16间通过连接耳25，用连接链17连接形成浮球链。浮球16的球腔24为空腔，球腔壁27均布于球腔24内，整流孔28为圆柱型孔，贯通于浮球16，连接链17为钢链，浮球链的长度略大于两个连接圈15之间的距离，以保证浮球链消波时具备一定的缓冲。每次行车实验时，将浮球链升起，每次退车回坞时将浮球链降下，由拖车拖拽浮球链，主动消波。拖车拖拽浮球链主动消波时，浮球链的连接链17下降至静水面高度附近，以使浮球16整流的同时还能以越浪的形式破波消能。消波装置应用于常规船模拖曳水池时，浮球16直径取300-400mm，连接链取1/3-1/2浮球直径长度。

本发明的船模拖曳水池消波装置工作原理及工作工程：

在船模拖曳水池进行高航速模型实验或波浪环境实验时，须要按下控制器1控制面板上的电源开关2，实验开始，拖车拖拽模型从水池一端向水池另一端驶去，因模型或造波机作用，水面扰动，产生余波，拖车行驶到池端后，拖车制动，按下控制器1上的降按钮4，升降步进电机22转动，经升降齿轮箱8内的升降齿轮26带动升降杆9在上轴承箱7和下轴承箱13内转动，升降杆9转动的同时，在导轨杆10、导向杆19、导向圈18、上轴承箱连接座20、下轴承箱连接座21的作用下，位置调节板12的高度降低，经连接杆14和连接圈15作用，浮球链的高度降低，直至静水面高度附近，浮球链的高度调好后，启动拖车，拖车拖拽浮球链后退，浮球链整流，破碎水池余波，削弱水池余波能量，缩短实验等水时间，当拖车拖拽浮球链至水池船坞前端时，按起控制器1上的降按钮4，按下控制器1上的升按钮2，升降步进电机22转动，经升降齿轮箱8内的升降齿轮26带动升降杆9在上轴承箱7和下轴承箱13内转动，升降杆9转动的同时，位置调节板12的高度提高，经连接杆14和连接圈15作用，浮球链的高度提高，待高度合适后，按起控制器1上的升按钮3，一车次实验结束。实验全部结束时，关闭控制器1上的电源开关2。

Claims (5)

1.一种船模拖曳水池消波装置，包括连接升降机构和浮球链；其特征是：所述连接升降机构包括左右两部分，两部分的结构相同，每部分主要包括车体连接板、连接杆、位置调节板、升降螺杆、升降步进电机和升降齿轮箱，升降步进电机固定在车体连接板上，升降步进电机的输出轴通过升降齿轮箱连接升降螺杆，升降螺杆的两端通过轴承箱安装在车体连接板上，位置调节板通过其上的螺纹孔安装在升降螺杆上，连接杆固定在位置调节板上，升降步进电机与控制器相连；所述浮球链包括浮球和连接链，各浮球之间通过连接链连接组成浮球链，浮球链的两端连接在连接升降机构的连接杆上。

2.根据权利要求1所述的一种船模拖曳水池消波装置，其特征是：连接杆下端设有连接圈，浮球链通过连接圈与连接杆相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种船模拖曳水池消波装置，其特征是：位置调节板上设有导向杆，导向杆一端连有导向圈，车体连接板上设置有导轨杆，导向圈套在导轨杆上。

4.根据权利要求1或2所述的一种船模拖曳水池消波装置，其特征是：所述浮球为硬塑料球，由球壳、球腔、球腔壁、整流孔和连接耳组成，球腔为空腔，球腔壁均布于球腔内，整流孔为圆柱型孔、贯通于浮球。

5.根据权利要求3所述的一种船模拖曳水池消波装置，其特征是：所述浮球为硬塑料球，由球壳、球腔、球腔壁、整流孔和连接耳组成，球腔为空腔，球腔壁均布于球腔内，整流孔为圆柱型孔、贯通于浮球。

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