CN104111178B - 涌浪式增氧机的测试设施及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涌浪式增氧机的测试设施，主要包括测试水池、测浪沟、被测试的涌浪式增氧机、测量仪器，所述的测试水池是方形或圆形，测浪沟设置在测试水池外围，测浪沟与测试水池连接相通；或所述的测浪沟与测试水池二端切向连接，连接处有闸门。所述的涌浪式增氧机主要包括：动力、减速箱、浮体、叶片、固定杆；动力连接减速箱，减速箱的输出轴向下伸出，输出轴带动浮体，浮体下面周边有安装叶片的安装位，叶片装在安装位中；减速箱的输出轴带动浮体及叶片一起旋转，整机靠浮体浮在水面，动力与减速箱由固定杆固定在水面不旋转。本发明的测试方法是在测试增氧能力的同时记录数据无需其它费用；经过本发明的对比测试后，可对涌浪式增氧机的结构、转速、叶片大小、叶片入水深度优化设计。

Description

涌浪式增氧机的测试设施及测试方法

技术领域

本发明属于水产养殖技术领域，特指一种涌浪式增氧机的测试设施及测试方法。

背景技术

现在水产养殖要用增氧机，传统的增氧机主要有水车式、叶轮式等类型，巳有的增氧机工作时造浪功能不好富氧水扩散能力不好，近期有耕水机和涌浪机进入市场，共同的特点是搅动水体产生水浪，耕水机由于功率少增氧能力很弱已退出市场，涌浪式增氧机由于有较好的增氧性能和造浪效果深受用户欢迎，用户实际使用后认为，相同功率的涌浪式增氧机比两台叶轮式增氧机效果更好；用现有的测试方法所测的结果是涌浪式增氧机的动力效率不如叶轮式增氧机。其原因是现有的测试方法没有办法测出涌浪式增氧机造浪的效果。

发明内容

发明的目的是提供一种涌浪式增氧机的测试设施及测试方法，使涌浪式增氧机的造浪功能量化，为优化涌浪式增氧机的造浪功能及增氧效果提供依据。

本发明的目的是这样实现的：

一种涌浪式增氧机的测试设施，主要包括测试水池、测浪沟、被测试的涌浪式增氧机、测量仪器；所述的测试水池是方形或圆形，测浪沟设置在测试水池外围，测浪沟设置为直线型或曲线形，测浪沟与测试水池连接相通。

所述的测浪沟一端与测试水池为切向连接，测浪沟在同一水平面成螺旋形设置在测试水池外围多圈。

所述的测浪沟与测试水池二端切向连接，连接处有闸门。

一种涌浪式增氧机的测试方法，1.在测试水池中心位置水面放置被测试的涌浪式增氧机用常规的增氧机增氧能力测试方法测试涌浪式增氧机的增氧能力及动力效率；2.在测试增氧能力的同时测量涌浪式增氧机的浪高和浪远。

所述的浪高和浪远的测试方法是：在测试水池墙边记录开机时的水浪再高点，与不开机时的水位高度之差定为水池浪高简称为浪高，在测浪沟记录波浪到达的最远点为测浪沟浪远简称为浪远。

测试不同旋转方向的涌浪式增氧机则关闭所述的测浪沟一端闸门，使水浪由另一端顺水流方向进入测浪沟。

在测试水池及测浪沟设置以水平线为基准的多个高度标线，浪远标线分段标注在测浪沟上，在测试涌浪式增氧机的增氧能力的同时记录波浪在不同距离的浪高，画出波浪在不动距离的浪高曲线图。

所述的涌浪式增氧机主要包括内然机或电动机作为动力，动力连接减速箱，减速箱的输出轴向下伸出，输出轴带动浮体，浮体是一个中空的壳体，浮体下面周边有安装叶片的安装位，叶片装在安装位中；浮体的上面中部下凹，下凹部位的上下壳体合为一体，下凹部位有和输出轴相配的连接位，减速箱的输出轴带动浮体及叶片一起旋转，整机靠浮体浮在水面，动力与减速箱由固定杆固定浮在水面不旋转。

所述的减速箱包括箱体、减速齿轮、轴承、输出轴，所述减速齿轮的主动小齿轮装在电机轴上，主动小齿轮带动一级被动齿轮，一级被动齿轮安装在一级轴齿轮上，一级轴齿轮带动二级被动齿轮，二级被动齿轮安装在二级轴齿轮上，二级轴齿轮带动三级被动齿轮，三级被动齿轮安装在输出轴上；一级被动齿轮、二级被动齿轮、三级被动齿轮在减速箱内的轴向位置成阶梯形，一级被动齿轮在上，二级被动齿轮居中，三级被动齿轮在下；一级与二级轴齿轮的上端轴承在箱体的上端轴承室内，上端轴承室在箱体的上口，箱体的上口与箱盖密封连接后安装电机或直接与立式电机的法兰密封连接，上端轴承室内有定位圈使一级与二级轴齿轮上端轴承轴向定位，一级与二级轴齿轮的下端轴承在箱体的下端轴承室内，轴承室外端由轴承盖封闭，箱体的中部向下有输出轴的轴承室，输出轴的轴承室下端有密封室，输出轴向下通过密封室伸出连接浮体，固定杆不少于二支，固定杆连接在减速箱上；工作时整体靠浮体浮在水面，浮体与叶片一起旋转，电机及减速箱由固定杆固定不旋转；或所述的减速箱包括上箱体、下箱体、减速齿轮、轴承、输出轴，下箱体和上箱体密封组合；下箱体和上箱体的结合处各有不少于二个可安装固定杆的半圆槽，半圆槽两侧有支撑法兰，支撑法兰上有通过螺栓的孔，固定杆安装在上箱体和下箱体两半圆槽组成的圆孔内；所述减速齿轮的主动小齿轮装在电机轴上，主动小齿轮带动一级被动齿轮，一级被动齿轮安装在一级轴齿轮上，一级轴齿轮带动二级被动齿轮，二级被动齿轮安装在二级轴齿轮上，二级轴齿轮带动三级被动齿轮，三级被动齿轮安装在输出轴上；一级被动齿轮、二级被动齿轮、三级被动齿轮在减速箱内的轴向位置成阶梯形，一级被动齿轮在上，二级被动齿轮居中，三级被动齿轮在下；一级与二级轴齿轮的上端轴承在上箱体轴承室内，一级与二级轴齿轮的下端轴承在下箱体轴承室内，下箱体的中部向下有输出轴的轴承室，输出轴的轴承室下端有密封室；输出轴向下通过密封室伸出连接浮体，工作时整体靠浮体浮在水面，浮体与叶片一起旋转，电机及减速箱由固定杆固定不旋转。

所述的减速箱包括箱体、减速齿轮、轴承、输出轴，所述减速齿轮为行星式减速齿轮，主动齿轮与电机轴制成一体。

本发明相比现有技术突出的优点是：

使涌浪式增氧机的造浪效果量化，为提高涌浪式增氧机的造浪功能及增氧效果提供依据，设计更省电、效果更好的涌浪式增氧机。本发明的测试方法是在测试增氧能力的同时记录数据无需其它费用；经过本发明的对比测试后，可对涌浪式增氧机的结构、转速、叶片大小、叶片入水深度优化设计。本设施还可用于传统增氧机的测试。

附图说明

图1是本发明的测浪沟成螺旋形俯视示意图；

图2是本发明的测浪沟与测试水池同圆心结构的平面俯视示意图；

图3是图2的A-A剖面示意图；

图4是本发明的测浪沟与测试水池立体示意图；

图5是本发明的测浪沟与测试水池二端切向连接平面示意图；

图6是本发明的涌浪式增氧机立体示意图；

图7是本发明的涌浪式增氧机示意图；

图8是本发明的减速箱剖视立体示意图；

图9是本发明的下箱体和减速齿轮立体示意图；

图10是本发明的输出轴和法兰倒置结构示意图；

图11是本发明的下箱体立体示意图；

图12是本发明的下箱体立体示意图；

图13是本发明的上箱体立体示意图；

图14是本发明的上箱体立体示意图；

图15是本发明的电机和减速箱外形立体示意图；

图16是本发明的带法兰面的电机结构示意图；

图17是本发明的减速箱立体示意图；

图18是本发明的减速箱剖视示意图；

图19是本发明的隔圈立体示意图；

图20是本发明的箱体示意图；

图21是本发明的箱体示意图；

图22是本发明的行星减速箱剖视示意图；

图23是图22B的放大图；

图24是本发明的二级行星减速示意图；

图25是本发明的上箱体及齿圈示意图；

图26是本发明的二级太阳轮立体示意图；

图27是本发明的浮体立体示意图；

图28是本发明的浮体立体示意图；

图29是本发明的浮体剖视示意图；

图30是本发明的防水罩立体示意图；

图31是本发明的叶片示意图。

图中：1-测试水池；2-测浪沟；3-闸门；4-水平线；5-高度标线；6-浪远标线；7-通孔；8-浮体；9-通孔；10-安装位；11-连接位；12-电机；13-风扇罩；14-手轮；15-固定杆；16-定位固定圈；17-接头；18-被测试的涌浪式增氧机；19-叶片；20-减速箱；21-轴承盖；22-隔圈；23-六角孔；24-紧固孔；25-法兰；26-上端轴承室；27-下端轴承室；28-电机的法兰；29-上端轴承；30-下端轴承；31-箱体止口；32-箱体上平面；33-法兰面；34-安装孔；36-输出轴；37-配合圆台；38-油封；39-防水罩；40-转轴；41-转门；42-盖子；44-螺纹孔；45-箱体；46-垫板；47-密封槽；48-螺钉；50-下箱体；51-上箱体；52-电机轴；53-主动小齿轮；54-一级被动齿轮；55-一级轴齿轮；56-二级被动齿轮；57-二级轴齿轮；58-三级被动齿轮；59-密封室；60-半圆槽；61-支撑法兰；62-空心定位销；63-下箱体轴承室；64-上箱体轴承室；65-阶梯；66-齿圈；67-一级太阳轮；68-一级行星轮；69-轴承；70-行星轮轴；71-一级行星架；72-二级太阳轮；73-二级行星轮；74-下箱体；75-二级行星架；76-大轴承；77-短齿轮；78-上箱体；79-O形圈。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-31：

一种涌浪式增氧机的测试设施，主要包括测试水池1、测浪沟2、被测试的涌浪式增氧机18、测量仪器，所述的测试水池2是方形或圆形，测浪沟2设置在测试水池外围，测浪沟与测试水池1连接相通；测浪沟可设置为直线型或曲线形，优选所述的测浪沟2一端与测试水池1为切向连接，测浪沟2在同一水平面成螺旋形设置在测试水池1外围多圈。或所述的测浪沟2与测试水池1二端切向连接，连接处有闸门3，闸门3目的是为了应左旋或右旋的涌浪式增氧机的测试。所述的测试水池1可设定为圆形标准的增氧机测试水池，直径6-10米。可用已有标准的增氧机测试水池改造，增氧机测试水池的外围设置一圈环形的测浪沟，环形的测浪沟与水池的一边相切互通，或在试水池的旁边设置一条直线形的测浪沟与水池的一边相切互通；可在互通处设置闸门3；所述的闸门3可设置为转门41(如图4)，转门41和转轴40等可由金属制造坎在混凝土的测试水池1和测浪沟2的连接处，所述的测浪沟2的弯曲部位要圆滑过渡，优选设置成圆环形。

所述的测试方法包括：1.在测试水池1中心位置水面放置被测试的涌浪式增氧机，用常规增氧机的增氧能力测试方法测试涌浪式增氧机的增氧能力，计算出增氧机的动力效率；2.在测试增氧能力的同时记录、测量涌浪式增氧机的浪高和浪远。

所述的浪高和浪远的测试方法是在测试水池墙边记录开机时的水浪再高点，与不开机时的水位高度之差定为涌浪式增氧机的浪高或简称为水池浪高，在测浪沟记录波浪的最远点为浪远或简称为测浪沟浪远。不同旋转方向的涌浪式增氧机用关闭所述的测浪沟一端闸门3，所述的闸门3可设置为转门41(如图4)，使水浪由顺水流方向进入测浪沟。

在测试水池1及测浪沟2设置以水平线4为基准的多个高度标线5，浪远标线6分段标注在测浪沟2上，各标线可标注距离测试水池的长度或角度，在测试涌浪式增氧机的增氧能力的同时，记录波浪在不同距离的浪高度画出波浪在不同距离的浪高曲线图。对于浪远大于测浪沟长度的涌浪式增氧机测量，可用各记录点的浪高曲线图，根据不同距离的浪高衰减梯度推算出浪远。

所述的涌浪式增氧机主要包括：动力、减速箱20、浮体8、叶片19、固定杆15；所述的动力是内然机或电机12，动力连接减速箱20，减速箱的输出轴36向下伸出，输出轴带动浮体8，浮体8可以是一个中空的壳体，浮体8下面周边有安装叶片的安装位10，叶片19装在安装位10中；浮体8的中部有和法兰25相配的连接位11，连接位11的上下壳体为一体。减速箱20的输出轴36带动浮体8及叶片19一起旋转，整机靠浮体8浮在水面，动力与减速箱20由固定杆15固定在水面不旋转。

所述的减速箱20主要由箱体45、减速齿轮、轴承、输出轴36组成，减速齿轮的主动小齿轮53装在电机轴52上，主动小齿轮53带动一级被动齿轮54，一级被动齿轮54安装在一级轴齿轮55上，一级轴齿轮55带动二级被动齿轮56，二级被动齿轮56安装在二级轴齿轮57上，二级轴齿轮57带动三级被动齿轮58，三级被动齿轮58安装在输出轴36上；一级被动齿轮54、二级被动齿轮56、三级被动齿轮58在减速箱20内的轴向位置成阶梯形，一级被动齿轮54在上，二级被动齿轮56居中，三级被动齿轮58在下；一级轴齿轮55与二级轴齿轮57的上端轴承在箱体45的上端轴承室26内，上端轴承室在箱体的上口；箱体止口31可直接与电机的法兰28密封连接，电机的法兰面33与箱体上平面32形状可基本相同设置，电机的法兰面33盖住箱体的上端轴承室26的上端面；上端轴承室26内有定位圈使一级轴齿轮55与二级轴齿轮57的上端轴承轴向定位，定位圈优选为阶梯形的隔圈22，阶梯形的隔圈22可由钢板冲裁下料卷成，阶梯形的隔圈上端的阶梯分别靠在电机的法兰面33及配合圆台37下，隔圈22下端平面靠在一级轴齿轮55或二级轴齿轮57的上端轴承29上；一级轴齿轮55与二级轴齿轮57的下端轴承30在箱体的下端轴承室27内，下端轴承室外端由轴承盖21封闭；输出轴36通过密封室59向下伸出带动浮体8与叶片19一起旋转。固定杆15优选二支，位置基本成180°设置，固定杆15可通过接头17固接在箱体45上，接头17可与箱体45设置成一体，固定杆15可用镀锌管制作无焊接加工，固定杆15固接在接头的安装孔34内，固定杆15外端有定位固定圈16，定位固定圈16内可插入定位杆使涌浪式增氧机在鱼塘中定位，也可用绳索安装在定位固定圈16中使涌浪式增氧机在鱼塘中定位；整机靠浮体8浮在水面，浮体与叶片一起旋转，动力与减速箱20由固定杆15固定浮在水面不旋转。

或所述的减速箱20主要由：上箱体51、下箱体50、减速齿轮、轴承、输出轴36组成，下箱体50和上箱体51密封组合，下箱体50和上箱体51组合由螺栓紧固，定位销定位，定位销可以是内装螺栓的空心定位销62，下箱体50和上箱体51的结合处各有不少于二个可安装固定杆15的半圆槽60，优选两个半圆槽60的位置基本成180°设置，半圆槽60两侧有支撑法兰61，支撑法兰上有通过螺栓的孔，孔内装有螺栓，使上箱体和下箱体密封紧固，上箱体的半圆槽有孔，螺栓的头穿过上箱体半圆槽的孔，使固定杆和下箱体紧固；固定杆15一端安装在上箱体51和下箱体50两半圆槽组成的圆孔内，用螺栓43固定后使二个固定杆15基本成一直线，便于绳索固定，固定杆15可用镀锌管制作无焊接加工，固定杆另一端有定位固定圈16，定位固定圈16内可插入定位杆使涌浪式增氧机在鱼塘中定位，也可用绳索安装在定位固定圈16中使涌浪式增氧机在鱼塘中定位；所述的螺栓43可以是六角螺栓，六角螺栓的六角头穿过上箱体的六角孔23，使固定杆15和下箱体50紧固。所述的减速齿轮的主动小齿轮53装在电机轴52上，主动小齿轮53带动一级被动齿轮54，一级被动齿轮54安装在一级轴齿轮55上，一级轴齿轮55带动二级被动齿轮56，二级被动齿轮56安装在二级轴齿轮57上带动三级被动齿轮58，三级被动齿轮58安装在输出轴36上，一级被动齿轮54，二级被动齿轮56，三级被动齿轮58在减速箱内的轴向位置成阶梯形，一级被动齿轮54在上，二级被动齿轮56居中，三级被动齿轮58在下；一级轴齿轮55与二级轴齿轮57的上端轴承29在上箱体轴承室64内，下端轴承30在下箱体轴承室63内，轴承室外端可以是封闭的或另装轴承盖；减速箱的输出轴36通过密封向下伸出连接浮体8，整机靠浮体8浮在水面，浮体8与叶片19一起旋转，动力与减速箱20由固定杆15固定浮在水面不旋转。

或所述的减速箱为二级行星减速机构，行星减速机构的一级太阳轮67由电机轴带动或一级太阳轮67和电机轴52成一体，一级太阳轮67带动三个一级行星轮68，一级行星轮68齿合齿圈66，使一级行星架71带动二级太阳轮72旋转，二级太阳轮72和一级行星架71的配合可用键连接或用短齿轮77连接，所谓的短齿轮77是：二级太阳轮72的齿轮和短齿轮77的坯料设置成阶梯形，用同一把滚刀滚切成齿轮和短齿轮77，短齿轮77和一级行星架71的内孔配合，相当于渐开线的花键配合，二级太阳轮72带动三个二级行星轮73，二级行星轮73齿合齿圈66，使二级行星架75带动输出轴36旋转，输出轴36在减速箱20中部与电机同轴线，输出轴36向下密封后伸出通过法兰25和连接位11用螺栓紧固带动浮体8与叶片一起旋转，动力与减速箱20由固定杆15固定浮在水面不旋转，固定杆固定在减速箱的安装孔34上。所述的浮体可设置成环形，像船用的救生圈的形状，工作时整体靠浮体浮在水面。

经过本发明的对比测试后，可对涌浪式增氧机的结构、转速、叶片大小、叶片的入水深度优化设计。为生产更节能，性价比更高的增氧机提供依据。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种涌浪式增氧机的测试设施，其包括测试水池、测浪沟、被测试的涌浪式增氧机、测量仪器，其特征在于，所述的测试水池是直径6-10米的圆形标准增氧机测试水池，所述的测浪沟设置在测试水池外围，测浪沟设置为曲线型，测浪沟与测试水池连接处设有闸门，所述闸门设置为转门，转门和转轴由金属制造，坎在混凝土的测试水池和测浪沟的连接处，设置闸门的目的是为了适用左旋或右旋的涌浪式增氧机的测试，使水浪由顺水流方向进入测浪沟，测试水池及测浪沟设置有多个高度标线，浪远标线分段标注在测浪沟上。

2.一种使用权利要求1所述的涌浪式增氧机的测试设施的涌浪式增氧机的测试方法，其特征包括，在测试水池中心位置水面放置被测试的涌浪式增氧机，用常规的增氧机增氧能力测试方法测试涌浪式增氧机的增氧能力及动力效率；在测试增氧能力的同时测量涌浪式增氧机的浪高和浪远，所述的浪高和浪远的测试方法为：在测试水池墙边记录涌浪式增氧机开机时的水浪最高点，与涌浪式增氧机不开机时的水位高度之差定为涌浪式增氧机的水池浪高简称为浪高，在测浪沟记录波浪到达的最远点为测浪沟浪远简称为浪远。

3.如权利要求2所述的涌浪式增氧机的测试方法，其特征包括，所述的涌浪式增氧机主要包括内燃机或电动机作为动力源，动力源连接减速箱，减速箱的输出轴向下伸出，减速箱的输出轴带动浮体，浮体是一个中空的壳体，浮体下面周边有安装叶片的安装位，叶片装在安装位中；浮体的上面中部下凹，下凹部位有和减速箱的输出轴相配的连接位，减速箱的输出轴带动浮体及叶片一起旋转，整机靠浮体浮在水面，动力源与减速箱由固定杆固定浮在水面不旋转。