CN104818688A - 一种水流消能装置及其制造和施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于河道水土保持的装置，特别涉及一种水流消能装置及其制造和施工方法，其特征在于该水流消能装置包括中心轴，动力板、切水板和支架，中心轴横向设置在两个支架上，中心轴上设有动力板，动力板外端连接切水板，水流推动动力板使中心轴旋转，同时切水板剪切水流改变水的流向，以达到消除流水冲击能量，减少水土流失的目的。

Description

一种水流消能装置及其制造和施工方法
技术领域
本发明涉及一种用于河道水土保持的装置，特别涉及一种水流消能装置及其制造和施工方法。
背景技术
丘陵山区水土流失非常严重。为此，国家花费大量的人力物力财力用于水土保持。目前，防治水土流失的方法主要有植被措施和工程措施，而减少水流对下游的冲刷也是工程措施的一部分，这就要对流水进行消能。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种水流消能装置，该装置利用水的冲力让滚轮旋转，而滚轮上安装的切水板可以改变水的流向和减小水流的冲击力，达到消耗能量的效果，可以减少水土流失。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种水流消能装置，包括中心轴、动力板、切水板和支架，其特征在于：中心轴横向设置在两个支架上，中心轴上设有动力板，动力板外端连接切水板，水流推动动力板使中心轴旋转，同时切水板剪切水流改变水的流向，以达到消能作用。
优选的方案，所述的动力板为两个梯形板组成，端面呈V形，并与中心轴圆心发散状设置数排，其与中心轴连接端为短边，其与切水板连接端无长边，其V形夹角为90°-135°。
优选的，所述的切水板为矩形板，固定在一排动力板的V形端头，使动力板形成V形腔。
进一步的，所述的支架为正三角形，在支架的上角设有轴承壳，在所述的支架下部与固定块连接形成整体。
当动力板在旋转到轴上垂直位置时，夹角内角向着迎水面；当动力板在旋转到轴下垂直位置时，夹角外角向着迎水面。可见该动力板组成的滚轮上部对水的阻力大，而下部对水的阻力小，从而导致该滚轮在水流中不断地旋转。在旋转过程中，切水板对水流进行切割，导致水流方向的改变。从而降低水流能量。
本发明还公开了一种水流消能装置制造方法，其特征包括如下工艺和步骤：
1)截取一段圆钢或钢管作中心轴，一般直径5-10cm，长度200-500cm；
2)以不锈钢钢板制作动力板：切割两块相同形状的直角梯形板，梯形板的短边长度同配套的中心轴直径，梯形板的长边长度是短边的2-3倍，梯形板高度为50-100cm，两块梯形板的直角边焊接在一起，其以直角边为轴线两边对称，夹角为90°-135°，焊接后一端大一端小，并端面呈V形；
3)以不锈钢钢板制作切水板：切水板为矩形，长度与动力板沿轴的长度一致，宽度为动力板大头即长边的长度一致；
4)支架制作：用角铁焊接成两个正三角支架，在支架的上角设置轴承壳；
5)固定块制作：固定块为矩形体，采用水泥混凝土预制；
6)组装：将动力板以小头即短边沿中心轴焊接成3排，每排夹角为120°，两个相邻动力板之间距离根据需要设定，一般为20-100cm，将切水板焊接在动力板外端，在中心轴两端设置轴承，然后设置在两个支架的轴承壳内即可。
本发明还公开了一种水流消能装置的施工方法，其特征包括如下工艺和步骤：
1)在河道转弯处，根据需要将一至数组固定块设置在河床底部，将一套或数套水流消能装置通过支架固定在固定块上；
2)上游水流顺河道流下，在河道转弯处冲击本消能装置的V形动力板，因动力板夹角内角向着迎水面产生阻力，从而导致中心轴在水流中不断地旋转，在旋转过程中，切水板对水流进行切割，导致水流方向的改变，从而降低水流对河道对岸的冲刷能量，减少水土流失。
本发明的有益效果
本装置通过水流冲击自动旋转，达到消能作用，减少对对岸的冲刷，在大的河湾处可以并排使用若干组，直到能量减少到设定值，可以减少水土流失和避免下游河床增高。
附图说明
图1是本发明的一种水流消能装置的主视结构示意图；
图2是本发明中动力板的立体结构示意图；
图3是图1的左视结构示意图；
图4是图1的立体结构示意图；
图5是本发明安装在河湾处的应用示意图。
图中，1-中心轴，2-切水板，3-动力板，4-支架，5-固定块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
实施例，参考附图：一种水流消能装置，包括中心轴1，动力板3、切水板2和支架4，其特征在于：中心轴1横向设置在两个支架4上，中心轴1上设有动力板3，动力板3外端连接切水板2，水流推动动力板3使中心轴1旋转，同时切水板2剪切水流改变水的流向，以达到消能作用。
优选的方案，所述的动力板3为两个梯形板组成，端面呈V形，并与中心轴1圆心发散状设置3排，其与中心轴1连接端为短边，其与切水板2连接端为长边，其V形夹角为90°-135°。
优选的，所述的切水板2为矩形板，固定在一排动力板3的V形端头，使动力板形3成V形腔。
进一步的，所述的支架4为正三角形，在支架4的上角设有轴承壳，在所述的支架5下部与固定块5连接形成整体。
当动力板3在旋转到中心轴1上垂直位置时，V形夹角内角向着迎水面；当动力板3在旋转到中心轴1下垂直位置时，夹角外角向着迎水面。可见该动力板3组成的滚轮上部对水的阻力大，而下部对水的阻力小，从而导致该滚轮在水流中不断地旋转。在旋转过程中，切水板2对水流进行切割，导致水流方向的改变，从而降低水流能量。
本实施例还公开了一种水流消能装置制造方法，其特征包括如下工艺和步骤：
1)截取一段圆钢或钢管作中心轴1，中心轴1一般根据水流速度和河道宽度，直径5-10cm，长度200-500cm；
2)以不锈钢钢板制作动力板3：切割两块相同形状的直角梯形板，梯形板的短边长度同配套的中心轴1直径，梯形板的长边长度是短边的2-3倍，梯形板高度为50-100cm，两块梯形板的直角边焊接在一起，其以直角边为轴线两边对称，夹角为90°-135°，焊接后一端大一端小，并端面呈V形；
3)以不锈钢钢板制作切水板2：切水板2为矩形，长度与动力板3沿中心轴1的长度一致，宽度为动力板3大头即长边的长度一致；
4)支架4制作：用角铁焊接成两个正三角支架4，在支架4的上角设置轴承壳；
5)固定块5制作：固定块5为矩形体，采用水泥混凝土预制；
6)组装：将动力板3以小头即短边沿中心轴1焊接成3排，每排夹角为120°，两个相邻动力板3之间距离根据需要设定，一般为20-100cm，将切水板2焊接在动力板3外端，在中心轴1两端设置轴承，然后设置在两个支架4的轴承壳内，将支架4固定在固定块5上即可。
本实施例还公开了一种水流消能装置的施工方法，其特征包括如下工艺和步骤：
1)在河道转弯处，根据需要将一至数组固定块5设置在河床底部，将一套或数套水流消能装置通过支架4固定在固定块5上；
2)上游水流顺河道流下，在河道转弯处冲击本消能装置的V形动力板3，因动力板3夹角内角向着迎水面产生阻力，从而导致中心轴1在水流中不断地旋转，在旋转过程中，切水板2对水流进行切割，导致水流方向的改变，从而降低水流对河道对岸的冲刷能量，减少水土流失。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，该装置的旋转半径由水深决定。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种水流消能装置，包括中心轴(1)，动力板(3)、切水板(2)和支架(4)，其特征在于：中心轴(1)横向设置在两个支架(4)上，中心轴(1)上设有动力板(3)，动力板(3)外端连接切水板(2)，水流推动动力板(3)旋转，同时切水板(2)剪切水流改变水的流向，以达到消能作用。
2.根据权利要求1所述的水流消能装置，其特征在于所述的动力板(3)为两个梯形板组成的端面呈V形，并与中心轴(1)圆心发散状设置数排，其与中心轴(1)连接端为短边，其与切水板(2)连接端为长边，其夹角为90°-135°。
3.根据权利要求1所述的水流消能装置，其特征在于所述的切水板(2)为矩形板，固定在一排动力板(3)的V形端头，使动力板(3)形成V形腔。
4.根据权利要求1所述的水流消能装置，其特征在于所述的支架(4)为正三角形，在支架(4)的上角设有轴承壳，在所述的支架(4)下部设置固定块(5)。
5.根据权利要求1-4任一所述的水流消能装置的制造方法，其特征包括如下步骤：
1)截取一段圆钢或钢管作中心轴(1)，一般直径5-10cm，长度200-500cm；
2)以不锈钢钢板制作动力板(3)：切割两块相同形状的直角梯形板，梯形板的短边长度同配套的中心轴(1)直径，梯形板的长边长度是短边的2-3倍，梯形板高度为50-100cm，两块梯形板的直角边焊接在一起，其以直角边为轴线两边对称，夹角为90°-135°，焊接后一端大一端小，并端面呈V形；
3)以不锈钢钢板制作切水板(2)：切水板(2)为矩形，长度与动力板(3)沿轴的长度一致，宽度为动力板(2)大头即长边的长度一致；
4)支架制作：用角铁焊接成两个正三角支架(4)，在支架(4)的上角设置轴承壳；
5)固定块制作：固定块(5)为矩形体，采用水泥混凝土预制；
6)组装：将动力板(3)以小头即短边沿中心轴(1)焊接成3排，每排夹角为120°，两个相邻动力板(3)之间距离根据需要设定，将切水板(2)焊接在动力板(3)外端，在中心轴(1)两端设置轴承，然后设置在两个支架(4)的轴承壳内。
6.根据权利要求1或5所述的水流消能装置的施工方法，其特征在于如下工艺和步骤：
1)在河道转弯处，根据需要将一至数组固定块(5)设置在河床底部，将一套或数套水流消能装置通过支架(4)固定在固定块(5)上；
2)上游水流顺河道流下，在河道转弯处冲击本消能装置的V形动力板(3)，因动力板(3)夹角内角向着迎水面产生阻力，从而导致中心轴在水流中不断地旋转，在旋转过程中，切水板对水流进行切割，导致水流方向的改变，从而降低水流对河道对岸的冲刷能量，减少水土流失。
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Inventor after: Zhang Fapeng

Inventor before: Zhang Chaoli

COR Change of bibliographic data
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20160928

Address after: 100089 Beijing Road, Haidian District, Lane No. 5, building three, block B, block 306, 8

Applicant after: Nanfang Entrepreneurship Technology Development Co.,Ltd.

Address before: Kwun Tong Road Xiangcheng Development Zone in Suzhou City, Jiangsu province 215000 No. 1

Applicant before: SUZHOU HUICHENG ZHIZAO INDUSTRIAL DESIGN Co.,Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170405

Address after: 300350 District, Tianjin City, north gate of the National Independent Innovation Demonstration Zone, high camp road, No. 8, A District, 506-11

Patentee after: SOUTH-VENTURE (TIANJIN) TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

Address before: 100089 Beijing Road, Haidian District, Lane No. 5, building three, block B, block 306, 8

Patentee before: Nanfang Entrepreneurship Technology Development Co.,Ltd.

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A water flow energy dissipation device and its manufacturing and construction method

Granted publication date: 20161207

Pledgee: Bohai Bank Co.,Ltd. Tianjin Bank

Pledgor: SOUTH-VENTURE (TIANJIN) TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

Registration number: Y2024120000036

CI03 Correction of invention patent
CI03 Correction of invention patent

Correction item: Pledgee

Correct: Bohai Bank Co., Ltd. Tianjin Branch

False: Bohai Bank Co., Ltd. Tianjin Bank

Number: 20-02

Volume: 40