CN108956085B - 用于海洋工程试验的造流装置 - Google Patents

Abstract

一种用于海洋工程试验的造流装置，包括电动机、推拉电机、上支撑杆、下支撑杆、造流喷管、水泵、软管、安装杆、轴承和连接器，本发明通过调节水泵的转速，上支撑杆的转角，下支撑杆相对于上支撑杆的距离和造流喷管之间的距离在实验水池中能根据要求制造多种流场。该装置具有结构简单，制造难度低，运行维护成本低的特点。

Description

用于海洋工程试验的造流装置

技术领域

本发明涉及的是一种海洋工程技术领域的装置，具体说是一种用于海洋工程试验的造流装置。

技术背景

在研究和设计船舶、海洋平台等海洋结构物时通常需要进行实验来探究这些结构物的各种性能。海洋结构物相关的实验通常在海洋工程试验水池中进行。在水池实验时，实际海洋环境波浪、海流、海风等条件是通过实验水池中的造波系统、造流系统和造风系统模拟实现的。

由于大型造波系统制造成本高昂，建造经费有限的海洋工程实验水池难以使用。同时由于其体积庞大，结构复杂，已经建成的海洋工程实验水池也难以通过改造结构加装大型造波系统。即使带有大型造波系统的海洋工程水池也会因为其巨大的运营和维护费用而尽量较少使用时间。

发明内容

针对以上问题，提供一种用于海洋工程试验的造流装置，该装置通过调节水泵的转速，上支撑杆的转角，下支撑杆相对于上支撑杆的距离和造流喷管之间的距离在实验水池中能根据要求制造多种流场。该装置具有结构简单，制造难度低，运行维护成本低的特点。

本发明的技术解决方案如下：

一种用于海洋工程试验的造流装置，其特点在于包括电动机、推拉电机、上支撑杆、下支撑杆、造流喷管、水泵、软管、安装杆、轴承和连接器，

所述的上支撑杆为中空结构，其内壁光滑，且在内壁上有一个以上的凸键，上支撑杆的顶部具有连成一体的圆盘形齿轮结构，该齿轮结构的齿轮与所述的电动机的转轴的齿轮配合连接；

所述的下支撑杆分为上段和下段，所述的上段的外表面具有键槽，与所述的上支撑杆内的凸键相对应，所述的下段的两侧有多排水平的连接件供多根造流喷管连接，且连接件上有螺纹，顶端为一扩展的顶板，所述的下支撑杆通过所述的键槽和所述的凸键套入所述的上支撑杆内，所述的推拉电机固定在所述的上支撑杆的顶部的齿轮结构上，该推拉电机的上端与所述的下支撑杆的顶板相连，当推拉电机工作时，推动所述的下支撑杆沿所述的上支撑杆上下运动；

所述的造流喷管成一字形，该造流喷管一面的中间具有连接器，两侧各具有一个以上的入水口，另一面为一排水喷口，所述的连接器具有通孔与所述的下支撑杆的连接件相对应，所述的造流喷管的连接器的通孔套在所述的下支撑杆连接件上，通过螺帽旋紧水平地固定在所述的下支撑杆上，水泵位于造流喷管后方，通过软管与造流喷管的入水口相连；

所述的安装杆通过轴承与上支撑杆或下支撑杆连接，安装杆的外表面为连接面，与其他装置或设备相连接。

所述的造流喷管上排水喷口沿喷管母线均匀排布。

所述的轴承安装于上支撑杆与下支撑杆上，并与安装杆固定连接。

所述的轴承包括但不限于推力轴承、滚珠轴承。

本发明的工作原理是：根据海洋工程实验水池的实际尺寸，选择和确定所需要的造流装置的数量。安装杆与轴承固定连接，并被固定的连接于海洋工程实验水池的行车上，连接方式包括但不限于焊接等方式。上支撑杆与下支撑杆能在轴承内自由转动，且下支撑杆能在轴承内上下运动。

下支撑杆套入上支撑杆内，下支撑杆上段的键槽与上支撑杆内的键相互配合。上、下支撑杆间可相对滑动，但相对转动被键与键槽间的相互配合所限制。上支撑杆通过其顶部外侧的齿轮结构与电动机相连，电动机工作时可通过齿轮结构带动上支撑杆转动，同时通过上支撑杆内的键带动下支撑杆转动。

推拉电机分别与上支撑杆顶部齿轮结构和下支撑杆顶部固定相连。推拉电机在工作时可使下支撑杆上升或下降，并将其固定在所需高度。

造流喷管与连接器固定相连。连接器上有通孔，下支撑杆下段上的连接件可穿过通孔，并通过螺母将连接器及造流喷管紧固。紧固后，造流喷管间随着下支撑杆一同转动和升降。造流喷管的具体数量和两造流喷管间的距离根据实际要求确定。水泵的数量可为一个或多个，每个水泵通过软管与一个或多个造流喷管上的入水口相连接，通过调节水泵的转速来调节造流喷管喷口的水流流速。

本发明的优点在于，利用简单的结构实现了在海洋工程实验水池制造可控流场的目的。本发明通过调节水泵的转速，上支撑杆的转角，下支撑杆相对于上支撑杆的距离和造流喷管之间的距离在实验水池中能根据要求制造多种流场。该装置具有结构简单，制造难度低，运行维护成本低的特点。

附图说明

图1是本发明造流装置总体结构示意图

图2是上支撑杆、下支撑杆结构示意图

图3是造流喷管结构示意图

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

先请参阅图1，本发明造流装置包括电动机，推拉电机，上支撑杆，下支撑杆，造流喷管，水泵，软管，安装杆，轴承和连接器。

造流装置作为一个整体，以安装杆的外表面为连接面，安装于海洋工程实验水池的行车或其他适当设备上。下支撑杆套入上支撑杆内。如图2，上、下支撑杆通过键与键槽的相互配合限制他们之间的相对转动。推拉电机固定连接于上支撑杆上部齿轮机构与下支撑杆上端顶板之间。电动机通过上支撑杆的齿轮结构与其相连。上支撑杆、下支撑杆通过轴承与安装杆固定连接，上支撑杆与下支撑杆能在轴承内自由转动，且下支撑杆能在轴承内上下运动。下支撑杆的下端有多个带有螺纹的连接件，连接件穿过连接器上的通孔，通过螺母将连接器固定。连接器与造流喷管固定连接，连接器被固定后，造流喷管亦被固定。水泵通过软管与造流喷管后的入水口相连接，每个水泵与一个或多个造流喷管连接。

在具体使用造流装置时，通过调节电动机的旋转角度调节水流的方向；通过调节推拉电机的升降高度来调节流场相对水面的位置；通过调节不同水泵的转速调节每个造流喷管喷口的水流速度；通过调节连接器在下支撑杆下段的具体安装位置来调节造流喷管的具体位置及造流喷管间的距离，从而调节所造流场的速度分布。如此便可通过该新型造流装置实现制造可控流场的目的。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域的技术人员了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于海洋工程试验的造流装置，其特征在于包括电动机、推拉电机、上支撑杆、下支撑杆、造流喷管、水泵、软管、安装杆、轴承和连接器，

所述的上支撑杆为中空结构，其内壁光滑，且在内壁上有一个以上的凸键，上支撑杆的顶部具有连成一体的圆盘形齿轮结构，该齿轮结构的齿轮与所述的电动机的转轴的齿轮配合连接；

所述的下支撑杆分为上段和下段，所述的上段的外表面具有键槽，与所述的上支撑杆内的凸键相对应，所述的下段的两侧有多排水平的连接件供多根造流喷管连接，且连接件上有螺纹，顶端为一扩展的顶板，所述的下支撑杆通过所述的键槽和所述的凸键套入所述的上支撑杆内，所述的推拉电机固定在所述的上支撑杆的顶部的齿轮结构上，该推拉电机的上端与所述的下支撑杆的顶板相连，当推拉电机工作时，推动所述的下支撑杆沿所述的上支撑杆上下运动；

所述的造流喷管成一字形，该造流喷管一面的中间具有连接器，两侧各具有一个以上的入水口，另一面为一排水喷口，所述的连接器具有通孔与所述的下支撑杆的连接件相对应，所述的造流喷管的连接器的通孔套在所述的下支撑杆连接件上，通过螺帽旋紧水平地固定在所述的下支撑杆上，水泵位于造流喷管后方，通过软管与造流喷管的入水口相连；

所述的安装杆通过轴承与上支撑杆或下支撑杆连接，安装杆的外表面为连接面，与其他装置或设备相连接。

2.根据权利要求1所述的造流装置，其特征在于所述的造流喷管上排水喷口沿喷管母线均匀排布。

3.根据权利要求1所述的造流装置，其特征在于所述的轴承安装于上支撑杆与下支撑杆上，并与安装杆固定连接。

4.根据权利要求3所述的造流装置，其特征是：所述的轴承包括推力轴承和滚珠轴承。

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