CN109357838A - 一种多点造波设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及造波设备领域，特别涉及一种多点造波设备，包括有至少两组多点曲线造波机，每组多点曲线造波机呈直线排列，所述多点曲线造波机包括有用于推动水流形成波浪的造波板组件和用于驱动造波板组件的驱动装置，所述每个造波板组件设置有两个驱动装置，两个所述驱动装置分别设置在造波板组件的背面的一侧，两个相邻的造波板组件呈直线排列并且柔性连接，所有造波板组件的底端均与水池的底端连接，通过驱动装置推动造波板组件使得水流产生波浪可以模拟海洋等一下自然灾害。

Description

一种多点造波设备
技术领域
本发明涉及造波设备领域，特别涉及一种多点造波设备。
背景技术
在港口航道工程实验室中常常需要进行造波试验，造波机是最主要的一种试验设备，能够在水池、水槽中模拟海浪。造波机主要有推板式和摇摆式两种类型，推板式造波机利用推波板的水平运动推动水体，形成波浪，沿水深方向，板前水体运动速度及位移相同，这种造波机适用于浅水造波。对于深水条件，波浪主要以表面波为主，仅在水表面一定深度范围内存在波浪，水体下部则受波浪影响极小，这种情况则需要选用摇摆式造波机。摇摆式造波机利用推水板绕底轴的摇摆运动进行造波，沿水深方向，表面水体位移大于底部水体。
传统摇摆式造波机，由液压动力包、伺服驱动系统及造波板组成，液压动力包配有液压泵、控制阀、液压管道、蓄能器、冷却泵等组成。传统摇摆式造波机在使用过程中存在诸多不足，其造波板多为单板，动力传动机构直接连接在造波板支点上，当使用单个支点驱动时，由于造波板宽度较大，造波板沿宽度方向发生变形，导致沿宽度方向波高不同，影响造波质量，同时海浪的产生是有着随机性的，根据风向的不同，会形成不同的海浪，所以有必要设计出一种可以产生多种波浪形式的造浪机。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种多点造波设备，通过驱动装置推动造波板组件使得水流产生波浪可以模拟海洋等一下自然灾害。
为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：
一种多点造波设备，包括有至少两组多点曲线造波机，每组多点曲线造波机呈直线排列，所述多点曲线造波机包括有用于推动水流形成波浪的造波板组件和用于驱动造波板组件的驱动装置，所述每个造波板组件设置有两个驱动装置，两个所述驱动装置分别设置在造波板组件的背面的一侧，两个相邻的造波板组件呈直线排列并且柔性连接，所有造波板组件的底端均与水池的底端连接。
进一步的，所述造波板组件包括有成浪板、支撑架和铰接装置，所述成浪板为矩形板状结构，支撑架为矩形框架结构，成浪板固定安装在支撑架的前端，铰接装置的顶端与支撑架的底端固定连接，铰接装置的底端与固定架底端的中间位置固定连接。
进一步的，所述铰接装置包括有第一连接板、支撑杆、球头、球套和第二连接板，所述第一连接板与水池的底端固定连接，支撑杆竖直设置在第一连接板的底端，球头固定安装在支撑杆的顶端，所述第二连接板的顶端与支撑架的底端连接，球套的顶端与第二连接板的底端固定连接，球头与球套万向连接。
进一步的，所述造波板组件还包括有两个滑槽装置，两个所述滑槽装置分别设置在支撑架底端的一侧，所述滑槽装置包括有固定底板、弧形滑槽、连接杆、滑动轴承和第三连接板，所述固定底板的底端与水池的底端固定连接，弧形滑槽固定安装在固定底板的顶端连接杆的顶端与第三连接板的底端连接，第三连接板的顶端有支撑架的底端连接，所述连接杆的底端插入弧形滑槽内并且滑动轴承安装在连接杆的底端，滑动轴承与弧形滑槽滑动配合。
进一步的，所述成浪板的一侧设置有用于连接相邻成浪板的卡扣槽，成浪板的另一侧设置有用于插入卡扣槽内的柔性金属板。
进一步的，所述驱动装置包括有固定架、伺服电机、丝杆滑台和连杆组件，所述固定架设置有承载台面和四条支撑腿，所述承载台面为矩形板状结构，四条支撑腿分别设置在承载台面底端的一个顶角，支撑腿与承载台面固定连接，所述丝杆滑台呈水状态设置在承载台面上，伺服电机的输出轴与丝杆滑台的输出轴连接，所述丝杆滑台的滑块上还设置有推杆，连杆组件的一端与推杆的顶端铰接，连杆组件的另一端与支撑架铰接。
进一步的，所述连杆组件包括有第一连杆、第二连杆、第一铰接座和第二铰接座，所述第一连杆的一端与推杆的顶端铰接，第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，所述第一铰接座固定安装在承载台面的一侧，第一连杆的中段与第一铰接座铰接，第二铰接座固定安装在支撑架的背端，所述第二连杆的另一端与第二铰接座铰接。
进一步的，所述支撑架背端的两侧分别设置有用于安装第二铰接座的安装块，安装块与支撑架固定连接。
有益效果：
本发明的目的一种多点造波设备，通过驱动装置推动造波板组件使得水流产生波浪可以模拟海洋等一下自然灾害，作为优选的，将支撑架通过铰接装置铰接在水池底端，支撑架将成浪板固定使得成浪板在驱动装置的驱动下，将水流推动形成波浪，模拟海浪对应测试数据等等，通过球头和球套的万向连接，在两个驱动装置同频率的推动下形成线性波浪，在两个驱动装置在不规律的推动下使得水流形成不规则波浪，为了增加造浪时的稳定性，设置弧形滑槽，使得两个驱动装置在一前一后规律的运动下形成畸形波，成浪板沿着弧形滑槽的曲线形成往复运动，通过伺服电机带动丝杆旋转，丝杆滑台的滑块形成往复运动，滑块上的推杆推动连杆组件，连杆组件推动造波板组件绕着铰接装置的店往复运动形成波浪，第一连杆的中段与第一铰接座铰接形成杠杆原理，通过推杆推动第一连杆的一端，第一连杆的另一端在第一铰接座的铰接情况下翘起推动第二连杆，第二连杆推动造波板组件。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图一；
图2为本发明的立体结构示意图二；
图3为本发明侧视图；
图4为本发明多点曲线造波机的立体结构示意图；
图5为本发明图4的A处放大图；
图6为本发明图4的B处放大图；
图7为本发明驱动装置的立体结构示意图；
图8为本发明铰接装置的立体分解图；
图9为本发明滑槽装置的立体分解图；
附图标记说明：
造波板组件1，成浪板11，卡扣槽111，柔性金属板112，支撑架12，安装块121，铰接装置13，第一连接板131，支撑杆132，球头133，球套134，第二连接板135，滑槽装置14，固定底板141，弧形滑槽142，连接杆143，滑动轴承144，第三连接板145，
驱动装置2，固定架21，承载台面211，支撑腿212，伺服电机22，推杆231，丝杆滑台23，连杆组件24，第一连杆241，第二连杆242，第一铰接座243，第二铰接座244。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：
参照图1至图9所示的一种多点造波设备，包括有至少两组多点曲线造波机，每组多点曲线造波机呈直线排列，所述多点曲线造波机包括有用于推动水流形成波浪的造波板组件1和用于驱动造波板组件1的驱动装置2，所述每个造波板组件1设置有两个驱动装置2，两个所述驱动装置2分别设置在造波板组件1的背面的一侧，两个相邻的造波板组件1呈直线排列并且柔性连接，所有造波板组件1的底端均与水池的底端连接。
所述造波板组件1包括有成浪板11、支撑架12和铰接装置13，所述成浪板11为矩形板状结构，支撑架12为矩形框架结构，成浪板11固定安装在支撑架12的前端，铰接装置13的顶端与支撑架12的底端固定连接，铰接装置13的底端与固定架21底端的中间位置固定连接。
将支撑架12通过铰接装置13铰接在水池底端，支撑架12将成浪板11固定使得成浪板11在驱动装置2的驱动下，将水流推动形成波浪，模拟海浪对应测试数据等等。
所述铰接装置13包括有第一连接板131、支撑杆132、球头133、球套134和第二连接板135，所述第一连接板131与水池的底端固定连接，支撑杆132竖直设置在第一连接板131的底端，球头133固定安装在支撑杆132的顶端，所述第二连接板135的顶端与支撑架12的底端连接，球套134的顶端与第二连接板135的底端固定连接，球头133与球套134万向连接。
通过球头133和球套134的万向连接，在两个驱动装置2同频率的推动下形成线性波浪，在两个驱动装置2在不规律的推动下使得水流形成不规则波浪。
所述造波板组件1还包括有两个滑槽装置14，两个所述滑槽装置14分别设置在支撑架12底端的一侧，所述滑槽装置14包括有固定底板141、弧形滑槽142、连接杆143、滑动轴承144和第三连接板145，所述固定底板141的底端与水池的底端固定连接，弧形滑槽142固定安装在固定底板141的顶端连接杆143的顶端与第三连接板145的底端连接，第三连接板145的顶端有支撑架12的底端连接，所述连接杆143的底端插入弧形滑槽142内并且滑动轴承144安装在连接杆143的底端，滑动轴承144与弧形滑槽142滑动配合。
为了增加造浪时的稳定性，设置弧形滑槽142，使得两个驱动装置2在一前一后规律的运动下形成畸形波，成浪板11沿着弧形滑槽142的曲线形成往复运动。
所述成浪板11的一侧设置有用于连接相邻成浪板11的卡扣槽111，成浪板11的另一侧设置有用于插入卡扣槽111内的柔性金属板112。
通过设置的卡扣除和柔性金属板112，将柔性金属板112插入卡扣槽111内并且预留一定的长度，使得在推出畸形波时水流不会从两块成浪板11之间流失增加推浪力。
所述驱动装置2包括有固定架21、伺服电机22、丝杆滑台23和连杆组件24，所述固定架21设置有承载台面211和四条支撑腿212，所述承载台面211为矩形板状结构，四条支撑腿212分别设置在承载台面211底端的一个顶角，支撑腿212与承载台面211固定连接，所述丝杆滑台23呈水状态设置在承载台面211上，伺服电机22的输出轴与丝杆滑台23的输出轴连接，所述丝杆滑台23的滑块上还设置有推杆231，连杆组件24的一端与推杆231的顶端铰接，连杆组件24的另一端与支撑架12铰接。
通过伺服电机22带动丝杆旋转，丝杆滑台23的滑块形成往复运动，滑块上的推杆231推动连杆组件24，连杆组件24推动造波板组件1绕着铰接装置13的店往复运动形成波浪。
所述连杆组件24包括有第一连杆241、第二连杆242、第一铰接座243和第二铰接座244，所述第一连杆241的一端与推杆231的顶端铰接，第一连杆241的另一端与第二连杆242的一端铰接，所述第一铰接座243固定安装在承载台面211的一侧，第一连杆241的中段与第一铰接座243铰接，第二铰接座244固定安装在支撑架12的背端，所述第二连杆242的另一端与第二铰接座244铰接。
第一连杆241的中段与第一铰接座243铰接形成杠杆原理，通过推杆231推动第一连杆241的一端，第一连杆241的另一端在第一铰接座243的铰接情况下翘起推动第二连杆242，第二连杆242推动造波板组件1。
所述支撑架12背端的两侧分别设置有用于安装第二铰接座244的安装块121，安装块121与支撑架12固定连接。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种多点造波设备，其特征在于：包括有至少两组多点曲线造波机，每组多点曲线造波机呈直线排列，所述多点曲线造波机包括有用于推动水流形成波浪的造波板组件(1)和用于驱动造波板组件(1)的驱动装置(2)，所述每个造波板组件(1)设置有两个驱动装置(2)，两个所述驱动装置(2)分别设置在造波板组件(1)的背面的一侧，两个相邻的造波板组件(1)呈直线排列并且柔性连接，所有造波板组件(1)的底端均与水池的底端连接。
2.根据权利要求1所述的一种多点造波设备，其特征在于：所述造波板组件(1)包括有成浪板(11)、支撑架(12)和铰接装置(13)，所述成浪板(11)为矩形板状结构，支撑架(12)为矩形框架结构，成浪板(11)固定安装在支撑架(12)的前端，铰接装置(13)的顶端与支撑架(12)的底端固定连接，铰接装置(13)的底端与固定架(21)底端的中间位置固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种多点造波设备，其特征在于：所述铰接装置(13)包括有第一连接板(131)、支撑杆(132)、球头(133)、球套(134)和第二连接板(135)，所述第一连接板(131)与水池的底端固定连接，支撑杆(132)竖直设置在第一连接板(131)的底端，球头(133)固定安装在支撑杆(132)的顶端，所述第二连接板(135)的顶端与支撑架(12)的底端连接，球套(134)的顶端与第二连接板(135)的底端固定连接，球头(133)与球套(134)万向连接。
4.根据权利要求3所述的一种多点造波设备，其特征在于：所述造波板组件(1)还包括有两个滑槽装置(14)，两个所述滑槽装置(14)分别设置在支撑架(12)底端的一侧，所述滑槽装置(14)包括有固定底板(141)、弧形滑槽(142)、连接杆(143)、滑动轴承(144)和第三连接板(145)，所述固定底板(141)的底端与水池的底端固定连接，弧形滑槽(142)固定安装在固定底板(141)的顶端连接杆(143)的顶端与第三连接板(145)的底端连接，第三连接板(145)的顶端有支撑架(12)的底端连接，所述连接杆(143)的底端插入弧形滑槽(142)内并且滑动轴承(144)安装在连接杆(143)的底端，滑动轴承(144)与弧形滑槽(142)滑动配合。
5.根据权利要求4所述的一种多点造波设备，其特征在于：所述成浪板(11)的一侧设置有用于连接相邻成浪板(11)的卡扣槽(111)，成浪板(11)的另一侧设置有用于插入卡扣槽(111)内的柔性金属板(112)。
6.根据权利要求1所述的一种多点造波设备，其特征在于：所述驱动装置(2)包括有固定架(21)、伺服电机(22)、丝杆滑台(23)和连杆组件(24)，所述固定架(21)设置有承载台面(211)和四条支撑腿(212)，所述承载台面(211)为矩形板状结构，四条支撑腿(212)分别设置在承载台面(211)底端的一个顶角，支撑腿(212)与承载台面(211)固定连接，所述丝杆滑台(23)呈水状态设置在承载台面(211)上，伺服电机(22)的输出轴与丝杆滑台(23)的输出轴连接，所述丝杆滑台(23)的滑块上还设置有推杆(231)，连杆组件(24)的一端与推杆(231)的顶端铰接，连杆组件(24)的另一端与支撑架(12)铰接。
7.根据权利要求6所述的一种多点造波设备，其特征在于：所述连杆组件(24)包括有第一连杆(241)、第二连杆(242)、第一铰接座(243)和第二铰接座(244)，所述第一连杆(241)的一端与推杆(231)的顶端铰接，第一连杆(241)的另一端与第二连杆(242)的一端铰接，所述第一铰接座(243)固定安装在承载台面(211)的一侧，第一连杆(241)的中段与第一铰接座(243)铰接，第二铰接座(244)固定安装在支撑架(12)的背端，所述第二连杆(242)的另一端与第二铰接座(244)铰接。
8.根据权利要求7所述的一种多点造波设备，其特征在于：所述支撑架(12)背端的两侧分别设置有用于安装第二铰接座(244)的安装块(121)，安装块(121)与支撑架(12)固定连接。
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CN110646165A (zh) * 2019-10-21 2020-01-03 上海海事大学 一种推摇组合式造波装置及其造波方法
CN110646165B (zh) * 2019-10-21 2021-04-09 上海海事大学 一种推摇组合式造波装置及其造波方法

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