CN109682573A - 一种用于钻井船水池模型试验的月池内部浪高监测装置 - Google Patents

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李欣
武博
童波
杨羿帆
何进辉
卢文月
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  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于钻井船水池模型试验的月池内部浪高监测装置，包括：设于月池的周围的支撑构件：支撑构件具有水平撑板，水平撑板上有开槽；水平位置调节装置：其上设有用于与开槽不同位置连接固定的竖直螺孔，设水平调节方向为X向，与其水平垂直方向为Y向，竖直向上为Z向；浪高仪夹具：包括将浪高仪夹持住的齿形构件、滑轨构件，滑轨构件上具有竖直滑条；竖向位置调节装置：沿X向分为两部分，两部分之间具有安装浪高仪夹具的空间，该空间沿Y向的一侧具有与竖直滑条竖直导向的滑槽；摇柄，摇柄中部具有齿轮，摇柄沿X向穿过竖向位置调节装置，齿轮与齿形构件的齿形边啮合，转动摇柄，可调节浪高仪夹具进行Z向移动。

Description

一种用于钻井船水池模型试验的月池内部浪高监测装置
技术领域
本发明涉及一种钻井船水池模型实验模拟装置，尤其涉及一种用于钻井船水池模型试验的月池内部浪高监测装置。
背景技术
钻井船水池模型试验是评估钻井船模型快速性能和运动性能的重要研究方法。它能准确评估钻井船在各不同海况下的水动力性能及对应各不同船型的阻力性能，保证真实钻井船作业的安全性与可靠性。
目前，在浮钻井船水池模型试验中，为了精确测量钻井船模型在不同环境下的受力、变形特性，需要最大可能模拟出真实钻井船承受的外部环境，需要满足浪高监测装置在不同监测点的安装需求，并且保证其监测浪高的精准。
现有技术中对于月池内部的浪高检测比较麻烦，更换监测位置时候，均需要将浪高仪拆下来，重新安装，安装后还要再次校准高度，因此操作比较麻烦，精准度也有不利影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于钻井船水池模型试验的月池内部浪高监测装置，将月池内部浪高监测装置设置为可移动式，并保证月池内部浪高监测装置的位置精度。
本发明采取以下技术方案：
一种用于钻井船水池模型试验的月池内部浪高监测装置，包括：设于月池的周围的支撑构件3：支撑构件具有水平撑板32，水平撑板上有开槽33；水平位置调节装置4：其上设有用于与开槽33不同位置连接固定的竖直螺孔45，设水平调节方向为X向，与其水平垂直方向为Y向，竖直向上为Z向；浪高仪夹具51：包括将浪高仪夹持住的齿形构件52、滑轨构件53，滑轨构件上具有竖直滑条510；竖向位置调节装置5：沿X向分为两部分，两部分之间具有安装浪高仪夹具51的空间，该空间沿Y向的一侧具有与竖直滑条510竖直导向的滑槽511；摇柄42，摇柄42中部具有齿轮44，摇柄42沿X向穿过竖向位置调节装置5，齿轮44与齿形构件52的齿形边56啮合，转动摇柄42，可调节浪高仪夹具51进行Z向移动。
进一步的，所述水平位置调节装置4沿X向也分为与两部分，并通过螺栓连为一体；水平位置调节装置4与竖向位置调节装置5之间的部位设置容纳所述摇柄42的孔，水平位置调节装置4与竖向位置调节装置5可拆卸的固定连接。
进一步的，外部船体1设有固定装置2，固定装置2沿月池开口均匀布置；支撑构件3下部与立柱31连接，立柱31底部与固定装置2连接。
进一步的，所述浪高仪6放置于浪高仪夹具51内，齿形构件52与滑轨构件53通过滑轨构件53侧边螺纹孔54相连接，将浪高仪6固定。
进一步的，所述竖向位置调节装置5的两部分沿X向均设有夹具定位螺孔59，所述浪高仪夹具51的中间沿Z向设有定位竖槽，通过竖向位置调节装置5两侧的定位螺丝能够将浪高仪夹具51在定位竖槽的适合位置竖向固定。
一种上述月池内部浪高监测装置的安装方法，包括以下步骤：在摇柄42装配进水平位置调节装置4后，将水平位置调节装置4的两部分连接固定，水平定位装置4能够沿水平撑板32水平移动，并在选取的位置利用螺丝穿过水平撑板上开槽33与竖直螺孔45进行固定，满足实验对浪高监测点不同位置的选取；将浪高仪6放置于浪高仪夹具51内，齿形构件52与滑轨构件53通过滑轨构件53的侧边螺纹孔54相连接，将浪高仪6固定；浪高仪夹具51放置在竖向位置调节装置5两部分的内部，并将齿形边56与圆柄42上的齿轮44啮合；将竖向位置调节装置5两部分X向对接，将水平位置调节装置4与垂向位置调节装置5Y向固定连接；实验中，通过控制摇柄42的转动，带动齿形构件56的垂向运动，从而控制浪高仪6的垂向位置；在浪高仪6到达指定位置后，将螺丝旋入夹具定位螺孔59内，固定浪高仪夹具51的垂向位置，从而精确测量月池内波浪升高。
本发明的有益效果在于：
1)固定装置与支撑构件定位完成后，通过螺纹连接或铆接将固定装置与外部船体固定，能够保证实验装置整体的强度与稳定性；
2)实验前，通过调节水平位置调节装置在水平撑板上的移动以及夹具内浪高仪的转动，可满足实验中对不同监测点位置的需求，通过摇柄控制夹具的上下移动，继而带动浪高仪的垂向运动，可保证月池内部浪高监测的精确性，同时调节很方便。
3)采用多组模块通过螺栓可拆卸的连接，安装方便，拆卸方便；
4)结构设计巧妙，制作方便，具有广泛推广应用的前景。
附图说明
图1是本发明的用于钻井船水池模型试验的月池内部浪高监测装置结构示意图；
图2是水平、垂向位置调节装置结构示意图。
图3是图2的剖面图。
图4是水平位置调节装置内部结构示意图。
图5是摇柄及其上的齿轮的示意图。
图6是竖向位置调节装置分为两部分的示意图。
图7是浪高仪夹具与浪高仪装配在一起的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参见图1-图7，一种用于钻井船水池模型试验的月池内部浪高监测装置，包括：设于月池的周围的支撑构件3：支撑构件具有水平撑板32，水平撑板上有开槽33；水平位置调节装置4：其上设有用于与开槽33不同位置连接固定的竖直螺孔45，设水平调节方向为X向，与其水平垂直方向为Y向，竖直向上为Z向；浪高仪夹具51：包括将浪高仪夹持住的齿形构件52、滑轨构件53，滑轨构件上具有竖直滑条510；竖向位置调节装置5：沿X向分为两部分，两部分之间具有安装浪高仪夹具51的空间，该空间沿Y向的一侧具有与竖直滑条510竖直导向的滑槽511；摇柄42，摇柄42中部具有齿轮44，摇柄42沿X向穿过竖向位置调节装置5，齿轮44与齿形构件52的齿形边56啮合，转动摇柄42，可调节浪高仪夹具51进行Z向移动。
在此实施例中，参见图2-4，所述水平位置调节装置4沿X向也分为与两部分，并通过螺栓连为一体；水平位置调节装置4与竖向位置调节装置5之间的部位设置容纳所述摇柄42的孔，水平位置调节装置4与竖向位置调节装置5可拆卸的固定连接。
在此实施例中，参见图1，外部船体1设有固定装置2，固定装置2沿月池开口均匀布置；支撑构件3下部与立柱31连接，立柱31底部与固定装置2连接。
在此实施例中，参见图6-7，所述浪高仪6放置于浪高仪夹具51内，齿形构件52与滑轨构件53通过滑轨构件53侧边螺纹孔54相连接，将浪高仪6固定。
在此实施例中，参见图6-7，所述竖向位置调节装置5的两部分沿X向均设有夹具定位螺孔59，所述浪高仪夹具51的中间沿Z向设有定位竖槽，通过竖向位置调节装置5两侧的定位螺丝能够将浪高仪夹具51在定位竖槽的适合位置竖向固定。
本月池内部浪高监测装置在进行安装时，需要进行以下步骤：在摇柄42装配进水平位置调节装置4后，将水平位置调节装置4的两部分连接固定，水平定位装置4能够沿水平撑板32水平移动，并在选取的位置利用螺丝穿过水平撑板上开槽33与竖直螺孔45进行固定，满足实验对浪高监测点不同位置的选取；将浪高仪6放置于浪高仪夹具51内，齿形构件52与滑轨构件53通过滑轨构件53的侧边螺纹孔54相连接，将浪高仪6固定；浪高仪夹具51放置在竖向位置调节装置5两部分的内部，并将齿形边56与圆柄42上的齿轮44啮合；将竖向位置调节装置5两部分X向对接，将水平位置调节装置4与垂向位置调节装置5Y向固定连接；实验中，通过控制摇柄42的转动，带动齿形构件56的垂向运动，从而控制浪高仪6的垂向位置；在浪高仪6到达指定位置后，将螺丝旋入夹具定位螺孔59内，固定浪高仪夹具51的垂向位置，从而精确测量月池内波浪升高。保证实验精度。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种用于钻井船水池模型试验的月池内部浪高监测装置，其特征在于，包括：
设于月池的周围的支撑构件(3)：支撑构件具有水平撑板(32)，水平撑板上有开槽(33)；
水平位置调节装置(4)：其上设有用于与开槽(33)不同位置连接固定的竖直螺孔(45)，设水平调节方向为X向，与其水平垂直方向为Y向，竖直向上为Z向；
浪高仪夹具(51)：包括将浪高仪夹持住的齿形构件(52)、滑轨构件(53)，滑轨构件上具有竖直滑条(510)；
竖向位置调节装置(5)：沿X向分为两部分，两部分之间具有安装浪高仪夹具(51)的空间，该空间沿Y向的一侧具有与竖直滑条(510)竖直导向的滑槽(511)；
摇柄(42)，摇柄(42)中部具有齿轮(44)，摇柄(42)沿X向穿过竖向位置调节装置(5)，齿轮(44)与齿形构件(52)的齿形边(56)啮合，转动摇柄(42)，可调节浪高仪夹具(51)进行Z向移动。
2.如权利要求1所述的月池内部浪高监测装置，其特征在于：所述水平位置调节装置(4)沿X向也分为与两部分，并通过螺栓连为一体；水平位置调节装置(4)与竖向位置调节装置(5)之间的部位设置容纳所述摇柄(42)的孔，水平位置调节装置(4)与竖向位置调节装置(5)可拆卸的固定连接。
3.如权利要求1或2所述的月池内部浪高监测装置，其特征在于：外部船体(1)设有固定装置(2)，固定装置(2)沿月池开口均匀布置；支撑构件(3)下部与立柱(31)连接，立柱(31)底部与固定装置(2)连接。
4.如权利要求1或2所述的月池内部浪高监测装置，其特征在于：所述浪高仪(6)放置于浪高仪夹具(51)内，齿形构件(52)与滑轨构件(53)通过滑轨构件(53)侧边螺纹孔(54)相连接，将浪高仪(6)固定。
5.如权利要求1或2所述的月池内部浪高监测装置，其特征在于：所述竖向位置调节装置(5)的两部分沿X向均设有夹具定位螺孔(59)，所述浪高仪夹具(51)的中间沿Z向设有定位竖槽，通过竖向位置调节装置(5)两侧的定位螺丝能够将浪高仪夹具(51)在定位竖槽的适合位置竖向固定。
6.一种权利要求2所述的月池内部浪高监测装置的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
在摇柄(42)装配进水平位置调节装置(4)后，将水平位置调节装置(4)的两部分连接固定，水平定位装置(4)能够沿水平撑板(32)水平移动，并在选取的位置利用螺丝穿过水平撑板上开槽(33)与竖直螺孔(45)进行固定，满足实验对浪高监测点不同位置的选取；
将浪高仪(6)放置于浪高仪夹具(51)内，齿形构件(52)与滑轨构件(53)通过滑轨构件(53)的侧边螺纹孔(54)相连接，将浪高仪(6)固定；
浪高仪夹具(51)放置在竖向位置调节装置(5)两部分的内部，并将齿形边(56)与圆柄(42)上的齿轮(44)啮合；
将竖向位置调节装置(5)两部分X向对接，将水平位置调节装置(4)与垂向位置调节装置(5)Y向固定连接；
实验中，通过控制摇柄(42)的转动，带动齿形构件(56)的垂向运动，从而控制浪高仪(6)的垂向位置；
在浪高仪(6)到达指定位置后，将螺丝旋入夹具定位螺孔(59)内，固定浪高仪夹具(51)的垂向位置，从而精确测量月池内波浪升高。
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