CN109946040B

CN109946040B - 一种可升降造波系统

Info

Publication number: CN109946040B
Application number: CN201910228207.7A
Authority: CN
Inventors: 练继建; 白志刚; 臧志鹏; 燕翔; 刘铭劼; 杜一鸣
Original assignee: Tianjin University
Current assignee: Tianjin University
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2024-02-09
Anticipated expiration: 2039-03-25
Also published as: CN109946040A

Abstract

本发明公开一种可升降造波系统，由支撑框架、铆钉、竖向移动滑轨、移动框架、上部支撑板、推波板、联动器、传动带、传动轮、驱动电机组成。其中支撑框架通过铆钉固定在水池侧墙边壁与底板之上；支撑框架外侧设置竖向移动滑轨，移动框架通过滑块限位于竖向移动滑轨之上；移动框架顶部与底部分别连接上部支撑板与下部支撑板；上部支撑板底部设有推波板轨道，推波板通过滑轨限位于推波板轨道之上，保证推波板可实现前后滑动；推波板顶端设置联动器，联动器与传动带连接；传动带固定于传动轮与驱动电机之间；传动轮与驱动电机均固定在上部支撑板上方。上述各部件可最终实现造波板的水平方向与竖直方向上的随意移动，实现不同水深的造波需求。

Description

一种可升降造波系统

技术领域

本发明涉及水利、港口等试验技术领域，是一种可高效实现不同水深波浪模拟的可升降造波系统。

背景技术

水利、港口等工程中波浪因素十分显著，多数试验均考虑波浪条件，故水工、港工试验多运用到造波设备。目前，造波设备多采用两种方式：推板式、摇板式。对于港口工程等近岸结构物，由于水深较浅且水深变化较大，多采用推板式；而对于深海工程、船舶等结构物，由于水深较深且水深变化不大，多采用摇板式。

近年来随着水利、港口工程的不断发展，大型结构物的建设工程越来越多，对模型的尺寸与比尺要求越来越高，模型越来越大。因此，需要较深的试验水池满足试验功能需求。但需要指出的是，由于近岸工程水位变化较大，若采用传统的全断面推波板方式需要对推波板提出更高的抗弯功能需求，这势必增加推波板的成本，也增大推波板的控制精度。

因此，亟待提出一种满足水利、港口等近岸工程的造波系统，该系统可适应不同的试验水位需求，且具备高效的运行能力。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种适用于水利、港口等工程领域，可实现不同水深的造波系统，该系统有效保证了不同水深的造波效果，实现了水深的灵活变化，并大幅提高造波效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可升降造波系统，由支撑框架、铆钉、竖向移动滑轨、移动框架、上部支撑板、下部支撑板、推波板轨道、推波板、联动器、传动带、传动轮、驱动电机组成。其中，支撑框架为钢结构，高度与水池深度相同，宽度根据造波组数需求而定，一般为一组造波机宽度的4～8倍；支撑框架通过铆钉固定在水池侧墙边壁与底板之上；支撑框架外侧设置竖向移动滑轨，竖向移动滑轨为不锈钢材料，长度与支撑框架高度一致，直径需根据造波板与造波需求进行设计；移动框架通过滑块限位于竖向移动滑轨之上，并通过伺服电机进行驱动，保证所需水深的造波要求，移动框架为不锈钢材料；移动框架顶部与底部分别连接上部支撑板与下部支撑板；上部支撑板与下部支撑板均为不锈钢材料，通过焊接与移动框架连接，其宽度与移动框架一致，长度则根据造波板推程进行确定；上部支撑板底部设有推波板轨道，推波板通过滑轨限位于推波板轨道之上，保证推波板可实现前后滑动；推波板顶端设置穿过上部支撑板的联动器，联动器与传动带连接，保证传动带的运动与推波板一致；传动带固定于传动轮与驱动电机之间，长度与上部支撑板的长度基本一致；传动轮与驱动电机均固定在上部支撑板上方。上述各部件可最终实现造波板的水平方向与竖直方向上的随意移动，最终实现不同水深的造波需求。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

本发明可升降造波系统采用竖向移动滑轨实现造波机械装置在高度方向上的整体灵活调节，保证了不同水深的波浪模拟，具有显著有益效果。首先，采用移动框架上放置推波板，可保证相同波浪要素模拟下推波板的高度减小，推力减小，设计难度降低，造波稳定性提高，采用的电机功率减小。其次，采用联动器、传动带、传动轮、驱动电机可保证造波精度。再次，可升降造波机是模块化布置，采用支撑框架支撑，从而保证了造波机位置的灵活调节。此外，该系统结构简单，操作便捷，拆卸方便，各部件易于更换，具备较高的装备性能。

附图说明

图1是本发明可升降造波系统的纵向剖视结构示意图。

附图标记：1、支撑框架；2、铆钉；3、竖向移动滑轨；4、移动框架；5、上部支撑板；6、下部支撑板；7、推波板轨道；8、推波板；9、联动器；10、传动带；11、传动轮；12、驱动电机；13、侧墙；14、底板

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明涉及一种可升降造波系统，用于实现制造不同水深的波浪效果，设置于水池内，本实施例中：水池长、宽、深分别为80m、60m、3m，造流需求为0.3m/s，造波最大波高为0.4m。该可升降造波系统由支撑框架1、铆钉2、竖向移动滑轨3、移动框架4、上部支撑板5、下部支撑板6、推波板轨道7、推波板8、联动器9、传动带10、传动轮11、驱动电机12组成。其中，支撑框架1为钢结构，高度3m，宽度4m；支撑框架1通过铆钉2固定在水池侧墙13边壁与底板14之上；支撑框架1外侧设置竖向移动滑轨3，竖向移动滑轨3为不锈钢材料，长度3m；移动框架4通过滑块限位于竖向移动滑轨3之上，并通过伺服电机进行驱动，保证所需水深的造波要求，移动框架4为不锈钢材料；移动框架4顶部与底部分别连接上部支撑板5与下部支撑板6；上部支撑板5与下部支撑板6均为不锈钢材料，通过焊接与移动框架4连接，宽度4m，长度4m，上部支撑板5为框架结构；推波板8的底部与下部支撑板设有1.5cm的间隙，上部支撑板5设有推波板轨道7，推波板8通过滑轨限位于推波板轨道7之上，保证推波板8可实现前后滑动；推波板8顶端设置联动器9，联动器9穿过上部支撑板5且与传动带10连接，保证传动带10的运动与推波板8一致；传动带10固定于传动轮11与驱动电机12之间，长度4m；传动轮11与驱动电机12均固定在上部支撑板5上方，该驱动电机用于驱动推波板的前后运动，与前述驱动移动框架的伺服电机型号不一致。

具体的，支撑框架1宽度根据造波组数需求而定，一般为一组造波机宽度的4～8倍。一个支撑框架1内有多个造波机，造波机前端推波板宽度0.3～0.5m。若宽度为0.5m，造波机个数为8个，则支撑框架的宽度应为4m。

本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种可升降造波系统，用于实现制造不同水深的波浪效果，设置于水池内，其特征在于，由支撑框架、竖向移动滑轨、移动框架、上部支撑板、下部支撑板、推波板轨道、推波板、联动器、传动带、传动轮和驱动电机组成，所述支撑框架为钢结构，高度与水池深度相同，支撑框架通过铆钉固定于水池的侧墙和底板上，所述支撑框架的外侧设置有竖向移动滑轨，竖向移动滑轨的长度与支撑框架的高度一致；所述移动框架通过滑块连接于所述竖向移动滑轨上，并通过伺服电机驱动；

移动框架的顶部与底部分别连接有上部支撑板与下部支撑板；所述推波板设置于上部支撑板和下部支撑板之间，推波板的底部与下部支撑板设有1～2cm的间隙，上部支撑板的底部设有所述推波板轨道，推波板的顶部通过滑轨与所述推波板轨道滑动连接，推波板可在推波板轨道内前后滑动；所述上部支撑板的上方两侧分别设有所述传动轮和所述驱动电机，该驱动电机用于驱动推波板的前后运动，传动轮和驱动电机之间设置有传动带，推波板的顶端还设有联动器，所述联动器与传动带连接，确保传动带的运动与推波板一致，通过推波板在水平与竖直方向上的任意移动，实现不同水深的造波需求。

2.根据权利要求1所述一种可升降造波系统，其特征在于，所述竖向移动滑轨、移动框架、上部支撑板和下部支撑板均为不锈钢材料构成。

3.根据权利要求1所述一种可升降造波系统，其特征在于，上部支撑板与下部支撑板通过焊接与移动框架连接，其宽度与移动框架一致。

4.根据权利要求1所述一种可升降造波系统，其特征在于，所述上部支撑板为框架结构，所述联动器穿过上部支撑板与推波板顶端连接。