CN113237623A - 一种模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置，包括有底座、支板、安装架、框体、固定架、回型板、复位板、驱动机构和拉动机构，所述底座一侧间隔固接有六块支板，安装架固接于支板一侧，框体固接于六个安装架一端之间。本发明通过将管道尾端穿过固定架中部移动至框体内与水接触，启动驱动机构，驱动机构运作带动拉动机构运作，拉动机构运作带动复位板上下摆动，复位板上下摆动不断的推动水使其波动，水波动拍打在管道上，也就可以实验水波动对管道的影响，如此，可避免海水波动对管道出现影响导致无法处理。

Description

一种模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置

技术领域

本发明涉及一种实验装置，尤其涉及一种模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置。

背景技术

深海采矿中，需要将管道放入海水中进行使用，管道可用来输送矿石，目前，管道放入海水中时，海水波动不断的拍打在管道上，海水也就容易带动管道摆动，如此，容易影响管道对矿石的运输，且没有应对方案，导致整个工作不能继续进行。

因此，需要设计和研发一种能够对海水波动对管道影响进行实验，避免出现问题影响矿石的运输的模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置。

发明内容

为了克服海水容易带动管道摆动，如此，容易影响管道对矿石的运输，且没有应对方案，导致整个工作不能继续进行的缺点，本发明的技术问题是：提供一种能够对海水波动对管道影响进行实验，避免出现问题影响矿石的运输的模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置。

一种模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置，包括有底座、支板、安装架、框体、固定架、回型板、复位板、驱动机构和拉动机构，所述底座一侧间隔固接有六块支板，安装架固接于支板一侧，框体固接于六个安装架一端之间，回型板间隔固接于框体内一侧周向，复位板转动式的连接于回型板内两侧之间，复位板与回型板配合，固定架固接于框体外一侧周向，驱动机构安装于底座与六块支板之间，拉动机构安装于框体与复位板之间，拉动机构与驱动机构配合。

驱动机构包括有驱动电机、导向块、圆盘、斜块、转轴和传动组件，所述转轴转动式的连接于底座一侧中部与框体一侧中部之间，圆盘固定套装于转轴一侧周向，导向块滑动式的放置于圆盘外侧周向，导向块尾端与支板一侧固定连接，斜块间隔固接于圆盘一侧周向，斜块的数量为三块，且斜块与拉动机构配合，驱动电机安装于底座一侧偏心位置，传动组件连接于驱动电机的输出轴端部与转轴一侧周向之间。

拉动机构包括有导套、接触杆、固定板、第一导线轮、第二导线轮、连板、拉线和弹性件，所述导套间隔固接于框体外一侧周向，导套的数量为六个，且导套与支板相对应，接触杆滑动式的穿接于导套内侧，接触杆与斜块配合，固定板固接于接触杆一端，弹性件连接于固定板一侧与导套一侧之间，弹性件套装于接触杆上，第一导线轮间隔转动式的安装于框体外一侧周向，第一导线轮与导套对应，连板间隔固接于框体内一侧周向，连板的数量为十二块，每两块连板为一侧，第二导线轮转动式的安装于每侧两块连板之间，第二导线轮的数量为四个，拉线对称式的固接于固定板一侧，拉线尾端绕过第一导线轮和第二导线轮与复位板一侧固定连接。

优选的，还包括有循环机构，循环机构包括有缸体、活塞杆、单向抽水管、单向出水管和滤网，所述缸体固接于安装架内两侧之间，活塞杆滑动式的穿接于缸体一侧中部，活塞杆一端与缸体内滑动配合，活塞杆与斜块配合，单向抽水管固接于缸体一侧并连通，单向抽水管尾端贯穿框体一侧，滤网固接于单向抽水管尾端内一侧周向，单向出水管固接于缸体一侧并连通，单向出水管尾端贯穿框体一侧。

优选的，还包括有调节机构，调节机构包括有十字杆、带槽圆环、多孔框、n型杆、第一弹簧、挡板和L型杆，所述十字杆固接于转轴一端，带槽圆环固接于十字杆四端之间，多孔框固接于单向出水管尾端并连通，n型杆间隔滑动式的穿接于多孔框一侧，每个多孔框上的n型杆数量为三根，第一弹簧对称式的连接于n型杆内一侧与多孔框外一侧之间，挡板固接于每根n型杆两端之间，挡板与多孔框接触配合，L型杆固接于n型杆外一侧中部，L型杆尾端与带槽圆环接触配合。

优选的，还包括有L型板、导管、紧固螺栓和安装套，所述L型板固接于固定架内六侧，安装套固接于六块L型板内端之间，导管滑动式的穿接于导套内，紧固螺栓通过螺纹转动式的穿接于安装套一侧，紧固螺栓内端与导管接触配合。

优选的，还包括有毛刷板、第二弹簧和固定块，所述固定块间隔固接于带槽圆环一侧周向，毛刷板滑动式的放置于固定块一侧，毛刷板与滤网配合，第二弹簧对称式的连接于毛刷板一侧与固定块一侧之间。

优选的，所述毛刷板的材质为不锈钢。

有益效果：

1、通过将管道尾端穿过固定架中部移动至框体内与水接触，启动驱动机构，驱动机构运作带动拉动机构运作，拉动机构运作带动复位板上下摆动，复位板上下摆动不断的推动水使其波动，水波动拍打在管道上，也就可以实验水波动对管道的影响，如此，可避免海水波动对管道出现影响导致无法处理。

2、通过循环机构的作用，能对框体内的水进行循环使用，也就可以使水更好的波动，如此，可使得框体内的水波动更大，能更好的对管道进行冲击实验。

3、通过毛刷板的作用，能将滤网上的杂质进行清除，如此，可避免滤网上残留大量的杂质导致水不能排入单向抽水管内。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的部分立体结构示意图。

图3为本发明A部分的放大示意图。

图4为本发明B部分的放大示意图。

附图中的标记：1：底座，2：支板，3：安装架，4：框体，41：固定架，5：回型板，6：复位板，7：驱动机构，71：驱动电机，72：导向块，73：圆盘，74：斜块，75：转轴，76：传动组件，8：拉动机构，81：导套，82：接触杆，83：固定板，84：第一导线轮，85：第二导线轮，86：连板，87：拉线，88：弹性件，9：循环机构，91：缸体，92：活塞杆，93：单向抽水管，94：单向出水管，95：滤网，10：调节机构，101：十字杆，102：带槽圆环，103：多孔框，104：n型杆，105：第一弹簧，106：挡板，107：L型杆，11：L型板，12：导管，13：紧固螺栓，14：安装套，15：毛刷板，16：第二弹簧，17：固定块。

具体实施方式

现在将参照附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明当前优选的实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式；而是为了透彻性和完整性而提供这些实施方式，并且这些实施方式将本发明的范围充分地传达给技术人员。

实施例：一种模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置。

参照图1-图3所示，包括有底座1、支板2、安装架3、框体4、固定架41、回型板5、复位板6、驱动机构7和拉动机构8，底座1顶部周向均匀间隔的固接有六块支板2，支板2内侧面上部固接有安装架3，六个安装架3下部内端之间固接有框体4，框体4内侧面上部周向均匀间隔的固接有回型板5，回型板5内左右两侧面上部之间转动式的连接有复位板6，复位板6与框体4之间设有拉动机构8，底座1与六块支板2之间设有驱动机构7，驱动机构7与拉动机构8接触配合，框体4外侧面上部周向固接有固定架41。

驱动机构7包括有驱动电机71、导向块72、圆盘73、斜块74、转轴75和传动组件76，底座1顶部中间与框体4底部圆心位置之间转动式的连接有转轴75，转轴75上部周向固接有圆盘73，圆盘73外侧面周向均匀间隔的滑动式放置有六块导向块72，导向块72外端与支板2内侧面下部固定连接，圆盘73顶部周向均匀间隔的固接有三块斜块74，斜块74与拉动机构8配合，底座1顶部右侧安装有驱动电机71，驱动电机71的输出轴端部与转轴75上部周向之间连接有传动组件76，传动组件76由两个皮带轮与平皮带组成，其中一个皮带轮固定套装于驱动电机71的输出轴端部，另一个皮带轮固定套装于转轴75上部周向，平皮带绕在两个皮带轮之间。

拉动机构8包括有导套81、接触杆82、固定板83、第一导线轮84、第二导线轮85、连板86、拉线87和弹性件88，框体4外侧中部周向均匀间隔的固接有六个导套81，导套81与支板2对应，导套81内滑动式的穿接有接触杆82，接触杆82与斜块74配合，接触杆82顶端固接有固定板83，固定板83底部与导套81顶部之间连接有弹性件88，弹性件88套装于接触杆82上，框体4外侧上部周向均匀间隔的转动式安装有六组第一导线轮84，两个第一导线轮84位一组，框体4顶部周向均匀间隔的固接有十二块连板86，每两块连板86为一组，每两块连板86与每侧两个第一导线轮84对应，每侧两块连板86尾端之间与外两侧之间都转动式的连接有两个第二导线轮85，固定板83内端对称式的连接有拉线87，拉线87尾端绕过第一导线轮84和第二导线轮85与复位板6内侧面下部固定连接。

首先操作人员将适量的水倒入框体4内，再将管道尾端贯穿固定架41中部移动至框体4内与水接触，启动驱动机构7，驱动机构7运作与拉动机构8接触时，驱动机构7就带动拉动机构8运作，拉动机构8运作带动复位板6向上摆动，复位板6向上摆动将水推动，驱动机构7继续运作与拉动机构8脱离时，拉动机构8运作复位，且复位板6也就向下摆动复位，如此反复，可不断的将水推动进行波动，水波动不断的对管道进行冲击，操作人员也就可以知道水波动对管道产生的影响。当水波动对管道影响的实验做完后，关闭驱动机构7，拉动机构8停止运作，复位板6也就停止摆动，将管道从固定架41内取出。

当管道尾端穿过固定架41与水接触时，启动驱动电机71，驱动电机71反转带动传动组件76反转，传动组件76反转带动转轴75反转，转轴75反转带动圆盘73反转，圆盘73反转带动斜块74反转，斜块74反转与拉动机构8接触时，斜块74带动拉动机构8运作，拉动机构8运作带动复位板6向上摆动，当斜块74继续反转与拉动机构8脱离时，拉动机构8运作复位，且复位板6也向下摆动复位。当水波动对管道影响的实验做完后，关闭驱动电机71，圆盘73也就停止带动斜块74反转，斜块74也就停止带动拉动机构8运作。

当驱动电机71启动时，三块斜块74反转与其中三根接触杆82接触时，斜块74带动接触杆82向上移动，弹性件88拉伸，接触杆82向上移动带动固定板83向上移动，固定板83向上移动带动拉线87向上移动，拉线87向上移动通过第一导线轮84和第二导线轮85带动复位板6向上摆动，复位板6向上摆动将水推动进行波动，当斜块74继续反转与接触杆82脱离时，因弹性件88的作用，接触杆82向下移动带动固定板83向下移动复位，固定板83向下移动复位带动拉线87向下移动放松，复位板6也就向下摆动复位，如此反复，可不断的将水推动进行波动，水波动则对管道进行冲击。当水波动对管道影响的实验做完后，驱动电机71关闭，斜块74也就停止带动接触杆82向上移动，复位板6停止摆动。

参照图1、图2和图4所示，还包括有循环机构9，循环机构9包括有缸体91、活塞杆92、单向抽水管93、单向出水管94和滤网95，每个安装架3内侧面上部均固接有缸体91，缸体91底部中间滑动式的穿接有活塞杆92，活塞杆92顶端与缸体91内滑动配合，活塞杆92底端与固定板83顶部固定连接，缸体91底部内侧固接有单向抽水管93并连通，单向抽水管93尾端贯穿框体4下部与其连通，缸体91底部内侧固接有单向出水管94并连通，单向出水管94尾端贯穿框体4下部与其连通，单向抽水管93尾端内侧周向固接有滤网95。

还包括有调节机构10，调节机构10包括有十字杆101、带槽圆环102、多孔框103、n型杆104、第一弹簧105、挡板106和L型杆107，转轴75顶端固接有十字杆101，十字杆101外端之间固接有带槽圆环102，单向出水管94尾端固接有多孔框103，多孔框103顶部内侧均匀间隔的滑动式穿接有三根n型杆104，n型杆104底部两端之间固接有挡板106，挡板106与多孔框103内侧接触配合，n型杆104内顶部与多孔框103外顶部之间连接有两根第一弹簧105，n型杆104上部内侧中间固接有L型杆107，L型杆107底端与带槽圆环102顶部接触配合。

当固定板83向上移动时，固定板83向上移动还带动活塞杆92向上移动，活塞杆92向上移动通过单向抽水管93将框体4内的水抽入缸体91内，滤网95对水中的杂质进行过滤，当固定板83向下移动复位时，固定板83带动活塞杆92向下移动复位，活塞杆92向下移动将缸体91内的水推入单向出水管94内，单向出水管94内的水排回至框体4内，也就使得框体4内的水进一步的波动。当固定板83停止移动时，活塞杆92也就停止移动，单向抽水管93停止将水抽入缸体91内。如此，可使得框体4内的水波动更大，能更好的对管道进行冲击实验。

当驱动电机71启动时，转轴75反转还带动十字杆101反转，十字杆101反转带动带槽圆环102反转，因第一弹簧105的作用，带槽圆环102反转带动L型杆107上下移动，L型杆107上下移动带动n型杆104上下移动，n型杆104上下移动带动挡板106上下移动，进而单向出水管94内的水排出时，水排入多孔框103内，多孔框103内的水不断的排入框体4内，由于挡板106不断的上下移动，可使得多孔框103内的水不断的间歇排出。当驱动电机71关闭时，转轴75停止带动带槽圆环102反转，挡板106也就停止上下移动。如此，可使得水间歇排出，调节水量。

参照图1、图2和图4所示，还包括有L型板11、导管12、紧固螺栓13和安装套14，固定架41内六侧都固接有L型板11，六块L型板11内端之间固接有安装套14，安装套14内滑动式的穿接有导管12，安装套14前侧通过螺纹穿接有紧固螺栓13，紧固螺栓13内端与导管12接触配合。

还包括有毛刷板15、第二弹簧16和固定块17，带槽圆环102底部周向均匀间隔的固接有六块固定块17，固定块17顶部外侧滑动式的放置有毛刷板15，毛刷板15与滤网95配合，毛刷板15底部与固定块17顶部之间连接有两根第二弹簧16。

首先操作人员扭动紧固螺栓13反转向外移动与导管12脱离，再拉动导管12上下移动，导管12上下移动至合适的位置时，停止拉动导管12上下移动，扭动紧固螺栓13向内移动与导管12接触将其固定。当管道尾端穿过固定架41中部时，且使管道尾端穿过安装套14移动至框体4内与水接触。当水波动对管道影响的实验做完后，将管道从安装套14内取出。如此，可使得管道更好的放置。

当带槽圆环102反转时，带槽圆环102还带动固定块17反转，固定块17反转带动毛刷板15反转，毛刷反转与滤网95接触时，毛刷板15对滤网95上的杂质进行清除，因第二弹簧16的作用，毛刷板15能紧密的与滤网95接触。当带槽圆环102停止反转时，固定块17也就停止带动毛刷板15反转。如此，可避免滤网95上残留大量的杂质导致水不能排入单向抽水管93内。

虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应理解本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应给予最宽泛的解释，以便涵盖所有的变型以及等同的结构和功能。

Claims (8)

1.一种模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置，其特征是，包括有底座（1）、支板（2）、安装架（3）、框体（4）、固定架（41）、回型板（5）、复位板（6）、驱动机构（7）和拉动机构（8），所述底座（1）一侧间隔固接有六块支板（2），安装架（3）固接于支板（2）一侧，框体（4）固接于六个安装架（3）一端之间，回型板（5）间隔固接于框体（4）内一侧周向，复位板（6）转动式的连接于回型板（5）内两侧之间，复位板（6）与回型板（5）配合，固定架（41）固接于框体（4）外一侧周向，驱动机构（7）安装于底座（1）与六块支板（2）之间，拉动机构（8）安装于框体（4）与复位板（6）之间，拉动机构（8）与驱动机构（7）配合。

2.按照权利要求1所述的一种模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置，其特征是，驱动机构（7）包括有驱动电机（71）、导向块（72）、圆盘（73）、斜块（74）、转轴（75）和传动组件（76），所述转轴（75）转动式的连接于底座（1）一侧中部与框体（4）一侧中部之间，圆盘（73）固定套装于转轴（75）一侧周向，导向块（72）滑动式的放置于圆盘（73）外侧周向，导向块（72）尾端与支板（2）一侧固定连接，斜块（74）间隔固接于圆盘（73）一侧周向，斜块（74）的数量为三块，且斜块（74）与拉动机构（8）配合，驱动电机（71）安装于底座（1）一侧偏心位置，传动组件（76）连接于驱动电机（71）的输出轴端部与转轴（75）一侧周向之间。

3.按照权利要求2所述的一种模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置，其特征是，拉动机构（8）包括有导套（81）、接触杆（82）、固定板（83）、第一导线轮（84）、第二导线轮（85）、连板（86）、拉线（87）和弹性件（88），所述导套（81）间隔固接于框体（4）外一侧周向，导套（81）的数量为六个，且导套（81）与支板（2）相对应，接触杆（82）滑动式的穿接于导套（81）内侧，接触杆（82）与斜块（74）配合，固定板（83）固接于接触杆（82）一端，弹性件（88）连接于固定板（83）一侧与导套（81）一侧之间，弹性件（88）套装于接触杆（82）上，第一导线轮（84）间隔转动式的安装于框体（4）外一侧周向，第一导线轮（84）与导套（81）对应，连板（86）间隔固接于框体（4）内一侧周向，连板（86）的数量为十二块，每两块连板（86）为一侧，第二导线轮（85）转动式的安装于每侧两块连板（86）之间，第二导线轮（85）的数量为四个，拉线（87）对称式的固接于固定板（83）一侧，拉线（87）尾端绕过第一导线轮（84）和第二导线轮（85）与复位板（6）一侧固定连接。

4.按照权利要求3所述的一种模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置，其特征是，还包括有循环机构（9），循环机构（9）包括有缸体（91）、活塞杆（92）、单向抽水管（93）、单向出水管（94）和滤网（95），所述缸体（91）固接于安装架（3）内两侧之间，活塞杆（92）滑动式的穿接于缸体（91）一侧中部，活塞杆（92）一端与缸体（91）内滑动配合，活塞杆（92）与斜块（74）配合，单向抽水管（93）固接于缸体（91）一侧并连通，单向抽水管（93）尾端贯穿框体（4）一侧，滤网（95）固接于单向抽水管（93）尾端内一侧周向，单向出水管（94）固接于缸体（91）一侧并连通，单向出水管（94）尾端贯穿框体（4）一侧。

5.按照权利要求4所述的一种模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置，其特征是，还包括有调节机构（10），调节机构（10）包括有十字杆（101）、带槽圆环（102）、多孔框（103）、n型杆（104）、第一弹簧（105）、挡板（106）和L型杆（107），所述十字杆（101）固接于转轴（75）一端，带槽圆环（102）固接于十字杆（101）四端之间，多孔框（103）固接于单向出水管（94）尾端并连通，n型杆（104）间隔滑动式的穿接于多孔框（103）一侧，每个多孔框（103）上的n型杆（104）数量为三根，第一弹簧（105）对称式的连接于n型杆（104）内一侧与多孔框（103）外一侧之间，挡板（106）固接于每根n型杆（104）两端之间，挡板（106）与多孔框（103）接触配合，L型杆（107）固接于n型杆（104）外一侧中部，L型杆（107）尾端与带槽圆环（102）接触配合。

6.按照权利要求5所述的一种模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置，其特征是，还包括有L型板（11）、导管（12）、紧固螺栓（13）和安装套（14），所述L型板（11）固接于固定架（41）内六侧，安装套（14）固接于六块L型板（11）内端之间，导管（12）滑动式的穿接于导套（81）内，紧固螺栓（13）通过螺纹转动式的穿接于安装套（14）一侧，紧固螺栓（13）内端与导管（12）接触配合。

7.按照权利要求6所述的一种模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置，其特征是，还包括有毛刷板（15）、第二弹簧（16）和固定块（17），所述固定块（17）间隔固接于带槽圆环（102）一侧周向，毛刷板（15）滑动式的放置于固定块（17）一侧，毛刷板（15）与滤网（95）配合，第二弹簧（16）对称式的连接于毛刷板（15）一侧与固定块（17）一侧之间。

8.按照权利要求7所述的一种模拟深海采矿海水波动对管道影响的实验装置，其特征是，所述毛刷板（15）的材质为不锈钢。

Images