CN115233631B - 一种倒虹吸出口消除异响装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种倒虹吸出口消除异响装置，涉及水利工程领域，包括设置在倒虹吸出口内的多个消音单元，所述消音单元包括自适应挡音组件以及N个与倒虹吸出口内侧壁平行设置的隔板，隔板安装在倒虹吸出口段的倒虹吸出口顶壁上，自适应挡音组件包括固定板和浮动隔音板，固定板安装在隔板背水面的上段，本发明通过在倒虹吸出口段的渠道内设置多个消音单元，继而在多个隔板的作用下对倒虹吸出口处内部空间进行分隔，同时对水流进行分隔导流，使水流分别进入多个独立的消音腔内，进而在隔板、固定板、浮动隔音板、水面和倒虹吸出口顶壁的共同作用下形成封闭，对噪音进行隔离，从而减小了噪音，避免强噪音损坏混凝土建筑物的问题。

Description

一种倒虹吸出口消除异响装置

技术领域

本发明属于水利工程领域，具体涉及一种倒虹吸出口消除异响装置。

背景技术

通过实际调研发现，在现有渠道中，部分多孔（以三孔为主）箱型倒虹吸工程出口闸室段水流紊动强烈，产生较大的涌浪和水流左右振荡翻滚。

倒虹吸在出口尾墩处形成了旋转方向相反、排列规则的双列线涡，造成局部阻水现象，进而形成波动后向上游传递，使倒虹吸出口闸室段产生周期性的水位波动，影响输水流量；出口中孔处由于两个尾墩涡街作用相互叠加，从而使中孔阻水作用增强，产生的水位波动效果较边孔更强。部分空气随涌波逆向进入倒虹吸出口段形成气囊，空气经压缩后被水流带出，周期性冲击闸室顶壁产生振动，出现巨大声响。

另外水流周期性冲击混凝土结构会产生剥离破坏，对建筑物总体结构稳定产生影响；同时涌浪会对闸门产生流激振动，其中危害性最大的则是闸门结构在低频冲击力作用下产生的共振，可能导致闸门产生振动破坏。

因此，我们提出一种倒虹吸出口消除异响装置来解决上述问题。

发明内容

针对在倒虹吸在出口段部分空气随涌波逆向进入倒虹吸出口段形成气囊，空气经压缩后被水流带出，周期性冲击闸室顶壁产生振动，出现巨大声响以及水流周期性冲击混凝土结构会产生剥离破坏，对建筑物总体结构稳定产生影响的问题，本发明提供一种倒虹吸出口消除异响装置。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种倒虹吸出口消除异响装置，包括设置在倒虹吸出口内的多个消音单元，所述消音单元包括自适应挡音组件以及N个与倒虹吸出口内侧壁平行设置的隔板，隔板安装在倒虹吸出口段的倒虹吸出口顶壁上。

自适应挡音组件包括固定板和浮动隔音板，固定板安装在隔板背水面的上段，固定板内开设有收纳槽，浮动隔音板的上段匹配设置在收纳槽内并与隔板贴合，浮动隔音板的底部安装有浮块使浮动隔音板可在收纳槽内滑动。

相邻两个所述隔板之间在固定板、浮动隔音板、水面和倒虹吸出口顶壁隔离作用下形成消音腔；消音腔的上部设置有呼吸管，呼吸管的顶端延伸出倒虹吸出口顶壁。

作为本发明的一种优选技术方案，所述消音腔内设置有前阻水板和后阻水板，前阻水板和后阻水板一前一后的安装在两个隔板之间，前阻水板和后阻水板上均开设有多个出水孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述前阻水板和后阻水板为倾斜设置，倾斜角度为25-45度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述出水孔为圆孔、矩形孔、多棱孔的任一种。

作为本发明的一种优选技术方案，所述出水孔为波浪型长孔，多个波浪型长孔从上至下均匀设置在前阻水板或后阻水板上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述隔板截面为直角三角形，隔板的斜面与倒虹吸出口顶壁匹配。

作为本发明的一种优选技术方案，所述收纳槽的前后两侧均开设有轨道槽，所述浮动隔音板的前后两侧均安装有轨道轮，轨道轮设置在轨道槽内

作为本发明的一种优选技术方案，所述收纳槽和浮动隔音板之间设置有U型隔音垫。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在倒虹吸出口段的渠道内设置多个消音单元，继而在多个隔板的作用下对倒虹吸出口处内部空间进行分隔，同时对水流进行分隔导流，使水流分别进入多个独立的消音腔内，进而在隔板、固定板、浮动隔音板、水面和倒虹吸出口顶壁的共同作用下形成封闭，对噪音进行隔离，从而减小了噪音，避免强噪音损坏混凝土建筑物的问题。

本发明通过设置浮块，继而在水流的波动作用下，浮块能够使浮动隔音板在收纳槽内滑动，继而可以根据水流的波动进行自适应调整，一方面避免水流的堵塞，保证水的流通，另一方面能够配合隔板、水面和倒虹吸出口顶壁对消音腔进行封闭，对噪音进行隔离。

本发明通过设置前阻水板、后阻水板和多个出水孔，能够减缓消音腔内水的流速，减缓水流对浮动隔音板的冲击，对浮动隔音板起到一定的保护作用，同时，避免水流冲击浮动隔音板产生较大噪音的问题，进一步起到消音的作用。

本发明通过在后阻水板和前阻水板设置多个出水孔，且多个出水孔的高度不同，继而使出水孔流出的水相互冲击，达到消能的目的，从而进一步减小了水的冲击。

本发明通过设置呼吸管，在倒虹吸出口处水流波动时，消音腔内的气体可以通过呼吸管自适应调整。

本发明设计的倒虹吸出口消除异响装置，结构简单、设计巧妙、加工便利、安全可靠，实用性强，且对工程中的水质无影响，能够减小噪音，减小水流对混凝土结构的冲击，避免了涌浪会对闸门产生的流激振动，保证了闸门结构的安全运行。

附图说明

图1为本发明正视结构示意图；

图2为本发明正视立体结构示意图；

图3为本发明右视剖面立体结构示意图；

图4为本发明正视剖面立体结构示意图；

图5为本发明安装状态示意图；

图6为本发明另一种前阻水板结构示意图；

图7为本发明固定板和浮动隔音板左视剖面结构示意图；

图8为本发明图A放大结构示意图；

图9为本发明固定板和浮动隔音板俯视剖面结构示意图；

图10为本发明实施例六正视剖面结构示意图。

图中：1隔板、2倒虹吸出口顶壁、3呼吸管、4固定板、51浮动隔音板、52浮块、53收纳槽、54轨道轮、55轨道槽、56 U型隔音垫、61后阻水板、62前阻水板、63出水孔、64波浪型长孔、71固定杆、72压波浮体、73固定块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

请参阅图1-10，本发明提供了一种倒虹吸出口消除异响装置的技术方案：

实施例一：

根据图1-5所示，包括设置在倒虹吸出口内的多个消音单元，消音单元包括自适应挡音组件以及N个与倒虹吸出口内侧壁平行设置的隔板1，隔板1截面为直角三角形，隔板1的斜面与倒虹吸出口顶壁2匹配，隔板1安装在倒虹吸出口段的倒虹吸出口顶壁2上。

自适应挡音组件包括固定板4和浮动隔音板51，固定板4安装在隔板1背水面的上段，固定板4内开设有收纳槽53，浮动隔音板51的上段匹配设置在收纳槽53内并与隔板1贴合，通过设置收纳槽53，一方面能够对浮动隔音板51进行收纳，另一方面能够对浮动隔音板51进行支撑限位，以保证浮动隔音板51在上下移动过程中的稳定性，同时使浮动隔音板51与隔板1贴合，浮动隔音板51的底部安装有浮块52使浮动隔音板51可在收纳槽53内滑动，通过设置浮块52，继而在水流的波动作用下，浮块52能够使浮动隔音板51在收纳槽53内滑动，继而可以根据水流的波动进行自适应调整，一方面避免水流的堵塞，保证水的流通，另一方面能够配合隔板1、水面和倒虹吸出口顶壁2对消音腔进行封闭，对噪音进行隔离。

相邻两个隔板1之间在固定板4、浮动隔音板51、水面和倒虹吸出口顶壁2隔离作用下形成消音腔，通过在倒虹吸出口段的渠道内设置多个消音单元，继而在多个隔板1的作用下对倒虹吸出口处内部空间进行分隔，同时对水流进行分隔导流，使水流分别进入多个独立的消音腔内，进而在隔板1、固定板4、浮动隔音板51、水面和倒虹吸出口顶壁2的共同作用下形成封闭，对噪音进行隔离，从而减小了噪音，避免强噪音损坏混凝土建筑物的问题。

消音腔的上部设置有呼吸管3，呼吸管3的顶端延伸出倒虹吸出口顶壁2，通过设置呼吸管3，在倒虹吸出口处水流波动时，消音腔内的气体可以通过呼吸管3自适应调整。

具体使用时，本发明一种倒虹吸出口消除异响装置，首先将多个消音单元紧密排列的安装在倒虹吸出口段的倒虹吸出口顶壁2上，同时要注意在倒虹吸出口处水流通时，隔板1的底端要低于水面。

在安装完成后，在水流的波动作用下，浮块52能够使浮动隔音板51在收纳槽53内滑动，继而可以根据水流的波动进行自适应调整，使水分别流入多个消音腔内，继而在隔板1、固定板4、浮动隔音板51、水面和倒虹吸出口顶壁2的共同作用下形成封闭，对噪音进行隔离，同时消音腔内的气体可以通过呼吸管3自适应调整。

实施例二：

在实施例一的基础之上，本实施例与实施例一相同之处不再赘述，不同之处如下：如图3和图4所示，消音腔内设置有前阻水板62和后阻水板61，前阻水板62和后阻水板61一前一后的安装在两个隔板1之间，前阻水板62和后阻水板61上均开设有多个出水孔63，通过设置前阻水板62、后阻水板61和多个出水孔63，能够减缓消音腔内水的流速，减缓水流对浮动隔音板51的冲击，对浮动隔音板51起到一定的保护作用，同时，避免水流冲击浮动隔音板51产生较大噪音的问题，进一步起到消音的作用，前阻水板62和后阻水板61为倾斜设置，倾斜角度为25-45度，出水孔63为圆孔、矩形孔、多棱孔的任一种，本实施例中出水孔63为圆孔，通过在后阻水板61和前阻水板62设置多个出水孔63，前后阻水板上的多个出水孔63的高度不同，继而使出水孔63流出的水相互冲击，达到消能的目的，从而进一步减小了水的冲击。

实施例三：

在实施例二的基础之上，本实施例与实施例二相同之处不再赘述，不同之处如下：如图6所示，出水孔63为波浪型长孔64，多个波浪型长孔64从上至下均匀设置在前阻水板62或后阻水板61上，通过设置波浪型长孔64，继而在倒虹吸出口处水流量较大时，波浪型长孔64，不仅增加水的流通空间，保证水流的流通，同时波浪型长孔64能够对水流进行分隔，具有降低水流速度的作用。

实施例四：

在实施例一的基础之上，本实施例与实施例一相同之处不再赘述，不同之处如下：如图7和图8所示，收纳槽53的前后两侧均开设有轨道槽55，浮动隔音板51的前后两侧均安装有轨道轮54，轨道轮54设置在轨道槽55内，通过设置轨道槽55和轨道轮54，一方面能够对浮动隔音板51进一步限制，避免浮动隔音板51与收纳槽53分离，另一方面能够减小浮动隔音板51与收纳槽53之间的摩擦，使浮动隔音板51便于在收纳槽53内滑动。

实施例五：

在实施例一的基础之上，本实施例与实施例一相同之处不再赘述，不同之处如下：如图9所示，收纳槽53和浮动隔音板51之间设置有U型隔音垫56，U型隔音垫56设置在收纳槽53的下段，通过设置U型隔音垫56，能够进一步起到隔音的效果。

实施例六：

在实施例二的基础之上，本实施例与实施例二相同之处不再赘述，不同之处如下：如图10所示，前阻水板62和后阻水板61的背水面均设置有固定杆71，固定杆71从上至下依次套装有H个固定块73，固定块73安装在前阻水板62或后阻水板61的背水面，H个固定块73将固定杆71分隔成H-1个滑动段，且个滑动段上均套设有压波浮体72，压波浮体72对应出水孔63设置，压波浮体72在水流的作用下沿固定杆71滑动，在水通过出水孔63流出后，水流冲击压波浮体72，继而减小水的冲击力，并且在消音腔内水流的波动作用下，使压波浮体72上下漂浮，进而在压波浮体72的作用下对水进行立体压波，从而进一步减小水流的波动，减小水流对倒虹吸出口顶壁2的冲击。

实施例七：

在实施例六基础上，设计使所述压波浮体72的迎水面表面积略大于对应出水口63的直径，从而在波谷位置时，压波浮体72能够封堵对应的出水口63，封堵后，使得该位置处的水位相应升高；在波峰位置时，压波浮体72能够上升脱离对应的出水口63，使得该位置处的水位相应下降。

且确保压波浮体72仅在对应的出水口63位置上下滑动。位于水面以下的各压波浮体分别处于漂浮状态，从而不再对其出水口封堵，位于水面以上的各压波浮体分别处于下坠状态，分别封堵相应的出水口。

从而平衡相应的波峰与波谷差量，消除水流冲击动能，降低噪音。

实施例八：

在实施例二或六或七基础上，设计将所述的前阻水板62和后阻水板63的上端通过销轴铰接在消音腔顶部的两侧隔板上，同时在位于两侧隔板的内侧壁上分别设置前后限位挡块（图中为显示），使得前阻水板62被水波冲击后在其前后限位挡块之间摆动，后阻水板63被水波冲击后在其前后限位挡块之间摆动。

本发明设计的倒虹吸出口消除异响装置，结构简单、设计巧妙、加工便利、安全可靠，实用性强，且对工程中的水质无影响，能够减小噪音，减小水流对混凝土结构的冲击，避免了涌浪会对闸门产生的流激振动，保证了闸门结构的安全运行。

Claims (10)

1.一种倒虹吸出口消除异响装置，其特征在于：包括设置在倒虹吸出口区域内的多个消音单元，所述消音单元包括自适应挡音组件以及N个与倒虹吸出口侧壁平行设置的隔板，隔板安装在倒虹吸出口段的倒虹吸出口顶壁上；

自适应挡音组件包括固定板和浮动隔音板，固定板安装在隔板背水面的上段，固定板内开设有收纳槽，浮动隔音板的上段匹配设置在收纳槽内并与隔板贴合，浮动隔音板的底部安装有浮块，使得浮动隔音板可在收纳槽内升降滑动；

任意相邻两个隔板之间，在固定板、浮动隔音板、水面和倒虹吸出口顶壁的隔离作用下形成消音腔；消音腔的上部设置有呼吸管，呼吸管的顶端延伸出倒虹吸出口顶壁。

2.根据权利要求1所述的倒虹吸出口消除异响装置，其特征在于：所述消音腔内设置有前阻水板和后阻水板，前阻水板和后阻水板一前一后的安装在两个隔板之间，前阻水板和后阻水板上均开设有多个出水孔。

3.根据权利要求2所述的倒虹吸出口消除异响装置，其特征在于：所述前阻水板和后阻水板为倾斜设置，倾斜角度为25-45度。

4.根据权利要求2所述的倒虹吸出口消除异响装置，其特征在于：所述出水孔为圆孔、矩形孔、多棱孔的任一种。

5.根据权利要求2所述的倒虹吸出口消除异响装置，其特征在于：所述出水孔为波浪型长孔，多个波浪型长孔从上至下均匀设置在前阻水板或后阻水板上。

6.根据权利要求1所述的倒虹吸出口消除异响装置，其特征在于：所述隔板截面为直角三角形，隔板的斜面与倒虹吸出口顶壁匹配。

7.根据权利要求1所述的倒虹吸出口消除异响装置，其特征在于：所述收纳槽的前后两侧均开设有轨道槽，所述浮动隔音板的前后两侧均安装有轨道轮，轨道轮设置在轨道槽内。

8.根据权利要求1所述的倒虹吸出口消除异响装置，其特征在于：所述收纳槽和浮动隔音板之间设置有U型隔音垫。

9.根据权利要求2所述的倒虹吸出口消除异响装置，其特征在于：在各阻水板的出水口前侧或后侧设置有压波浮体。

10.根据权利要求2所述的倒虹吸出口消除异响装置，其特征在于：所述的前阻水板和后阻水板的上端通过销轴铰接在消音腔顶部的两侧隔板上，同时在位于两侧隔板的内侧壁上分别设置前后限位挡块，使得前阻水板被水波冲击后在其前后限位挡块之间摆动，后阻水板被水波冲击后在其前后限位挡块之间摆动。