CN120311638B - 一种适用于长波的升降式浮式防波堤 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于长波的升降式浮式防波堤，包括：Π形浮箱、水箱、水平板和挡浪板，水箱通过第一连接部可升降的嵌合在Π形浮箱的凹槽部，Π形浮箱凹槽部两侧的两个L形浮体的底部分别通过第二连接部滑动设置一块水平板，Π形浮箱的迎浪侧上部通过第三连接部设置角度可调节的挡浪板；当风浪大时，通过向水箱内注水，水箱向下移动，水箱下移过程中一方面推动两侧水平板相互远离的展开，增加防波堤的堤宽，另一方面增大挡浪板的倾斜角度，实现对长周期波浪的调节；当水箱下降到底部时，带动Π形浮箱下沉，进而增加防波堤整体的吃水深度增加稳定性。本发明在增加稳定性的同时增强对不同波浪的消减能力，同时增加了灵活性与稳定性。

Description

一种适用于长波的升降式浮式防波堤

技术领域

本发明属于浮式防波堤领域，尤其涉及一种适用于长波的升降式浮式防波堤。

背景技术

通常浮式防波堤的主体是由有一定吃水深度的浮箱和水箱组成。浮箱和水箱与一端固定在海底的锚链相连而漂浮在水面上。其消波原理是利用浮体阻止波浪传播或使波浪破碎，并由波浪作用下浮体的运动干扰波浪中水质点的运动，达到消波减能的目的。

但是现有的针对中长波的浮式防波堤一般都是固定的吃水，这就导致其无法根据不同的波浪改变吃水的深度、调节自身的重心和结构形式等，以更稳定、更有效的应对波浪。如申请号为CN202410148046.1的中国专利，公开了一种伞状浮式防波堤，所述伞状浮式防波堤包括消浪部和水箱，通过计算相邻两次的折叠骨架开合时间间隔判断海况，给岸上检测站及时发送海况变化情况，且该防波堤的各个部件可拆卸更换，服役寿命长。但该技术依然不能够通过调节吃水而增强自身的稳定性、提高消波性能。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种适用于长波的升降式浮式防波堤，解决了现有的浮式防波堤不能有效消减长周期波，以及自身运动幅度较大，可调节性差的问题。

技术方案：本发明所述一种适用于长波的升降式浮式防波堤，包括：Π形浮箱、水箱、水平板和挡浪板，水箱通过第一连接部可升降的嵌合在Π形浮箱的凹槽部，Π形浮箱凹槽部两侧的两个L形浮体的底部分别通过第二连接部滑动设置一块水平板，Π形浮箱的迎浪侧上部通过第三连接部设置角度可调节的挡浪板；当风浪大时，通过向水箱内注水，水箱通过第一连接部向下移动，水箱下移过程中一方面通过第二连接部推动两侧水平板相互远离的展开，增加防波堤的堤宽，另一方面通过第三连接部增大挡浪板的倾斜角度，实现对长周期波浪的调节；当水箱下降到底部时，带动Π形浮箱下沉，进而增加防波堤整体的吃水深度，增加稳定性。

可选的，第一连接部包括：设置在Π形浮箱凹槽部两侧的滑槽以及设置在水箱两侧与滑槽匹配的滑块，通过改变水箱重力，实现水箱沿滑槽升降运动。

可选的，第二连接部包括：水平滑道、第一限位滑块和第一转板，水平滑道设置在Π形浮箱凹槽部两侧的两个L形浮体两端的底部，第一限位滑块滑动连接在水平滑道内，第一转板一端与第一限位滑块转动连接，另一端与水箱两端侧板转动连接；水平板两端分别嵌入水平滑道，并与第一限位滑块固定连接。

可选的，第一转板两端分别通过铰接座与第一限位滑块和水箱转动连接。

可选的，第三连接部包括：L形滑道和第二限位滑块，两个L形滑道分别固定连接在Π形浮箱迎浪侧两端的上部，包括竖直滑轨与水平滑轨，竖直滑轨与水平滑轨内分别滑动连接有第二限位滑块，挡浪板的四个角端分别与竖直滑轨与水平滑轨内的第二限位滑块转动连接。

可选的，水平滑轨两端内部之间固定设置有导向杆，导向杆上套设有弹簧，第二限位滑块套设在导向杆一端，弹簧的两端分别与第二限位滑块和水平滑轨一端固定连接，第二限位滑块在水平滑轨内滑动，拉伸或压缩弹簧。

可选的，挡浪板通过角度调节机构调节自身倾斜角度，角度调节机构包括：导向轮和拉绳，导向轮固定安装在Π形浮箱靠近挡浪板一侧的L形浮体的两端，拉绳缠绕在导向轮上，一端固定连接在第二限位滑块上，另一端与水箱连接。

可选的，拉绳的另一端通过导向块与水箱滑动连接，水箱上设置有与导向块匹配的竖直导轨。

可选的，水箱上部设置有拨杆，拨杆延伸端位于导向块的正上方，用于防止导向块滑出竖直导轨。

可选的，通过水泵向水箱内注水或向水箱外排水。

有益效果：与现有技术相比，本发明的显著技术效果为：（1）通过将水箱前后两侧的水泵一个设定为抽水水泵，另一个设定为排水水泵，这样当风浪较大时，可以选择启动抽水水泵向水箱内注水，而增加水箱的自重，使其可以带动滑块在滑槽内滑动下移，而这一过程中可以增加装置整体的自重，以增加稳定性，直至滑块与滑槽的下内壁抵触时，水箱就可以带动Π形浮箱进行适当的下沉，而改变Π形浮箱在水面以上的重心，增加稳定性的同时增加浮式防波堤整体的吃水深度以提高对长周期波浪的消波效果；（2）通过在控制水箱沿滑槽滑动下沉时，还会带动转板转动，进而可以推动两侧的水平板互相远离的展开，进而与水有更大的接触范围，即在一定程度上增加了浮式防波堤的堤宽；这样当Π形浮箱受到波浪影响而发生晃动时，展开后的水平板可以通过与水的接触范围的扩大，而增加水平方向上晃动的阻力，而增加稳定性，且增加堤宽在一定程度上也能提高对长周期波浪的消波效果；（3）通过在控制水箱沿滑槽滑动下沉一定位置后，水箱上的拨杆将会与导向块抵触，进而推动其沿导轨滑动下移，而拉动拉绳牵引水平滑轨内的第二限位滑块向靠近Π形浮箱的一侧滑动，进而推动挡浪板的上端带动竖直滑轨内的第二限位滑块在其内滑动上移，进而使得挡浪板可以逐渐的由倾斜状态转动至竖直状态，有效减少上浪现象的发生。此时水平板也处于最大的展开状态，浮式防波堤对波浪的消减能力达到最大；（4）本装置可以灵活的联动调节，可以改变吃水调整重心高度从而增加稳定性，同时还可以调节对长周期波浪消减的能力，大大提升了浮式防波堤应对不同周期波浪的灵活性与稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的仰视结构示意图；

图3为本发明的结构的剖视图；

图4为本发明的Π形浮箱的结构示意图；

图5为本发明的水箱及其上相关结构的示意图；

图6为本发明的L形滑道处相关结构的示意图；

图中：1、Π形浮箱；2、水箱；3、水平板；4、挡浪板；51、滑槽；52、滑块；61、水平滑道；62、第一限位滑块；63、第一转板；64、铰接座；71、L形滑道；72、第二限位滑块；710、竖直滑轨；711、水平滑轨；7110、导向杆；7111、弹簧；81、导向轮；82、拉绳；83、导向块；84、竖直导轨；85、拨杆；86、连接座；9、水泵；10、进排水管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明所述适用于长波的升降式浮式防波堤，包括：Π形浮箱1、水箱2、水平板3和挡浪板4，水箱2通过第一连接部可升降的嵌合在Π形浮箱1的凹槽部，Π形浮箱1凹槽部两侧的两个L形浮体的底部分别通过第二连接部滑动设置一块水平板3，Π形浮箱1的迎浪侧上部通过第三连接部设置角度可调节的挡浪板4；当风浪大时，通过向水箱2内注水，水箱通过第一连接部向下移动，水箱下移过程中一方面通过第一连接部推动两侧水平板相互远离的展开，增加防波堤的堤宽，另一方面通过第二连接部增大挡浪板4的倾斜角度，实现对长周期波浪的调节；当水箱下降到底部时，带动Π形浮箱1下沉，进而增加防波堤整体的吃水深度，增加稳定性。

如图1和图2所示，第一连接部包括：设置在Π形浮箱1凹槽部两侧的滑槽51以及设置在水箱2两侧与滑槽51匹配的滑块52，通过改变水箱重力，滑块52在滑槽51内上下滑动，进而实现水箱2沿滑槽51升降运动。Π形浮箱1凹槽部两端侧壁及中间侧壁均对称设置一组滑槽51，每个滑槽51内均滑动连接有滑块52，各个滑块52之间共同固定连接有水箱2。

如图1至图5所示，第二连接部包括：水平滑道61、第一限位滑块62和第一转板63，水平滑道61设置在Π形浮箱1凹槽部两侧的两个L形浮体两端的底部，每个水平滑道61内均滑动连接有第一限位滑块62，位于凹槽部同一侧的两个第一限位滑块62相互远离的一端均延伸至水平滑道61的外侧，并在延伸端固定安装有铰接座64，水箱2前后端的左右两侧也均固定安装有铰接座64，每个第一限位滑块62上的铰接座64均与相邻的水箱2上的铰接座64之间转动连接有第一转板63。位于凹槽部同一侧的两个第一限位滑块62之间固定连接有水平板3，且水平板3两端分别嵌入水平滑道61。

如图1至图6所示，第三连接部包括：L形滑道71和第二限位滑块72，两个L形滑道71分别固定连接在Π形浮箱1迎浪侧两端的上部，每个L形滑道71均包括竖直滑轨710与水平滑轨711，每个竖直滑轨710与水平滑轨711内均滑动连接有第二限位滑块72，L形滑道71内滑动连接的第二限位滑块72之间转动连接有挡浪板4，具体的，挡浪板4的四个角端分别与竖直滑轨710与水平滑轨711内的第二限位滑块72转动连接。

每个水平滑轨711两端内壁之间固定设置有导向杆7110，导向杆7110上套设有弹簧7111，第二限位滑块72滑动套设在导向杆7110一端，并在水平滑轨711内滑动，弹簧7111的两端分别与第二限位滑块72和水平滑轨711一端内壁固定连接，第二限位滑块72在水平滑轨711内滑动，拉伸或压缩弹簧7111。

第二限位滑块72与水箱2之间设置有调节挡浪板倾斜角度的角度调节机构，角度调节机构包括：导向轮81和拉绳82，导向轮81固定安装在Π形浮箱1靠近挡浪板一侧的两端，拉绳82缠绕在导向轮81上，一端固定连接在第二限位滑块72的连接座86上，另一端与水箱2连接。拉绳82的另一端通过导向块83与水箱2滑动连接，水箱2上设置有与导向块83匹配的竖直导轨84。水箱上部设置有拨杆85，拨杆85延伸端位于导向块83的正上方，用于防止导向块83滑出竖直导轨84。

具体的：Π形浮箱1前后端靠近L形滑道71的一侧均转动连接有导向轮81，Π形浮箱1靠近L形滑道71的一侧还固定连接竖直导轨84且竖直导轨84内限位滑动有导向块83，水箱2的前后两端还均固定连接有拨杆85，拨杆85均延伸在导向块83的正上方，并与导向块83的上端面配合抵触，前后两侧的水平滑轨711内滑动的第二限位滑块72互相远离的一侧均固定连接有连接座86，每个连接座86上均固定连接有拉绳82，而拉绳82的另一端与导向块83固定连接。每个拉绳82均绕过各自一侧的导向轮81与导向块83固定连接。

水箱2的两端面均居中的固定安装有水泵9，水泵9的一端与水箱2贯通连接，而另一端安装有进排水管10。通过将水箱2两端面的水泵分别一个设定为抽水水泵，另一个设定为排水水泵，这样当风浪较大时，可以选择启动抽水水泵向水箱2内注水，而增加水箱2的自重，使其可以带动滑块52在滑槽51内滑动，而这一过程中可以增加装置整体的自重，以增加稳定性，直至滑块52与滑槽51的下内壁抵触时，水箱2就可以带动Π形浮箱1进行适当的下沉，而改变Π形浮箱1在水面以上的重心，以进一步增加稳定性。

每个水平板3的左右两端均与第一限位滑块62固定连接，每个挡浪板4上端的左右两侧均转动连接在左右两侧竖直滑轨710的第二限位滑块72互相靠近的一端，而挡浪板4下端的左右两侧均转动连接在左右两侧水平滑轨711的第二限位滑块72互相靠近的一端。在控制水箱2沿滑槽51滑动下沉时，还会带动第一转板63转动，进而可以推动前后两侧的水平板3互相远离的展开，进而与水有更大的接触范围，这样当Π形浮箱1受到波浪影响而发生晃动时，展开后的水平板3可以通过与水的接触范围的扩大，而增加水平方向上晃动的阻力，而增加稳定性。

通过控制水箱2沿滑槽滑动下沉一定位置后，会推动导向块83沿竖直导轨84滑动下移，而拉动拉绳82牵引水平滑轨711内的第二限位滑块72向靠近Π形浮箱1的一侧滑动，进而推动挡浪板4的上端带动竖直滑轨710内的第二限位滑块72在其内滑动上移，进而使得挡浪板4可以逐渐的由倾斜状态转动至竖直状态，此时其对波浪的消减最强，同时此时的水平板3也处于最大的展开状态，可以获得最大的阻力，而对波浪进行消减。

本装置可以通过水箱的升降联动调节浮式防波堤的吃水、堤宽和挡浪板的角度，在增加稳定性的同时增强对不同波浪的消减能力，大大的提升了浮式防波堤的灵活性与稳定性。

Claims (5)

1.一种适用于长波的升降式浮式防波堤，其特征在于，包括：Π形浮箱（1）、水箱（2）、水平板（3）和挡浪板（4），水箱（2）通过第一连接部可升降的嵌合在Π形浮箱（1）的凹槽部，Π形浮箱（1）凹槽部两侧的两个L形浮体的底部分别通过第二连接部滑动设置一块水平板（3），Π形浮箱（1）的迎浪侧上部通过第三连接部设置角度可调节的挡浪板（4）；当风浪大时，通过向水箱（2）内注水，水箱通过第一连接部向下移动，水箱下移过程中一方面通过第二连接部推动两侧水平板相互远离的展开，增加防波堤的堤宽，另一方面通过第三连接部增大挡浪板（4）的倾斜角度，实现对长周期波浪的调节；当水箱下降到底部时，带动Π形浮箱（1）下沉，进而增加防波堤整体的吃水深度，增加稳定性；

第一连接部包括：设置在Π形浮箱（1）凹槽部两侧的滑槽（51）以及设置在水箱（2）两侧与滑槽（51）匹配的滑块（52），通过改变水箱重力，实现水箱（2）沿滑槽（51）升降运动；

第二连接部包括：水平滑道（61）、第一限位滑块（62）和第一转板（63），水平滑道（61）设置在Π形浮箱（1）凹槽部两侧的两个L形浮体两端的底部，第一限位滑块（62）滑动连接在水平滑道（61）内，第一转板（63）一端与第一限位滑块（62）转动连接，另一端与水箱两端侧板转动连接；水平板（3）两端分别嵌入水平滑道（61），并与第一限位滑块（62）固定连接；

第三连接部包括：L形滑道（71）和第二限位滑块（72），两个L形滑道（71）分别固定连接在Π形浮箱（1）迎浪侧两端的上部，L形滑道包括竖直滑轨（710）与水平滑轨（711），竖直滑轨（710）与水平滑轨（711）内分别滑动连接有第二限位滑块（72），挡浪板（4）的四个角端分别与竖直滑轨（710）、水平滑轨（711）内的第二限位滑块（72）转动连接；

水平滑轨（711）两端内部之间固定设置有导向杆（7110），导向杆（7110）上套设有弹簧（7111），第二限位滑块（72）套设在导向杆（7110）一端，弹簧（7111）的两端分别与第二限位滑块（72）和水平滑轨（711）一端固定连接，第二限位滑块（72）在水平滑轨（711）内滑动，拉伸或压缩弹簧（7111）；

挡浪板（4）通过角度调节机构调节自身倾斜角度，角度调节机构包括：导向轮（81）和拉绳（82），导向轮（81）固定安装在Π形浮箱（1）靠近挡浪板一侧的L形浮体的两端，拉绳（82）缠绕在导向轮（81）上，拉绳一端固定连接在水平滑轨内的第二限位滑块（72）上，另一端与水箱（2）连接。

2.根据权利要求1所述的适用于长波的升降式浮式防波堤，其特征在于，第一转板（63）两端分别通过铰接座（64）与第一限位滑块（62）和水箱转动连接。

3.根据权利要求1所述的适用于长波的升降式浮式防波堤，其特征在于，拉绳（82）的另一端通过导向块（83）与水箱（2）滑动连接，水箱（2）上设置有与导向块（83）匹配的竖直导轨（84）。

4.根据权利要求3所述的适用于长波的升降式浮式防波堤，其特征在于，水箱上部设置有拨杆（85），拨杆（85）延伸端位于导向块（83）的正上方，用于防止导向块（83）滑出竖直导轨（84）。

5.根据权利要求1所述的适用于长波的升降式浮式防波堤，其特征在于，通过水泵（9）向水箱（2）内注水或向水箱（2）外排水。