CN208568231U - 一种具有可调节升降机构的整体式摇板造波机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有可调节升降机构的整体式摇板造波机，包括垂直放置的支架(1)，所述支架(1)的顶部具有水平分布的安装框架(30)；所述支架(1)下部连接有推波板(7)；所述安装框架(30)的前后两端分别连接有第二框架(5)和第一框架(2)；所述第二框架(5)和第一框架(2)固定设置在水槽(100)上；推波板(7)位于水槽里面；所述安装框架(30)上设置有一个可调节升降机构，所述可调节升降机构用于驱动所述支架(1)进行垂直方向的移动。本实用新型可在造波的基础上实现升降功能，灵活地改变推波板在水中的浸深，增强造波机的整体造波效果，提升造波效率，能够灵活地满足用户对较高波高的波浪的造波要求。

Description

一种具有可调节升降机构的整体式摇板造波机

技术领域

本实用新型涉及造波技术领域，特别是涉及一种具有可调节升降机构的摇板式造波机。

背景技术

目前，造波是一项重要的试验技术，在船舶、港口、海岸工程、海洋工程等领域占有重要的位置。

其中，造波机作为一种能够在实验水池中人为造出各种波浪,对船舶、港工、波浪发电装置等进行模拟试验的专用设备,是室内模拟海洋环境中不可缺少的装置。目前，通过在波浪水槽内，利用造波机模拟规则波或不规则波，从而进行模型试验,是港口工程和波浪能开发装置设计的主要依据。

此外，造波机也是水工实验室里常用的一种模拟自然情况下波浪状态的实验设备。科研人员可以通过模拟波浪，并对其模拟的数据进行分析研究，得到与现实情况下基本吻合的实验结论，从而避免到实际环境中勘测的诸多不便，节约了时间和经费，减少了作业风险，并且能模拟很多自然界中特定的风浪形式，避免等待该现象的时间周期，对研究工作有很大的帮助，是科研的重要手段之一。

但是，现有的造波机，其在安装后，其具有的推波板的位置和高度固定，无法改变推波板在水中的浸深，因此，其造波效果单一，造波效率不高，并且无法灵活地满足用户对较高波高的波浪的造波要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种具有可调节升降机构的整体式摇板造波机，其可以在造波的基础上实现升降功能，灵活地改变推波板在水中的浸深，增强造波机的整体造波效果，提升造波效率，能够灵活地满足用户对较高波高的波浪的造波要求，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本实用新型提供了一种具有可调节升降机构的造波机，包括垂直放置的支架，所述支架的顶部具有水平分布的安装框架；

所述支架下部连接有推波板；

所述安装框架的前后两端分别连接有第二框架和第一框架；

所述第二框架和第一框架固定设置在需要造波的、预先存储有水的水槽上；

所述推波板位于所述水槽里面；

所述安装框架上设置有一个可调节升降机构，所述可调节升降机构用于驱动所述支架以及安装框架焊接而成的整体进行垂直方向的移动。

其中，所述推波板的下端与所述支架的底部相铰接，所述推波板的上端与一个驱动电机的驱动输出轴联动连接。

其中，所述推波板的下端与第一铰支座的上端固定连接，所述第一铰支座的下端与第二铰支座的上端相铰接，所述第二铰支座的下端与所述支架的底部固定连接。

其中，所述安装框架前部左右两端分别贯穿通过一个第一螺杆，所述第一螺杆的上下两端与第二框架固定连接；

所述安装框架后部左右两端分别贯穿通过一个第二螺杆，所述第二螺杆的上下两端与第一框架固定连接。

其中，所述可调节升降机构具体包括：所述安装框架的后部还间隔安装有第一联轴器和第二联轴器，所述第一联轴器位于第二联轴器的左边；

所述驱动电机的驱动输出轴通过所述第一联轴器与第二转轴相连接；

所述第二转轴的前端外壁固定设置有第一啮合齿轮；

所述第一啮合齿轮与第二啮合齿轮相啮合；

所述第二啮合齿轮安装在一个滚珠丝杠的后端；

所述滚珠丝杠固定设置在所述安装框架上；

所述滚珠丝杠上的螺母副与一个横向分布的滑动板相连接；

所述滑动板通过一个鱼眼轴承与所述推波板的上端相连接。

其中，所述滚珠丝杠的左右两边还分别具有一根纵向分布的直线导轨，所述直线导轨的一端固定连接所述安装框架，另一端贯穿通过所述滑动板顶部的滑块后固定连接所述安装框架。

其中，所述鱼眼轴承的上端与所述滑动板的底部相铰接，所述鱼眼轴承的下端与一个光轴相铰接，所述光轴的左右两端分别通过一个轴支座与所述推波板的顶部固定连接。

其中，所述滚珠丝杠的最后端通过第二联轴器与一个蜗杆相连接；

所述蜗杆与一个蜗轮相啮合；

所述蜗轮固定在横向分布的第一转轴的外壁；

所述第一转轴的两端固定在所述安装框架上；

所述第一转轴的外壁上还固定设置有一个第三啮合齿轮；

所述第一框架在位于第三啮合齿轮正后方的位置设置有一个垂直分布的齿条架；

所述齿条架在朝向所述第三啮合齿轮的侧面上设置有齿条；

所述第三啮合齿轮与齿条相啮合。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种具有可调节升降机构的整体式摇板造波机，其可以在造波的基础上实现升降功能，灵活地改变推波板在水中的浸深，增强造波机的整体造波效果，提升造波效率，能够灵活地满足用户对较高波高的波浪的造波要求，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。

对于本实用新型提供的具有可调节升降机构的整体式摇板造波机，其可以模拟更高波高的波浪，更方便地提供数值更广的试验参数，能够更好地满足对波浪的造波试验需求。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种具有可调节升降机构的整体式摇板造波机的立体结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种具有可调节升降机构的整体式摇板造波机的正视图；

图3为本实用新型提供的一种具有可调节升降机构的整体式摇板造波机的右视图；

图4为本实用新型提供的一种具有可调节升降机构的整体式摇板造波机的俯视图；

图5为本实用新型提供的一种具有可调节升降机构的整体式摇板造波机安装在实验水槽时的一种连接状态示意图；

图中：100为实验水槽；1为支架；2为第一框架；30为安装框架，41 为第一联轴器，42为第二联轴器；5为第二框架；6为鱼眼轴承；7为推波板；8为第一铰支座；9为第二铰支座；

101为第一螺杆，102为第二螺杆；

11为第一啮合齿轮；12为齿条；13为第二啮合齿轮；14为轴支座；15 为光轴；16为整体式轴承座；17为第一转轴；18为蜗杆；19为蜗轮；20 为第三啮合齿轮；21为滑块；22为滑动板；23为直线导轨；24为滚珠丝杠； 25为第二转轴。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1至图5，本实用新型提供了一种具有可调节升降机构的整体式摇板造波机，包括垂直放置的支架1，所述支架1的顶部具有水平分布的安装框架30；

所述支架1下部连接有推波板7；

所述安装框架30的前后两端分别连接有第二框架5和第一框架2；

所述第二框架5和第一框架2固定设置在需要造波的、预先存储有水的水槽100上；

所述推波板7位于所述水槽100里面；

所述安装框架30上设置有一个可调节升降机构，所述可调节升降机构用于驱动所述支架1以及安装框架30焊接而成的整体进行垂直方向的移动。

在本实用新型中，具体实现上，所述第二框架5和第一框架2可以通过螺栓固定在水槽100上。

在本实用新型中，具体实现上，所述推波板7的下端与所述支架1的底部相铰接，所述推波板7的上端与一个驱动电机的驱动输出轴联动连接，在驱动电机的驱动下，进行前后的直线反复运动，即摆动，从而实现造波。

具体实现上，所述推波板7的下端与第一铰支座8的上端固定连接，所述第一铰支座8的下端与第二铰支座9的上端相铰接，所述第二铰支座9的下端与所述支架1的底部固定连接。

在本实用新型中，具体实现上，所述安装框架30前部左右两端分别贯穿通过一个第一螺杆101，所述第一螺杆101的上下两端与第二框架5固定连接；

所述安装框架30后部左右两端分别贯穿通过一个第二螺杆102，所述第二螺杆102的上下两端与第一框架2固定连接。

需要说明的是，此时，第一螺杆101和第二螺杆102起到导向作用，当有外力推动支架1以及安装框架30焊接而成的整体进行垂直方向移动时，它们可以对安装框架进行限位和导向，保证移动的稳定和可靠。

在本实用新型中，具体实现上，所述可调节升降机构具体包括：

所述安装框架30的后部还间隔安装有第一联轴器41和第二联轴器42，所述第一联轴器41位于第二联轴器42的左边；

所述驱动电机的驱动输出轴通过所述第一联轴器41与第二转轴25相连接；

所述第二转轴25的前端外壁固定设置有第一啮合齿轮11；

所述第一啮合齿轮11与第二啮合齿轮13相啮合；

所述第二啮合齿轮13安装在一个滚珠丝杠24的后端；

所述滚珠丝杠24固定设置在所述安装框架30上；

所述滚珠丝杠24上的螺母副与一个横向分布的滑动板22相连接；

所述滑动板22通过一个鱼眼轴承6与所述推波板7的上端相连接。

因此，通过驱动电机的转动，带动第二转轴25转动，同时，借助第一啮合齿轮11和第二啮合齿轮13之间的啮合，带动滚珠丝杠24转动，滚珠丝杠24的螺母副与滑动板22相连，从而，能够将滚珠丝杠24的转动转化为滑动板22在前后方向的直线往复运动。同时，由于滑动板22与推波板 7之间采用鱼眼轴承6进行连接的方式，能够将滑动板22在前后方向的直线往复运动，进一步转化为推波板7的摆动，最终实现造波。

因此，对于本实用新型，在驱动电机工作时，能够实现推波板的摆动，达到造波的效果。

具体实现上，所述滚珠丝杠24的左右两边还分别具有一根纵向分布的直线导轨23，所述直线导轨23的一端固定连接所述安装框架30，另一端贯穿通过所述滑动板22顶部的滑块21后固定连接所述安装框架30，因此，通过直线导轨23的作用，可以使得滑动板22在进行前后方向的直线往复运动时，移动更加平稳、可靠，延长本实用新型的整体使用寿命。

具体实现上，所述鱼眼轴承6的上端与所述滑动板22的底部相铰接，所述鱼眼轴承6的下端与一个光轴15(即作为连接轴使用)相铰接，所述光轴15的左右两端分别通过一个轴支座14与所述推波板7的顶部固定连接。

具体实现上，所述滚珠丝杠24的最后端通过第二联轴器42与一个蜗杆 18相连接；

所述蜗杆18与一个蜗轮19相啮合；

所述蜗轮19固定在横向分布的第一转轴17的外壁；

所述第一转轴17的两端固定在所述安装框架30上(分别通过整体式轴承座16)；

所述第一转轴17的外壁上还固定设置有一个第三啮合齿轮20；

所述第一框架2在位于第三啮合齿轮20正后方的位置设置有一个垂直分布的齿条架120；

所述齿条架120在朝向所述第三啮合齿轮20的侧面上设置有齿条12；

所述第三啮合齿轮20与齿条12相啮合。

因此，需要说明的是，对于本实用新型，其具有的可调节升降机构，采用蜗轮19与蜗杆18、齿轮20与齿条12相结合的方式，可以实现升降过程的自锁，保障了升降过程的安全。

具体实现上，为实现支架1的升降，本实用新型，通过第二联轴器42 将滚珠丝杠24与蜗杆18连接，从而带动蜗轮19、蜗杆18转动；由于蜗轮19与齿轮20通过键槽连接固定在同一个转轴(即第一转轴17)上，蜗轮19转动，从而带动第三啮合齿轮20转动，齿条12通过螺栓连接固定在齿条架120上，同时，齿条架120通过螺栓固定在第一框架2上，因此，通过第三啮合齿轮20与齿条12的啮合配合，可以使得第三啮合齿轮20 沿着齿条12在齿条架120上垂直移动，从而可以使得安装框架30以及其整体的支架1，能够通在垂直(即竖直)方向进行直线运动。

因此，对于本实用新型，其是一种整体式摇板式造波机，通过单个驱动电机，既实现了常见摇板式造波装置的造波功能，又在此基础上实现了造波装置在竖直方向的直线运动，结构简单、紧凑，操作方便，安装便捷，整体性好，便于拆卸和组装，在操作简单的同时又实现了更多方面的改变造波试验参数，具有可在造波的基础上实现升降，更方便地改变浸深等实验参数的优点。

在本实用新型中，具体实现上，所述支架1采用不锈钢方管焊接而成。所述推波板7采用不锈钢板和不锈钢方管焊接而成。所述第一框架2和第二框架5采用不锈钢方管焊接而成。

与现有技术相比较，本实用新型具有以下的有益效果：

1、对于本实用新型，其可以通过一个驱动电机，借助一对啮合齿轮和联轴器，即可以实现驱动第一转轴17和第二转轴25的运动；

2、对于本实用新型，其通过将蜗轮、蜗杆与齿轮、齿条配合，实现支架升降过程的自锁，提高了装置的安全性能；

3、由于支架通过纵向分布的直线导轨以及第一螺杆、第二螺杆实现其在第一框架、第二框架上的相对连接，在升降的同时，螺杆和螺栓的连接方式，能承担一部分装置的自重，降低了齿轮和齿条接触面上的接触应力，有利于提高装置的使用寿命；

4、对于本实用新型，齿条12通过螺栓固定在齿条架120上，在升降过程中，齿条相对于已有固定装置静止，通过第三啮合齿轮20与齿条12的啮合，来实现整个造波支架的移动；

5、对于本实用新型，其在滑动板22与推波板7的连接处，采用了鱼眼轴承的连接方式，可以更好的调整摇板摆角；

6、本实用新型还可以在推波板的一侧增加了不锈钢方管，能够减少推波板在推波时的变形，使实验数据更准确。

7、本实用新型在常规的摇板式造波装置的基础上，增加了一套升降装置，可在造波的同时，实现造波装置在竖直方向的直线运动，在实际水深不易改变的情况下，可通过升降装置的工作改变推波板的浸深，更方便了造波参数的改变；

8、本实用新型采用一对啮合齿轮与蜗轮蜗杆相结合，蜗轮蜗杆实现了滚珠丝杠与升降装置同轴，一对啮合齿轮以及联轴器的应用实现了一个电机控制两个轴，当联轴器连接时，本装置可在造波的同时实现升降，当联轴器断开时，本装置仅进行造波工作；

9、本实用新型中升降机构的拆卸和组装，不会影响对造波装置的造波要求，升降装置的工作并不影响造波装置的工作和造波质量，可根据研究要求不同改变装置的功能。

综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种具有可调节升降机构的整体式摇板造波机，其可以在造波的基础上实现升降功能，灵活地改变推波板在水中的浸深，增强造波机的整体造波效果，提升造波效率，能够灵活地满足用户对较高波高的波浪的造波要求，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。

对于本实用新型提供的具有可调节升降机构的整体式摇板造波机，其可以模拟更高波高的波浪，更方便地提供数值更广的试验参数，能够更好地满足对波浪的造波试验需求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有可调节升降机构的整体式摇板造波机，其特征在于，包括垂直放置的支架(1)，所述支架(1)的顶部具有水平分布的安装框架(30)；

所述支架(1)下部连接有推波板(7)；

所述安装框架(30)的前后两端分别连接有第二框架(5)和第一框架(2)；

所述第二框架(5)和第一框架(2)固定设置在需要造波的、预先存储有水的水槽(100)上；

所述推波板(7)位于所述水槽(100)里面；

所述安装框架(30)上设置有一个可调节升降机构，所述可调节升降机构用于驱动所述支架(1)以及安装框架(30)焊接而成的整体进行垂直方向的移动。

2.如权利要求1所述的整体式摇板造波机，其特征在于，所述推波板(7)的下端与所述支架(1)的底部相铰接，所述推波板(7)的上端与一个驱动电机的驱动输出轴联动连接。

3.如权利要求2所述的整体式摇板造波机，其特征在于，所述推波板(7)的下端与第一铰支座(8)的上端固定连接，所述第一铰支座(8)的下端与第二铰支座(9)的上端相铰接，所述第二铰支座(9)的下端与所述支架(1)的底部固定连接。

4.如权利要求2所述的整体式摇板造波机，其特征在于，所述安装框架(30)前部左右两端分别贯穿通过一个第一螺杆(101)，所述第一螺杆(101)的上下两端与第二框架(5)固定连接；

所述安装框架(30)后部左右两端分别贯穿通过一个第二螺杆(102)，所述第二螺杆(102)的上下两端与第一框架(2)固定连接。

5.如权利要求2所述的整体式摇板造波机，其特征在于，所述可调节升降机构具体包括：所述安装框架(30)的后部还间隔安装有第一联轴器(41)和第二联轴器(42)，所述第一联轴器(41)位于第二联轴器(42)的左边；

所述驱动电机的驱动输出轴通过所述第一联轴器(41)与第二转轴(25)相连接；

所述第二转轴(25)的前端外壁固定设置有第一啮合齿轮(11)；

所述第一啮合齿轮(11)与第二啮合齿轮(13)相啮合；

所述第二啮合齿轮(13)安装在一个滚珠丝杠(24)的后端；

所述滚珠丝杠(24)固定设置在所述安装框架(30)上；

所述滚珠丝杠(24)上的螺母副与一个横向分布的滑动板(22)相连接；

所述滑动板(22)通过一个鱼眼轴承(6)与所述推波板(7)的上端相连接。

6.如权利要求5所述的整体式摇板造波机，其特征在于，所述滚珠丝杠(24)的左右两边还分别具有一根纵向分布的直线导轨(23)，所述直线导轨(23)的一端固定连接所述安装框架(30)，另一端贯穿通过所述滑动板(22)顶部的滑块(21)后固定连接所述安装框架(30)。

7.如权利要求5所述的整体式摇板造波机，其特征在于，所述鱼眼轴承(6)的上端与所述滑动板(22)的底部相铰接，所述鱼眼轴承(6)的下端与一个光轴(15)相铰接，所述光轴(15)的左右两端分别通过一个轴支座(14)与所述推波板(7)的顶部固定连接。

8.如权利要求5至7中任一项所述的整体式摇板造波机，其特征在于，所述滚珠丝杠(24)的最后端通过第二联轴器(42)与一个蜗杆(18)相连接；

所述蜗杆(18)与一个蜗轮(19)相啮合；

所述蜗轮(19)固定在横向分布的第一转轴(17)的外壁；

所述第一转轴(17)的两端固定在所述安装框架(30)上；

所述第一转轴(17)的外壁上还固定设置有一个第三啮合齿轮(20)；

所述第一框架(2)在位于第三啮合齿轮(20)正后方的位置设置有一个垂直分布的齿条架(120)；

所述齿条架(120)在朝向所述第三啮合齿轮(20)的侧面上设置有齿条(12)；

所述第三啮合齿轮(20)与齿条(12)相啮合。