CN209992345U - 一种可拆卸式沉积模拟活动底板装置及沉积模拟底板系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可拆卸式沉积模拟活动底板装置及沉积模拟底板系统，所述可拆卸式沉积模拟活动底板装置包括主动升降机构、被动升降机构和连接组件；所述主动升降机构通过所述连接组件与所述被动升降机构连接，且所述主动升降机构与所述连接组件滑动连接，所述被动升降机与所述连接组件铰接。本实用新型方案解决了现有技术中胶皮连接效果不佳的问题，并能通过控制部分活动底板达到整个活动底板系统的进行升降变化的效果，显著降低了控制活动底板的复杂程度。

Description

一种可拆卸式沉积模拟活动底板装置及沉积模拟底板系统

技术领域

本实用新型涉及沉积模拟领域，特别是一种可拆卸式沉积模拟活动底板装置及沉积模拟底板系统。

背景技术

沉积模拟实验是通过试验装置模拟自然界沉积体的发育过程，进行沉积模拟实验所需的实验装置主要包括水池、底板系统、检测系统、加沙系统等，其中底板系统使最关键的装置之一。目前国内外现有的底板系统分为固定底板和活动底板两类，固定底板成本低廉，但仅能模拟单一的底形；而活动底板可以反复使用，同时能够模拟出隆起、坳陷等多种底形，特别是能在沉积过程中模拟出底形状况的变化，应场景更加广泛，但成本较高且控制较为复杂。

长江大学的CNPC湖盆沉积模拟实验室的活动底板由四块正方形钢制地板构成，底板之间用胶皮连接，每块底板由四个丝杆升降机控制其向不同方向倾斜，以模拟出各种不同的沉积底形；然而采用胶皮连接底板的方式，胶皮连接处的支撑效果并不理想，易发生形变，当底板形貌形成后用水流对底板上的泥沙进行冲刷时，泥沙易从胶皮的侧面漏出，落入底板下方，使实验难以得到预期的冲刷效果。

Utrecht大学的Eurotank实验室的活动底板由若干正六边形的塑料块体构成，每个块体正中央被一根主轴刺穿，每根主轴通过下部的机械装置可上下移动，以模拟出各种不同的沉积底形；但这种活动底板系统需要对每个底板分别进行控制才能达到预设效果，控制起来较为繁复。

故需要提出一种新的沉积模拟活动底板方案用于解决现有技术中存在的诸多问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种可拆卸式沉积模拟活动底板装置及沉降模拟底板系统，用于解决现有技术中胶皮连接效果不佳、以及多活动底板控制繁复的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了第一种解决方案：一种可拆卸式沉积模拟活动底板装置包括主动升降机构、被动升降机构和连接组件；主动升降机构通过连接组件与被动升降机构连接，且主动升降机构与连接组件滑动连接，被动升降机与连接组件铰接。

其中，连接组件包括遮挡板和两个滑块，两个滑块平行设置并铰接于遮挡板的相邻两角处，且遮挡板通过两个滑块与主动升降机构滑动连接。

其中，主动升降机构包括第一活动底板和若干第一液压柱，被动升降机构包括第二活动底板和若干第二液压柱；第一液压柱垂直设置于第一活动底板的底部，第二液压柱垂直设置于第二活动底板的底部。

其中，主动升降机构还包括两条平行设置的滑槽、四个挡板组件以及两个阻挡条；两条滑槽设置于第一活动底板远离第一液压柱的一侧表面上，且两个滑块分别通过两个滑槽与第一活动底板滑动连接；挡板组件均设置于第一活动底板的侧面上，并位于滑槽的端部处，用于阻挡滑块从滑槽中脱出；两个阻挡条均垂直设置于第一活动底板远离第一液压柱的一侧表面上，且阻挡条位于两条滑槽之间并与滑槽平行。

其中，挡板组件包括螺纹孔、主挡板和挡板转轴；挡板转轴竖直设置于第一活动底板的侧面上，主挡板与挡板转轴转动连接，主挡板上具有通孔，且主挡板绕挡板转轴转动后，主挡板上的通孔与位于第一活动底板的侧面上的螺纹孔相对应。

其中，滑块截面为“工”字形结构，且滑槽的形状限制滑块由竖直方向脱离第一活动底板。

其中，遮挡板为刚性板材。

其中，遮挡板远离两个滑块的一边与第二活动底板的一边铰接。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了第二种解决方案：一种沉积模拟底板系统包括四个主动升降机构、五个被动升降机构和复数个连接组件，主动升降机构与被动升降机构以九宫格的方式相互交替排布，且相邻主动升降机构与被动升降机构之间通过连接组件连接。

其中，相邻主动升降机构、被动升降机构和连接组件构成可拆卸式沉积模拟活动底板装置，且可拆卸式沉积模拟活动底板装置为前述第一种解决方案中任一可拆卸式沉积模拟活动底板装置。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型提供可拆卸式沉积模拟活动底板装置及沉降模拟底板系统，解决现有技术中胶皮连接效果不佳的问题，并能通过控制部分活动底板达到整个活动底板系统的进行升降变化的效果，显著降低了控制活动底板的复杂程度。

附图说明

图1是本实用新型的可拆卸式沉积模拟活动底板装置一实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型的可拆卸式沉积模拟活动底板装置一实施方式中第一液压柱的截面示意图；

图3是本实用新型的可拆卸式沉积模拟活动底板装置一实施方式中挡板组件锁紧状态下的示意图；

图4是本实用新型的可拆卸式沉积模拟活动底板装置一实施方式中挡板组件打开状态下的示意图；

图5是图3中沿B-B方向的截面示意图；

图6是本实用新型的沉积模拟底板系统一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，均属于本实用新型保护的范围。

对于本实用新型提供了第一种解决方案，请参阅图1，图1是本实用新型的可拆卸式沉积模拟活动底板装置一实施方式的结构示意图，本实用新型中的可拆卸式沉积模拟活动底板装置包括主动升降机构1、被动升降机构2和连接组件3；主动升降机构1通过连接组件3与被动升降机构2连接，且主动升降机构1与连接组件3滑动连接，被动升降机2与连接组件3铰接。

具体地，对本实施方式中可拆卸式沉积模拟活动底板装置的各个组成部分进行详细阐述。主动升降机构1包括若干第一液压柱11、第一活动底板12、两条平行设置的滑槽13、四个挡板组件14和两个平行设置的阻挡条15，被动升降机构2包括若干第二液压柱21和第二活动底板22；第一液压柱11垂直设置于第一活动底板12的底部，第二液压柱21垂直设置于第二活动底板22的底部，两条滑槽13和两个阻挡条15均互相平行设置于第一活动底板12远离第一液压柱11的一侧表面上，且两个阻挡条15位于两条滑槽13之间，挡板组件14均设置于所述第一活动底板12的侧面上，并位于滑槽13的端部处；第一液压柱11和第二液压柱21均可在竖直方向上进行位移，并分别带动第一活动底板12和第二活动底板22也在竖直方向上进行位移，但进行沉积模拟实验时只直接控制第一液压柱11的升降位移状态，而并不直接控制第二液压柱21的升降位移状态；本实施方式中，若干第一液压柱11具体为四根液压柱并对第一活动底板12起到支撑作用，若干第二液压柱21具体为两根液压柱并对第二活动底板22起到支撑作用，在其他实施方式中，第一液压柱11和第二液压柱21的具体数目可根据实际情况进行选择，在此不作限定。此外，在进行沉积模拟实验时，第一活动底板12和第二活动底板22的上部均设置有毛毡，第二活动底板22上部的毛毡位于两个阻挡条15之间，目的在于提高泥沙在活动底板上的附着力，防止泥沙从活动底板与连接组件之间的缝隙处渗漏，同时亦可防止泥沙对滑槽13处造成堵塞；两个阻挡条15的垂直高度可依所加入的泥沙量进行适应性调节，在此不作限定。

请参阅图2，图2是本实用新型的可拆卸式沉积模拟活动底板装置一实施方式中第一液压柱的截面示意图，本实施方式中第一液压柱11包括第一密封活塞111、第一活塞杆112、支撑板113、密封套件114、限位板115、第二密封活塞116、第二活塞杆117和液压管118，其中仅支撑板113位于液压管118外部，其他组成部分均设置于液压管118内部，支撑板113与第一活动底板12连接并起到支撑作用；在液压管118一端，第一活塞杆112两端分别同第一密封活塞111和支撑板113垂直固定连接，密封套件114嵌套于第一活塞杆112上并填充于第一活塞杆112和液压管118之间，用于密封，限位板115嵌套于第一活塞杆112上，且设置于密封套件114远离支撑板113的一端，作用在于防止第一密封活塞111脱出；在液压管118另一端，第二密封活塞116与第二活塞杆117垂直连接；第一密封活塞111和第二密封活塞116之间填充有轻质油等液体，在工作时，通过控制第二活塞杆117的推进程度，从而推动第一活塞杆112进行升降运动，由第一活塞杆112带动第一活动底板12进行升降运动，由此实现了主动升降机构1的升降控制过程，在其他实施方式中也可采用其他升降驱动方式，在此不作限定。本实施方式中，液压管118采用钢管，且第一液压柱11与第二液压柱21均具有相同的结构，但在实际实验过程中，仅对第一液压柱11的高度进行直接调控操作，而对第二液压柱21不进行直接调控。

连接组件3包括遮挡板31和两个滑块32，遮挡板31上两条平行的边中，遮挡板31其中一条边的两角处分别与两个滑块32铰接，且两个滑块32平行设置，同时两个滑块32与两条滑槽13滑动连接；遮挡板31另一条边与第二活动底板22的紧邻边铰接。本实施方式中，遮挡板31为刚性板材，优选钢板作为遮挡板31，其优势在于，当有大量泥沙冲刷至第一活动底板12和第二活动底板22之间时，刚性的遮挡板31能起到较好的支撑作用，不会发生形变使泥沙从侧边渗漏。

具体地，对滑槽13端部处的结构进行详述，请参阅图3～5，图3是本实用新型的可拆卸式沉积模拟活动底板装置一实施方式中挡板组件锁紧状态下的示意图，图4是本实用新型的可拆卸式沉积模拟活动底板装置一实施方式中挡板组件打开状态下的示意图，图5是图3中沿B-B方向的截面示意图。本实施方式中，挡板组件14包括螺纹孔14a、主挡板14b和挡板转轴14c；螺纹孔14a垂直设置于第一活动底板12的侧面上，挡板转轴14c竖直设置于第一活动底板12的同一侧面上，主挡板14b与挡板转轴14c转动连接，主挡板14b上具有通孔，且主挡板14b绕挡板转轴14c转动后，主挡板14b上的通孔与螺纹孔14a相对应，并通过螺钉依次穿过主挡板14b上的通孔和螺纹孔14a由此将主挡板14b锁住，使主挡板14b挡住滑槽13的端部，从而限制滑块32在滑槽13中滑动时由水平方向脱出；滑块32截面为“工”字形结构，滑槽13与滑块32的形状和尺寸相适应，而滑槽13的将滑块32的“工”字形结构下部限制住，即滑槽13的形状限制滑块32由竖直方向脱离第一活动底板12，在其他实施方式中也可实际情况，选用具有类似功能的滑动连接方式，在此不作限定。此外，连接组件3与主动升降机构1之间也可以通过取出螺钉来完成拆卸过程；通过上述安装和拆卸方法，使连接组件3与主动升降机构1能够自由地按需拼接，大大提高了各组成结构之间的装卸自由度。

进一步地，结合上述关于可拆卸式沉积模拟活动底板装置的结构描述，对其工作原理进行详细阐述。沉积模拟实验开始前，完成可拆卸式沉积模拟活动底板装置的安装过程，此时主动升降机构1、被动升降机构2处于水平平行状态，在第一活动底板12和第二活动底板22的上部铺设毛毡，第二活动底板22上部的毛毡设置于两个阻挡条15之间，随后在毛毡上均匀铺设泥土；进行沉积模拟实验时，人工控制第一液压柱11向下位移，并带动第一活动底板12同步下降，此时第一活动底板12与遮挡板31之间开始产生倾角，使两个滑块32在滑槽13的约束下，开始向靠近被动升降机构2的方向运动；当滑块32运动至一定位置时，及遮挡板31达到一定角度后，遮挡板31开始带动第二活动底板22向下运动，由此实现了主动升降机构带动被动升降机构进行位置变化的过程；此外，主动升降机构带动被动升降机构上升的过程与上述下降过程类似，在此不做赘述。

区别于现有技术的情况，本实用新型提供一种可拆卸式沉积模拟活动底板装置，解决现有技术中胶皮连接效果不佳的问题，并能通过控制部分活动底板达到整个活动底板装置进行升降变化的效果，显著降低了控制活动底板的复杂程度。

本实用新型提供了第二种解决方案，请参阅图6，图6是本实用新型的沉积模拟底板系统一实施方式的结构示意图，该沉积模拟底板系统包括四个主动升降机构、五个被动升降机构和复数个连接组件，主动升降机构与被动升降机构以九宫格的方式相互交替排布，具体地，主动升降机构按顺时针方向依次为1a、1b、1c和1d，被动升降机构按顺时针方向依次为2a、2b、2c、2d和2e，相邻主动升降机构与被动升降机构之间通过连接组件连接；相邻的一个主动升降机构、一个被动升降机构和两者之间的连接组件构成一个可拆卸式沉积模拟活动底板装置，该可拆卸式沉积模拟活动底板装置即为前述第一种解决方案中的可拆卸式沉积模拟活动底板装置，在此不做赘述。使用该沉积模拟底板系统进行沉积模拟实验时，通过直接调节主动升降机构1a、1b、1c和1d的位移状况即可同时带动被动升降机构2a、2b、2c、2d和2e也进行位移变化，仅通过控制部分活动底板就可以达到整个活动底板系统进行位移变化的效果，无需对每个活动底板进行分别控制，降低了控制活动底板系统的复杂程度，减少了人工操作，提高了实验工作效率。在其他实施方式中，可以对沉积模拟底板系统中主动升降机构和被动升降机构的排布方式进行适应性调整，亦可对控制运动的若干液压柱做进一步整体控制系统的设置，在此不作限定。

区别于现有技术的情况，本实用新型提供一种沉降模拟底板系统，能通过控制部分活动底板达到整个活动底板系统的进行升降变化的效果，显著降低了控制活动底板的复杂程度。

需要说明的是，以上各实施例均属于同一实用新型构思，各实施例的描述各有侧重，在个别实施例中描述未详尽之处，可参考其他实施例中的描述。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种可拆卸式沉积模拟活动底板装置，其特征在于，包括主动升降机构、被动升降机构和连接组件；所述主动升降机构通过所述连接组件与所述被动升降机构连接，且所述主动升降机构与所述连接组件滑动连接，所述被动升降机与所述连接组件铰接。

2.根据权利要求1所述的可拆卸式沉积模拟活动底板装置，其特征在于，所述连接组件包括遮挡板和两个滑块，两个所述滑块平行设置并铰接于所述遮挡板的相邻两角处，且所述遮挡板通过两个所述滑块与所述主动升降机构滑动连接。

3.根据权利要求2所述的可拆卸式沉积模拟活动底板装置，其特征在于，所述主动升降机构包括第一活动底板和若干第一液压柱，所述被动升降机构包括第二活动底板和若干第二液压柱；所述第一液压柱垂直设置于所述第一活动底板的底部，所述第二液压柱垂直设置于所述第二活动底板的底部。

4.根据权利要求3所述的可拆卸式沉积模拟活动底板装置，其特征在于，所述主动升降机构还包括两条平行设置的滑槽、四个挡板组件以及两个阻挡条；两条所述滑槽设置于所述第一活动底板远离所述第一液压柱的一侧表面上，且两个所述滑块分别通过两个所述滑槽与第一活动底板滑动连接；所述挡板组件均设置于所述第一活动底板的侧面上，并位于所述滑槽的端部处，用于阻挡所述滑块从所述滑槽中脱出；两个所述阻挡条均垂直设置于所述第一活动底板远离所述第一液压柱的一侧表面上，且所述阻挡条位于两条所述滑槽之间并与所述滑槽平行。

5.根据权利要求4所述的可拆卸式沉积模拟活动底板装置，其特征在于，所述挡板组件包括螺纹孔、主挡板和挡板转轴；所述挡板转轴竖直设置于所述第一活动底板的侧面上，所述主挡板与所述挡板转轴转动连接，所述主挡板上具有通孔，且所述主挡板绕所述挡板转轴转动后，所述主挡板上的通孔与位于所述第一活动底板的侧面上的所述螺纹孔相对应。

6.根据权利要求5所述的可拆卸式沉积模拟活动底板装置，其特征在于，所述滑块截面为“工”字形结构，且所述滑槽的形状限制所述滑块由竖直方向脱离所述第一活动底板。

7.根据权利要求2所述的可拆卸式沉积模拟活动底板装置，其特征在于，所述遮挡板为刚性板材。

8.根据权利要求3所述的可拆卸式沉积模拟活动底板装置，其特征在于，所述遮挡板远离两个所述滑块的一边与所述第二活动底板的一边铰接。

9.一种沉积模拟底板系统，其特征在于，包括四个主动升降机构、五个被动升降机构和复数个连接组件，所述主动升降机构与所述被动升降机构以九宫格的方式相互交替排布，且相邻所述主动升降机构与所述被动升降机构之间通过所述连接组件连接；

相邻所述主动升降机构、所述被动升降机构和所述连接组件构成可拆卸式沉积模拟活动底板装置，且所述可拆卸式沉积模拟活动底板装置为权利要求1～8中任一所述可拆卸式沉积模拟活动底板装置。

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