CN210194579U - 一种利用自身水流冲击的滚筒式消力池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用自身水流冲击的滚筒式消力池，属水利工程领域。本实用新型布置于有压隧洞出水口处；叶板转轮、连接转轮、滚筒转轮均布置于边墙内，叶板转轮焊接在叶板转轴上，滚筒转轮焊接在滚筒转轴上，叶板转轴中间部分上焊接有弧形叶板，正对高速水流冲击；叶板转轮通过转轮连接滚筒转轮实现转动的传递，从而使得固定于滚筒转轴上的钢制滚筒在高速水流冲击弧形叶板时，同逆时针旋转，钢制滚筒上均匀布置橡胶块，钢制滚筒的下游布置有弧形尾坎。本实用新型解决了消力池受地形限制，长度不足的消能问题，或消能难度大等问题。具有消能效率高，结构简单，出流平缓等优点，同时也能减少消力池及下游的常年的维护费用，有更好的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用自身水流冲击的滚筒式消力池，属于水利工程技术领域。
背景技术
在水利水电泄水建筑物中，消力池是一种促使下泄水流在泄水建筑物下游产生水跃，使水流由急流变为缓流的消能设施。一般可有效消除下泄水流40％～70％的动能，并可缩短护坦长度，是一种有效而济的消能设施。水利工程中常采用挑流、底流或面流加消力池消能方式达到消能防冲的目的。然而对于下泄水流能量集中，消力池受边界地形限制长度不足的水流消能问题，消能难度较大，在尾坎处常出现较集中的水流冲击力和涌浪现象。尤其是对于下泄水流为有压流情况下，消能难度更大，因此需要提供一种新型的消力池，本实用新型由国家基金项目（51569011）资助。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：本实用新型提供一种利用自身水流冲击的滚筒式消力池，解决了有压隧洞出水口，消力池受地形限制长度不足的消能问题，或消能难度大、消力池消力效果不好等问题，同时也能减少消力池及下游的常年维护费用。
本实用新型技术方案是：一种利用自身水流冲击的滚筒式消力池，包括底板1、边墙2、弧形尾坎3、叶板转轴4、叶板转轮5、弧形叶板6、连接转轮7、滚筒转轴8、滚筒转轮9、钢制滚筒10、橡胶块11；
所述利用自身水流冲击的滚筒式消力池，布置于有压隧洞出水口处；其中所述叶板转轮5、连接转轮7、滚筒转轮9均布置于边墙2内，叶板转轮5焊接在叶板转轴4上，滚筒转轮9焊接在滚筒转轴8上，叶板转轴4中间部分上焊接有弧形叶板6，正对高速水流冲击；叶板转轮5通过转轮7连接滚筒转轮9实现转动的传递，从而使得固定于滚筒转轴8上的钢制滚筒10在高速水流冲击弧形叶板6时，同逆时针旋转，钢制滚筒10上均匀布置橡胶块11，钢制滚筒10的下游布置有弧形尾坎3。
进一步地，所述利用自身水流冲击的滚筒式消力池的左右两侧的边墙2内均设有空腔，用于固定和安装叶板转轮5、连接转轮7、滚筒转轮9。
进一步地，所述弧形尾坎3内壁面设置成曲面，用于实现水流流速水平方向及垂直方向的平滑反转。
进一步地，所述叶板转轴4左端与叶板转轮5焊接连接，布置于左侧边墙2内，右端布置于右侧边墙2内，叶板转轴4左右两端以及其上焊接的叶板转轮5均能在边墙2内自由转动，叶板转轴4中间焊接有弧形叶板6，叶板转轴4水平布置的高度略高于有压隧洞的轴线高度。
进一步地，所述叶板转轮5布置于左侧左边墙2内，能自由转动，与连接转轮7齿搭相连。
进一步地，所述弧形叶板6焊接于叶板转轴4上，弧形叶板6的长度不小于有压隧洞孔径的2倍，焊接于叶板转轴4上的弧形叶板6片数应不小于4片不大于8片。
进一步地，所述连接转轮7布置于叶板转轮5和滚筒转轮9中间，安装于左边墙2内，能自由旋转。
进一步地，所述滚筒转轴8左端与滚筒转轮9焊接连接，布置于左侧边墙2内，右端布置于右侧边墙2内，滚筒转轴8左右两端以及其上焊接的滚筒转轮9均能在边墙2内自由转动，滚筒转轴8上安装带有橡胶块11的钢制滚筒10，滚筒转轴8水平布置的高度略低于有压隧洞的轴线高度；
所述滚筒转轮9焊接于滚筒转轴8的左端，布置于左侧边墙2内，与连接转轮7齿搭相连，能自由转动。
进一步地，所述钢制滚筒10为圆筒形，钢制滚筒10厚度取2cm-5cm，通过钢条与滚筒转轴8固定连接。
进一步地，所述橡胶块11为预制的橡胶块，通过螺钉固定于钢制滚筒10表面，能拆卸更换。
本实用新型的工作原理是：工作时，在高速水流冲击弧形叶板6时，叶板转轮5、连接转轮7、滚筒转轮9转动，通过带动安装有橡胶块11的钢制滚筒10转动及结合弧形尾坎3实现消能。
具体的为，利用下泻高速水流与弧形叶板6相撞击，带动叶板转轮5逆时针旋转，连接转轮7顺时针旋转，从而带有钢制滚筒10的滚筒转轴8随滚筒转轮9逆时针旋转，在池内形成旋滚区，增强池内水流碰撞，促进能量消散，最后配合弧形尾坎3，使高速水流平缓出流。
本实用新型的有益效果是：
（1）本实用新型在有压隧洞出水口消能难度大，消力池受地形限制长度不足，消力池消力不佳时能起到好的效果。
（2）本实用新型消能效率高，结构简单，出流平缓，能减少消力池及下游的常年的维护费用。
附图说明
图1是本实用新型的平面布置图；
图2是本实用新型的剖面图。
图1-2中各标号：1-底板、2-边墙、3-弧形尾坎、4-叶板转轴、5-叶板转轮、6-弧形叶板、7-连接转轮、8-滚筒转轴、9-滚筒转轮、10-钢制滚筒、11-橡胶块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。
实施例1：如图1-2所示，一种利用自身水流冲击的滚筒式消力池，包括底板1、边墙2、弧形尾坎3、叶板转轴4、叶板转轮5、弧形叶板6、连接转轮7、滚筒转轴8、滚筒转轮9、钢制滚筒10、橡胶块11；
所述利用自身水流冲击的滚筒式消力池，布置于有压隧洞出水口处；其中所述叶板转轮5、连接转轮7、滚筒转轮9均布置于边墙2内，叶板转轮5焊接在叶板转轴4上，滚筒转轮9焊接在滚筒转轴8上，叶板转轴4中间部分上焊接有弧形叶板6，正对高速水流冲击；叶板转轮5通过转轮7连接滚筒转轮9实现转动的传递，从而使得固定于滚筒转轴8上的钢制滚筒10在高速水流冲击弧形叶板6时，同逆时针旋转，钢制滚筒10上均匀布置橡胶块11，钢制滚筒10的下游布置有弧形尾坎3。
进一步地，所述弧形尾坎3内壁面设置成曲面，用于实现水流流速水平方向及垂直方向的平滑反转。
进一步地，所述叶板转轴4左端与叶板转轮5焊接连接，布置于左侧边墙2内，右端布置于右侧边墙2内，叶板转轴4左右两端以及其上焊接的叶板转轮5均能在边墙2内自由转动，叶板转轴4中间焊接有弧形叶板6，叶板转轴4水平布置的高度略高于有压隧洞的轴线高度。
进一步地，所述叶板转轮5布置于左侧左边墙2内，能自由转动，与连接转轮7齿搭相连。
进一步地，所述弧形叶板6焊接于叶板转轴4上，弧形叶板6的长度不小于有压隧洞孔径的2倍，焊接于叶板转轴4上的弧形叶板6片数应不小于4片不大于8片。
进一步地，所述连接转轮7布置于叶板转轮5和滚筒转轮9中间，安装于左边墙2内，能自由旋转。
进一步地，所述滚筒转轴8左端与滚筒转轮9焊接连接，布置于左侧边墙2内，右端布置于右侧边墙2内，滚筒转轴8左右两端以及其上焊接的滚筒转轮9均能在边墙2内自由转动，滚筒转轴8上安装带有橡胶块11的钢制滚筒10，滚筒转轴8水平布置的高度略低于有压隧洞的轴线高度；
所述滚筒转轮9焊接于滚筒转轴8的左端，布置于左侧边墙2内，与连接转轮7齿搭相连，能自由转动。
进一步地，所述钢制滚筒10为圆筒形，钢制滚筒10厚度取2cm-5cm，通过钢条与滚筒转轴8固定连接。
进一步地，所述橡胶块11为预制的橡胶块，通过螺钉固定于钢制滚筒10表面，能拆卸更换。
本实用新型的工作过程是：工作时，在高速水流冲击弧形叶板6时，叶板转轴4及其上焊接的叶板转轮5转动，从而带动连接转轮7转动，再带动滚筒转轮9及滚筒转轴8转动，从而带动固定于滚筒转轴8上的钢制滚筒10转动，通过带动安装有橡胶块的钢制滚筒转动及结合弧形尾坎3实现消能。
本实用新型解决了有压隧洞出水口，消力池受地形限制，长度不足的消能问题，或消能难度大等问题。具有消能效率高，结构简单，出流平缓等优点，同时也能减少消力池及下游的常年的维护费用，有更好的实用性。
实施例2：如图1-2所示，一种利用自身水流冲击的滚筒式消力池，本实施例与实施例1相同，其中，不同之处在于：
进一步地，所述利用自身水流冲击的滚筒式消力池的左右两侧的边墙2内均设有空腔，用于固定和安装叶板转轮5、连接转轮7、滚筒转轮9。
上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种利用自身水流冲击的滚筒式消力池，其特征在于：包括底板（1）、边墙（2）、弧形尾坎（3）、叶板转轴（4）、叶板转轮（5）、弧形叶板（6）、连接转轮（7）、滚筒转轴（8）、滚筒转轮（9）、钢制滚筒（10）、橡胶块（11）；
所述利用自身水流冲击的滚筒式消力池，布置于有压隧洞出水口处；其中所述叶板转轮（5）、连接转轮（7）、滚筒转轮（9）均布置于边墙（2）内，叶板转轮（5）焊接在叶板转轴（4）上，滚筒转轮（9）焊接在滚筒转轴（8）上，叶板转轴（4）中间部分上焊接有弧形叶板（6），正对高速水流冲击；叶板转轮（5）通过转轮（7）连接滚筒转轮（9）实现转动的传递，从而使得固定于滚筒转轴（8）上的钢制滚筒（10）在高速水流冲击弧形叶板（6）时，同逆时针旋转，钢制滚筒（10）上均匀布置橡胶块（11），钢制滚筒（10）的下游布置有弧形尾坎（3）。
2.根据权利要求1所述的利用自身水流冲击的滚筒式消力池，其特征在于：所述利用自身水流冲击的滚筒式消力池的左右两侧的边墙（2）内均设有空腔，用于固定和安装叶板转轮（5）、连接转轮（7）、滚筒转轮（9）。
3.根据权利要求1所述的利用自身水流冲击的滚筒式消力池，其特征在于：所述弧形尾坎（3）内壁面设置成曲面，用于实现水流流速水平方向及垂直方向的平滑反转。
4.根据权利要求1所述的利用自身水流冲击的滚筒式消力池，其特征在于：所述叶板转轴（4）左端与叶板转轮（5）焊接连接，布置于左侧边墙（2）内，右端布置于右侧边墙（2）内，叶板转轴（4）左右两端以及其上焊接的叶板转轮（5）均能在边墙（2）内自由转动，叶板转轴（4）中间焊接有弧形叶板（6），叶板转轴（4）水平布置的高度略高于有压隧洞的轴线高度。
5.根据权利要求4所述的利用自身水流冲击的滚筒式消力池，其特征在于：所述叶板转轮（5）布置于左侧左边墙（2）内，能自由转动，与连接转轮（7）齿搭相连。
6.根据权利要求4所述的利用自身水流冲击的滚筒式消力池，其特征在于：所述弧形叶板（6）焊接于叶板转轴（4）上，弧形叶板（6）的长度不小于有压隧洞孔径的2倍，焊接于叶板转轴（4）上的弧形叶板（6）片数应不小于4片不大于8片。
7.根据权利要求5所述的利用自身水流冲击的滚筒式消力池，其特征在于：所述连接转轮（7）布置于叶板转轮（5）和滚筒转轮（9）中间，安装于左边墙（2）内，能自由旋转。
8.根据权利要求1所述的利用自身水流冲击的滚筒式消力池，其特征在于：所述滚筒转轴（8）左端与滚筒转轮（9）焊接连接，布置于左侧边墙（2）内，右端布置于右侧边墙（2）内，滚筒转轴（8）左右两端以及其上焊接的滚筒转轮（9）均能在边墙（2）内自由转动，滚筒转轴（8）上安装带有橡胶块（11）的钢制滚筒（10），滚筒转轴（8）水平布置的高度略低于有压隧洞的轴线高度；
所述滚筒转轮（9）焊接于滚筒转轴（8）的左端，布置于左侧边墙（2）内，与连接转轮（7）齿搭相连，能自由转动。
9.根据权利要求8所述的利用自身水流冲击的滚筒式消力池，其特征在于：所述钢制滚筒（10）为圆筒形，钢制滚筒（10）厚度取2cm-5cm，通过钢条与滚筒转轴（8）固定连接。
10.根据权利要求9所述的利用自身水流冲击的滚筒式消力池，其特征在于：所述橡胶块（11）为预制的橡胶块，通过螺钉固定于钢制滚筒（10）表面，能拆卸更换。
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