CN215178504U - 一种水池的可升降池底及水池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及海洋实验水池技术领域，特别是涉及一种水池的可升降池底及水池，公开了一种水池的可升降池底，包括多个可浮动在水中的升降台，各升降台均连接有驱动机构，驱动机构包括柔性牵拉部件、可转动设置在水池下部的水池内转向部件、可转动设置在水池侧壁上部的水池外转向部件、驱动件；驱动件设置在水池的外部；柔性牵拉部件的第一端连接在升降台上；柔性牵拉部件的第二端绕过水池内转向部件和水池外转向部件，柔性牵拉部件的第二端的端部连接在驱动件上，驱动件牵拉柔性牵拉部件使柔性牵拉部件绕水池外转向部件和水池内转向部件转动，以使升降台上下运动，从而改变各个升降台在水池中的深度，能够对复杂的海床地基构造进行实验模拟。

Description

一种水池的可升降池底及水池

技术领域

本实用新型涉及海洋实验水池技术领域，特别是涉及一种水池的可升降池底及水池。

背景技术

水池实验是海洋实验技术中最常用的实验技术，常用于对船舶、海上结构物、海底或沿岸海况进行模拟。水池实验室最重要的技术指标就是其实验水池的几何尺寸，即水池的长、宽、高。按照水深不同，实验水池可以分为水深大于8米的深水水池以及1－1.5米的浅水水池。根据不同试验需要，在水池之外添加各种设备，就可以形成不同功能的实验水池。

实验水池常用于模拟大陆架的海况，因此存在水深调节机构，现有实验水池的水深调节机构通过对池底高度进行整体升降来完成水池水深的调节，池底一体加工成后安装在水深调节机构上，池底加工耗时长，实验时对池底深度及构造要求不同时需要重新加工池底，而且在实验过程中无法对水池池底局部高度进行调控，导致无法对复杂海床地基构造进行模拟。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：现有实验水池的池底采用整体式加工，无法对水池池底局部高度进行调控，导致无法对复杂海床地基构造进行模拟。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种水池的可升降池底，包括多个可浮动在水中的升降台，各所述升降台均连接有驱动机构，所述驱动机构包括柔性牵拉件、水池内转向部件、水池外转向部件和驱动件，所述驱动件位于水池的外部，所述水池内转向部件可转动的设置在所述水池的下部，所述水池外转动部件可转动的设置在所述水池的侧壁上部；

所述柔性牵拉部件的第一端连接所述升降台，所述柔性牵拉部件的第二端依次匹配绕过所述水池内转向部件和所述水池外转向部件；

所述柔性牵拉部件的第二端的端部与所述驱动件相连，所述驱动件牵拉所述柔性牵拉部件，使所述柔性牵拉部件绕所述水池外转向部件和所述水池内转向部件转动，以使所述升降台上下运动。

作为优选方案，所述水池外转向部件为第二滑轮，所述水池内转向部件为第一滑轮，所述柔性牵拉部件为与所述第一滑轮相匹配的绳索；

所述第一滑轮设置在所述水池的左侧壁与底面的交叉处；

所述驱动件均设置在所述水池的左侧上部，所述绳索的第二端依次绕过所述第一滑轮、所述第二滑轮，所述绳索的第二端的端部连接在所述驱动件上。

作为优选方案，所述第一滑轮上设有绳索导向部件；

所述绳索导向部件的上端具有直径大于所述绳索直径的通孔，所述通孔的中心轴线与所述第一滑轮的绳槽中心相切。

作为优选方案，所述水池内转向部件还包括第三滑轮，所述第三滑轮位于所述升降台的正下方；

所述绳索的第二端依次绕过所述第三滑轮、所述第一滑轮、所述第二滑轮，所述绳索的第二端的端部连接在所述驱动件上。

作为优选方案，所述第三滑轮上设有绳索导向部件；

所述绳索导向部件的上端具有直径大于所述绳索直径的通孔，所述通孔的中心轴线与所述第三滑轮的绳槽中心相切。

作为优选方案，所述驱动件为液压缸；还包括控制器，各所述液压缸分别与所述控制电连接。

作为优选方案，所述升降台包括浮动部件和固定台；

所述浮动部件固定连接在所述固定台的下方，所述浮动部件在水中所受浮力大于所述浮动部件的重力与所述固定台的重力之和，所述柔性牵拉部件的第一端固定连接在所述固定台上。

作为优选方案，所述浮动部件为空心塑料箱。

一种可升降池底水池，包括池壁、水，还包括上述述的水池的可升降池底。

作为优选方案，所述可升降池底水池，还包括设置在所述水池的池壁附近的造波机、消波器、测量平台。

本实用新型实施例一种水池的可升降池底与现有技术相比，其有益效果在于：本实用新型水池的可升降池底，由多个升降台拼合而成，升降台均连接有驱动机构，驱动机构中的柔性牵拉部件的第一端连接升降台，柔性牵拉部件的第二端依次匹配绕过水池内转向部件和水池外转向部件，柔性牵拉部件的第二端的端部连接在驱动件上，驱动件牵拉柔性牵拉部件，使柔性牵拉部件绕水池外转向部件和水池内转向部件转动以使升降台上下运动，因此，本实用新型的水池的可升降池底，能够对池底不同位置进行单独的水深调节，实现对复杂的海床地基构造的实验模拟。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种水池的可升降池底的主视方向结构示意图；

图2是图1中A-A方向结构示意图；

图3是图2中C处结构示意图；

图4是绳索导向部件513的主视图；

图5是图4中B-B处剖视图；

图中，1、水池；2、升降台；21、固定台；22、浮动部件；3、驱动件；4、液压泵站；511、第一滑轮；512、第三滑轮；513、绳索导向部件；52、第二滑轮；6、柔性牵拉部件；7、控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1至图5所示，本实用新型实施例优选实施例的一种水池的可升降池底100，包括多个升降台2，各升降台2均浮动在水中；各升降台2均连接有驱动机构，驱动机构包括柔性牵拉件6、水池内转向部件51、水池外转向部件和驱动件3，驱动件3位于水池1的外部，水池内转向部件51可转动的设置在水池1的下部，水池外转向部件可转动的设置在水池1的侧壁上部；将水池内转向部件51和水池外转向部件均设置为可转动的形式，能够降低柔性牵拉部件与转向部件之间的摩擦力，保证升降台2升降的可靠性；

柔性牵拉部件6的第一端连接升降台2，柔性牵拉部件6的第二端依次匹配绕过水池内转向部件51和水池外转向部件；柔性牵拉部件6 的第二端的端部与驱动件3相连，驱动件3牵拉柔性牵拉部件6，使柔性牵拉部件6绕水池外转向部件和水池内转向部件51转动以使升降台 2上下运动。

具体的，本申请中的升降台2可以设置成三棱柱、四棱柱、六棱柱等规则形状，只要在升降的过程中各升降台2之间不产生相互干涉，升降台2的上部还可以设成模拟海底平面的形状，升降台2的数量根据实验要求设置，本实施例中将升降台2设置为四棱柱状，每个升降台2的下方均连接有一个柔性牵拉部件6，柔性牵拉部件6的第二端先向下并朝向水池内转向部件51处延伸，绕过水池内转向部件51后向上延伸，穿出水面后绕过水池外转向部件，最终连接在驱动件3上，水池内转向部件51和水池外转向部件的设置与柔性牵拉部件6相适配，驱动件3能够向柔性牵拉部件6施加作用力。

本实用新型的水池的可升降池底100，由多个升降台2拼合而成，升降台均连接有驱动机构，驱动机构中的柔性牵拉部件6的第一端连接升降台2，柔性牵拉部件6的第二端依次匹配绕过水池内转向部件 51和水池外转向部件，柔性牵拉部件的第二端的端部连接在驱动件3 上，驱动件3牵拉柔性牵拉部件6，使柔性牵拉部件6绕水池外转向部件和水池内转向部件51转动以使升降台上下运动，因此，本实用新型的水池的可升降池底，能够对池底不同位置进行单独的水深调节，实现对复杂的海床地基构造的实验模拟。

其中，柔性牵拉部件6可以为绳索、传送带、链条等能够在水中长期使用、能够承受升降台所施加的拉力且便于通过转向机构改变传动方向的部件，为便于转向，本实施例中水池外转向部件为第二滑轮 52，水池内转向部件为第一滑轮511，柔性牵拉部件6为与第一滑轮 511相匹配的绳索。

驱动件3可以分散设置在水池1的四周，也可以仅设置在一侧，具体设置位置可以根据水池1的形状以及升降台2的数量合理布置，为便于对驱动件3的集中控制，本实施例中驱动件3均设置在水池1 的左侧上部，第一滑轮511设置在水池1的左侧壁与底面的交叉处，水池1的左侧壁与第一滑轮511的生绳口对应部位设有绳索管道，柔性牵拉部件6的第二端先向下向左延伸，绕过水池内转向部件51后进入绳索管道内并向上延伸，穿出水面后绕过第二滑轮52，最终连接在驱动件3上。将水池内转向部件51和水池外转向部件均设置为滑轮，便于转向、方便制造且加工成本低。

由于升降台2在水中处于浮动状态，在水池中进行潮流、风浪模拟实验时，水池中的水流会使升降台2在水池的水平方向上产生晃动，因此，升降台2的中心与第一滑轮511的滑轮绳槽中心之间的连线无法始终保持在垂直状态，为避免绳索脱离第一滑轮511的绳槽，第一滑轮511的入绳口正上方设有绳索导向部件513，绳索导向部件513 的上端具有直径大于绳索直径的通孔5133，通孔5133的中心轴线与第一滑轮511的绳槽中心相切，以保持各绳索位于各第一滑轮51的滑轮绳槽正中心。

具体的，如图5所示，绳索导向部件513包括相对间隔设置的两个固定支架5131和固定板5132，固定支架5131的上端均固定连接在固定板5132的下部，固定板5132上设有直径大于绳索直径的通孔5133，通孔5133的上下边缘均设有过渡圆弧，从而避免通孔5133的边缘处对绳索产生磨损。安装时，第一滑轮511设置在两个固定支架5131的间隔空隙中，通孔5133的中心轴与第一滑轮511的绳槽中心相切，固定支架5131固定在第一滑轮511的底座上，在其他实施例中，固定支架5131固定在水池底面。在第一滑轮511的上方设置绳索导向部件513，能够防止在升降台2的中心偏离第一滑轮511的绳槽中心时，绳索脱离第一滑轮511的绳槽，从而保证了滑轮传动的稳定性。

当水池1的长度和宽度尺寸均较大时，仅在水池1的单侧设置第一滑轮511，远离滑轮511侧的升降台2下方的绳索延伸至第一滑轮 511下方时会与水池1的深度方向之间产生较大的倾斜角，倾角过大时会导致升降台2在水池的长度或宽度方向上移动。

如图1、图2所示，为克服驱动件3设置在水池的单侧时，升降台 2在水池长度方向上具有多列导致远离驱动件3一侧的升降台2与绳索之间倾角大，导致升降台2在水池长度方向移动的问题，本实施例的水池内转向部件51还包括第三滑轮512，第三滑轮512位于升降台2 的正下方，绳索的第二端依次绕过第三滑轮512、第一滑轮511、第二滑轮52，绳索的第二端的端部连接在驱动件3上，第三滑轮512的设置能够使，各个升降台2下方的绳索均位于各升降台2在水平方向的投影范围内，因此保证了绳索牵拉升降台2进行上下运动时，升降台2 不会产生水平方向上的位移。

具体的，如图1、图2所示，本实施例中的升降台2在水池长度方向上设置5列，在水池宽度方向上设置4行，各个升降台2的正下方均设有一个第三滑轮512，如图2中靠近水池左侧壁第一列中，第一滑轮511在升降台下方的位置优选设置为升降台2的正下方的中心部位；当同一行内设置的升降台较多时，第三滑轮512均设置在升降台2的正下方中心部位时，通过第三滑轮512转向后的绳索之间会产生干涉，此时，第三滑轮512可以设置在升降台2正下方的非中心位置处。

如图2所示，本申请的实施例中，从水池1的长度方向第二列起，均设有第三滑轮512，向下延伸的绳索绕过第三滑轮512向左转90°后沿水平面向左延伸至第一滑轮511，经第一滑轮511向上转90°后垂直向上延伸至第二滑轮52，经第二滑轮52向左转90°后水平延伸至驱动件3。

由于升降台2在水中处于浮动状态，在水池中进行潮流、风浪模拟实验时，水池中的水流会使升降台2在水池的水平方向上产生晃动，因此，升降台2的中心与第三滑轮512的滑轮绳槽中心之间的连线无法始终保持在垂直状态，为避免绳索脱离第三滑轮513的绳槽，第三滑轮513的入绳口正上方也设有绳索导向部件513，绳索导向部件513 的上端具有直径大于绳索直径的通孔5133，通孔5133的中心轴线与第一滑轮511的绳槽中心相切，以保持各绳索位于各第一滑轮51的滑轮绳槽正中心。

为保证第一滑轮511和第三滑轮512与水池底面的固定强度，各第一滑轮511和第三滑轮512均预埋在水池1的底面上。具体的，在建造水池的过程中，第一滑轮511、第二滑轮52和第三滑轮513的数量应根据池底空间状况设置的尽量多，保证在安装升降台2及绳索的过程中能够根据需要选择位置合适的滑轮组合。

本申请中的驱动件3可以是液压缸，气压缸或电机，本申请的实施例中，各驱动件3均为液压缸；各液压缸的拉杆均上设有固定板，固定板通过紧固件与绳索固定连接。其中，各液压缸后连接有同一液压泵站4，还包括与液压泵站4以及各液压缸电连接的控制器7，控制器7控制各液压缸的动作。

具体的，液压泵站4上包括阀组合和连接在阀组合后的多个出油管路，出油管路的数量与液压缸的数量相同，各液压缸均连接在液压泵站4的对应出油管路上；还包括控制器7，控制器7与阀组合电连接，以控制各出油管路中液压油的流向以及液压油的流量。

具体的，液压泵站还包括电机和油泵，电机带动油泵旋转，泵从油箱中吸油后打油，将机械能转化为液压油的压力能，液压油通过阀组合进行方向、压力、流量的调节后传输到液压缸的油缸中，控制器7 与电机和组合阀相连接，控制出油管路以及出油管路中液压油的流量、液压油的流向，从而控制各液压缸的行程和方向，进而控制连接在液压缸上的绳索的运动方向。

本申请的升降台2能够采用一种密度小于水的材质一体成型，然而，海底平台实验时需要对各种复杂海底状况进行精确模拟时，每次实验均重新加工全部升降台耗费经济成本较高且加工周期长，为缩短加工周期并节约成本，本实施例中各升降台2均包括浮动部件21和固定台22；浮动部件21的密度小，且能够将浮动部件21设置为中部空心状进一步增加浮动部件在水中所受的浮力，本实施例中浮动部件21 为整体注塑成型的空心塑料箱，塑料箱的大小及数量按升降台的大小配置，优选的，将塑料箱设置为2个以上，各浮动部件21均固定连接在各固定台22的下方，塑料箱的周边一体成型有螺栓固定孔，固定台 22上设有与塑料箱的螺栓固定孔相对于的螺纹孔，塑料箱通过紧固螺栓连接在固定台22上。各浮动部件21在水中所受浮力均大于各浮动部件21的重力与各固定台22的重力之和，各柔性牵拉部件6的第一端均固定连接在各固定台22上，柔性牵拉部件6均固定在对应的固定台22的下方，本实施例中，固定台22的下方中心位置处设有吊环螺钉，柔性牵拉部件6的第一端固定在吊环螺钉的吊环孔内。

本实施例中，将升降台2的上部设置为固定台22，在固定台22 的下方设置浮动部件，当需要更换固定台22时，浮动部件能够重复利用，降低了制造成本，缩短了加工周期。

一种可升降池底水池，包括池壁、水，以及上述的水池的可升降池底100。可升降池底水池还包括设置在水池池壁附近的造波机、消波器、测量平台。

本实用新型的工作过程为：各升降台在安装好后位于水池内的深度相同，当需要对大陆架的海况进行模拟时，先确定升降台各部分所要求深度，然后通过控制器控制液压泵站内液压油流向和流量，进而控制各个液压缸的缸杆运动；液压缸缸杆牵拉相应的绳索运动以降低或升高升降台高度，在各升降台高度达到预定位置后，开始模拟实验。

综上，本实用新型实施例提供一种水池的可升降池底及水池，由多个升降台拼合而成，各个升降台均可在自身浮力作用下上浮，升降台的下方均设有柔性牵拉部件，柔性牵拉部件经转向机构转向后连接在位于水池外部的驱动件上，驱动件均通过对应的各柔性牵拉部件向对应的升降台施加向下的作用力，从而改变各个升降台在水池中的深度，因此，本实用新型的水池的可升降池底，能够对池底不同位置进行单独的水深调节，能够直接对较为复杂的海床地基构造进行实验模拟。

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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种水池的可升降池底(100)，其特征在于，包括多个可浮动在水中的升降台(2)，各所述升降台(2)均连接有驱动机构，所述驱动机构包括柔性牵拉部件(6)、水池内转向部件(51)、水池外转向部件和驱动件(3)，所述驱动件(3)位于水池(1)的外部，所述水池内转向部件(51)可转动的设置在所述水池(1)的下部，所述水池外转动部件可转动的设置在所述水池(1)的侧壁上部；

所述柔性牵拉部件(6)的第一端连接所述升降台(2)，所述柔性牵拉部件(6)的第二端依次匹配绕过所述水池内转向部件(51)和所述水池外转向部件；

所述柔性牵拉部件(6)的第二端的端部与所述驱动件(3)相连，所述驱动件(3)牵拉所述柔性牵拉部件(6)，使所述柔性牵拉部件(6)绕所述水池外转向部件和所述水池内转向部件(51)转动，以使所述升降台(2)上下运动。

2.根据权利要求1所述的水池的可升降池底(100)，其特征在于，所述水池外转向部件为第二滑轮(52)，所述水池内转向部件(51)为第一滑轮(511)，所述柔性牵拉部件(6)为与所述第一滑轮(511)相匹配的绳索；

所述第一滑轮(511)设置在所述水池(1)的左侧壁与底面的交叉处；

所述驱动件(3)均设置在所述水池(1)的左侧上部，所述绳索的第二端依次绕过所述第一滑轮(511)、所述第二滑轮(52)，所述绳索的第二端的端部连接在所述驱动件(3)上。

3.根据权利要求2所述的水池的可升降池底(100)，其特征在于，所述第一滑轮(511)上设有绳索导向部件(513)；

所述绳索导向部件(513)的上端具有直径大于所述绳索直径的通孔(5133)，所述通孔(5133)的中心轴线与所述第一滑轮(511)的绳槽中心相切。

4.根据权利要求2所述的水池的可升降池底(100)，其特征在于，所述水池内转向部件(51)还包括第三滑轮(512)，所述第三滑轮(512)位于所述升降台(2)的正下方；

所述绳索的第二端依次绕过所述第三滑轮(512)、所述第一滑轮(511)、所述第二滑轮(52)，所述绳索的第二端的端部连接在所述驱动件(3)上。

5.根据权利要求4所述的水池的可升降池底(100)，其特征在于，所述第三滑轮(512)上设有绳索导向部件(513)；

所述绳索导向部件(513)的上端具有直径大于所述绳索直径的通孔(5133)，所述通孔(5133)的中心轴线与所述第三滑轮(512)的绳槽中心相切。

6.根据权利要求1所述的水池的可升降池底(100)，其特征在于，所述驱动件(3)为液压缸；还包括控制器(7)，各所述液压缸分别与所述控制器(7)电连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的水池的可升降池底(100)，其特征在于，所述升降台(2)包括浮动部件(21)和固定台(22)；

所述浮动部件(21)固定连接在所述固定台(22)的下方，所述浮动部件(21)在水中所受浮力大于所述浮动部件(21)的重力与所述固定台(22)的重力之和，所述柔性牵拉部件(6)的第一端固定连接在所述固定台(22)上。

8.根据权利要求7所述的水池的可升降池底(100)，其特征在于，所述浮动部件(21)为空心塑料箱。

9.一种可升降池底水池，包括池壁、水，其特征在于还包括权利要求1至8任一项所述的水池的可升降池底(100)。

10.根据权利要求9所述的可升降池底水池，其特征在于还包括设置在所述水池(1)的池壁附近的造波机、消波器、测量平台。

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