往复流输沙自适应动床试验水槽制造技术

本发明专利技术公开了往复流输沙自适应动床试验水槽，涉及水利模型试验技术领域，包括循环槽体和双向泵，循环槽体包括不少于两个的直线段，相邻直线段之间通过弯道段相连接，弯道段上设有双向泵，弯道段设有多个平行设置的整流隔板，双向泵前后端均设有喇叭形的收缩管。本发明专利技术的目的在于提供一种稳定、泥沙运输平稳且不易沾留的往复流输沙自适应动床试验水槽。不易沾留的往复流输沙自适应动床试验水槽。不易沾留的往复流输沙自适应动床试验水槽。

【技术实现步骤摘要】
往复流输沙自适应动床试验水槽


[0001]本专利技术属于水利模型试验
，具体涉及往复流输沙自适应动床试验水槽。

技术介绍

[0002]现有“自动平衡循环输沙动床模型试验水槽”采用水、沙分离循环方式，水沙分离较为复杂，且只能实现在单向流状态下能自动平衡输沙，没有往复流下的自动平衡输沙。
[0003]现有技术如名为《一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法》的专利技术专利，此专利技术专利的公开号为CN115510769A。此专利技术的设计方法通过建立对试验用水槽、集沙坑及输沙率测量机构的定量优化完成，通过对三者的定量优化形成对推移质非恒定输沙测量的协同服务。此专利技术的一种推移质非恒定输沙率测量的试验水槽设计及实验方法，通过维度与梯度上纵横式的综合考量，精准非恒定输沙率的测量，为后续研究提供了较为准确的试验数据。但此专利技术无法实现泥沙推进和平衡输沙。
[0004]现有技术如名为《一种不干扰床面状态的现场泥沙运动试验装置》的专利技术专利，此专利技术公开号为LU502650。此专利技术公开了一种不扰动床面状态的野外泥沙运动试验装置，包括工作箱，其底端设置有稳定组件；所述工作箱顶部中部固定连接有支撑杆；所述支撑杆上从上至下依次设置有支撑罩、第一应力机构和测试机构；所述支撑罩与所述第一应力机构对应设置；所述工作箱的顶端设置有第二受力机构；所述工作箱的侧壁与所述第二应力机构对应设置，所述测试机构位于所述第一应力机构与所述第二应力机构之间。所述工作箱内固定连接有电机；所述电机的输出轴伸出工作箱的顶部。此专利技术无法实现平衡输沙，且只能按照现有泥沙状态进行实验。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种稳定、泥沙运输平稳且不易沾留的往复流输沙自适应动床试验水槽。
[0006]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：往复流输沙自适应动床试验水槽，包括循环槽体和双向泵，循环槽体包括不少于两个的直线段，相邻直线段之间通过弯道段相连接，弯道段上设有双向泵；弯道段设有多个平行设置的整流隔板，双向泵前后端均设有喇叭形的收缩管。
[0007]收缩管具有收缩端和放大端，收缩管的放大端与试验最高水位衔接，收缩管的收缩端高度不高于试验最低水位，收缩管的收缩端与双向泵相连。
[0008]通过对往复流输沙自适应动床试验水槽整体的设计，直线段作为实验段，相邻直线段之间通过弯道段相连接且弯道段上设有双向泵，弯道段作为驱动和循环连接段，在弯道段上设有双向泵用于实现循环槽体的水、沙运动的驱动。通过变频器控制双向泵正、反转及转速，实现对循环槽体内水体、泥沙的驱动，使水体以给定的流速或流速过程运动，直线段冲刷出的泥沙和水体一起进入双向泵，在双向泵的驱动作用下，水体与泥沙通过双向泵继续向下游运动并进入下一个直线段，如此往复循环，实现泥沙自动平衡输沙。其中，双向
泵采用轴流泵。
[0009]在弯道段设有多个平行设置的整流隔板，更确切地，多个整流隔板是与弯道段同心设置且半径不同的圆弧板，整流隔板有利于直流段的水体、泥沙均匀进入双向泵，整流隔板还可以使得双向泵泵出过程中弯道段出流水体泥沙均匀进入直线段，提高实验精度；此外，通过整流隔板的设置，可以避免泥沙等积聚在弯道段一侧，造成泥沙拥堵，以至造成泥沙结块并无法通过水体的情况发生，还可以对水体、泥沙的引导并实现水体、泥沙在流经弯道段的过程中紊流降低，防止水体、泥沙流速过快造成水体冲击弯道段壁面导致水体、泥沙溢出循环槽体的情况发生。
[0010]在双向泵前后端均设有喇叭形的收缩管，同时针对收缩管的收缩端高度和放大端高度控制，使得双向泵进水处于淹没状态，防止水体和泥沙进入双向泵时的空气混入导致对双向泵的损坏以及排出时水体压力不稳定且产生噪声，收缩管的设置可以保证双向泵进、出流的连续和稳定。
[0011]根据本专利技术一实施例，收缩管放大端侧衔接有过渡段，过渡段另一侧与弯道段贴合连接。
[0012]通过上述设计，即在双向泵前后均设有过渡段，由于正常情况下收缩管放大端与弯道段并非贴合设置，会使得部分水体和泥沙从双向泵侧方流过，会导致双向泵前后水体和泥沙的不平衡；过渡段用于实现弯道段与收缩管的放大端相贴合连接，实现来自直线段的水体和泥沙可以完全流入双向泵，可以控制水体和泥沙的流向，即可以改变原水体和泥沙的流动轨迹，进而防止泥沙在过渡段黏附停留和沉积，进而实现前后水体和泥沙的量均衡，实现泥沙自动平衡输沙。
[0013]根据本专利技术一实施例，往复流输沙自适应动床试验水槽还包括推扫组件，直线段上部设有滑轨，推扫组件与滑轨配合设置，推扫组件用于实现相对直线段内泥沙的移动。
[0014]通过上述设计，推扫组件用于实现相对直线段内泥沙的移动，可以将推扫组件对应的直线段进行清扫；同时可以实现在仅需要一侧的直线段进行实验，相邻的直线段要确保泥沙快速移动到相连接的转弯处的情况，此时推扫组件用于对应直线段进行推扫工作。
[0015]根据本专利技术一实施例，推扫组件包括驱动机构和推扫基体，驱动机构与滑轨配合设置，驱动机构贯穿设有升降杆，升降杆底端连接有推扫基体，升降杆垂直于导轨平面设置；推扫基体与直线段侧壁相对两侧设有辅助轮，推扫基体沿直线段行进方向一侧设有滚动组件，推扫基体上设有多个清扫组件。
[0016]通过对推扫组件的设计，驱动机构与滑轨配合设置，即驱动机构可以沿滑轨方向移动，驱动机构与推扫基体通过升降杆连接，驱动机构可以实现推扫基体沿直线段方向移动。升降杆其一可以实现驱动机构与推扫组件的连接状态，其二可以保证当推扫组件在不平整的泥沙行进过程中出现起伏情况时，通过升降杆实现推扫基体随泥沙起伏移动。辅助轮和滚动组件配合，实现推扫基体随泥沙起伏平行移动；且在推扫基体上设有多个清扫组件，清扫组件用于实现对泥沙的打散和清洁。
[0017]根据本专利技术一实施例，滚动组件包括铰接杆，铰接杆一端连接于推扫基体沿直线段行进方向一侧，铰接杆另一端设有柱状的滚动基体，滚动基体与铰接杆通过架体铰接连接；
滚动基体周向环绕设有多个插槽，滚动基体周向布设与插槽一一对应设置的插条，插条中部折弯设置。
[0018]通过上述设计，滚动基体周向布设与插槽一一对应设置的插条用于实现与泥沙相接触，插条与泥沙相接触时，由于是线性接触，接触面的压力较大，插条可以插入至泥沙中，并在驱动机构带动下，推扫机构移动带动滚动基体转动，进而实现插条破开直线段底部泥沙，避免泥沙沉积团聚在某一处，可以提高输沙的平衡，防止某个直线段的泥沙堆积过多；插条中部折弯设置，可以实现插条与泥土的接触面降低以及滚动基体的稳定性提高，同时提高插条的稳定性，进而实现提高直线段底部泥沙破开的效率且降低滚动基体损坏概率。架体与铰接杆铰接连接，架体与滚动基体转动连接，可以使得当推扫机构移动带动滚动基体转动过程中，直线段底部泥沙不平整时，通过上述设计可以实现滚动基体在行进转动过程中与直线段底部泥沙处于贴合状态，确保其在跑道内底部的稳定前移。
[0019]根据本专利技术一实施例，插槽外侧壁延伸设有柔性片，柔性片中部折弯设置。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.往复流输沙自适应动床试验水槽，包括循环槽体（1）和双向泵（2），所述循环槽体（1）包括不少于两个的直线段（11），相邻所述直线段（11）之间通过弯道段（12）相连接，所述弯道段（12）上设有双向泵（2）；其特征在于，所述弯道段（12）设有多个平行设置的整流隔板（13），所述双向泵（2）前后端均设有喇叭形的收缩管（21）。2.根据权利要求1所述往复流输沙自适应动床试验水槽，其特征在于，所述收缩管（21）具有收缩端（23）和放大端（22），所述收缩管（21）的收缩端（23）与双向泵（2）相连。3.根据权利要求2所述往复流输沙自适应动床试验水槽，其特征在于，所述收缩管（21）放大端（22）侧衔接有过渡段（24），所述过渡段（24）另一侧与弯道段（12）贴合连接。4.根据权利要求1所述往复流输沙自适应动床试验水槽，其特征在于，往复流输沙自适应动床试验水槽还包括推扫组件（3），所述直线段（11）上部设有滑轨（14），所述推扫组件（3）与滑轨（14）配合设置。5.根据权利要求4所述往复流输沙自适应动床试验水槽，其特征在于，所述推扫组件（3）包括驱动机构和推扫基体（31），所述驱动机构与滑轨（14）配合设置，所述驱动机构贯穿设有升降杆（32），所述升降杆（32）底端连接有推扫基体（31）；所述推扫基体（31）与直线段（11）侧壁相对两侧设有辅助轮（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨元平，俞婷婷，陈甫源，张芝永，王瑞锋，陈韬霄，
申请(专利权)人：浙江省水利河口研究院浙江省海洋规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：