河工模型推移質混合加沙裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種河工模型推移質混合加沙裝置，包括加沙容器、混合砂礫機構、支撐架、均勻鋪沙機構和自動輸沙機構；加沙容器、混合砂礫機構、均勻鋪沙機構和自動輸沙機構自上而下依次設置在支撐架上；加沙容器為長方體結構，加沙容器內部中空且加沙容器上端敞口，加沙容器底部設有底板，加沙容器內并排間隔固定有若干擋板，擋板將加沙容器的內腔分隔成若干加沙腔，底板上并排設有若干排出料孔。本實用新型自動化程度高、對復雜試驗條件適應能力強、能夠自動混合鋪沙、節(jié)省勞動力，提高試驗效率。
【專利說明】
河工模型推移質混合加沙裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于水力水電工程河工模型試驗技術領域，具體涉及一種河工模型推移質混合加沙裝置。
【背景技術】
[0002]河工模型實驗是將河流按相似原理縮成模型，在模型內研究各有關因素(水流、地形)在不同情況下變化的一種手段，由于在天然情況下和興建工程后河道變形的過程是異常復雜的，許多河床變形和河道整治問題，往往很難直接用分析研究和計算的方法求解，而利用模型實驗則可能直接方便的解出；在河工模型實驗中，需要將推移質泥沙按模型相似比尺換算的輸沙率過程加入到模型中，而推移質加沙裝置需要預先把不同粒徑大小的砂礫按照一定比例混合，實驗前準備工作繁瑣，當試驗條件變得更復雜時，人工操作的需求量更大。
【發(fā)明內容】
[0003]本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供一種自動化程度高、對復雜試驗條件適應能力強、能夠自動混合鋪沙、節(jié)省勞動力，提高效率的河工模型推移質混合加沙
目.ο
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:河工模型推移質混合加沙裝置，包括加沙容器、混合砂礫機構、支撐架、均勻鋪沙機構和自動輸沙機構;加沙容器、混合砂礫機構、均勻鋪沙機構和自動輸沙機構自上而下依次設置在支撐架上；
[0005]加沙容器為長方體結構，加沙容器內部中空且加沙容器上端敞口，加沙容器底部設有底板，加沙容器內并排間隔固定有若干擋板，擋板將加沙容器的內腔分隔成若干加沙腔，底板上并排設有若干排出料孔，每排出料孔均與其中一個加沙腔對應設置，每個出料孔底部均設有出料控制閥；
[0006]混合砂礫機構包括混合料倉，混合料倉的上端敞口，混合料倉的水平截面向下逐漸縮小，混合料倉的底部開設有出沙口 ；混合料倉內設有若干組混合攪拌器；
[0007]自動輸沙機構包括步進電機、安裝框架、驅動輥、從動輥、驅動轉輪和從動轉輪，驅動棍和從動棍并排轉動連接在安裝框架上，驅動轉輪固定在驅動棍的一端，從動轉輪固定在從動輥的一端且與驅動轉輪同側設置，驅動輥與從動輥之間設有傳送帶，驅動轉輪與從動轉輪之間設有皮帶，步進電機固定在安裝框架上，步進電機的主軸與驅動轉輪傳動連接；
[0008]均勻鋪沙機構包括支撐框架、耙板和往復驅動機構，支撐框架為長方形結構，支撐框架兩個相對的側壁上均設一條滑槽，耙板滑動連接在兩條滑槽內，耙板底部垂直向下固定有若干耙齒，耙齒的下端緊鄰傳送帶上表面;往復驅動機構包括往復電機和拉桿，往復電機固定在支撐框架上，往復電機主軸的設置方向與耙板的運動方向垂直，往復電機的主軸上固定設有往復轉輪，拉桿的一端鉸接在耙板上表面，拉桿的另一端鉸接在往復轉輪的偏心處。
[0009]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，出料控制閥包括開合電機、封堵板和導軌，導軌設有兩條，兩條導軌固定在底板的底部且分別位于出料孔的相對兩側，封堵板滑動連接在兩條導軌上，封堵板用于封堵出料孔，封堵板底部設有螺母，開合電機固定在底板底部，開合電機的主軸通過聯軸器連接有絲杠，絲杠與導軌平行設置，絲杠的一端穿設在螺母內且與螺母螺紋連接。
[0010]作為本實用新型的另一種優(yōu)選方案，混合攪拌器包括驅動電機、安裝板和轉軸，驅動電機固定在混合料倉側壁，驅動電機的主軸水平設置，驅動電機的主軸固定設有主錐齒輪，安裝板水平固定在混合料倉側壁，轉軸垂直設置，轉軸轉動連接在安裝板上，轉軸上設有螺旋葉片，轉軸的下端穿過安裝板后固定連接有從錐齒輪，主錐齒輪與從錐齒輪相嚙合。
[0011]采用上述技術方案，本實用新型具有以下有益效果:
[0012](I)均勻鋪沙機構可將混合后的砂礫均勻鋪設在傳送帶上，具體鋪設過程為:啟動往復電機，往復電機帶動往復轉輪轉動，往復轉輪帶動拉桿沿滑槽做往復運動，拉桿拉動耙板往復移動，耙板上的耙齒伸入到傳送帶上的砂礫內，推動砂礫移動，經過耙齒在砂礫面往復推動，最終將砂礫均勻鋪設在傳送帶上；
[0013](2)本實用新型可自動化混合配比推移質泥沙，與傳統的比人工化配比，自動化程度高，節(jié)約時間以及勞動成本，具體配比由試驗人員根據特定模擬試驗的需要來確定，如選用粒徑不同的砂爍a、砂爍b和砂爍c，且砂爍a、砂爍b和砂爍c的比例為3:1:2;將砂爍a、砂石樂b和砂礫c分別裝入在加沙腔A、加沙腔B、加沙腔C內，接著分別打開加沙腔A內的其中三個出料控制閥，打開加沙腔B內的其中一個出料控制閥，打開加沙腔C內的其中一個出料控制閥，具體打開出料控制閥的過程為:啟動開合電機，開合電機帶動絲杠在螺母轉轉動，在絲杠的旋轉力的作用下，絲杠推動螺母，進而推動封堵板沿導軌移動，從而被封堵板封堵的出料孔打開，加沙腔內的砂礫從出料孔中落下;通過打開三個加沙腔內的出料控制閥的個數控制砂石樂a、砂爍b和砂爍c的比例；
[0014](3)本實用新型可將粒徑不同的砂礫均勻混合，具體混合方法為:啟動驅動電機，驅動電機帶動主軸上的主錐齒輪轉動，主錐齒輪與從動錐齒輪嚙合傳動，從而帶動轉軸轉動，在轉軸上螺旋葉片的攪拌下，砂礫a、砂礫b和砂礫c混合均勻，混合后的砂礫從出沙口落至傳送帶上；
[0015](4)自動輸沙機構能夠準確的加沙，實現各試驗時段不同級配組合的自動加沙，其輸沙過稱為:啟動步進電機，步進電機帶動驅動轉輪轉動，驅動轉輪通過皮帶帶動從動轉輪轉動，從而驅動棍與從動棍之間的傳送帶運動，通過控制步進電機的轉速控制砂爍落至在傳送帶上的量，傳送帶將砂礫帶至并落入河道模型。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0017]圖2是出料控制閥的安裝結構示意圖；
[0018]圖3是混合攪拌器的結構示意圖；
[0019]圖4是自動輸沙機構的結構示意圖；
[0020]圖5是均勻鋪沙機構的結構示意圖；
[0021]圖6是圖5的俯視圖；
[0022]圖7是均勻鋪沙機構上的耙板的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]如圖1-7所示，本實用新型的河工模型推移質混合加沙裝置，包括加沙容器7、混合砂礫機構4、支撐架8、均勻鋪沙機構2和自動輸沙機構5 ；加沙容器7、混合砂礫機構4、均勻鋪沙機構2和自動輸沙機構5自上而下依次設置在支撐架8上;試驗室內鋪設有河道模型6，河道模型6沿左右方向水平設置，本裝置設置在河道模型6上表面;加沙容器7為長方體結構，加沙容器7內部中空且加沙容器7上端敞口，加沙容器7底部設有底板9，加沙容器7內并排間隔固定有若干擋板10，擋板10將加沙容器7的內腔分隔成若干加沙腔11，底板9上并排設有若干排出料孔12，每排出料孔12均與其中一個加沙腔11對應設置，每個出料孔12底部均設有出料控制閥;所述的每排出料孔12至少為三個出料孔12。
[0024]混合砂礫機構4包括混合料倉13，混合料倉13的上端敞口，所述的各排出料孔12均位于混合料倉13上端敞口的正上方;混合料倉13的水平截面向下逐漸縮小，混合料倉13的底部開設有出沙口 14 ；混合料倉13內設有若干組混合攪拌器；自動輸沙機構5包括步進電機15、安裝框架16、驅動輥17、從動輥18、驅動轉輪19和從動轉輪20，驅動輥17和從動輥18并排轉動連接在安裝框架16上，驅動轉輪19固定在驅動輥17的一端，從動轉輪20固定在從動輥18的一端且與驅動轉輪19同側設置，驅動輥17與從動輥18之間設有傳送帶21，驅動轉輪19與從動轉輪20之間設有皮帶22，步進電機15固定在安裝框架16上，步進電機15的主軸與驅動轉輪19傳動連接;均勻鋪沙機構2包括支撐框架40、耙板41和往復驅動機構，支撐框架40為長方形結構，支撐框架40兩個相對的側壁上均設一條滑槽50，耙板41滑動連接在兩條滑槽50內，耙板41底部垂直向下固定有若干耙齒42，耙齒42的下端緊鄰傳送帶21上表面;往復驅動機構包括往復電機43和拉桿44，往復電機43固定在支撐框架40上，往復電機43主軸的設置方向與耙板41的運動方向垂直，往復電機43的主軸上固定設有往復轉輪45，拉桿44的一端鉸接在耙板41上表面，拉桿44的另一端鉸接在往復轉輪45的偏心處。
[0025]支撐架8包括由四根水平角鋼固定而成的長方形框架，長方形框架的四個角均垂直向上固定有一根直立角鋼。
[0026]出料控制閥包括開合電機23、封堵板24和導軌25，導軌25設有兩條，兩條導軌25固定在底板9的底部且分別位于出料孔12的相對兩側，封堵板24滑動連接在兩條導軌25上，封堵板24用于封堵出料孔12，封堵板24底部設有螺母26，開合電機23固定在底板9底部，開合電機23的主軸通過聯軸器27連接有絲杠28，絲杠28與導軌25平行設置，絲杠28的一端穿設在螺母26內且與螺母26螺紋連接。
[0027]混合攪拌器包括驅動電機29、安裝板30和轉軸31，驅動電機29固定在混合料倉13側壁，驅動電機29的主軸水平設置，驅動電機29的主軸固定設有主錐齒輪32，安裝板30水平固定在混合料倉13側壁，轉軸31垂直設置，轉軸31轉動連接在安裝板30上，轉軸31上設有螺旋葉片33，轉軸31的下端穿過安裝板30后固定連接有從錐齒輪34，主錐齒輪32與從錐齒輪34相嚙合。
[0028]本實施例中選用粒徑不同的砂爍a、砂爍b和砂爍c，且砂爍a、砂爍b和砂爍c的比例為3:1:2;首先本裝置在實驗前首先將床沙均勻鋪設在河道模型6上，然后將砂爍a、砂爍b和砂礫c分別裝入在加沙腔A、加沙腔B、加沙腔C內，然后分別打開加沙腔A內的其中三個出料控制閥，打開加沙腔B內的其中一個出料控制閥，打開加沙腔C內的其中一個出料控制閥，具體打開出料控制閥的過程為:啟動開合電機23，開合電機23帶動絲杠28在螺母26轉轉動，在絲杠28的旋轉力的作用下，絲杠28推動螺母26，進而推動封堵板24沿導軌25移動，從而被封堵板24封堵的出料孔12打開，加沙腔內的砂礫從出料孔12中落下;通過打開三個加沙腔內的出料控制閥的個數控制砂爍a、砂爍b和砂爍c的比例;砂爍a、砂爍b和砂爍c落入混合料倉13內，然后驅動電機29啟動，驅動電機29帶動主軸上的主錐齒輪32轉動，主錐齒輪32與從動錐齒輪嚙合傳動，從而帶動轉軸31轉動，在轉軸31上螺旋葉片33的攪拌下，砂礫a、砂礫b和砂石樂c混合均勾，混合后的砂爍從出沙口 14落至傳送帶21上，接著步進電機15以及往復電機43同時啟動，往復電機43帶動往復轉輪45轉動，往復轉輪45帶動拉桿44沿滑槽50做往復運動，拉桿44拉動耙板41往復移動，耙板41上的耙齒42伸入到傳送帶21上的砂礫內，推動砂礫移動，最終將砂礫均勻鋪設在傳送帶21上，同時步進電機15帶動驅動轉輪19轉動，驅動轉輪19通過皮帶22帶動從動轉輪20轉動，從而驅動輥17與從動輥18之間的傳送帶21運動，通過控制步進電機15的轉速控制砂礫落至在傳送帶21上的量，傳送帶21將砂礫帶至并落入河道模型6。
[0029]本實施例并非對本實用新型的形狀、材料、結構等作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術方案的保護范圍。
【主權項】
1.河工模型推移質混合加沙裝置，其特征在于:包括加沙容器、混合砂礫機構、支撐架、均勻鋪沙機構和自動輸沙機構;加沙容器、混合砂礫機構、均勻鋪沙機構和自動輸沙機構自上而下依次設置在支撐架上； 加沙容器為長方體結構，加沙容器內部中空且加沙容器上端敞口，加沙容器底部設有底板，加沙容器內并排間隔固定有若干擋板，擋板將加沙容器的內腔分隔成若干加沙腔，底板上并排設有若干排出料孔，每排出料孔均與其中一個加沙腔對應設置，每個出料孔底部均設有出料控制閥； 混合砂礫機構包括混合料倉，混合料倉的上端敞口，混合料倉的水平截面向下逐漸縮小，混合料倉的底部開設有出沙口 ；混合料倉內設有若干組混合攪拌器； 自動輸沙機構包括步進電機、安裝框架、驅動輥、從動輥、驅動轉輪和從動轉輪，驅動輥和從動輥并排轉動連接在安裝框架上，驅動轉輪固定在驅動輥的一端，從動轉輪固定在從動輥的一端且與驅動轉輪同側設置，驅動輥與從動輥之間設有傳送帶，驅動轉輪與從動轉輪之間設有皮帶，步進電機固定在安裝框架上，步進電機的主軸與驅動轉輪傳動連接； 均勻鋪沙機構包括支撐框架、耙板和往復驅動機構，支撐框架為長方形結構，支撐框架兩個相對的側壁上均設一條滑槽，耙板滑動連接在兩條滑槽內，耙板底部垂直向下固定有若干耙齒，耙齒的下端緊鄰傳送帶上表面;往復驅動機構包括往復電機和拉桿，往復電機固定在支撐框架上，往復電機主軸的設置方向與耙板的運動方向垂直，往復電機的主軸上固定設有往復轉輪，拉桿的一端鉸接在耙板上表面，拉桿的另一端鉸接在往復轉輪的偏心處。2.根據權利要求1所述的河工模型推移質混合加沙裝置，其特征在于:出料控制閥包括開合電機、封堵板和導軌，導軌設有兩條，兩條導軌固定在底板的底部且分別位于出料孔的相對兩側，封堵板滑動連接在兩條導軌上，封堵板用于封堵出料孔，封堵板底部設有螺母，開合電機固定在底板底部，開合電機的主軸通過聯軸器連接有絲杠，絲杠與導軌平行設置，絲杠的一端穿設在螺母內且與螺母螺紋連接。3.根據權利要求2所述的河工模型推移質混合加沙裝置，其特征在于:混合攪拌器包括驅動電機、安裝板和轉軸，驅動電機固定在混合料倉側壁，驅動電機的主軸水平設置，驅動電機的主軸固定設有主錐齒輪，安裝板水平固定在混合料倉側壁，轉軸垂直設置，轉軸轉動連接在安裝板上，轉軸上設有螺旋葉片，轉軸的下端穿過安裝板后固定連接有從錐齒輪，主錐齒輪與從錐齒輪相嚙合。
【文檔編號】E02B1/02GK205636631SQ201620403661
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】張劍, 王玉振, 宋榮方, 張東嶺
【申請人】張劍