漩涡消涡装置的制作方法

本发明涉及水利水电领域，尤其是一种漩涡消涡装置。

背景技术：

随着国家对水电清洁能源的需求，修建大量的高坝，利用水头进行发电，汛期由于来流量大，部分水体需要通过泄洪建筑物宣泄至下游。由于上游水头变化幅度较大，泄洪进口淹没深度不足，将带来漩涡影响。漩涡将带来不利影响：由于螺旋形气芯的存在，过流断面减小，从而过流能力降低；螺旋形气芯将形成气囊，影响流态稳定。

目前，水平式固定消涡结构适用漩涡发生高程范围较小的情况，若漩涡发生高程范围较大时，该结构不能适应，若加大该结构尺寸，相应悬臂结构加长，结构受力复杂；本发明利用漂浮装置，使简单的消涡栅条一直位于水面，如图1所示，从漩涡发生最小高程z3到漩涡发生最大高程z4，消除z3至z4各种高程下的漩涡，且栅条受力基本由漂浮装置承受，对塔体受力影响较小。另外，现有的竖向消涡梁由于伸出塔体长度有限，若漩涡发生于进口水面较远处时，该消涡梁作用不明显，若延长该梁体厚度，结构受力复杂，且不利于塔体稳定；本发明可以通过位于水面的栅条长度延长而满足。

目前，各种固定式消涡设施检修条件较差，必须待水位下降并露出消涡结构才能开展维修，且维修人员必须达到消涡结构处，高空作业不方便且不安全。本发明消涡结构位于水面，采用导轨上下浮动，在泄洪洞不过流期间任何时候和水位可以通过上部起吊设备将其调出水面至塔顶或者其它场地进行维护，快速简单。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种不受塔体宽度限制、对于漩涡出现水位幅度无相关要求、可适应任何漩涡发生水位，并且结构简单，制作、运行、维护简单方便的漩涡消涡装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：漩涡消涡装置，包括垂直于水面设置的导轨，所述导轨上可滑动设置有消涡装置，所述消涡装置漂浮于水面上从而消除水流内的漩涡。

进一步的是，所述消涡装置由漂浮装置和与漂浮装置连接的栅条构成。

进一步的是，所述栅条为矩形结构，其中栅条一条侧边与导轨之间可滑动连接，栅条另外三条侧边设置有漂浮装置。

进一步的是，包括软索，所述软索一端与漂浮装置连接，另一端与自动卷线装置连接。

进一步的是，所述导轨固定设置于进水塔的进水口处。

进一步的是，包括止滑端头，所述止滑端头固定设置于导轨上且所述止滑端头位于消涡装置下方。

进一步的是，所述止滑端头位于进水塔的进水口的上方。

进一步的是，包括滑动扣件，所述消涡装置与导轨之间通过滑动扣件可滑动连接。

进一步的是，包括铰接件，所述消涡装置通过铰接件与滑动扣件连接。

进一步的是，所述消涡装置沿铰接件转动的转轴轴线平行于水平面。

本发明的有益效果是：本发明巧妙设计了可以随水平面灵活升降的消涡装置，从而简单有效的消除水流内的漩涡，保证水流的顺畅流动。由于结构设计的合理，一旦一次性施工完成，即可长时间的发挥消涡功能，对现有结构的改动极小，具有十分广阔的市场推广前景，尤其适用于水利水电设施进水塔的进水口处。

附图说明

图1是本发明实际使用时的结构示意图。

图2是图1的a-a剖视图。

图3是图1的b-b剖视图。

图4是图2的局部放大图。

图5是图4的c-c剖视图。

图中标记为：漂浮装置1、栅条2、软索3、自动卷线装置4、导轨5、止滑端头6、进水塔7、铰接件8、滑动扣件9、运行水位z、最低运行水位z1、明满流运行水位z2、涡旋出现最低水位z3、涡旋出现最高水位z4、运行最高水位z5。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1至图5所示的漩涡消涡装置，包括垂直于水面设置的导轨5，所述导轨5上可滑动设置有消涡装置，所述消涡装置漂浮于水面上从而消除水流内的漩涡。

本发明通过设置漂浮于水面的漩涡消涡装置，从而让漩涡消涡的过程可以随水面的升降都灵活的进行，不仅保证了消涡的效果，也节省了施工和后期的维护。当水位在漩涡出现最低水位z3和漩涡出现最高水位z4之间运行时，可以通过让消涡装置沿导轨5上下移动而进行调节；在正常的运行水位z时，消涡装置位于水面上，在水位无大变幅时，可以通过铰接的方式满足水面波浪对消涡装置的影响。

为了简化消涡装置的结构和制作成本，所述消涡装置可以如图2所示，选择由漂浮装置1和与漂浮装置1连接的栅条2构成。其中，由漂浮装置1起到让消涡装置始终漂浮于水面的作用，而栅条2部分则有效的消除漩涡，实现消涡的效果。进一步的，所述栅条2可以选择为矩形结构，其中栅条2一条侧边与导轨5之间可滑动连接，栅条2另外三条侧边设置有漂浮装置1。另外，栅条2内各个网格之间可以随意调整间距，便于通过运行后可以随时调整；同时栅条2各个网格的自身及连接处应有足够强度，以便抵抗水流旋转动能时，栅条2体型不变形。

为了保证当水位低于涡旋出现最低水位z3时，消涡装置还可以悬挂于水面上，从而防止影响进流条件和泄流能力，可以选择增设软索3，所述软索3一端与漂浮装置1连接，另一端与自动卷线装置4连接。所述软索3可以在低于漩涡出现最低水位z3时，消涡装置仍然水平位于水面之上，避免影响进流条件和泄流能力；也可以在正常运行时，相对拉直的软索3有助于消涡装置的稳定。另外，在检修时，通过软索3可将消涡装置提出水面进行维护。

导轨5上部可至最高运行水位z5上方一定高度，保障在最高运行水位z5时水面波浪影响下，导轨5上的滑动有一个安全富余，消涡装置不至于脱落；且上方无锁定装置，便于消涡装置可随时通过吊车将其调至塔顶。

一般的，选择将所述导轨5固定设置于进水塔7的进水口处。优选消涡装置的布置宽度可大于进水塔7的塔体宽度为宜。在此基础之上，为了防止消涡装置沿导轨5下降至进水塔7的进水口高度处，从而影响进流条件和泄流能力，如图1所示，可以选择增设止滑端头6，所述止滑端头6固定设置于导轨5上且所述止滑端头6位于消涡装置下方。一般的，所述止滑端头6位于进水塔7的进水口的上方。

为了在检修时方便，可以选择这样的方案：包括滑动扣件9，所述消涡装置与导轨5之间通过滑动扣件9可滑动连接。如图4所示，滑动扣件9为消涡装置与导轨5之间提供了可拆卸的可能，便于后期的检修维护。进一步的，还可以进一步增设铰接件8，所述消涡装置通过铰接件8与滑动扣件9连接，从而让消涡装置具有一定的转动灵活性。一般的，如图5，为了兼顾消涡效果和检修便利，优选所述消涡装置沿铰接件8转动的转轴轴线平行于水平面。

本发明基本不受塔体宽度限制，无需在塔体设置体积较大的消涡结构，靠自身漂浮装置位于水面之上，对塔体受力影响非常小。另外，对于漩涡出现水位幅度无相关要求，可适应任何漩涡发生水位。本发明巧妙设计了可以随水平面灵活升降的消涡装置，从而简单有效的消除水流内的漩涡，保证水流的顺畅流动。由于结构设计的合理，一旦一次性施工完成，即可长时间的发挥消涡功能，对现有结构的改动极小，具有十分广阔的市场推广前景。

技术特征：

技术总结
本发明涉及水利水电领域，尤其是一种漩涡消涡装置。本发明所要解决的技术问题是提供一种不受塔体宽度限制、对于漩涡出现水位幅度无相关要求、可适应任何漩涡发生水位，并且结构简单，制作、运行、维护简单方便的漩涡消涡装置，包括垂直于水面设置的导轨，所述导轨上可滑动设置有消涡装置，所述消涡装置漂浮于水面上从而消除水流内的漩涡。本发明巧妙设计了可以随水平面灵活升降的消涡装置，从而简单有效的消除水流内的漩涡，保证水流的顺畅流动。由于结构设计的合理，一旦一次性施工完成，即可长时间的发挥消涡功能，对现有结构的改动极小，具有十分广阔的市场推广前景，尤其适用于水利水电设施进水塔的进水口处。

技术研发人员：杨敬;王仁坤;夏勇;石江涛;刘强
受保护的技术使用者：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2017.07.28
技术公布日：2017.09.29