一种用于试验室潮汐流模拟试验的尾门结构的制作方法

本实用新型属于海岸及近海工程中水动力模拟技术领域，特别涉及一种用于试验室潮汐流模拟试验的尾门结构。

背景技术：

潮汐流模拟试验是研究沿海港口水流及通航条件、海床泥沙淤积变化等的重要手段。目前的潮汐流的模拟系统主要有尾门式潮汐潮流模拟系统、潮汐控制箱式潮汐潮流模拟系统和双向泵式的潮汐潮流控制系统。这三种系统在潮流模型实验中都有应用，其中尾门式潮汐潮流模拟系统应用最为广泛，其控制原理为利用尾门的不同的开度，调整通过尾门进入模型的流量，从而达到改变模型边界流量以模拟出天然潮汐、潮流的目的。随着近海水运工程逐步向深水延伸，其建设条件也越来越复杂，使得三面或者四面开边界的潮汐流模拟成为了必然，且需模拟的范围也越来越大，故要求尾门的长度也越长，尾门承受的水压力也较大，传统的尾门一般用2mm的铁板制成，高度约30cm，通过铁箍与转动轴相连，转动轴设在尾门的中下部位，在转动轴两端部设有轴承，并安装在支座上，在转动轴两端设置连接法兰。每块尾门板一般为3m长，尾门之间利用连接法兰采用螺栓连接。整个尾门形成后，在中部安装运动支杆与运动主杆相连，运动主杆则与电机相接，依靠电机的动力，从而带动整个尾门的转动，进而调节尾门底部的出水量。

传统尾门的铁板易生锈，当开展潮流泥沙试验时，转动轴承内容易进沙子，增大转动摩擦，尤其是铁板强度有限，尾门高度一般控制在0.3m左右，但当模拟的潮流边界较长时，受水压影响，铁板本身容易变形，且易产生振动，从而对潮汐流的模拟精度产生一定影响。同时有限的尾门高度限制了模拟海域的潮差条件，当潮差较大，尾门高度不够，常常需要在其上面设置加高板，加高板更易变形，使得模拟条件不佳。传统尾门的另外一个缺点是法兰之间仅靠螺栓连接，使用时常发现螺栓松动，有时造成尾门板之间有小的错位或框动。

技术实现要素：

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于试验室潮汐流模拟试验的尾门结构，该尾门结构的强度大、抗变形能力强，可承受的水头压力大，适用的潮差范围广。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于试验室潮汐流模拟试验的尾门结构，由至少两块尾门板拼接而成，其特征在于，所述尾门板设有一不锈钢面板，在所述不锈钢面板的背面设有加强结构，所述不锈钢面板通过所述加强结构与转轴连接，所述转轴沿所述不锈钢面板的长度方向通长设置，所述转轴由尾门支座支撑；所有所述尾门板的所述转轴连接构成尾门轴，所述尾门轴固定在尾门高度的中下部，所述尾门轴的中部与驱动装置连接。

所述加强结构包括与所述不锈钢面板连接的上横撑和下横撑，在所述上横撑和所述下横撑之间设有多道竖撑，所述竖撑与所述上横撑、所述下横撑和所述不锈钢面板分别固接，所述上横撑通过上斜撑与所述转轴连接，所述下横撑通过下斜撑与所述转轴连接；

在所述不锈钢面板的两端各设有一所述竖撑，在所述转轴的两端各设有一法兰，所述法兰与相邻的所述竖撑焊接，相邻的两个所述尾门板通过相对的两个所述竖撑和两个所述法兰采用螺栓连接。

相连的两个所述法兰中的一个设有中央凸出部，另一个设有与所述中央凸出部吻合的中央凹陷部，相连的两个所述法兰通过所述中央凸出部和所述中央凹陷部嵌合对接。

每块所述尾门板设有两个所述尾门支座，在所述尾门支座的上部设有轴支座，所述转轴转动连接在所述轴支座内。

所述轴支座采用抱箍结构。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1)尾门的所有材质(包括螺栓)均采用不锈钢材料制作，在试验室潮湿的环境中不生锈，保证了其耐用性。

2)尾门板通过横撑、竖撑和斜撑的加固，可承受的水头压力更大，适用的潮差范围更广，抗变形能力更强，能够提高尾门调节精度以及实验速度。

3)通过对法兰的结构进行改进，增强了各尾门板间的连接强度，提高了尾门的整体性和各块尾门板运动的一致性。

4)尾门轴固定在尾门高度的中下部，基本处于尾门所受水压总力点上，能够最大限度地降低尾门转动所需克服的水压力的影响。

5)尾门的转动采用大管套小管的结构，即将尾门转轴(直径70mm不锈钢圆管)插装在尾门支座上的轴支座内，并在轴支座的内周侧涂抹黄油，增加其光滑性，实践表明，这种结构能够有效降低使用轴承时因泥沙侵入轴承而造成的止动摩擦，同时也不会降低其转动的效率。

综上所述，本实用新型经久耐用，不生锈，不变形，易拆卸，方便安装和维护，具有良好的推广应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的尾门板背部结构示意图；

图3是本实用新型在相邻两块尾门板拼接处的立面图；

图4是本实用新型的尾门支座结构示意图。

图中：1、尾门板，2、转轴，3、尾门支座，3-1、轴支座，4、驱动装置，5、不锈钢面板，6-1、上斜撑，6-2、上横撑，6-3、竖撑，6-4、下横撑，6-5、下斜撑，7、法兰。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1～图4，一种用于试验室潮汐流模拟试验的尾门结构，由至少两块尾门板1拼接而成，所述尾门板设有一不锈钢面板5，在所述不锈钢面板5的背面设有加强结构，所述不锈钢面板5通过所述加强结构与转轴2连接，所述转轴2沿所述不锈钢面板5的长度方向通长设置，所述转轴2由尾门支座3支撑；所有所述尾门板1的所述转轴2连接构成尾门轴，所述尾门轴固定在尾门高度的中下部，所述尾门轴的中部与驱动装置4连接。

在本实施例中，所述加强结构包括与所述不锈钢面板5连接的上横撑6-2和下横撑6-4，在所述上横撑6-2和所述下横撑6-4之间设有多道竖撑6-3，所述竖撑6-3与所述上横撑6-2、所述下横撑6-4和所述不锈钢面板5分别固接，所述上横撑6-2通过上斜撑6-1与所述转轴2连接，所述下横撑6-4通过下斜撑6-5与所述转轴2连接；在所述不锈钢面板5的两端各设有一所述竖撑6-3，在所述转轴2的两端各设有一法兰7，所述法兰7与相邻的所述竖撑6-3焊接，相邻的两个所述尾门板1通过相对的两个所述竖撑6-3和两个所述法兰7采用螺栓连接，最终形成一个强度较高的尾门。每块尾门板1通常的长度为6m，尾门根据实验需求由若干块尾门板1连接而成。

相连的两个所述法兰7中的一个设有中央凸出部，另一个设有与所述中央凸出部吻合的中央凹陷部，相连的两个所述法兰7通过所述中央凸出部和所述中央凹陷部嵌合对接。这种结构能够提高尾门的整体性和运动一致性。

每块所述尾门板1设有两个所述尾门支座3，在所述尾门支座3的上部设有轴支座3-1，所述转轴2转动连接在所述轴支座3-1内。所述轴支座3-1采用抱箍结构。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。