一种河工模型试验的推移质加沙方法及装置与流程

本发明涉及河工模型试验，具体是一种河工模型试验的推移质加沙方法及装置。

背景技术：

1、在水利工程建设中，河道中的推移质运动具有重要的影响，如航道整治、引水口防沙、电站机组磨损等均与推移质的运动密切相关，因此推移质的运动规律和对工程的影响是重要的研究内容，在河工模型试验中，需要将推移质泥沙按模型相似比尺换算的输沙率过程加入到模型中，通常会采用皮带输送机作为试验的推移质加沙装置。

2、但是，传统的皮带输送机在进行运送推移质泥沙的过程中，不能根据需要调控输送皮带的使用高度，进而使得使用起来具有一定的局限性，另外在实验的过程中，不能对皮带输送机上粘附的泥沙进行有效清理，使得在运送下一沙样时，容易使得下一沙样被污染，进而影响实验的精准性。

3、cn205636630u公开了一种河工模型试验系统，包括试验室、总控制器、模拟水压装置和模拟水流装置；模拟水压装置包括气泵，气泵通过气管与试验室连接；模拟水流装置包括水泵，水泵通过水管与试验室连接；试验室为一密闭的箱室，试验室内铺设有河道模型，河道模型沿左右方向水平设置，河道模型左侧上表面设有推移质加沙装置；推移质加沙装置包括加沙容器、混合砂砾机构、支撑架和自动输沙机构；加沙容器、混合砂砾机构和自动输沙机构自上而下依次设置在支撑架上。该实用新型自动化程度高、对复杂试验条件适应能力强、能够模拟不同河段压力河流条件。但是该技术中的推移质加沙装置并不能解决上述问题。

4、为此，我们提出一种河工模型试验的推移质加沙方法及装置来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种河工模型试验的推移质加沙方法及装置，目的在于至少解决一个背景技术提及的现有技术涉及的问题。

2、本发明采用如下技术方案实现发明目的：

3、一种河工模型试验的推移质加沙方法，使用河工模型试验的推移质加沙装置进行加沙，包括如下步骤：

4、s1：旋转底座沙样上的转把沙样，转把沙样带动蜗杆沙样转动，蜗杆沙样带动两个蜗轮沙样转动，两个蜗轮沙样分别带动一丝杠沙样转动，两丝杠沙样同步各在一个滑座沙样中带动一个支撑座沙样升降，两个支撑座沙样顶部的皮带轮沙样带动套设其上的皮带沙样升降；

5、s2：将沙样铺设于皮带沙样上，启动驱动机构沙样经皮带轮沙样带动皮带7运动，并将铺好的沙样输送至河道模型中，记为第一沙样并记录所需实验数据；

6、s3：第一沙样输送至河道模型完毕，皮带沙样下方的刮板沙样将皮带沙样上残留的沙样刮下，刮下的沙样掉入收料斗沙样中；

7、s4：重复s2中铺设沙样的操作，并依次获取第二、第三……沙样的对应实验数据；

8、s5：实验数据收集结束，停止驱动机构8，清理收料斗14。

9、一种河工模型试验的推移质加沙装置，包括底座沙样，底座沙样上固定设置有两个滑座沙样，滑座沙样中均滑动连接有支撑座沙样，支撑座沙样顶端从滑座沙样中伸出并转动连接皮带轮沙样，两个皮带轮沙样通过皮带沙样连接，其中一个皮带轮沙样连接驱动机构沙样；底座沙样中设有联控机构沙样，联控机构沙样包括开设于底座沙样中的联控腔沙样，联控腔沙样中设有横向转动设置于底座沙样上的蜗杆沙样，蜗杆沙样的一端从底座沙样中伸出并连接转把沙样；所述滑座沙样中竖向转动安装有丝杠沙样，丝杠沙样的上部与对应的支撑座沙样螺纹连接，底部伸入底座沙样中并于联控腔沙样中固定套接有蜗轮沙样，蜗轮沙样与蜗杆沙样啮合；皮带沙样的底部抵接有刮板沙样，刮板沙样的下方设有收料斗沙样。

10、前述的河工模型试验的推移质加沙装置中，所述驱动机构沙样包括驱动盒沙样,驱动盒沙样外部固定有驱动电机沙样，驱动电机沙样的输出端伸入驱动盒沙样中和锥齿轮组沙样连接，锥齿轮组沙样啮合连接皮带轮沙样的传动轴上的齿轮；驱动盒沙样固定于一个支撑座沙样上。

11、前述的河工模型试验的推移质加沙装置，所述刮板沙样浮动设于内部为空腔设置的l形导座沙样的竖向端中，l形导座沙样的横向端连接支撑座沙样；空腔中设有升降控制机构沙样，升降控制机构沙样包括固定设置于横向端的电推杆沙样，电推杆沙样的推杆连接活塞板沙样；l形导座沙样的拐角处，活塞板沙样和刮板沙样的底部之间填充满冷却液沙样。

12、前述的河工模型试验的推移质加沙装置中，所述l形导座沙样上设置有降温机构沙样，降温机构沙样由多个伸入l形导座沙样中与冷却液沙样接触的半导体制冷棒沙样组成。

13、前述的河工模型试验的推移质加沙装置中，所述驱动机构沙样中设置有供电机构沙样，供电机构沙样包括固定设置于驱动电机沙样的输出端上的凹形永磁块沙样，凹形永磁块沙样两端磁极之间设有线圈沙样，线圈沙样通过支撑块沙样与驱动盒沙样内壁固接；线圈沙样和半导体制冷棒沙样串联。

14、前述的河工模型试验的推移质加沙装置中，所述收料斗沙样通过两个液压缸沙样固定在底座沙样上；收料斗沙样的下端设有排料管沙样，排料管沙样上设有电磁阀沙样；收料斗沙样上安装有振动电机沙样。

15、有益效果

16、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

17、1、本发明通过设置的联控机构可以控制两个丝杠同步转动，进而控制两个滑座同步升降，进而控制皮带进行使用高度的调节；

18、2、本发明通过设置的刮板，可以配合皮带的输送，自动对皮带输送后粘附的泥沙进行刮除清理；

19、3、本发明通过设置的升降控制机构可以控制刮板进行升降，便于使用者控制刮板与皮带间的抵紧力度，使得刮板更好的刮除皮带上的泥沙；

20、4、本发明通过设置的降温机构，可以配合升降控制机构中的冷却液为刮板进行降温，避免刮板在长时间与皮带摩擦的过程中发热过剧，影响刮板和皮带的使用寿命；

21、5、本发明通过设置的供电机构，可以将驱动机构产生的机械能转换为电能，为降温机构进行供电，避免了降温机构外接电源的繁琐。

22、综上所述：通过本发明的设计，可以根据需要调控皮带的使用高度，且在进行推移质加沙实验中，可以自动对皮带输送后粘附的泥沙进行刮除清理，刮除清理的刮板可自动降温，避免刮板与皮带间摩擦发热过剧，影响刮板和皮带的使用寿命。

技术特征：

1.一种河工模型试验的推移质加沙方法，其特征在于：使用河工模型试验的推移质加沙装置进行加沙，包括如下步骤：

2.一种根据权利要求1所述的河工模型试验的推移质加沙装置，其特征在于：包括底座(1)，底座(1)上固定设置有两个滑座(2)，滑座(2)中均滑动连接有支撑座(3)，支撑座(3)顶端从滑座(2)中伸出并转动连接皮带轮(6)，两个皮带轮(6)通过皮带(7)连接，其中一个皮带轮(6)连接驱动机构(8)；底座(1)中设有联控机构(5)，联控机构(5)包括开设于底座(1)中的联控腔(51)，联控腔(51)中设有横向转动设置于底座(1)上的蜗杆(52)，蜗杆(52)的一端从底座(1)中伸出并连接转把(15)；所述滑座(2)中竖向转动安装有丝杠(4)，丝杠(4)的上部与对应的支撑座(3)螺纹连接，底部伸入底座(1)中并于联控腔(51)中固定套接有蜗轮(53)，蜗轮(53)与蜗杆(52)啮合；皮带(7)的底部抵接有刮板(10)，刮板(10)的下方设有收料斗(14)。

3.根据权利要求1或2所述的河工模型试验的推移质加沙装置，其特征在于：所述驱动机构(8)包括驱动盒(81),驱动盒(81)外部固定有驱动电机(82)，驱动电机(82)的输出端伸入驱动盒(81)中和锥齿轮组(83)连接，锥齿轮组(83)啮合连接皮带轮(6)的传动轴上的齿轮；驱动盒(81)固定于一个支撑座(3)上。

4.根据权利要求3所述的河工模型试验的推移质加沙装置，其特征在于：所述刮板(10)浮动设于内部为空腔设置的l形导座(9)的竖向端中，l形导座(9)的横向端连接支撑座(3)；空腔中设有升降控制机构(11)，升降控制机构(11)包括固定设置于横向端的电推杆(111)，电推杆(111)的推杆连接活塞板(112)；l形导座(9)的拐角处，活塞板(112)和刮板(10)的底部之间填充满冷却液(113)。

5.根据权利要求4所述的河工模型试验的推移质加沙装置，其特征在于：所述l形导座(9)上设置有降温机构(12)，降温机构(12)由多个伸入l形导座(9)中与冷却液(113)接触的半导体制冷棒(121)组成。

6.根据权利要求5所述的河工模型试验的推移质加沙装置，其特征在于：所述驱动机构(8)中设置有供电机构(13)，供电机构(13)包括固定设置于驱动电机(82)的输出端上的凹形永磁块(131)，凹形永磁块(131)两端磁极之间设有线圈(132)，线圈(132)通过支撑块(20)与驱动盒(81)内壁固接；线圈(132)和半导体制冷棒(121)串联。

7.根据权利要求1或2所述的河工模型试验的推移质加沙装置，其特征在于：所述收料斗(14)通过两个液压缸(16)固定在底座(1)上；收料斗(14)的下端设有排料管(17)，排料管(17)上设有电磁阀(18)；收料斗(14)上安装有振动电机(19)。

技术总结
本发明公开了一种河工模型试验的推移质加沙方法及装置，涉及河工模型试验技术领域。本发明包括底座、滑座、支撑座、丝杠、联控机构、皮带、刮板、升降控制机构、降温机构、供电机构等结构的组合装置和使用方法。通过本发明的设计，可以根据需要调控皮带的使用高度，且在进行推移质加沙实验中，可以自动对皮带输送后粘附的泥沙进行刮除清理，另外，通过设置的降温机构，可以对用于刮除清理的刮板进行降温，避免刮板与皮带间摩擦发热过剧，影响刮板和皮带的使用寿命。

技术研发人员：吴迪,蒲小芳,马黎,龚兰强,杨建赞,项华伟,黄文波,李悦
受保护的技术使用者：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16