一种大型地球流体旋转试验平台系统

本发明涉及洋流试验平台，具体涉及一种大型地球流体旋转试验平台系统。

背景技术：

1、海洋调查、科研、勘探、开发、战略利用等是落实海洋战略的具体举措。开展海洋的科学研究离不开科研装备，目前我国还没有研究海洋流体旋转的大型科学研究装备，尤其是缺少旋转水池直径大于14米以上的海洋洋流旋转试验平台。因而设计开发大型的洋流旋转试验平台具有重要的现实意义。

技术实现思路

1、本发明公开了一种实现大直径水池旋转的结构及驱动装置。本发明的结构装置主要由圆形水池、中心座、环形箱梁、拉杆、驱动轮装置和支撑轮装置等组成。圆形水池支撑在中心座和环形箱梁的上表面上。中心座用于定心和承担水池的部分重量。环形箱梁的下表面搭在驱动轮装置和支撑轮装置上的锥形轮上。环形箱梁将水池的重量传递给锥形滚轮。驱动轮装置上的滚轮与环形箱梁的下表面组成摩擦轮传动，由驱动轮装置驱动环形箱梁及水池转动，通过控制转动速度使水池内的水形成某种状态，进行海洋洋流旋转试验。具体方案如下：

2、一种大型地球流体旋转试验平台系统，包含有水池，所述水池的直径超过14米，所述水池的下表面中心与地基之间设有转动轴承组件，水池通过螺钉与转动轴承组件连接；

3、所述水池放置在组合式环形箱梁上，环形箱梁由若干段围成环形的弧形梁组成，各弧形梁与转动轴承组件之间连接有至少一个拉杆，每个拉杆的两端设有反向螺纹且分别连接有连接座，每个拉杆两端的连接座分别与弧形梁内壁以及转动轴承组件外壁固定连接；

4、以所述转动轴承组件为中心设有安装在地基上且围成一圈的若干驱动装置和支撑装置，驱动装置和支撑装置相互间隔分布；

5、所述驱动装置和支撑装置均包含有底板、机架和锥形轮，底板固定安装在地基上，机架安装在底板上面，并且机架的角度可调以及能够在弧形梁的径向方向上滑动，具有水平转轴的锥形轮转动安装在机架上，锥形轮的母线与环形箱梁下表面相接触并贴合；

6、在所述驱动装置的机架上还设有驱动电机，由驱动电机来带动驱动装置的锥形轮转动以实现驱动环形箱梁及水池的水平转动。

7、进一步的，所述转动轴承组件由上中心座、液压轴承、下中心座组成，上中心座固定安装在水池的下表面中心，下中心座固定安装在地基上，液压轴承由上旋转座和安装于上旋转座底部的下固定座组成，上旋转座顶部与上中心座底部固定连接，下固定座底部与下中心座顶部固定连接。

8、进一步的，所述环形箱梁上表面和水池下表面之间设有调节垫块。

9、进一步的，驱动装置和支撑装置的底板上表面设有矩形对角的两对滚轮；

10、所述机架的两侧设有分别与两对滚轮外径相切的弧形侧板，弧形侧板在滚轮上滚动以调节机架的角度。

11、进一步的，所述水池底部安装有多个拼接板，多个拼接板之间为榫卯结构连接，相邻两个拼接板之间贴有防水胶条，拼接板下表面通过螺栓安装有支撑梁，支撑梁的另一端通过螺栓与上中心座连接；

12、所述支撑梁下表面安装有放置于环形箱梁顶部的调节滑块。

13、进一步的，所述调节滑块包含中空固定座以及对称滑动安装于固定座上下两端的滑块上座与滑块下座，固定座内部设有两端分别贯穿滑块上座、滑块下座的调节芯以及垂直连接于调节芯一端且贯穿固定座一侧的调节螺杆；

14、所述固定座的侧面为正梯形，滑块上座、滑块下座的侧面均为直角梯形。

15、本发明的优点在于：

16、1)填补了目前无大型洋流旋转试验平台的技术空白，可以帮助科研人员进行大型洋流旋转试验；

17、2)由于圆形水池体积过大重量较重，在圆心处驱动需要很大的动力，因此本发明在水池外缘处设有间隔分布并围成一圈的若干驱动装置和支撑装置，驱动装置和支撑装置的锥形轮用于支撑环形箱梁，且驱动装置还设有电机用来带动锥形轮转动进而带动环形箱梁及其顶部的水池进行转动；

18、3)环形箱梁采用组合式设计，由多个弧形梁组成，并且每个弧形梁与转动轴承组件之间安装有若干调节拉杆，通过转动拉杆可以调节弧形梁的圆心位置，最终使得所有的弧形梁以转动轴承组件为中心呈正圆环分布；

19、4)机架的角度可调且能够在弧形梁的径向方向上滑动，能够更好地与环形箱梁相贴合，进而带动环形箱梁及其顶部的水池进行转动。

技术特征：

1.一种大型地球流体旋转试验平台系统，包含有水池(10)，所述水池(10)的直径超过14米，其特征在于，所述水池(10)的下表面中心与地基(7)之间设有转动轴承组件，水池(10)通过螺钉与转动轴承组件连接；

2.如权利要求1所述的大型地球流体旋转试验平台系统，其特征在于，所述转动轴承组件由上中心座(4)、液压轴承(5)、下中心座(6)组成，上中心座(4)固定安装在水池(10)的下表面中心，下中心座(6)固定安装在地基(7)上，液压轴承(5)由上旋转座和安装于上旋转座底部的下固定座组成，上旋转座顶部与上中心座(4)底部固定连接，下固定座底部与下中心座(6)顶部固定连接。

3.如权利要求1所述的大型地球流体旋转试验平台系统，其特征在于，所述环形箱梁(2)上表面和水池(10)下表面之间设有调节垫块(9)。

4.如权利要求1所述的大型地球流体旋转试验平台系统，其特征在于，所述驱动装置和支撑装置的底板(16)上表面设有矩形对角的两对滚轮(15)；

5.如权利要求2所述的大型地球流体旋转试验平台系统，其特征在于，所述水池(10)底部安装有多个拼接板(101)，多个拼接板(101)之间为榫卯结构连接，相邻两个拼接板(101)之间贴有防水胶条，拼接板(101)下表面通过螺栓安装有支撑梁(102)，支撑梁(102)的另一端通过螺栓与上中心座(4)连接；

6.如权利要求5所述的大型地球流体旋转试验平台系统，其特征在于，所述调节滑块(103)包含中空固定座(1031)以及对称滑动安装于固定座(1031)上下两端的滑块上座(1032)与滑块下座(1033)，固定座(1031)内部设有两端分别贯穿滑块上座(1032)、滑块下座(1033)的调节芯(1034)以及垂直连接于调节芯(1034)一端且贯穿固定座(1031)一侧的调节螺杆(1035)；

技术总结
本发明提供了一种大型地球流体旋转试验平台系统，水池底部中心设有转动轴承；水池搭在环形箱梁上，环形箱梁由若干段围成环形的弧形梁组成，各弧形梁与转动轴承之间连接有至少一个拉杆，每个拉杆的两端设有反向螺纹且分别连接有连接座；以转动轴承为中心设有若干驱动装置和支撑装置用于支撑和驱动环形箱梁和水池，驱动装置和支撑装置均包含有底板、机架和锥形轮，机架的角度可调以及能够在弧形梁的径向方向上滑动，锥形轮的母线与环形箱梁下表面相接触并贴合，在驱动装置的机架还设有驱动电机带动锥形轮转动，本发明填补了目前无大型洋流旋转试验平台的技术空白，可以帮助科研人员进行大型洋流旋转试验。

技术研发人员：董昌明,张栋,柴宏敏
受保护的技术使用者：南京信息工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15