一种水利施工导流设备

本发明涉及水流施工导流试验，特别是一种水利施工导流设备。

背景技术：

1、近年来，大中型水利枢纽的开发建设越来越多，如大藤峡、白鹤滩和龙滩等大中型水利枢纽工程。这些工程主要集中于大河或大江的干流上，工程规模巨大且施工导流工期较长，会对河道通航、过木及排冰等造成严重影响。因此，大中型水利枢纽的导流施工通常采取分期导流施工方案；

2、对于大尺度分期导流工程的研究，通常会使用物理模型试验的方法。这是因为物理模型试验能够更准确地模拟真实情况，并提供详细的流场和水动力参数数据。物理模型试验通常通过构建缩小比例的实验模型来模拟实际的导流工程。在试验中，将水流引导至模型上，并观测和记录水流的行为、流速、压力分布等参数。这些试验通常在实验室或特定的试验设施中进行。通过物理模型试验，研究人员可以评估导流工程的性能，优化设计方案，并预测实际工程中可能出现的问题。他们可以通过调整模型的几何形状、流体介质的性质、水流条件等，来模拟不同的情况和工况。物理模型试验还可以用于验证数值模拟方法的准确性和可靠性。研究人员可以将实验结果与数值模拟结果进行对比，从而验证数值模拟的可信度，并进行模型修正或参数校准；

3、物理模型试验在某些情况下可能存在一些限制和挑战。对于水流落差的调节以及水流冲击对模型使用寿命的影响，由于大尺度分期导流工程通常具有较大的尺度特征，如水流落差，而物理模型试验通常需要进行比例缩小以适应实验条件。这可能导致尺度效应的影响，使得在小尺度模型中无法完全准确地模拟实际情况，物料模型试验所使用的试验设施可能受到空间、经济和技术等方面的限制，无法完全满足实际工程的要求。例如，调节大尺度水流落差可能需要更大的试验设施和更复杂的控制系统，这可能难以实现，且物料模型试验所使用的模型材料对水流冲击的抵抗能力可能有限，长时间的水流冲击可能损坏模型，影响模型的使用寿命。因此，在设计和选择模型材料时需要考虑其耐水冲击性能和使用寿命。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：由于大尺度分期导流工程通常具有较大的尺度特征，如水流落差，而物理模型试验通常需要进行比例缩小以适应实验条件。这可能导致尺度效应的影响，使得在小尺度模型中无法完全准确地模拟实际情况，物料模型试验所使用的试验设施可能受到空间、经济和技术等方面的限制，无法完全满足实际工程的要求。例如，调节大尺度水流落差可能需要更大的试验设施和更复杂的控制系统，这可能难以实现，且物料模型试验所使用的模型材料对水流冲击的抵抗能力可能有限，长时间的水流冲击可能损坏模型，影响模型的使用寿命。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种水利施工导流设备，其包括试验壳体、万向轮、柜门、安装槽、过滤机构、缓冲机构、安装架和调节机构，所述试验壳体下方四角设置有万向轮，且试验壳体内开设有安装槽，安装槽槽口一侧对称设置有合页，安装槽槽口通过合页活动连接有柜门，所述安装槽内设置有过滤机构，且过滤机构上设置有安装架，安装架内安装有导流建筑物模型，且导流建筑物模型与安装架之间设置有缓冲机构，且过滤机构一侧设置有调节机构，调节机构与过滤机构之间相互配合。

3、作为本发明所述一种水利施工导流设备的一种优选方案，其中：过滤机构包括导流槽、下液口、输送管、试验箱、电机、双向丝杆、调节板、传动轮、转动轴、摆动板、固定座、过滤层、可拆卸安装架和水箱，所述安装槽内设置有试验箱，且试验箱内两侧对称设置有导流槽，且导流槽上等距离开设有多个下液口，所述试验箱内对称设置有安装架，且试验箱靠近安装架的一侧下方等距离开设有多个通槽，且通槽内设置有电磁阀。

4、作为本发明所述一种水利施工导流设备的一种优选方案，其中：所述试验壳体内下方设置有水箱，水箱上侧对称设置有摆动架，且摆动架之间等距离设置有多个转动轴，一侧所述摆动架中部设置有固定座，固定座上活动连接有双向丝杆，且摆动架一侧设置有电机，电机的输出端固定连接有双向丝杆，双向丝杆上两侧螺纹连接有调节板，所述转动轴靠近调节板的一侧均设置有传动轮，且调节板的表面呈齿条结构，调节板与传动轮之间齿轮相互啮合。

5、作为本发明所述一种水利施工导流设备的一种优选方案，其中：所述水箱内设置有水泵，水泵的输出端固定连接有输送管，且水泵的输入端位于水箱内部，所述转动轴上设置有摆动板，摆动板与通槽之间相互配合。

6、作为本发明所述一种水利施工导流设备的一种优选方案，其中：所述水箱内于摆动板下方设置有可拆卸安装架，且可拆卸安装架上设置有过滤层。

7、作为本发明所述一种水利施工导流设备的一种优选方案，其中：缓冲机构包括缓冲槽、固定板、缓冲座、缓冲板、限位槽、限位块、第一铰接件和伸缩气缸，所述安装架之间设置有导流建筑物模型，且导流建筑物模型两侧对称开设有缓冲槽，安装架一侧于缓冲槽内设置有固定板，固定板两侧对称设置有缓冲座，缓冲座远离固定板的一侧设置有缓冲板，缓冲板一侧设置有第一铰接件。

8、作为本发明所述一种水利施工导流设备的一种优选方案，其中：所述固定板一侧表面对称开设有限位槽，限位槽上滑动连接有限位块，限位块之间设置有伸缩气缸，且限位块一侧活动连接有缓冲杆，且缓冲杆远离限位块的一侧活动连接有第一铰接件。

9、作为本发明所述一种水利施工导流设备的一种优选方案，其中：调节机构包括安装板、滑轨、推板、第二铰接件、连接杆、安装座、转盘、凸块、传动轴和传动板，所述试验箱一侧开设有调节槽，调节槽内设置有安装板，安装板上侧设置有滑轨，滑轨上滑动连接有推板，推板上侧设置有落差架。

10、作为本发明所述一种水利施工导流设备的一种优选方案，其中：所述调节槽内一侧设置有安装座，安装座上安装有驱动电机，驱动电机的输出端固定连接有转盘，转盘上设置有凸块，所述安装座下方设置有传动轴，安装座通过传动轴活动连接有传动板，且凸块位于传动板上，所述传动板远离传动轴的一侧活动连接有连接杆，所述推板一侧设置有第二铰接件，连接杆一侧活动连接有第二铰接件。

11、作为本发明所述一种水利施工导流设备的一种优选方案，其中：所述调节槽一侧表面设置有垫片，垫片是由橡胶材料制作而成，且垫片与落差架之间相互配合。

12、本发明的有益效果：

13、1.水泵将水从水箱中抽取出来，并通过输送管输送到试验箱内，在试验箱内，水被引导进入导流槽，通过多个下液口均匀分布到导流槽的各个部位，水从导流槽流出后，通过通槽进入安装架的下方，通槽内设有电磁阀，可以控制水的流量和流速，在安装架上方设置了过滤层，过滤层可以过滤掉水中的杂质和固体颗粒，过滤后的水再次流入试验箱内，并经过导流槽的下液口重新引导，通过控制启动电机进行工作，电机能够带动带动双向丝杠进行转动，且双向丝杠上对称螺纹连接有调节板，通过旋转双向丝杠，调节板可以沿着丝杠上的螺纹移动，实现调节板的水平运动，且调节板一侧呈齿条结构，且调节板与传动轮之间齿轮相互啮合，从而驱动摆动板进行摆动，使得摆动板与通槽之间形成协调的摆动运动，以帮助水的循环和流动，最后，经过过滤的水再次回到水箱中，完成一次循环，且过滤层为可拆卸设备，能够确保试验过程中输送过程不发生堵塞。

14、2.当水流冲击到导流建筑物模型时，缓冲板受到水流压力的作用而摆动，缓冲板通过第一铰接件与缓冲杆连接，当缓冲板摆动时，缓冲杆和第一铰接件也会随之摆动，限位块通过伸缩气缸控制其位置，当缓冲板摆动到一定角度时，限位块会触发伸缩气缸的动作，限制缓冲板的摆动范围，在水流冲击下，缓冲板和导流建筑物模型之间的连接与控制，通过控制限位块和伸缩气缸的动作，可以限制缓冲板的摆动范围，确保系统的稳定性和安全性，这样的设置有助于减轻水流对导流建筑物模型的冲击，并保护模型不受损坏。

15、3.驱动电机驱动转盘旋转，且转盘上设置有凸块，凸块位于传动板上，当转盘进行转动时，转盘的旋转会导致凸块随之移动，从而使传动板沿垂直方向上下运动，传动板的上下运动通过连接杆传递到第二铰接件，再传递给推板，推板受到传动力的作用，沿滑轨上下移动，从而改变落差架的高度，落差架与垫片相互配合，调节槽的高度可以通过改变落差架的高度来实现，通过调节落差架的高度能够调节水流的落差高度和流速，当落差架的高度增加时，水流在通过落差架时下降的高度也会增加，这会导致水流具有更大的能量和速度，从而增加了水流的流速，相反，如果落差架的高度减小，水流下降的高度和速度将减小，从而降低了水流的流速，因此，通过调节落差架的高度，可以控制水流在试验过程中的落差高度和流速，以满足不同实验或需求的要求。