[發明專利]一種改進的活塞式造波機

有效

• 申請號: 202111030797.6
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113933020B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 張炫;鄭金海;張弛
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 孫永生

本發明公開了一種改進的活塞式造波機，旨在解決現有技術中活塞式造波機制造的波浪波面不均勻的技術問題。其包括造波板安裝部件、造波板、直線電機、推拉桿、和可柔性伸縮附件，其中，造波板安裝部件架設在實驗水槽壁面上，直線電機固定在造波板安裝部件的中間位置，推拉桿的一端連接直線電機，推拉桿的另一端連接造波板，可柔性伸縮附件安裝在造波板的兩端。本發明能夠利用安裝在造波板上的可柔性伸縮的附件來減小造波板與水槽壁面之間的縫隙，使造波板往復運動過程中不產生旋渦，從而提高造波質量。

技術領域

本發明涉及一種改進的活塞式造波機，屬于波浪制造技術領域。

背景技術

隨著我國海洋強國戰略的推進，海洋可再生能源的開發日益增長，深入認識波流相互作用是海洋開發的核心前提和關鍵基礎。實驗室的試驗研究在發展波流相互作用理論中具有十分重要的地位，波浪水池和波浪水槽是研究波浪運動特性和機理的重要設備。

隨著波浪理論、計算機、自動化等技術的發展，通過造波機系統在波浪水池和波浪水槽中重現海洋波浪的隨機運動已成為海洋工程試驗的重要手段，因此造波機也在世界范圍內成為海洋工程實驗室的基本設備。造波機主要是通過利用可控設備盡可能的模擬真實海況，為各種海洋科學實驗提供可靠的海況物理模型，從而幫助海洋工程研究和設計人員對不同的海洋工程結構物，如防波堤、碼頭、港口、艦船、航道等設計提供依據，以保證項目工程的經濟性、安全性和可靠性。

按照造波機的造波形式、應用場景等可以將現有的造波機分為以下5種：搖板式、活塞式(推板式)、沖箱式、轉筒式和氣壓式。目前，由于搖板式和活塞式(推板式)造波機具有結構簡單、控制方便、易于維護的特點，應用最為廣泛。傳統的活塞式(推板式)造波機主要通過造波板在水中進行往復運動來實現造波，絕大多數活塞式造波機會將造波板直接放置在水中，當造波板與水槽寬度不完全匹配時，造波板與水槽壁面之間會存在縫隙，造波板往復運動時縫隙處的水體會形成漩渦，進而在波面產生與制造的波浪方向不一致的波紋，導致產生的波浪波面不均勻，降低造波機的造波質量。

發明內容

為了解決現有活塞式造波機制造的波浪波面不均勻的問題，本發明提出了一種改進的活塞式造波機，利用安裝在造波板上的可柔性伸縮的附件來減小造波板與水槽壁面之間的縫隙，使造波板往復運動過程中不產生旋渦，從而提高造波質量。

為解決上述技術問題，本發明采用了如下技術手段：

本發明提出了一種改進的活塞式造波機，包括造波板安裝部件、造波板、直線電機、推拉桿、和可柔性伸縮附件，其中，所述造波板安裝部件架設在實驗水槽壁面上，直線電機固定在造波板安裝部件的中間位置，推拉桿的一端連接直線電機，推拉桿的另一端連接造波板，所述可柔性伸縮附件安裝在造波板的兩端。

進一步的，所述造波板安裝部件包括造波板安裝支架、造波板固定桿、造波板固定板架和軸向軸承，所述造波板安裝支架的兩端安裝在實驗水槽壁面上，所述造波板固定板架安裝在造波板安裝支架的頂部，造波板固定板架上設置有2個對稱的通孔，所述軸向軸承安裝在造波板固定板架的通孔內，所述造波板固定桿穿過軸向軸承后與造波板連接。

進一步的，所述造波板的兩端設置有多個沉孔，可柔性伸縮附件通過沉孔與造波板的兩端相連。

進一步的，可柔性伸縮附件包括金屬外殼、附件固定導桿和附件軸向軸承，所述附件固定導桿的一端固定在可柔性伸縮附件的金屬外殼內，附件固定導桿的另一端連接所述附件軸向軸承，并與附件軸向軸承一起安裝在造波板的沉孔內。

進一步的，所述金屬外殼的一側開口，當可柔性伸縮附件與造波板安裝在一起時，造波板的一端從金屬外殼的開口處插入可柔性伸縮附件。

進一步的，金屬外殼的內壁寬度與造波板的外壁寬度一致。

進一步的，所述可柔性伸縮附件還包括支撐彈簧，支撐彈簧安裝在可柔性伸縮附件與造波板之間。

進一步的，造波板的外側包裹有金屬板。