[发明专利]可拆装式吸盘摇板造波机

说明书

本发明涉及一种可拆装式吸盘摇板造波机，是由多个结构单元组成的多单元系统，每一个结构单元包括吸盘，摇板，大连杆，摇杆，曲柄，可调连杆和伺服电机，摇板的下端部通过摇板转轴与吸盘相连，摇板的上端部与大连杆的一端铰接，大连杆的另一端与摇杆铰接，摇杆通过曲柄，可调连杆，滚珠丝杠与伺服电机相连；曲柄包括曲轴和绕着曲轴转动的飞轮；伺服电机根据接收到的造波信号，向滚珠丝杠输出满足造波要求的力矩，滚珠丝杠将电机转轴的回转运动转换为具有上冲程和下冲程的往复直线运动；当滚珠丝杠进行往复直线运动时，与滚珠丝杠铰接的可调连杆的另一端固定在曲柄的飞轮上，通过可调连杆推动曲柄运动。

技术领域

本发明涉及海洋工程及冰工程水上波浪模拟技术领域，具体是一种可拆装式吸盘摇板式造波机。

背景技术

造波机是海洋工程、冰工程实验研究领域以及船舶、港口工程等相近领域的实验室水池必备配套设施。通过造波机造波，构建模拟水体实验室，可以推动波浪理论的发展和测得相关波浪运动数据，为设计提供依据。摇板式造波机是造波机的一种重要结构形式，尤其适用于在深水池造波，其机械原理为运动部件绕固定轴前后摆动，推动水体运动产生波浪，摆动的频率和运动部件的大小决定造波机产生波浪的不同波浪要素。

目前造波机的固定约束装置大都在实验室水池建造之初就已规划完成，通过在池底设置预埋件与水池连为一体，这使得移动造波机十分困难，并且如果移动造波机，将会破坏水池池壁的混凝土结构，使破坏的水池池壁难于修复。随着科学技术的进步和人类研究的不断深入和扩展，由于冰工程实验室等一些特殊水池和实验室，为了满足在其中进行实验的特殊实验条件，在建造之初不允许规划安装预埋件，从而造成了这些特殊水池和实验室无法使用造波机系统进行实验的情况。而近年来出现的一些可移动的造波机设备普遍存在着设施笨重、只适用于浅水池的缺点，可使用的范围受到了极大的限制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有造波机拆卸困难、体积庞大、灵活性差以及现有移动式造波机只适用于浅水的缺点，提供一种新型可拆卸的在摇板池底端通过吸盘进行约束的摇板式造波机，拆卸方便、大量节约成本，且有较为广泛的适用性，可灵活应用于不同的实验室水池。

为了解决上述现有造波机存在的缺陷，本发明提供了如下的技术方案：

一种可拆装式吸盘摇板造波机，是由多个结构单元组成的多单元系统，每一个结构单元包括吸盘,摇板，大连杆，摇杆，曲柄，可调连杆和伺服电机，摇板的下端部通过摇板转轴与吸盘相连，摇板的上端部与大连杆的一端铰接，大连杆的另一端与摇杆铰接，摇杆通过曲柄，可调连杆，滚珠丝杠与伺服电机相连；曲柄包括曲轴和绕着曲轴转动的飞轮；伺服电机根据接收到的造波信号，向滚珠丝杠输出满足造波要求的力矩，滚珠丝杠将电机转轴的回转运动转换为具有上冲程和下冲程的往复直线运动；当滚珠丝杠进行往复直线运动时，与滚珠丝杠铰接的可调连杆的另一端固定在曲柄的飞轮上，通过可调连杆推动曲柄运动，进而带动一端固定在曲柄的飞轮上的摇杆随着曲柄一起运动。

本发明的有益效果是：在满足能制造出实验所需波浪要求的基础上，通过摇板底部的吸盘装置提供主要约束，有效地替代了传统造波机与水池通过预埋件连接提供的约束。在造波时方便安装，造波结束后也可卸下供其他水池使用，解决了一些水池在设计初未安装预埋件而无法安装造波机的问题。在保证造波约束力的同时，本发明体积小可拆装，且拆卸后也方便对机械装置和控制系统进行升级维修。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1为本发明的立面示意图(一个板结构单元)；

图1中所有直线箭头和弯曲箭头表示图中箭头附近构件在本造波机向前推动流体过程(即滚珠丝杠17进行下冲程)中的运动方向；

图2为图1的三维简化概念图；