[发明专利]一种基于喷雾引晶技术的低温冰水池实验装置

说明书

本发明公开了一种基于喷雾引晶技术的低温冰水池实验装置，包括纵移机构、横移机构、升降机构和挡隔板，纵移机构通过两个底座固定在冰水池上方同一水平面左右两侧的固定杆上，横移机构与纵移机构的滑块连接，通过滑块推动横移机构沿着纵移机构的滑块运动槽移动，横移机构驱动喷淋机构沿杆套横向移动，喷淋机构与横移机构的运动轴通过带传动，在每个底座下端均设有升降机构，可加热的挡隔板固定在升降机构的下机座上。本发明可自由移动喷头的位置进行喷淋工作，控制不同位置模型冰的生长速度以达到不同区域不同冰厚的目的，为破冰试验提供高质量的模型冰，同时在进行水池实验等可以快速有效的对冰面进行切割。

技术领域

本发明属于船舶与海洋工程装备设计制造技术领域，具体涉及一种基于喷雾引晶技术的低温冰水池实验装置。

背景技术

近年来，极地海洋资源的开发和极地航运技术的不断发展，推动了破冰船、极地科考船、冰区运输船、冰区海洋工程船等冰区船舶及冰区海洋机构物的设计开发，与之相关的冰区船舶性能研究成为船舶工业界及航运界关注的热点问题。与常规水域航行的普通船舶不同，冰区船舶与冰区海洋结构物在设计时，需要针对特殊的极地海洋环境开展船体结构、航行性能、主要设备的适应性研究。

为验证船舶在冰区海洋环境下的航行性能和主要设备的可靠性，需要结合船体设计开发的要求，有针对性地开展冰水池模型试验。冰水池是一种服务于冰区船舶与海洋工程结构物设计、建造的模型试验水池。通过模拟海洋水平面的冻结状态，实现各种冰情环境条件的冰力学性质相似，实现对试验模型在冰区作业工况下主要参数的试验测量。

我国目前还没有用于开发极地航行船舶的真正意义上的冰水池，从长远来看，冰水池及其试验技术已成为限制我国极地船舶自主设计的关键因素，与此对应的冰水池的相关配套设施建设和试验技术的发展变得尤为迫切。

现有技术中申请公布号CN108444673A公开了一种冰水池碎冰航道产生装置，包括滑动装置部分、切冰连接装置部分、碰撞装置部分，碰撞装置部分包括冰刀，该申请公开的结构较为复杂，且无法提供模型冰。申请公布号CN110696992 A公开了一种用于移动脉动载荷破冰研究的冰水池实验装置，公开了横移机构、纵移机构，但是其结构较为复杂，体积较大，且该专利申请也无法提供模型冰。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于喷雾引晶技术的低温冰水池实验装置，可自由移动喷头的位置进行喷淋工作，控制不同位置模型冰的生长速度以达到不同区域不同冰厚的目的。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明是一种基于喷雾引晶技术的低温冰水池实验装置，包括纵移机构、横移机构、升降机构和挡隔板，纵移机构通过两个底座固定在冰水池上方同一水平面左右两侧的固定杆上，横移机构与纵移机构的滑块连接，通过滑块推动横移机构沿着纵移机构的滑块运动槽移动，横移机构驱动喷淋机构沿杆套横向移动，喷淋机构与横移机构的运动轴通过带传动，在每个底座下端均设置有升降机构，可加热的挡隔板固定在升降机构的下机座上。

本发明的进一步改进在于：纵移机构采用曲柄滑块机构，包括两个底座，在两个底座上均设置有滑块运动槽，在左侧的底座上设置有驱动主动杆带动从动杆运动的伺服驱动机构，从动杆与左侧的滑块连接。

本发明的进一步改进在于：横移机构包括蜗杆、蜗轮、杆套、运动轴和直齿齿轮，杆套套设在蜗杆上，通过运动轴固定的蜗轮设置在杆套下端的中空矩形结构内，且与蜗杆配合，且杆套的两端分别与两个滑块焊接，直齿齿轮通过键连接在蜗杆的左端，在左侧的滑块运动槽内设置有与直齿齿轮啮合的齿条。

本发明的进一步改进在于：杆套分为上部和下部，上部为内径大于蜗杆直径的圆形中空结构，下部为中空矩形结构，内部中空的宽度与蜗轮的厚度相等，在中空矩形结构前后两侧设置有位置对应的供运动轴穿出的圆角矩形开口。