一種水槽懸移質(zhì)試驗一體加沙機制造技術

本發(fā)明專利技術公開了一種水槽懸移質(zhì)試驗一體加沙機，包括盛沙倉(1)、攪拌倉(3)和出沙設備，上層為盛沙倉(1)，下層為攪拌倉(3)，攪拌倉(3)底布設6-8個等間距的出沙導管接口(7)，連接出沙管構成出沙設備。本發(fā)明專利技術具有以下有益效果：(1)實現(xiàn)加沙均勻性；(2)方便控制加沙量；(3)實現(xiàn)水沙充分摻混；(4)保證試驗流量閉合性；(5)實現(xiàn)出沙均勻性。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及實驗設備
，尤其涉及的是一種水槽懸移質(zhì)試驗一體加沙機。
技術介紹
我國大江大河多富含泥沙，泥沙問題在我國河流工程中非常突出。無論是舉世聞名的都江堰還是長江三峽工程，泥沙問題都是其最為重要的核心問題。工程中的泥沙問題亟待我們認識和掌握泥沙的基本特性及其輸移運動規(guī)律。由于泥沙問題的復雜性，目前的泥沙理論認識還遠未成熟，進行泥沙模型試驗是認識泥沙運動規(guī)律、解決工程泥沙問題最為重要的方式之一。在進行泥沙模型試驗過程中，需要在水流中施放泥沙，從而模擬泥沙在水流中的運動。將泥沙施放入水流的設備稱之為加沙機。因此，加沙機的設計及其加沙方式便成為保障泥沙試驗成果合理性的重要支撐。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足提供一種水槽懸移質(zhì)試驗一體加沙機。本專利技術的技術方案如下:一種水槽懸移質(zhì)試驗一體加沙機，包括盛沙倉(I)、攪拌倉(3)和出沙設備，上層為盛沙倉(I)，下層為攪拌倉(3)，攪拌倉(3)底布設6-8個等間距的出沙導管接口(7)，連接出沙管構成出沙設備；盛沙倉(I)及攪拌倉(3)采用管徑為400_的有機玻璃管制成，沿有機玻璃管高度的中部設置隔板，該隔板以上即構成了盛沙倉(I)，隔板以下為攪拌倉(3)，隔板中間固定一根有機玻璃的套筒，套筒上部開口接盛沙倉(I);套筒內(nèi)安裝由電機(4)驅動的推進螺桿(2)，電機(4)設置于有機玻璃管外，在套筒頂端下部設孔，由推進螺桿(2)推動的泥沙通過該孔進入到攪拌倉(3)中；在盛沙倉(I)底部以下設導沙圓錐(5)，錐口朝下；同時，在攪拌倉底設一導流圓錐(8)，錐口朝上，導沙圓錐(5)和以水平線為軸對稱布置，攪拌倉(3)內(nèi)的導流圓錐(8)中噴出的水流由潛水泵提供，潛水泵放置于試驗水槽內(nèi)，通過進水管連接到進水管接口(6)進入攪拌倉(3)。本專利技術具有以下有益效果:(I)加沙均勻性的實現(xiàn):本專利技術中，推進螺桿由電機驅動，在推進螺桿的前端預留孔洞，泥沙由螺桿推進后排擠入下層的攪拌倉。加沙均勻性是通過推進螺桿均勻旋轉的導沙功能實現(xiàn)的。(2)加沙量的控制:試驗中加沙量的大小可通過調(diào)整推進螺桿的轉速實現(xiàn)，這可通過調(diào)節(jié)與螺桿相連電機的轉速達到。(3)水沙充分摻混的實現(xiàn):該部分設計是本專利技術的核心技術。經(jīng)水泵由試驗水槽中取水，將水流由水管導入攪拌倉內(nèi)后垂直噴出，在保證攪拌倉一定水深情況下形成淹沒射流，此時攪拌倉的水流為均勻對稱的紊流(類似于淹沒的噴泉)。泥沙自盛沙倉內(nèi)由推進螺桿進入攪拌倉后與充分紊動的水流混摻，由此即可實現(xiàn)水沙的充分紊動和摻混。(4)試驗流量閉合性的保證:攪拌倉內(nèi)的水流由水泵取自于試驗用水，經(jīng)水沙充分混摻后由導管排入到試驗水槽。試驗中，由于攪拌倉內(nèi)的水深是不變的，因此試驗流量的閉合性自然得到滿足。(5)出沙均勻性的實現(xiàn):在攪拌倉底部預留6 8個對稱的小孔，與排沙導管相接再均勻的布設到試驗水槽中。由于攪拌倉底部的小孔是對稱的，因此混摻后流出的水沙均勻性能夠得以保證。附圖說明圖1為本專利技術水槽懸移質(zhì)試驗一體加沙機結構示意圖；圖2為本專利技術去除盛沙倉和攪拌倉后的內(nèi)部結構示意圖；I盛沙倉，2推進螺桿，3攪拌倉，4電機，5導沙圓錐，6進水管接口，7出沙導管接口，8導流圓錐。具體實施例方式以下結合具體實施例，對本專利技術進行詳細說明。參考圖1和圖2，水槽懸移質(zhì)試驗一體加沙機包括盛沙倉1、攪拌倉3和出沙設備，盛沙倉I主要作用是保證加沙的均勻性和控制加沙量；攪拌倉主要功能是保證水沙的充分紊動和摻混；出沙設備主要功能是保證出沙的均勻性。上層為盛沙倉1，下層為攪拌倉3，盛沙倉I和攪拌倉3可以設計為一體，攪拌倉3底布設6-8個等間距的出沙導管接口 7，連接出沙管構成出沙設備。盛沙倉I及攪拌倉3采用管徑為400_的有機玻璃管制成，沿有機玻璃管高度的中部設置隔板，該隔板以上即構成了盛沙倉1，隔板以下為攪拌倉3，隔板中間固定一根有機玻璃的套筒，套筒上部開口接盛沙倉I。套筒內(nèi)安裝由電機4驅動的推進螺桿2，電機4設置于有機玻璃管外，由加沙機整體支架支撐。推進螺桿2采用尼龍棒材料構成，其特點是重量輕且耐磨性好。推進螺桿2上的齒深和齒寬可根據(jù)加沙量自行設計，在套筒頂端下部設孔，由推進螺桿2推動的泥沙通過該孔進入到攪拌倉3中。為保證攪拌倉3中泥沙攪拌的均勻性，在盛沙倉I底部以下設導沙圓錐5，錐口朝下；同時，在攪拌倉底設一導流圓錐8，錐口朝上，導沙圓錐5和以水平線為軸對稱布置，這樣，由盛沙倉I中落入的泥沙與攪拌倉3中噴出的水流完全對應，以保證水沙混摻的充分性和均勻性。攪拌倉3內(nèi)的導流圓錐8中噴出的水流由潛水泵提供，潛水泵放置于試驗水槽內(nèi)，通過進水管連接到進水管接口 6進入攪拌倉3。調(diào)節(jié)潛水泵的開度可控制進水量多少以及水沙混摻強度。將潛水泵放入試驗水槽前端，首先開啟潛水泵將水流引入攪拌倉3，調(diào)節(jié)潛水泵開度使攪拌倉3內(nèi)噴出的水流強度盡可能大但不宜淹沒導沙圓錐5。在上層的盛沙倉I中裝滿試驗沙樣，待攪拌倉3中水位達到穩(wěn)定后，啟動電機4可帶動旋轉推進螺桿2將盛沙倉I中的泥沙均勻導入下層的攪拌倉3。泥沙進入攪拌倉3后與水流充分混摻，然后經(jīng)均勻分布設置于攪拌倉底部的出沙導管接口 7由出沙導管導入試驗水槽。由于水樣直接取自試驗水槽，與沙樣混摻后又導回到水槽，因此試驗流量的封閉性自然得以保證。通過調(diào)節(jié)電機轉速可控制盛沙倉I中的推進螺桿轉速，實現(xiàn)對加沙量和含沙量的控制。通過調(diào)節(jié)潛水泵開度控制進水量的多少實現(xiàn)水沙攪拌與混摻強度的控制。由于泥沙在攪拌倉內(nèi)與水流進行了充分攪拌混摻，泥沙表面氣泡得以消除，從而能模擬實際含沙水流中的泥沙狀態(tài)和性能，為泥沙試驗的可靠性奠定了基礎。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本專利技術所附權利要求的保護范圍。權利要求1.一種水槽懸移質(zhì)試驗一體加沙機，其特征在于，包括盛沙倉(I)、攪拌倉(3)和出沙設備，上層為盛沙倉(I)，下層為攪拌倉(3)，攪拌倉(3)底布設6-8個等間距的出沙導管接口(7)，連接出沙管構成出沙設備；盛沙倉(I)及攪拌倉(3)采用管徑為400_的有機玻璃管制成，沿有機玻璃管高度的中部設置隔板，該隔板以上即構成了盛沙倉(I)，隔板以下為攪拌倉(3)，隔板中間固定一根有機玻璃的套筒，套筒上部開口接盛沙倉(I);套筒內(nèi)安裝由電機⑷驅動的推進螺桿⑵，電機⑷設置于有機玻璃管外，在套筒頂端下部設孔，由推進螺桿(2)推動的泥沙通過該孔進入到攪拌倉(3)中；在盛沙倉(I)底部以下設導沙圓錐(5)，錐口朝下；同時，在攪拌倉底設一導流圓錐(8)，錐口朝上，導沙圓錐(5)和以水平線為軸對稱布置，攪拌倉(3)內(nèi)的導流圓錐(8)中噴出的水流由潛水泵提供，潛水泵放置于試驗水槽內(nèi)，通過進水管連接到進水管接口(6)進入攪拌倉(3)。全文摘要本專利技術公開了一種水槽懸移質(zhì)試驗一體加沙機，包括盛沙倉(1)、攪拌倉(3)和出沙設備，上層為盛沙倉(1)，下層為攪拌倉(3)，攪拌倉(3)底布設6-8個等間距的出沙導管接口(7)，連接出沙管構成出沙設備。本專利技術具有以下有益效果(1)實現(xiàn)加沙均勻性；(2)方便控制加沙量；(3)實現(xiàn)水沙充分摻混；(4)保證試驗流量閉合性；(5)實現(xiàn)出沙均勻性。文檔編號E02B1/02GK103195013SQ201310本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種水槽懸移質(zhì)試驗一體加沙機，其特征在于，包括盛沙倉(1)、攪拌倉(3)和出沙設備，上層為盛沙倉(1)，下層為攪拌倉(3)，攪拌倉(3)底布設6?8個等間距的出沙導管接口(7)，連接出沙管構成出沙設備；盛沙倉(1)及攪拌倉(3)采用管徑為400mm的有機玻璃管制成，沿有機玻璃管高度的中部設置隔板，該隔板以上即構成了盛沙倉(1)，隔板以下為攪拌倉(3)，隔板中間固定一根有機玻璃的套筒，套筒上部開口接盛沙倉(1)；套筒內(nèi)安裝由電機(4)驅動的推進螺桿(2)，電機(4)設置于有機玻璃管外，在套筒頂端下部設孔，由推進螺桿(2)推動的泥沙通過該孔進入到攪拌倉(3)中；在盛沙倉(1)底部以下設導沙圓錐(5)，錐口朝下；同時，在攪拌倉底設一導流圓錐(8)，錐口朝上，導沙圓錐(5)和以水平線為軸對稱布置，攪拌倉(3)內(nèi)的導流圓錐(8)中噴出的水流由潛水泵提供，潛水泵放置于試驗水槽內(nèi)，通過進水管連接到進水管接口(6)進入攪拌倉(3)。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張曼，郭榮，童思陳，王亮，周建軍，
申請(專利權)人：重慶交通大學，
類型：發(fā)明
國別省市：