一种多自由度钢制全调节导流墩
1.技术领域
2.本发明涉及水利水电工程技术领域，涉及一种多自由度钢制全调节导流墩，具体的说是在涉及保证多孔布置泵站在不同数量机组运行组合工况下改善泵站进水池或者进水流道流态的一种多自由度全调节钢制导流墩。


背景技术：

3.双向泵站同时具备正向排涝及反向引水功能，大中型双向引水排涝泵站往往由多台机组并列布置，具体规模由最大流量来控制，而实际运行过程中，往往不是全开机运行，而是根据实际需要排除的涝水量或者需要引水量来选择开启机组台数，在不同机组开机关机组合运行工况下，固定式的导流墩难以满足不同组合工况下的调节水流流态的作用，进而导致泵站进水池或者进水流道内部流态紊乱，使得泵站运行效率低下，产生机组振动等问题，严重影响泵站的安全稳定运行。双向泵站的进水前池与出水池是共用的，即泵站正向运行时的前池是反向运行时的出水池，泵站反向运行时的前池是正向运行时的出水池，出水池的水流流态是否平顺均匀扩散，能够直接影响泵站的运行效率，因此双向泵站在布置导流墩时，既要考虑泵站正向运行情况，也要考虑泵站反向运行情况。为了保证在任意机组组合开机情况下，泵站正向及反向运行时，水流均能平顺均匀的进入泵站进水池或进水流道，水流能够在出水池内平顺均匀扩散无不良流态，需要在泵站前池内布置整流装置来改善流态。
4.目前，大中型双向引水排涝泵站前池的整流措施主要为导流墩，而现有的导流墩大多都是固定不可调节的，即使可以调节，也仅能进行单自由度调节，只能满足部分工况下整流要求，但泵站实际运行过程中运行孔的调度组合方式很多种，固定式导流墩限制了泵站的运行调度方案，不能够全部发挥泵站的整体效益，因此亟需一种多自由度的全调节导流墩结构，即水平向的两个平动自由度及竖直向的旋转自由度，来适应不同调度方案，满足不同流量、不同水位组合、不同数量机组运行情况下的双向泵站前池整流要求。


技术实现要素：

5.发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种多自由度钢制全调节导流墩，通过在泵站前池设置的纵梁带动导流板调节角度，并且可以根据实际的水流方向以及大小调节各导流板之间的距离以及导流板的角度，使导流墩的整流效果能随水位高低、大小、方向的改变来始终维持最优的效果。
6.技术方案：本发明提供了一种多自由度钢制全调节导流墩，包括设置于泵站前池的底板，所述底板两端分别固定有墩墙，两个墩墙之间设有一对平行且焊接为整体的纵梁，一对所述纵梁上通过若干滑移组件滑动连接有若干导流板，所述导流板竖直设置且其通过转轴与所述滑移组件连接，所述转轴上还设置有转轴驱动机构，所述转轴驱动机构驱动转
轴带动所述导流板转动角度，所述滑移组件带动所述导流板在所述纵梁上移动。
7.进一步地，所述滑移组件包括固定连接于纵梁上表面的纵向滑轨以及滑块，所述滑块两端均滑动连接于一对纵向滑轨上，滑块通过旋转支撑轴承转动连接所述转轴。
8.进一步地，所述纵向滑轨截面为“上”字形结构，且一对“上”字形结构的纵向滑轨分别向外侧设置，在与所述纵向滑轨正对的所述滑块两端、沿纵向滑轨方向还转动连接有若干对纵向滚轮组，纵向滚轮组的纵向上滚轮、纵向下滚轮正对设置，且其分别位于“上”字形结构的纵向滑轨的上、下端滚动；所述滑块内还设置有滚轮驱动机构，所述滚轮驱动机构驱动所述纵向上滚轮、纵向下滚轮滚动。
9.进一步地，“上”字形结构的纵向滑轨的上侧水平线末端还竖直向上延伸形成延伸段，所述纵向上滚轮位于延伸段内侧滚动。
10.进一步地，所述转轴驱动机构为电机驱动，包括驱动电机和减速器，所述驱动电机通过所述减速器连接于所述转轴上。
11.进一步地，沿所述墩墙延伸方向还设置有横向滑轨，所述横向滑轨截面为“上”字形结构，且一对“上”字形结构的横向滑轨分别向内侧设置，所述纵梁两端、沿横向滑轨方向还转动连接有若干对横向滚轮组，横向滚轮组的横向上滚轮、横向下滚轮正对设置，且其分别位于“上”字形结构的横向滑轨的上、下端滚动；所述所述纵梁两端还设置有滚轮驱动机构，所述滚轮驱动机构驱动所述横向上滚轮、横向下滚轮滚动。
12.进一步地，“上”字形结构的横向滑轨的上侧水平线末端还竖直向上延伸形成延伸段，所述横向上滚轮位于延伸段内侧滚动。
13.进一步地，一对所述纵梁上还间隔设置有若干横梁，所述横梁为方形框门结构，其方形框门两端分别固定于一对所述纵梁侧壁。
14.进一步地，各所述导流板底部设置有万向轮，所述万向轮与所述底板滚动接触。
15.进一步地，所述万向轮上还设置有减振弹簧。
16.有益效果：1、本发明通过在泵站前池设计纵梁，利用纵梁上的滑移组件带动多个导流板移动并且调整导流板的角度，可以根据实际的水流方向以及大小调节各导流板之间的距离以及导流板的角度，使得导流墩在泵站前池内具备水平向的两个平动自由度以及竖直向的旋转自由度，使导流墩的空间位置能随泵站运行时前池内水位高低、大小、水流方向的改变而调整，始终维持最优的泵站前池整流效果。
17.2、本发明设计的纵向滑轨结构利用上下滚轮在滑轨滚动，在导流板随滑块滑动过程中更加稳定，限制了滑块的竖向移动，防止因底板不平整导致转轴顶托滑块，使滑块从纵向滑轨上脱落，利用上、下滚轮在滑轨上滑动，亦减少了滑轨与滑块之间的摩擦力。并且在滑轨上还设计延伸段，限制了滑块的侧向位移，使得上下滚轮滚动过程中，滚轮不会从滑轨上脱落。
18.3、本发明通过驱动电机驱动转轴同时带动导流板转动角度，这样导流板可以360度角度转动，调节范围广，可以针对实际水流情况调节导流板的角度。
19.4、本发明还设计纵梁在横向滑轨上滑动，可以相对的调节整个导流墩结构在泵站前池中的相对位置，当前池出现泥沙淤积的情况，可以通过调节纵梁在横向滑轨上的相对位置，保障前池整流效应，并且在泵站前池清理过程中也是起到便捷作用，通过调节纵梁在
横向滑轨上的位置，从而可以依次清理泵站前池。
20.5、因为实际使用中，纵梁较长，其需要满足8孔，所以在实际使用时，纵梁上需要满足有7个导流板，所以在纵梁较长情况下其两个纵梁的刚度就大打折扣，本发明在纵梁上设置若干横梁，可以加强两个纵梁的刚度。
21.6、本发明在导流板与底板接触的一端设置若干万向轮，在利用滑移组件、驱动电机带动导流板调节角度、间距，利用万向轮滚动，可以大大减少导流板与底板之间的摩擦力，并且在万向轮上还设置减振弹簧，在导流板移动过程中可以减震，并且在导流板承受水流冲击过程中，减振弹簧起到减振作用。
22.7、本发明的导流墩采用钢制结构，结构轻便，安装维修方便。
附图说明
23.图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明滑移组件与导流板连接结构示意图一；图3为本发明滑移组件与导流板连接结构示意图二；图4为本发明导流板下方万向轮结构；图5为本发明纵梁及纵向滑轨剖面图；图6为本发明横向滑轨与纵梁连接结构剖面图；图7为本发明纵梁顶端结构示意图；图8为本发明导流板调整角度后的结构示意图；图9为本发导流板调整角度、间距后的结构示意图。
24.其中，1-底板，2-墩墙，3-纵梁，4-纵向滑轨，5-滑块，6-纵向上滚轮，7-纵向下滚轮，8-转轴，9-旋转支撑轴承，10-导流板，11-驱动电机，12-减速器，13-延伸段，14-横向滑轨，15-横向上滚轮，16-横向下滚轮，17-横梁，18-万向轮，19-减振弹簧。
具体实施方式
25.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
26.本发明公开了一种多自由度钢制全调节导流墩，参见附图1，该结构使用的材质为钢制材料，包括设置于泵站前池的底板1，底板1两端分别固定有墩墙2，两个墩墙2之间设有一对平行且位置相对固定的纵梁3，该一对纵梁3两端通过连接件焊接为一个整体，一对纵梁3上通过若干滑移组件滑动连接有若干导流板10，导流板10竖直设置且其通过转轴8与滑移组件连接，转轴8上还设置有转轴驱动机构，转轴驱动机构驱动转轴8带动导流板10转动角度，滑移组件带动导流板10在纵梁3上移动。
27.本实施方式中，滑移组件包括固定连接于纵梁3上表面的纵向滑轨4以及滑块5，滑块5两端均滑动连接于一对纵向滑轨4上，滑块5中间位置通过一个旋转支撑轴承9转动连接转轴8。而转轴8上连接有转轴驱动机构，转轴驱动机构可以驱动转轴8转动，转轴驱动结构包括一个驱动电机11，驱动电机11上连接有一个减速器12，驱动电机11通过减速器12连接于转轴8上。转轴8的另一端固定连接导流板10，转轴8的转动可以带动导流板10调节角度。
28.纵向滑轨4截面为“上”字形结构，参见附图5。且一对“上”字形结构的纵向滑轨4分
别向外侧设置，在与纵向滑轨4正对的滑块5两端、沿纵向滑轨4方向还转动连接有若干对纵向滚轮组，纵向滚轮组的纵向上滚轮6、纵向下滚轮7正对设置，且其分别位于“上”字形结构的纵向滑轨4的上、下端滚动。
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上”字形结构的纵向滑轨4的上侧水平线末端还竖直向上延伸形成延伸段13，纵向上滚轮6位于延伸段13内侧滚动。为了实现滑块5在纵向滑轨4上滑动，在滑块5的两端设置有滚轮驱动机构（图中未示出），该滚轮驱动机构可以驱动纵向上滚轮6、纵向下滚轮7在纵向滑轨4的“上”字形结构上滚动，该滚轮驱动机构可以为电机驱动，电机上连接减速器，其运动执行端连接纵向上滚轮6、纵向下滚轮7。还可以通过电机、丝杆驱动，或者气缸等驱动方式均可，此处不做赘述。
29.沿墩墙2延伸方向还设置有横向滑轨14，参见附图6，横向滑轨14截面为“上”字形结构，且一对“上”字形结构的横向滑轨14分别向内侧设置，纵梁3两端、沿横向滑轨14方向还转动连接有若干对横向滚轮组，横向滚轮组的横向上滚轮15、横向下滚轮16正对设置，且其分别位于“上”字形结构的横向滑轨14的上、下端滚动。“上”字形结构的横向滑轨14的上侧水平线末端还竖直向上延伸形成延伸段13，横向上滚轮15位于延伸段13内侧滚动。为实现纵梁3在横向滑轨14上滑动，在纵梁3两端也设置有滚轮驱动机构，该滚轮驱动机构可以为电机驱动，电机上连接减速器，其运动执行端连接横向上滚轮15、横向下滚轮16，驱动横向上滚轮15、横向下滚轮16在横向滑轨14上滚动。还可以通过电机、丝杆驱动，或者气缸等驱动方式均可，此处不做赘述。
30.参见附图1与图5，一对纵梁3上还间隔设置有若干横梁17，横梁17为方形框门结构，其方形框门两端分别固定于一对纵梁3侧壁，在纵梁3上设置若干横梁17，可以加强两个纵梁3的刚度。
31.各导流板10底部设置有万向轮18，万向轮18与底板1滚动接触。万向轮18上还设置有减振弹簧19。
32.工作原理：根据泵站不同数量机组开启关闭的组合方式、泵站前池、出水池高低、大小以及流态，调整整个纵梁3在横向滑轨14上的相对位置，其次调节滑块5在纵向滑轨4上的相对位置，从而调节下方相邻导流板10之间的间距，最后通过驱动电机11控制转轴8转动，调节各个导流板10的角度，从而调节导流板10在前池内的空间位置，参见附图8与附图9，附图8为导流板10的角度调节后的结构示意图，附图9为调节了纵梁3在横向滑轨14上的相对位置，又将导流板10收到一侧的结构示意图，本发明设计的多自由度钢制全调节导流墩适应性强，可适应不同水流情况下的泵站前池的整流。
33.上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。