一种水利工程用曲面消能墙

摘要

本发明涉及一种水利工程用曲面消能墙，属于水利工程技术领域。本发明包括导流机构和缓冲机构，所述导流机构的一侧安装有墙体，且墙体的内部设置有曲面槽，所述缓冲机构位于曲面槽的内部，所述曲面槽的一侧安装有储能机构。该水利工程用曲面消能墙设置有连接滑块与限位滑槽，通过弧板的弧形结构能够有效的增大水流与弧板之间的接触面积，而弧板通过连接滑块能够有效的沿限位滑槽的水平中心线方向移动，能够有效的控制连接滑块的移动轨迹，而连接滑块和限位滑槽的对称分布能够有效的避免弧板产生偏斜，使得弧板能够高效的承载水流的冲击，以及能够有效的避免弧板偏斜，导致的弧板的抗冲击性能的下降。

权利要求

1.一种水利工程用曲面消能墙，其特征在于，包括导流机构(1)和缓冲机构(4)，所述导流机构(1)的一侧安装有墙体(2)，且墙体(2)上设置有曲面槽(3)，所述缓冲机构(4)位于曲面槽(3)的内部，所述曲面槽(3)的一侧安装有储能机构(5)；

所述导流机构(1)包括导流板(101)、连接销(102)、导向滑槽(103)、导向滑块(104)、调节弹簧(105)和导向弧杆(106)；所述导流板(101)的中部贯穿有连接销(102)，且连接销(102)的后端安装有导向滑槽(103)，所述导向滑槽(103)的内部设置有导向滑块(104)，且导向滑块(104)的内部贯穿有导向弧杆(106)，所述导向弧杆(106)的上下两侧均设置有调节弹簧(105)，导向滑槽(103)设置在墙体(2)一侧，所述导流板(101)通过连接销(102)与导向滑块(104)之间相连接；

所述缓冲机构(4)包括弧板(401)、限位滑槽(402)、连接滑块(403)、固定销(404)、调节杆(405)、定位销(406)、主轴(407)、轴槽(408)、回位弹簧(409)和固定杆(410)，所述弧板(401)的上下两侧均安装有连接滑块(403)，且连接滑块(403)活动的安装在限位滑槽(402)内，所述弧板(401)外壁的一侧贯穿有固定销(404)，所述弧板(401)外壁上下两侧均分别安装有调节杆(405)，两根调节杆(405)一端分别与弧板(401)外壁上下两侧固定连接，两根调节杆(405)的另一端均与主轴(407)的一端连接，主轴(407)的另一端安装在轴槽(408)内，所述轴槽(408)的内部设置有回位弹簧(409)，且回位弹簧(409)的内部贯穿有固定杆(410)。

2.根据权利要求1所述的水利工程用曲面消能墙，其特征在于：所述弧板(401)呈弧形结构，凹形一侧为迎接水流冲击侧，凸形一侧为迎接水流冲击侧背面，即安装有调节杆(405)的一侧，弧板(401)通过连接滑块(403)与限位滑槽(402)之间构成滑动结构，弧板(401)上下两侧的连接滑块(403)和限位滑槽(402)关于弧板(401)的水平中心线上下对称分布。

3.根据权利要求1所述的水利工程用曲面消能墙，其特征在于：所述弧板(401)通过固定销(404)与调节杆(405)相连接，且两根调节杆(405)关于弧板(401)的水平中心线上下对称分布，所述调节杆(405)通过定位销(406)与主轴(407)相连接，主轴(407)在轴槽(408)内运动压缩回位弹簧(409)时能与固定杆(410)一端相接触，固定杆(410)另一端与储能机构(5)中的安装杆(502)连接，所述主轴(407)通过回位弹簧(409)与轴槽(408)之间构成弹性结构，且主轴(407)、轴槽(408)和固定杆(410)三者的中轴线之间相互重合。

4.根据权利要求1所述的水利工程用曲面消能墙，其特征在于：所述储能机构(5)包括通槽(501)、安装杆(502)、导向齿条(503)、调节齿轮(504)和机械发电机(505)，所述通槽(501)的内部设置有安装杆(502)，安装杆(502)与缓冲机构(4)中的固定杆(410)连接，且安装杆(502)上安装有导向齿条(503)，所述导向齿条(503)上方安装有调节齿轮(504)，且调节齿轮(504)的上方安装有机械发电机(505)。

5.根据权利要求4所述的水利工程用曲面消能墙，其特征在于：所述导向齿条(503)和调节齿轮(504)啮合连接，调节齿轮(504)与机械发电机(505)连接。

说明书

一种水利工程用曲面消能墙

技术领域

[0001] 本发明涉及一种水利工程用曲面消能墙，属于水利工程技术领域。

背景技术

[0002] 水利工程是为了控制、利用和保护地表及地下的水资源与环境而修建的各项工程建设的总称。防洪、除涝、灌溉、发电、供水、围垦、水土保持、移民、水资源保护等工程(包括
新建、扩建、改建、加固、修复)及其配套和附属工程的统称。用于控制和调配自然界的地表
水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。也称为水工程。水是人类生产和生活必不可
少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要。只有修建水利工程，才能控
制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需
要，而底流消能的原理是在挡水建筑物下游设消力池、消力坎、消能墙等，促使水流在限定
范围内产生水跃，通过水流的内部摩擦、掺气和撞击以消耗多余的能量。

[0003] 在中国发明专利申请公开说明书CN209011094U中公开的水利工程曲面消能墙，该水利工程曲面消能墙，虽然，解决了消能效果差，造成下游水流波动依旧较大，并且消力池
较长，工程量大，造价高，同时水流与消能墙体直接正面撞击，相互作用应力大，对消能墙体
正面迎水面的损伤严重的问题，但是，该水利工程曲面消能墙的内部组件之间受到水流的
冲击，容易导致组件产生偏斜，降低组件的抗冲击能力，将导致组件受到损伤，影响组件对
水流冲力的削弱效果，以及水流产生的势能，导致大量的浪费，得不到有效的利用的缺点。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种水利工程用曲面消能墙，解决了上述背景技术中提出水利工程曲面消能墙的内部组件之间受到水流的冲击，容易导致组件产生偏
斜，降低组件的抗冲击能力，将导致组件受到损伤，影响组件对水流冲力的削弱效果，以及
水流产生的势能，导致大量的浪费，得不到有效的利用的问题。

[0005] 本发明技术方案是：一种水利工程用曲面消能墙，包括导流机构1和缓冲机构4，所述导流机构1的一侧安装有墙体2，且墙体2上设置有曲面槽3，所述缓冲机构4位于曲面槽3
的内部，所述曲面槽3的一侧安装有储能机构5；

[0006] 所述导流机构1包括导流板101、连接销102、导向滑槽103、导向滑块104、调节弹簧105和导向弧杆106；所述导流板101的中部贯穿有连接销102，且连接销102的后端安装有导
向滑槽103，所述导向滑槽103的内部设置有导向滑块104，且导向滑块104的内部贯穿有导
向弧杆106，所述导向弧杆106的上下两侧均设置有调节弹簧105，导向滑槽103设置在墙体2
一侧，所述导流板101通过连接销102与导向滑块104之间相连接。

[0007] 进一步地，所述缓冲机构4包括弧板401、限位滑槽402、连接滑块403、固定销404、调节杆405、定位销406、主轴407、轴槽408、回位弹簧409和固定杆410，所述弧板401的上下
两侧均安装有连接滑块403，且连接滑块403活动的安装在限位滑槽402内，所述弧板401外
壁的一侧贯穿有固定销404，所述弧板401外壁上下两侧均分别安装有调节杆405，两根调节
杆405一端分别与弧板401外壁上下两侧固定连接，两根调节杆405的另一端均与主轴407的
一端连接，主轴407的另一端安装在轴槽408内，所述轴槽408的内部设置有回位弹簧409，且
回位弹簧409的内部贯穿有固定杆410。

[0008] 进一步地，所述弧板401呈弧形结构，凹形一侧为迎接水流冲击侧，凸形一侧为迎接水流冲击侧背面，即安装有调节杆405的一侧，弧板401通过连接滑块403与限位滑槽402
之间构成滑动结构，弧板401上下两侧的连接滑块403和限位滑槽402关于弧板401的水平中
心线上下对称分布。

[0009] 进一步地，所述弧板401通过固定销404与调节杆405相连接，且两根调节杆405关于弧板401的水平中心线上下对称分布，所述调节杆405通过定位销406与主轴407相连接，
主轴407在轴槽408内运动压缩回位弹簧409时能与固定杆410一端相接触，固定杆410另一
端与储能机构5中的安装杆502连接，所述主轴407通过回位弹簧409与轴槽408之间构成弹
性结构，且主轴407、轴槽408和固定杆410三者的中轴线之间相互重合。

[0010] 进一步地，所述储能机构5包括通槽501、安装杆502、导向齿条503、调节齿轮504和机械发电机505，所述通槽501的内部设置有安装杆502，安装杆502与缓冲机构4中的固定杆
410连接，且安装杆502上安装有导向齿条503，所述导向齿条503上方安装有调节齿轮504，
且调节齿轮504的上方安装有机械发电机505。

[0011] 进一步地，所述导向齿条503和调节齿轮504啮合连接，调节齿轮504与机械发电机505连接。

[0012] 本发明的有益效果是：

[0013] 1.该水利工程用曲面消能墙设置有导向滑槽，通过导向滑槽能够有效的控制导向滑块的移动轨迹，以及能够有效的限制导向滑块的移动范围，而导向滑块通过连接销与导
流板之间相连接，使得导流板能够有效的将所受到的冲击力作用于导向滑块，推动导向滑
块沿导向滑槽的内部移动。

[0014] 2.该水利工程用曲面消能墙设置有导向滑槽，导流板受到水流的冲击，通过连接销将冲击力作用于导向滑块，使得导向滑块沿导向弧杆压缩调节弹簧，通过调节弹簧能够
有效的缓冲导流板受到的冲击力，而导流板将处于倾斜状态，使得水流沿导流板的倾斜方
向流动，从而能够有效的削弱水流对墙体施加的直接碰撞力度，能够为墙体提供有效的分
流保护。

[0015] 3.该水利工程用曲面消能墙设置有连接滑块与限位滑槽，通过弧板的弧形结构能够有效的增大水流与弧板之间的接触面积，而弧板通过连接滑块能够有效的沿限位滑槽的
水平中心线方向移动，能够有效的控制连接滑块的移动轨迹，而连接滑块和限位滑槽的对
称分布能够有效的避免弧板产生偏斜，使得弧板能够高效的承载水流的冲击，以及能够有
效的避免弧板偏斜，导致的弧板的抗冲击性能的下降。

[0016] 4.该水利工程用曲面消能墙设置有主轴、轴槽和回位弹簧，弧板受到水流的冲击，使得弧板通过固定销、调节杆和定位销之间的配合将冲击力作用于主轴，而调节杆的对称
分布能够有效的传导弧板受到的冲击，使得主轴沿轴槽的中轴线方向压缩回位弹簧，通过
回位弹簧能够有效的缓冲弧板受到的冲击力度，减轻墙体受到的冲击，而缓冲机构的均匀
分布能够有效的分散水流施加的冲击力度，从而能够有效的为墙体提供高效的保护。

[0017] 5.该水利工程用曲面消能墙设置有储能机构，冲击力能够有效的作用于固定杆，使得固定杆推动导向齿条沿通槽的水平中心线方向移动，从而导向齿条能够有效的推动调
节齿轮转动，调节齿轮与机械发电机之间相连接，从而能够有效的将机械能转化成电能，能
够有效的利用水流的冲力。

附图说明

[0018] 图1为本发明主视结构示意图；

[0019] 图2为本发明导流机构的结构示意图；

[0020] 图3为本发明弧板与限位滑槽之间的连接结构示意图；

[0021] 图4为本发明图1中A处局部放大结构示意图；

[0022] 图5为本发明安装杆‑导向齿条和调节齿轮三者的连接结构示意图。

[0023] 图1‑5中各标号：1‑导流机构；101‑导流板；102‑连接销；103‑导向滑槽；104‑导向滑块；105‑调节弹簧；106‑导向弧杆；2‑墙体；3‑曲面槽；4‑缓冲机构；401‑弧板；402‑限位滑
槽；403‑连接滑块；404‑固定销；405‑调节杆；406‑定位销；407‑主轴；408‑轴槽；409‑回位弹
簧；410‑固定杆；5‑储能机构；501‑通槽；502‑安装杆；503‑导向齿条；504‑调节齿轮；505‑机
械发电机。

具体实施方式

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

[0025] 在本发明的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示
所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本
发明的限制。

[0026] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，
也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术
人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0027] 参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种水利工程用曲面消能墙，包括导流机构1和缓冲机构4，所述导流机构1的一侧安装有墙体2，且墙体2上设置有曲面槽3，所述缓
冲机构4位于曲面槽3的内部，所述曲面槽3的一侧安装有储能机构5；

[0028] 所述导流机构1包括导流板101、连接销102、导向滑槽103、导向滑块104、调节弹簧105和导向弧杆106；所述导流板101的中部贯穿有连接销102，且连接销102的后端安装有导
向滑槽103，所述导向滑槽103的内部设置有导向滑块104，且导向滑块104的内部贯穿有导
向弧杆106，所述导向弧杆106的上下两侧均设置有调节弹簧105，导向滑槽103设置在墙体2
一侧，所述导流板101通过连接销102与导向滑块104之间相连接，且导向滑块104的外壁尺
寸结构与导向滑槽103的内壁尺寸结构之间局部相吻合。通过导向滑槽103能够有效的控制
导向滑块104的移动轨迹，以及能够有效的限制导向滑块104的移动范围，而导向滑块104通
过连接销102与导流板101之间相连接，使得导流板101能够有效的将所受到的冲击力作用
于导向滑块104，推动导向滑块104沿导向滑槽103的内部移动；

[0029] 导流板101受到水流的冲击，使得导流板101沿连接销102的外部转动，以及通过连接销102将冲击力作用于导向滑块104，使得导向滑块104沿导向弧杆106压缩调节弹簧105，
通过调节弹簧105能够有效的缓冲导流板101受到的冲击力，而导流板101将处于倾斜状态，
使得水流沿导流板101的倾斜方向流动，从而能够有效的削弱水流对墙体2施加的直接碰撞
力度，能够为墙体2提供有效的分流保护；

[0030] 进一步地，所述缓冲机构4包括弧板401、限位滑槽402、连接滑块403、固定销404、调节杆405、定位销406、主轴407、轴槽408、回位弹簧409和固定杆410，所述弧板401的上下
两侧均安装有连接滑块403，且连接滑块403活动的安装在限位滑槽402内，所述弧板401外
壁的一侧贯穿有固定销404，所述弧板401外壁上下两侧均分别安装有调节杆405，两根调节
杆405一端分别与弧板401外壁上下两侧固定连接，两根调节杆405的另一端均与主轴407的
一端连接，主轴407的另一端安装在轴槽408内，所述轴槽408的内部设置有回位弹簧409，且
回位弹簧409的内部贯穿有固定杆410。

[0031] 进一步地，所述弧板401呈弧形结构，凹形一侧为迎接水流冲击侧，凸形一侧为迎接水流冲击侧背面，即安装有调节杆405的一侧，弧板401通过连接滑块403与限位滑槽402
之间构成滑动结构，弧板401上下两侧的连接滑块403和限位滑槽402关于弧板401的水平中
心线上下对称分布。

[0032] 通过弧板401的弧形结构能够有效的增大水流与弧板401之间的接触面积，而弧板401通过连接滑块403能够有效的沿限位滑槽402的水平中心线方向移动，能够有效的控制
连接滑块403的移动轨迹，而连接滑块403和限位滑槽402的对称分布能够有效的避免弧板
401产生偏斜，使得弧板401能够高效的承载水流的冲击，以及能够有效的避免弧板401偏
斜，导致的弧板401的抗冲击性能的下降；

[0033] 进一步地，所述弧板401通过固定销404与调节杆405相连接，且两根调节杆405关于弧板401的水平中心线上下对称分布，所述调节杆405通过定位销406与主轴407相连接，
主轴407在轴槽408内运动压缩回位弹簧409时能与固定杆410一端相接触，固定杆410另一
端与储能机构5中的安装杆502连接，所述主轴407通过回位弹簧409与轴槽408之间构成弹
性结构，且主轴407、轴槽408和固定杆410三者的中轴线之间相互重合。

[0034] 弧板401受到水流的冲击，使得弧板401通过固定销404、调节杆405和定位销406之间的配合将冲击力作用于主轴407，而调节杆405的对称分布能够有效的传导弧板401受到
的冲击，使得主轴407沿轴槽408的中轴线方向压缩回位弹簧409，通过回位弹簧409能够有
效的缓冲弧板401受到的冲击力度，减轻墙体2受到的冲击，而缓冲机构4的均匀分布能够有
效的分散水流施加的冲击力度，从而能够有效的为墙体2提供高效的保护；

[0035] 进一步地，所述储能机构5包括通槽501、安装杆502、导向齿条503、调节齿轮504和机械发电机505，所述通槽501的内部设置有安装杆502，安装杆502与缓冲机构4中的固定杆
410连接，且安装杆502上安装有导向齿条503，所述导向齿条503上方安装有调节齿轮504，
且调节齿轮504的上方安装有机械发电机505。

[0036] 进一步地，所述导向齿条503和调节齿轮504啮合连接，调节齿轮504与机械发电机505连接。

[0037] 所述主轴407在轴槽408内运动压缩回位弹簧409时能与固定杆410相接触，使得冲击力能够有效的作用于固定杆410，安装杆502与固定杆410之间相连接，固定杆410推动导
向齿条503沿通槽501的水平中心线方向移动，而导向齿条503与调节齿轮504之间相啮合，
使得导向齿条503推动调节齿轮504转动，调节齿轮504与机械发电机505之间相连接，从而
能够有效的将机械能转化成电能，能够有效的利用水流的冲力。

[0038] 综上，该水利工程用曲面消能墙，使用时，水流与导流板101之间发生碰撞时，使得导流板101沿连接销102的外部转动，以及通过连接销102将冲击力作用于导向滑块104，使
得导向滑块104沿导向弧杆106压缩调节弹簧105，通过调节弹簧105能够有效的缓冲导流板
101受到的冲击力，此时，导流板101将处于倾斜状态，使得水流沿导流板101的倾斜方向流
动；

[0039] 其次，弧板401受到水流的冲击，使得弧板401通过固定销404、调节杆405和定位销406之间的配合将冲击力作用于主轴407，使得主轴407沿轴槽408的中轴线方向压缩回位弹
簧409，通过回位弹簧409能够有效的缓冲弧板401受到的冲击力度；

[0040] 然后，受到外界冲击力时，主轴407在轴槽408内运动压缩回位弹簧409时能与固定杆410相接触，使得冲击力能够有效的作用于固定杆410，固定杆410与安装杆502之间相连
接，而安装杆502上设置有导向齿条503，使得固定杆410推动导向齿条503沿通槽501的水平
中心线方向移动，而导向齿条503与调节齿轮504之间相啮合，使得导向齿条503推动调节齿
轮504转动，调节齿轮504与机械发电机505之间相连接，从而能够有效的将机械能转化成电
能。

[0041] 上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下
作出各种变化。