[发明专利]一种拟合式推板双向人工造浪装置及方法

说明书

本发明涉及一种拟合式推板双向人工造浪装置及方法，直线排成一列的推板，部分或者全部浸在水中，每个推板由动力液压缸为源动机，通过推杆和变速摆杆齿轮机构驱动，推板与推杆之间存在角度调整机构，直线排列的推板在中央控制系统的指令下按顺序在水池中协同动作，拟合出牵引式造浪板在水池中的运动模式，在水池中和牵引式造浪板制造出同样效果的浪，浪在前进过程中不衰减，而且可以正反两个方向拟合，也就是能够制造出左手浪和右手浪，可同时制造多道浪，还可以模拟传统推板式造浪，运行方式灵活，本发明不需要大型的电机、电源、减速机、卷筒、钢丝绳牵引系统，系统工程实现难度大大降低，整体造价也要低得多，便于运行维护。

技术领域

本发明涉及一种拟合式推板双向人工造浪装置及方法，属于舰艇波浪环境适应性试验平台、波浪发电设备测试，以及大众体育、娱乐辅助设施范畴。

背景技术

目前主要的符合专业训练和比赛的人工造浪方法有两种，一种是动力牵动造浪板在造浪池中运动，利用造浪板推动池水形成浪(参考专利：①PCT/ES2008/000089，②PCT/US2013/059498，③US 8,366,347 B2，④US 8,042,200 B2)，优点是持续时间长，浪形较好，缺点是对造浪板和池底的空间几何形状要求较高，需要利用超级计算机进行数值仿真计算和优化设计，加工难度高，另外，该类型造浪船需要强大的牵引驱动设备，需要两台功率达到几个MW的大功率高压电机作为源动力，经过变速器驱动卷筒卷绕钢丝绳拖动造浪板在水池中运动，强大的拉力和功率要求电机、变速器、联轴器、驱动转轴、卷筒、钢丝绳以及轨道导向轮的容量、结构强度指标很大，建设投资成本就会很高，而且这种牵引型的人工造浪模式造浪板只能往复沿着轨道运行，在动力容量有限的情况下，一次只能挂一个或者左右一对造浪板，沿轨道运行一次只能造一道浪，造浪板到达一端以后才能往回运动，开始造下一道浪，造浪周期比较长；目前另外一种人工造浪方式是利用多个连续排列的真空泵驱动水流，通过池底的反射制造卷浪(参考专利：⑤US2018266129A9，⑥USRE47023E，⑦US2018106058A1)，这种模式可是造出比较完美的卷浪，而且功率消耗比较小，当多个真空泵连续交替工作时，一个造浪池可以同时形成多道卷浪，供多个冲浪者使用，但缺点也很明显，实体浪较短，冲浪者在浪上横向运动范围非常小，一些需要有距离来加速的动作无法完成。传统动力牵引造浪板的造浪原理，在动力钢丝绳的牵引下，造浪板沿箭头方向往复运动，利用迎水面推动池水造浪。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术对源动机容量要求过大以及单行程只能造一道浪的不足，提供一种拟合式推板双向人工造浪装置及方法，将动力分散降低成本，而且可以同时制造多道浪。

本发明技术解决方案：一种拟合式推板双向人工造浪装置，其特征在于：包括：水池、动力液压缸、驱动杆、变速摆杆、固定轴、推杆、导筒、推板以及调姿液压缸、调姿推杆和连杆，以及液压阀门、中央控制系统；

直线排成一列的推板部分或者全部浸在水中，每个推板由动力液压缸为源动机，推板连着水平放置的推杆的一端，套筒水平套在推杆上，推杆的另一端加工为齿条，和变速摆杆上的高速端扇形齿轮相啮合，变速摆杆的低速端的扇形齿轮与驱动液压机的液压缸动力输出杆上的齿条部分相啮合。变速摆杆绕固定轴转动，推杆上安装有调姿液压缸、调姿推杆和连杆；动力液压缸和调姿液压缸都通过液压阀门控制运动速度和方向，中央控制系统控制液压阀门。

通过推杆和变速摆杆齿轮机构驱动，调姿液压缸、调姿推杆和连杆共同动作，调整推板与推杆之间的角度，动力液压缸推动驱动杆，驱动杆带动变速摆杆，变速摆杆驱动推杆，驱动推板前后运动，液压阀门在中央控制系统的指令下控制推板的运动速度，直线排列的多个推板按顺序在水池中协同动作，拟合出牵引式造浪板在水池中的运动模式，在水池中和牵引式造浪板制造出同样效果的浪。每个推杆都有独立的动力液压缸作为源动力驱动，动力分散布置。