[发明专利]一种全透明疏浚耙头试验装置

权利要求书

1.一种全透明疏浚耙头试验装置，其特征在于包括水泵（1）、水槽（2）、耙头结构（3）和观测系统（4）；

所述水泵（1）由变频电机控制，通过改变电机频率调节水泵流量，水泵进口和出口处均连接钢管，分别是进口管道（1-1）和出口管道（1-2）；所述出口管道（1-2）中安装有电磁流量计（1-3），用以实时测量管道流量；

所述水槽（2）包括结构框架（2-1）、透明挡板（2-2）、非透明挡板（2-3）和操作平台（2-4）；用于观察的区域布置透明挡板（2-2），非观察区域采用非透明挡板（2-3），水槽（2）的一侧布置有注水口（2-5）和排水口（2-6），所述操作平台（2-4）横跨在结构框架（2-1）上方，能够根据试验需要移动位置，并通过螺栓与结构框架压紧固定；操作平台（2-4）在水槽（2）内部的一个侧边中间位置装有升降支架（2-4-1）；

所述耙头结构（3）包括模型耙头（3-1）、测压短管（3-2）、测速窗（3-3）、喷嘴组件（3-4）、吊耳（3-5）、支撑部件（3-6）、出口（3-7）和吸口（3-8）；

所述模型耙头（3-1）采用有机玻璃制成，保证观察区域由平板组成且透明，模型耙头（3-1）的出口经弯管转为方向向上，出口处按管径装有标准法兰；

在需要测压的位置钻圆孔，圆孔外测通过焊接胶水粘接测压短管（3-2），测压短管（3-2）内侧攻密封螺纹；在需要测速的位置开方形孔，方形孔尺寸比测速仪探头尺寸略大即可，方形孔周边开有螺纹盲孔，测速窗（3-3）由左右两部分组成，合在一起为上部长方体下部圆柱体的凸台结构，中心钻孔，孔直径与测速仪探出杆直径匹配，测速窗（3-3）周边钻有通孔，与方形孔周边螺纹盲孔匹配，通过螺栓将测速窗（3-3）固定在方形孔上，其厚度和底部斜度依据方形孔周边的模型耙头（3-1）尺寸确定，确保安装后模型耙头（3-1）内部表面形状不变；

所述吊耳（3-5）有2个，布置在模型耙头（3-1）前部上方两侧；

所述支撑部件（3-6）由抽吸管道（3-6-1）和支撑杆（3-6-2）焊接而成，抽吸管道（3-6-1）下端装有标准法兰，与模型耙头（3-1）的出口法兰相连；支撑杆（3-6-2）与操作平台的升降机构（2-4-1）配合，可带动模型耙头垂直移动，从而改变模型耙头吸口与底板的距离；所述支撑杆（3-6-2）上方布置一个吊点（3-6-3），通过钢丝绳将吊点（3-6-3）与2个吊耳（3-5）分别相连，提高模型耙头（3-1）受力分布的均匀性，预防因偏心而引起有机玻璃应力过于集中；

所述水泵（1）的出口管道（1-2）与水槽（2）的注水口（2-5）之间、水泵的进口管道（1-1）与抽吸管道（3-6-1）之间均采用钢丝软管相连；

所述观测系统（4）包括示踪导流器（4-1）、测压传感器（4-2）和测速仪（4-3）；所述示踪导流器（4-1）包括支架（4-1-1）、储液器（4-1-2）、阀门（4-1-3）以及导流管（4-1-4），储液器（4-1-2）下方经阀门（4-1-3）与导流管（4-1-4）相连，整体通过支架（4-1-1）固定于水槽（2）上；导流管（4-1-4）下方设有若干分支管，确保能将示踪液导流至需要观察的区域；所述测压传感器（4-2）通过测压短管（3-2）与模型耙头（3-1）相连；测速仪（4-3）能够按照需要布置于模型耙头（3-1）周边或内部，当需要在内部测速时，测试仪（4-3）探头通过测速窗小孔伸入模型耙头（3-1）内部。

2.根据权利要求1所述的一种全透明疏浚耙头试验装置，其特征在于所述喷嘴组件（3-4）包括稳压管（3-4-1）、喷嘴块（3-4-2）和压环（3-4-3）；稳压管（3-4-1）是一端密封、一端具有标准法兰的圆管，根据所需喷嘴数量在稳压管（3-4-1）圆周面上钻多个孔，各孔布置于同一列；稳压管（3-4-1）穿过模型耙头的吸口（3-8）后方的两个安装孔板，固定在模型耙头（3-1）上，通过旋转稳压管（3-4-1）能够改变喷嘴角度；根据所需喷嘴直径和数量在喷嘴块上（3-4-2）钻孔，喷嘴块（3-4-2）上的孔与稳压管（3-4-1）圆周面上的孔中心对齐，通过压环（3-4-3）将两者固定在一起；稳压管（3-4-1）上法兰处装配有带法兰钢管（3-4-4），将软管与之相连可向喷嘴组件供水，从而在喷嘴处产生射流。

3.根据权利要求2所述的一种全透明疏浚耙头试验装置，其特征在于稳压管（3-4-1）圆周面上的孔的孔径为所需喷嘴直径的3倍。