一種水流消能裝置及其制造和施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于河道水土保持的裝置，特別涉及一種水流消能裝置及其制造和施工方法。
【背景技術】
[0002]丘陵山區水土流失非常嚴重。為此，國家花費大量的人力物力財力用于水土保持。目前，防治水土流失的方法主要有植被措施和工程措施，而減少水流對下游的沖刷也是工程措施的一部分，這就要對流水進行消能。
【發明內容】
[0003]為了解決上述問題，本發明提供一種水流消能裝置，該裝置利用水的沖力讓滾輪旋轉，而滾輪上安裝的切水板可以改變水的流向和減小水流的沖擊力，達到消耗能量的效果，可以減少水土流失。
[0004]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0005]一種水流消能裝置，包括中心軸、動力板、切水板和支架，其特征在于:中心軸橫向設置在兩個支架上，中心軸上設有動力板，動力板外端連接切水板，水流推動動力板使中心軸旋轉，同時切水板剪切水流改變水的流向，以達到消能作用。
[0006]優選的方案，所述的動力板為兩個梯形板組成，端面呈V形，并與中心軸圓心發散狀設置數排，其與中心軸連接端為短邊，其與切水板連接端無長邊，其V形夾角為90。 -135。。
[0007]優選的，所述的切水板為矩形板，固定在一排動力板的V形端頭，使動力板形成V形腔。
[0008]進一步的，所述的支架為正三角形，在支架的上角設有軸承殼，在所述的支架下部與固定塊連接形成整體。
[0009]當動力板在旋轉到軸上垂直位置時，夾角內角向著迎水面；當動力板在旋轉到軸下垂直位置時，夾角外角向著迎水面。可見該動力板組成的滾輪上部對水的阻力大，而下部對水的阻力小，從而導致該滾輪在水流中不斷地旋轉。在旋轉過程中，切水板對水流進行切害J，導致水流方向的改變。從而降低水流能量。
[0010]本發明還公開了一種水流消能裝置制造方法，其特征包括如下工藝和步驟:
[0011]I)截取一段圓鋼或鋼管作中心軸，一般直徑5-10cm，長度200_500cm ；
[0012]2)以不銹鋼鋼板制作動力板:切割兩塊相同形狀的直角梯形板，梯形板的短邊長度同配套的中心軸直徑，梯形板的長邊長度是短邊的2-3倍，梯形板高度為50-100cm，兩塊梯形板的直角邊焊接在一起，其以直角邊為軸線兩邊對稱，夾角為90° -135°，焊接后一端大一端小，并端面呈V形；
[0013]3)以不銹鋼鋼板制作切水板:切水板為矩形，長度與動力板沿軸的長度一致，寬度為動力板大頭即長邊的長度一致；
[0014]4)支架制作:用角鐵焊接成兩個正三角支架，在支架的上角設置軸承殼；
[0015]5)固定塊制作:固定塊為矩形體，采用水泥混凝土預制；
[0016]6)組裝:將動力板以小頭即短邊沿中心軸焊接成3排，每排夾角為120°，兩個相鄰動力板之間距離根據需要設定，一般為20-100cm，將切水板焊接在動力板外端，在中心軸兩端設置軸承，然后設置在兩個支架的軸承殼內即可。
[0017]本發明還公開了一種水流消能裝置的施工方法，其特征包括如下工藝和步驟:
[0018]I)在河道轉彎處，根據需要將一至數組固定塊設置在河床底部，將一套或數套水流消能裝置通過支架固定在固定塊上；
[0019]2)上游水流順河道流下，在河道轉彎處沖擊本消能裝置的V形動力板，因動力板夾角內角向著迎水面產生阻力，從而導致中心軸在水流中不斷地旋轉，在旋轉過程中，切水板對水流進行切割，導致水流方向的改變，從而降低水流對河道對岸的沖刷能量，減少水土流失。
[0020]本發明的有益效果
[0021]本裝置通過水流沖擊自動旋轉，達到消能作用，減少對對岸的沖刷，在大的河灣處可以并排使用若干組，直到能量減少到設定值，可以減少水土流失和避免下游河床增高。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明的一種水流消能裝置的主視結構示意圖；
[0023]圖2是本發明中動力板的立體結構示意圖；
[0024]圖3是圖1的左視結構示意圖；
[0025]圖4是圖1的立體結構示意圖；
[0026]圖5是本發明安裝在河灣處的應用示意圖。
[0027]圖中，1-中心軸，2-切水板，3-動力板，4-支架，5-固定塊。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的描述。
[0029]實施例，參考附圖:一種水流消能裝置，包括中心軸1，動力板3、切水板2和支架4，其特征在于:中心軸I橫向設置在兩個支架4上，中心軸I上設有動力板3，動力板3外端連接切水板2，水流推動動力板3使中心軸I旋轉，同時切水板2剪切水流改變水的流向，以達到消能作用。
[0030]優選的方案，所述的動力板3為兩個梯形板組成，端面呈V形，并與中心軸I圓心發散狀設置3排，其與中心軸I連接端為短邊，其與切水板2連接端為長邊，其V形夾角為90。 -135。。
[0031]優選的，所述的切水板2為矩形板，固定在一排動力板3的V形端頭，使動力板形3成V形腔。
[0032]進一步的，所述的支架4為正三角形，在支架4的上角設有軸承殼，在所述的支架5下部與固定塊5連接形成整體。
[0033]當動力板3在旋轉到中心軸I上垂直位置時，V形夾角內角向著迎水面；當動力板3在旋轉到中心軸I下垂直位置時，夾角外角向著迎水面。可見該動力板3組成的滾輪上部對水的阻力大，而下部對水的阻力小，從而導致該滾輪在水流中不斷地旋轉。在旋轉過程中，切水板2對水流進行切割，導致水流方向的改變，從而降低水流能量。
[0034]本實施例還公開了一種水流消能裝置制造方法，其特征包括如下工藝和步驟:
[0035]I)截取一段圓鋼或鋼管作中心軸1，中心軸I 一般根據水流速度和河道寬度，直徑5-lOcm，長度 200_500cm ；
[0036]2)以不銹鋼鋼板制作動力板3:切割兩塊相同形狀的直角梯形板，梯形板的短邊長度同配套的中心軸I直徑，梯形板的長邊長度是短邊的2-3倍，梯形板高度為50-100cm，兩塊梯形板的直角邊焊接在一起，其以直角邊為軸線兩邊對稱，夾角為90° -135°，焊接后一端大一端小，并端面呈V形；
[0037]3)以不銹鋼鋼板制作切水板2:切水板2為矩形，長度與動力板3沿中心軸I的長度一致，寬度為動力板3大頭即長邊的長度一致；
[0038]4)支架4制作:用角鐵焊接成兩個正三角支架4，在支架4的上角設置軸承殼；
[0039]5)固定塊5制作:固定塊5為矩形體，采用水泥混凝土預制；
[0040]6)組裝:將動力板3以小頭即短邊沿中心軸I焊接成3排，每排夾角為120°，兩個相鄰動力板3之間距離根據需要設定，一般為20-100cm，將切水板2焊接在動力板3外端，在中心軸I兩端設置軸承，然后設置在兩個支架4的軸承殼內，將支架4固定在固定塊5上即可。
[0041]本實施例還公開了一種水流消能裝置的施工方法，其特征包括如下工藝和步驟:
[0042]I)在河道轉彎處，根據需要將一至數組固定塊5設置在河床底部，將一套或數套水流消能裝置通過支架4固定在固定塊5上；
[0043]2)上游水流順河道流下，在河道轉彎處沖擊本消能裝置的V形動力板3，因動力板3夾角內角向著迎水面產生阻力，從而導致中心軸I在水流中不斷地旋轉，在旋轉過程中，切水板2對水流進行切割，導致水流方向的改變，從而降低水流對河道對岸的沖刷能量，減少水土流失。
[0044]以上所述的僅是本發明的優選實施方式，該裝置的旋轉半徑由水深決定。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種水流消能裝置，包括中心軸(1)，動力板(3)、切水板(2)和支架(4)，其特征在于:中心軸(I)橫向設置在兩個支架(4)上，中心軸(I)上設有動力板(3)，動力板(3)外端連接切水板(2)，水流推動動力板(3)旋轉，同時切水板(2)剪切水流改變水的流向，以達到消能作用。
2.根據權利要求1所述的水流消能裝置，其特征在于所述的動力板(3)為兩個梯形板組成的端面呈V形，并與中心軸(I)圓心發散狀設置數排，其與中心軸(I)連接端為短邊，其與切水板(2)連接端為長邊，其夾角為90° -135°。
3.根據權利要求1所述的水流消能裝置，其特征在于所述的切水板(2)為矩形板，固定在一排動力板(3)的V形端頭，使動力板(3)形成V形腔。
4.根據權利要求1所述的水流消能裝置，其特征在于所述的支架(4)為正三角形，在支架(4)的上角設有軸承殼，在所述的支架(4)下部設置固定塊(5)。
5.根據權利要求1-4任一所述的水流消能裝置的制造方法，其特征包括如下步驟: 1)截取一段圓鋼或鋼管作中心軸(1)，一般直徑5-10cm，長度200-500cm; 2)以不銹鋼鋼板制作動力板(3):切割兩塊相同形狀的直角梯形板，梯形板的短邊長度同配套的中心軸(I)直徑，梯形板的長邊長度是短邊的2-3倍，梯形板高度為50-100cm，兩塊梯形板的直角邊焊接在一起，其以直角邊為軸線兩邊對稱，夾角為90° -135°，焊接后一端大一端小，并端面呈V形； 3)以不銹鋼鋼板制作切水板(2):切水板(2)為矩形，長度與動力板(3)沿軸的長度一致，寬度為動力板(2)大頭即長邊的長度一致； 4)支架制作:用角鐵焊接成兩個正三角支架(4)，在支架(4)的上角設置軸承殼； 5)固定塊制作:固定塊(5)為矩形體，采用水泥混凝土預制； 6)組裝:將動力板(3)以小頭即短邊沿中心軸(I)焊接成3排，每排夾角為120°，兩個相鄰動力板(3)之間距離根據需要設定，將切水板(2)焊接在動力板(3)外端，在中心軸(I)兩端設置軸承，然后設置在兩個支架(4)的軸承殼內。
6.根據權利要求1或5所述的水流消能裝置的施工方法，其特征在于如下工藝和步驟: 1)在河道轉彎處，根據需要將一至數組固定塊(5)設置在河床底部，將一套或數套水流消能裝置通過支架(4)固定在固定塊(5)上； 2)上游水流順河道流下，在河道轉彎處沖擊本消能裝置的V形動力板(3)，因動力板(3)夾角內角向著迎水面產生阻力，從而導致中心軸在水流中不斷地旋轉，在旋轉過程中，切水板對水流進行切割，導致水流方向的改變，從而降低水流對河道對岸的沖刷能量，減少水土流失。
【專利摘要】本發明涉及一種用于河道水土保持的裝置，特別涉及一種水流消能裝置及其制造和施工方法，其特征在于該水流消能裝置包括中心軸，動力板、切水板和支架，中心軸橫向設置在兩個支架上，中心軸上設有動力板，動力板外端連接切水板，水流推動動力板使中心軸旋轉，同時切水板剪切水流改變水的流向，以達到消除流水沖擊能量，減少水土流失的目的。
【IPC分類】E02B3-00
【公開號】CN104818688
【申請號】CN201510223539
【發明人】張朝利
【申請人】蘇州匯誠智造工業設計有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月5日