一种水流消能装置及其制造和施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于河道水土保持的装置，特别涉及一种水流消能装置及其制造和施工方法。
【背景技术】
[0002]丘陵山区水土流失非常严重。为此，国家花费大量的人力物力财力用于水土保持。目前，防治水土流失的方法主要有植被措施和工程措施，而减少水流对下游的冲刷也是工程措施的一部分，这就要对流水进行消能。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提供一种水流消能装置，该装置利用水的冲力让滚轮旋转，而滚轮上安装的切水板可以改变水的流向和减小水流的冲击力，达到消耗能量的效果，可以减少水土流失。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0005]一种水流消能装置，包括中心轴、动力板、切水板和支架，其特征在于:中心轴横向设置在两个支架上，中心轴上设有动力板，动力板外端连接切水板，水流推动动力板使中心轴旋转，同时切水板剪切水流改变水的流向，以达到消能作用。
[0006]优选的方案，所述的动力板为两个梯形板组成，端面呈V形，并与中心轴圆心发散状设置数排，其与中心轴连接端为短边，其与切水板连接端无长边，其V形夹角为90。 -135。。
[0007]优选的，所述的切水板为矩形板，固定在一排动力板的V形端头，使动力板形成V形腔。
[0008]进一步的，所述的支架为正三角形，在支架的上角设有轴承壳，在所述的支架下部与固定块连接形成整体。
[0009]当动力板在旋转到轴上垂直位置时，夹角内角向着迎水面；当动力板在旋转到轴下垂直位置时，夹角外角向着迎水面。可见该动力板组成的滚轮上部对水的阻力大，而下部对水的阻力小，从而导致该滚轮在水流中不断地旋转。在旋转过程中，切水板对水流进行切害J，导致水流方向的改变。从而降低水流能量。
[0010]本发明还公开了一种水流消能装置制造方法，其特征包括如下工艺和步骤:
[0011]I)截取一段圆钢或钢管作中心轴，一般直径5-10cm，长度200_500cm ；
[0012]2)以不锈钢钢板制作动力板:切割两块相同形状的直角梯形板，梯形板的短边长度同配套的中心轴直径，梯形板的长边长度是短边的2-3倍，梯形板高度为50-100cm，两块梯形板的直角边焊接在一起，其以直角边为轴线两边对称，夹角为90° -135°，焊接后一端大一端小，并端面呈V形；
[0013]3)以不锈钢钢板制作切水板:切水板为矩形，长度与动力板沿轴的长度一致，宽度为动力板大头即长边的长度一致；
[0014]4)支架制作:用角铁焊接成两个正三角支架，在支架的上角设置轴承壳；
[0015]5)固定块制作:固定块为矩形体，采用水泥混凝土预制；
[0016]6)组装:将动力板以小头即短边沿中心轴焊接成3排，每排夹角为120°，两个相邻动力板之间距离根据需要设定，一般为20-100cm，将切水板焊接在动力板外端，在中心轴两端设置轴承，然后设置在两个支架的轴承壳内即可。
[0017]本发明还公开了一种水流消能装置的施工方法，其特征包括如下工艺和步骤:
[0018]I)在河道转弯处，根据需要将一至数组固定块设置在河床底部，将一套或数套水流消能装置通过支架固定在固定块上；
[0019]2)上游水流顺河道流下，在河道转弯处冲击本消能装置的V形动力板，因动力板夹角内角向着迎水面产生阻力，从而导致中心轴在水流中不断地旋转，在旋转过程中，切水板对水流进行切割，导致水流方向的改变，从而降低水流对河道对岸的冲刷能量，减少水土流失。
[0020]本发明的有益效果
[0021]本装置通过水流冲击自动旋转，达到消能作用，减少对对岸的冲刷，在大的河湾处可以并排使用若干组，直到能量减少到设定值，可以减少水土流失和避免下游河床增高。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的一种水流消能装置的主视结构示意图；
[0023]图2是本发明中动力板的立体结构示意图；
[0024]图3是图1的左视结构示意图；
[0025]图4是图1的立体结构示意图；
[0026]图5是本发明安装在河湾处的应用示意图。
[0027]图中，1-中心轴，2-切水板，3-动力板，4-支架，5-固定块。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
[0029]实施例，参考附图:一种水流消能装置，包括中心轴1，动力板3、切水板2和支架4，其特征在于:中心轴I横向设置在两个支架4上，中心轴I上设有动力板3，动力板3外端连接切水板2，水流推动动力板3使中心轴I旋转，同时切水板2剪切水流改变水的流向，以达到消能作用。
[0030]优选的方案，所述的动力板3为两个梯形板组成，端面呈V形，并与中心轴I圆心发散状设置3排，其与中心轴I连接端为短边，其与切水板2连接端为长边，其V形夹角为90。 -135。。
[0031]优选的，所述的切水板2为矩形板，固定在一排动力板3的V形端头，使动力板形3成V形腔。
[0032]进一步的，所述的支架4为正三角形，在支架4的上角设有轴承壳，在所述的支架5下部与固定块5连接形成整体。
[0033]当动力板3在旋转到中心轴I上垂直位置时，V形夹角内角向着迎水面；当动力板3在旋转到中心轴I下垂直位置时，夹角外角向着迎水面。可见该动力板3组成的滚轮上部对水的阻力大，而下部对水的阻力小，从而导致该滚轮在水流中不断地旋转。在旋转过程中，切水板2对水流进行切割，导致水流方向的改变，从而降低水流能量。
[0034]本实施例还公开了一种水流消能装置制造方法，其特征包括如下工艺和步骤:
[0035]I)截取一段圆钢或钢管作中心轴1，中心轴I 一般根据水流速度和河道宽度，直径5-lOcm，长度 200_500cm ；
[0036]2)以不锈钢钢板制作动力板3:切割两块相同形状的直角梯形板，梯形板的短边长度同配套的中心轴I直径，梯形板的长边长度是短边的2-3倍，梯形板高度为50-100cm，两块梯形板的直角边焊接在一起，其以直角边为轴线两边对称，夹角为90° -135°，焊接后一端大一端小，并端面呈V形；
[0037]3)以不锈钢钢板制作切水板2:切水板2为矩形，长度与动力板3沿中心轴I的长度一致，宽度为动力板3大头即长边的长度一致；
[0038]4)支架4制作:用角铁焊接成两个正三角支架4，在支架4的上角设置轴承壳；
[0039]5)固定块5制作:固定块5为矩形体，采用水泥混凝土预制；
[0040]6)组装:将动力板3以小头即短边沿中心轴I焊接成3排，每排夹角为120°，两个相邻动力板3之间距离根据需要设定，一般为20-100cm，将切水板2焊接在动力板3外端，在中心轴I两端设置轴承，然后设置在两个支架4的轴承壳内，将支架4固定在固定块5上即可。
[0041]本实施例还公开了一种水流消能装置的施工方法，其特征包括如下工艺和步骤:
[0042]I)在河道转弯处，根据需要将一至数组固定块5设置在河床底部，将一套或数套水流消能装置通过支架4固定在固定块5上；
[0043]2)上游水流顺河道流下，在河道转弯处冲击本消能装置的V形动力板3，因动力板3夹角内角向着迎水面产生阻力，从而导致中心轴I在水流中不断地旋转，在旋转过程中，切水板2对水流进行切割，导致水流方向的改变，从而降低水流对河道对岸的冲刷能量，减少水土流失。
[0044]以上所述的仅是本发明的优选实施方式，该装置的旋转半径由水深决定。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种水流消能装置，包括中心轴(1)，动力板(3)、切水板(2)和支架(4)，其特征在于:中心轴(I)横向设置在两个支架(4)上，中心轴(I)上设有动力板(3)，动力板(3)外端连接切水板(2)，水流推动动力板(3)旋转，同时切水板(2)剪切水流改变水的流向，以达到消能作用。
2.根据权利要求1所述的水流消能装置，其特征在于所述的动力板(3)为两个梯形板组成的端面呈V形，并与中心轴(I)圆心发散状设置数排，其与中心轴(I)连接端为短边，其与切水板(2)连接端为长边，其夹角为90° -135°。
3.根据权利要求1所述的水流消能装置，其特征在于所述的切水板(2)为矩形板，固定在一排动力板(3)的V形端头，使动力板(3)形成V形腔。
4.根据权利要求1所述的水流消能装置，其特征在于所述的支架(4)为正三角形，在支架(4)的上角设有轴承壳，在所述的支架(4)下部设置固定块(5)。
5.根据权利要求1-4任一所述的水流消能装置的制造方法，其特征包括如下步骤: 1)截取一段圆钢或钢管作中心轴(1)，一般直径5-10cm，长度200-500cm; 2)以不锈钢钢板制作动力板(3):切割两块相同形状的直角梯形板，梯形板的短边长度同配套的中心轴(I)直径，梯形板的长边长度是短边的2-3倍，梯形板高度为50-100cm，两块梯形板的直角边焊接在一起，其以直角边为轴线两边对称，夹角为90° -135°，焊接后一端大一端小，并端面呈V形； 3)以不锈钢钢板制作切水板(2):切水板(2)为矩形，长度与动力板(3)沿轴的长度一致，宽度为动力板(2)大头即长边的长度一致； 4)支架制作:用角铁焊接成两个正三角支架(4)，在支架(4)的上角设置轴承壳； 5)固定块制作:固定块(5)为矩形体，采用水泥混凝土预制； 6)组装:将动力板(3)以小头即短边沿中心轴(I)焊接成3排，每排夹角为120°，两个相邻动力板(3)之间距离根据需要设定，将切水板(2)焊接在动力板(3)外端，在中心轴(I)两端设置轴承，然后设置在两个支架(4)的轴承壳内。
6.根据权利要求1或5所述的水流消能装置的施工方法，其特征在于如下工艺和步骤: 1)在河道转弯处，根据需要将一至数组固定块(5)设置在河床底部，将一套或数套水流消能装置通过支架(4)固定在固定块(5)上； 2)上游水流顺河道流下，在河道转弯处冲击本消能装置的V形动力板(3)，因动力板(3)夹角内角向着迎水面产生阻力，从而导致中心轴在水流中不断地旋转，在旋转过程中，切水板对水流进行切割，导致水流方向的改变，从而降低水流对河道对岸的冲刷能量，减少水土流失。
【专利摘要】本发明涉及一种用于河道水土保持的装置，特别涉及一种水流消能装置及其制造和施工方法，其特征在于该水流消能装置包括中心轴，动力板、切水板和支架，中心轴横向设置在两个支架上，中心轴上设有动力板，动力板外端连接切水板，水流推动动力板使中心轴旋转，同时切水板剪切水流改变水的流向，以达到消除流水冲击能量，减少水土流失的目的。
【IPC分类】E02B3-00
【公开号】CN104818688
【申请号】CN201510223539
【发明人】张朝利
【申请人】苏州汇诚智造工业设计有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月5日