一种网罩内列板与叶轮组合旋转的立管抑振装置及方法
阅读说明：本技术 一种网罩内列板与叶轮组合旋转的立管抑振装置及方法 (Vertical pipe vibration suppression device and method for combined rotation of strake and impeller in mesh enclosure ) 是由 朱红钧 刘洪� 王帆 周新宇 钟家文 黄栏 刘朋 张媺婧 刘文丽 于 2021-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明公布了一种网罩内列板与叶轮组合旋转的立管抑振装置及方法,包括竖梁和立管,所述竖梁的顶部焊接有横梁,所述竖梁的底部焊接有横板,所述竖梁的正面焊接有连接板,所述连接板的内壁转动连接有转轴,所述转轴的一端贯穿到连接板的外部,所述转轴的一端固定安装有螺旋桨,该装置通过螺旋桨提供动能,并且螺旋桨的转动则是通过水流带动的,因此该装置具备节约能源的一大优点,同时在螺旋桨产生的动能能够通过转轴等一系列结构的传递,最终传递给转杆,在转杆旋转的时候,能够带动第一绞龙以及第二绞龙进行旋转,通过第一绞龙和第二绞龙的旋转作用,能够将立管后方两侧的水流进行扰乱,从而避免涡振现象的发生。(The invention discloses a vertical pipe vibration suppression device and a method for combined rotation of a strake and an impeller in a mesh enclosure, which comprises a vertical beam and a vertical pipe, wherein the top of the vertical beam is welded with a cross beam, the bottom of the vertical beam is welded with a transverse plate, the front of the vertical beam is welded with a connecting plate, the inner wall of the connecting plate is rotatably connected with a rotating shaft, one end of the rotating shaft penetrates through the outside of the connecting plate, one end of the rotating shaft is fixedly provided with a propeller, the device provides kinetic energy through the propeller, and the rotation of the propeller is driven through water flow, so the device has the great advantage of energy saving, meanwhile, the kinetic energy generated by the propeller can be finally transmitted to a rotating rod through the transmission of a series of structures such as the rotating shaft and the like, when the rotating rod rotates, a first auger and a second auger can be driven to rotate, and the water flow at two sides behind the vertical pipe can be disturbed through the rotating action of the first auger and the second auger, thereby avoiding the occurrence of vortex vibration.)
技术领域
本发明涉及涡激振动抑制技术领域，具体涉及一种网罩内列板与叶轮组合旋转的立管抑振装置及方法。
背景技术
对于海洋工程上普遍采用的圆柱形断面结构物，这种交替发放的泻涡又会在柱体上生成顺流向及横流向周期性变化的脉动压力。如果此时柱体是弹性支撑的，或者柔性立管允许发生弹性变形，那么脉动流体力将引发柱体(立管)的周期性振动，这种规律性的柱状体振动反过来又会改变其尾流的泻涡发放形态。这种流体一结构物相互作用的问题被称作“涡激振动”。
假若构件的自振频率与漩涡的发放频率相接近就会使结构发生共振破坏，这种现象容易发生在高耸结构物上，因此这种涡激振动是极其有害的，需采取措施阻止它的发生，因此若想消除涡激振动则必须对构件的尾流旋涡进行破坏，从而避免规律振动的产生。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种网罩内列板与叶轮组合旋转的立管抑振装置及方法，本发明是通过以下技术方案来实现的。
一种网罩内列板与叶轮组合旋转的立管抑振装置，包括竖梁和立管，所述竖梁的顶部焊接有横梁，所述竖梁的底部焊接有横板，所述竖梁的正面焊接有连接板，所述连接板的内壁转动连接有转轴，所述转轴的一端贯穿到连接板的外部，所述转轴的一端固定安装有螺旋桨；
所述转轴的另一端贯穿到竖梁的内部，所述转轴的另一端固定安装有第一斜齿轮，所述第一斜齿轮的背面啮合有第二斜齿轮，所述第二斜齿轮的内壁固定安装有连接杆，所述连接杆的底部与竖梁的内壁转动连接，所述连接杆的顶部贯穿到横梁的内部，所述连接杆的顶部与横梁的内壁转动连接，所述连接杆表面的上端固定安装有第一主动齿，所述第一主动齿的两侧均设置有传动组件；
所述横梁内腔顶部的两侧均转动连接有转杆，所述转杆的底部贯穿到横梁的外部，所述转杆的底部固定安装有第一绞龙，所述第一绞龙的底部固定安装有第二绞龙，所述第一绞龙和第二绞龙的螺旋方向为相反设置。
进一步地，所述横梁和横板的背面均焊接有安装环，所述安装环的内壁固定安装有防水轴承，所述防水轴承的内圈固定安装在立管的表面。
进一步地，所述传动组件包括传动杆，所述传动杆的两端均与横梁的内壁转动连接，所述传动杆的表面分别固定安装有主动轮、第一从动齿和第二主动齿，所述第一从动齿与第一主动齿啮合，所述主动轮的表面绕设有钢带，所述主动轮通过钢带传动连接有从动轮，所述从动轮固定安装在转杆的表面。
进一步地，所述横板的顶部转动连接有转桶，所述转桶的表面开设有孔洞，所述第二绞龙的底部与转桶的内壁转动连接，所述转桶的顶部固定安装有转管，所述转管的顶部贯穿到横梁的内腔，所述转管的表面固定安装有第二从动齿，所述第二从动齿与第二主动齿啮合。
进一步地，所述转杆位于转管的内部，所述转杆的表面套设有第一回转轴密封件，所述第一回转轴密封件的表面与转管的内壁固定安装。
进一步地，所述转管的表面套设有第二回转轴密封件，所述第二回转轴密封件的表面与横梁的内壁固定安装。
进一步地，所述转轴的表面套设有第三回转轴密封件，所述第三回转轴密封件的表面与连接板的内壁固定安装。
进一步地，所述连接板的右侧固定安装有防护罩，所述螺旋桨位于防护罩的内部。
进一步地，所述横梁的顶部连通有注油管，所述注油管的顶部螺纹连接有管盖。
一种网罩内列板与叶轮组合旋转的立管抑振装置，其使用方法包括
以下步骤：
S1：在水流流动的时候，能够带动螺旋桨进行旋转，在螺旋桨旋转的时候，能够带动转轴进行旋转，转轴在转动的时候，能够带动第一斜齿轮旋转，第一斜齿轮带动第二斜齿轮旋转，第二斜齿轮带动连接杆旋转；
S2：连接杆带动第一主动齿旋转，第一主动齿带动第一从动齿旋转，第一从动齿带动传动杆旋转，传动杆在转动的时候能够同步带动主动轮和第二主动齿旋转，主动轮能够通过钢带带动从动轮旋转；
S3：从动轮带动转杆旋转，转杆带动第一绞龙旋转，第一绞龙带动第二绞龙旋转，通过第一绞龙和第二绞龙的作用能够将立管两侧尾流的旋涡形成破坏，从而避免涡振现象的发生。
本发明的有益效果是，该装置通过螺旋桨提供动能，并且螺旋桨的转动则是通过水流带动的，因此该装置具备节约能源的一大优点，同时在螺旋桨产生的动能能够通过转轴等一系列结构的传递，最终传递给转杆，在转杆旋转的时候，能够带动第一绞龙以及第二绞龙进行旋转，通过第一绞龙和第二绞龙的旋转作用，能够将立管后方两侧的水流进行扰乱，从而避免涡振现象的发生，而且由于该装置与立管之间是通过轴承进行连接的，因此无论水流的方向发生何种改变，第一绞龙和第二绞龙始终能够位于立管后方的旋涡处，从而对立管的尾流旋涡进行破坏，从根源处避免涡振现象的发生，该装置结构简单，且无需接电，完全应用大自然的能量则能够驱动装置运行，十分值得推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对
具体实施方式
描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：本发明所述该装置整体的立体图；
图2：本发明所述横梁和竖梁的正视剖面图；
图3：本发明所述竖梁和连接板的左视剖面图；
图4：本发明所述横梁局部俯视剖面图；
图5：本发明所述安装环左视剖面图；
图6：本发明所述图2中A处局部放大图。
附图标记如下：
1、竖梁；2、立管；3、横梁；4、横板；5、连接板；6、转轴；7、螺旋桨；8、第一斜齿轮；9、第二斜齿轮；10、连接杆；11、第一主动齿；12、传动组件；121、传动杆；122、主动轮；123、第一从动齿；124、第二主动齿；125、从动轮；13、转杆；14、注油管；15、第一绞龙；16、第二绞龙；17、安装环；18、防水轴承；19、转桶；20、转管；21、第二从动齿；22、第一回转轴密封件；23、第二回转轴密封件；24、第三回转轴密封件；25、防护罩。
具体实施方式
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-6所示，一种网罩内列板与叶轮组合旋转的立管抑振装置，包括竖梁1和立管2，竖梁1的顶部焊接有横梁3，竖梁1的底部焊接有横板4，竖梁1的正面焊接有连接板5，连接板5的内壁转动连接有转轴6，转轴6的一端贯穿到连接板5的外部，转轴6的一端固定安装有螺旋桨7；
转轴6的另一端贯穿到竖梁1的内部，转轴6的另一端固定安装有第一斜齿轮8，第一斜齿轮8的背面啮合有第二斜齿轮9，第二斜齿轮9的内壁固定安装有连接杆10，连接杆10的底部与竖梁1的内壁转动连接，连接杆10的顶部贯穿到横梁3的内部，连接杆10的顶部与横梁3的内壁转动连接，连接杆10表面的上端固定安装有第一主动齿11，第一主动齿11的两侧均设置有传动组件12；
横梁3内腔顶部的两侧均转动连接有转杆13，转杆13的底部贯穿到横梁3的外部，转杆13的底部固定安装有第一绞龙15，第一绞龙15的底部固定安装有第二绞龙16，第一绞龙15和第二绞龙16的螺旋方向为相反设置，这种设计方式能够增加设备运行时候的稳定性，因为在第一绞龙15和第二绞龙16排水的过程中能够产生反作用力，因此第一绞龙15和第二绞龙16的螺旋方向为相反设置，能够将产生的反向作用力进行抵消。
优选的，横梁3和横板4的背面均焊接有安装环17，安装环17的内壁固定安装有防水轴承18，防水轴承18的内圈固定安装在立管2的表面，通过安装环17和防水轴承18的设置，无论水流的方向发生何种改变，第一绞龙15和第二绞龙16始终能够位于立管2后方的旋涡处，从而对立管2的尾流旋涡进行破坏，从根源处避免涡振现象的发生。
优选的，传动组件12包括传动杆121，传动杆121的两端均与横梁3的内壁转动连接，传动杆121的表面分别固定安装有主动轮122、第一从动齿123和第二主动齿124，第一从动齿123与第一主动齿11啮合，主动轮122的表面绕设有钢带，主动轮122通过钢带传动连接有从动轮125，从动轮125固定安装在转杆13的表面。
优选的，转杆13位于转管20的内部，转杆13的表面套设有第一回转轴密封件22，第一回转轴密封件22的表面与转管20的内壁固定安装，通过第一回转轴密封件22的设置，能够增加转杆13和转管20之间的密封性，防止润滑油泄漏。
优选的，转管20的表面套设有第二回转轴密封件23，第二回转轴密封件23的表面与横梁3的内壁固定安装，通过第二回转轴密封件23的设置，能够增加转管20与横梁3之间的密封性，防止润滑油泄漏。
优选的，转轴6的表面套设有第三回转轴密封件24，第三回转轴密封件24的表面与连接板5的内壁固定安装，通过第三回转轴密封件24的设置，能够转轴6与连接板5之间的密封性，防止润滑油泄漏。
优选的，连接板5的右侧固定安装有防护罩25，螺旋桨7位于防护罩25的内部，通过防护罩25的设置，能够对螺旋桨7进行防护，避免水草等缠绕在螺旋桨7上，并且还能够避免螺旋桨7对鱼类造成伤害。
优选的，横梁3的顶部连通有注油管14，注油管14的顶部螺纹连接有管盖，注油管14的设置，能够方便向该装置内部注入润滑油，从而提升设备的使用寿命。
一种网罩内列板与叶轮组合旋转的立管抑振装置，其使用方法包括
以下步骤：
S1：在水流流动的时候，能够带动螺旋桨7进行旋转，在螺旋桨7旋转的时候，能够带动转轴6进行旋转，转轴6在转动的时候，能够带动第一斜齿轮8旋转，第一斜齿轮8带动第二斜齿轮9旋转，第二斜齿轮9带动连接杆10旋转；
S2：连接杆10带动第一主动齿11旋转，第一主动齿11带动第一从动齿123旋转，第一从动齿123带动传动杆121旋转，传动杆121在转动的时候能够同步带动主动轮122和第二主动齿124旋转，主动轮122能够通过钢带带动从动轮125旋转；
S3：从动轮125带动转杆13旋转，转杆13带动第一绞龙15旋转，第一绞龙15带动第二绞龙16旋转，通过第一绞龙15和第二绞龙16的作用能够将立管2两侧尾流的旋涡形成破坏，从而避免涡振现象的发生。
本发明的一个具体实施方式为：
请参阅附图1-2，横板4的顶部转动连接有转桶19，转桶19的表面开设有孔洞，第二绞龙16的底部与转桶19的内壁转动连接，转桶19的顶部固定安装有转管20，转管20的顶部贯穿到横梁3的内腔，转管20的表面固定安装有第二从动齿21，第二从动齿21与第二主动齿124啮合，在该装置中配套设置有转桶19，其目的不仅能够防止水草水草缠绕到第一绞龙15和第二绞龙16上，而且在第二主动齿124旋转的时候，还能够带动第二从动齿21旋转，第二从动齿21带动转管20旋转，转管20带动转桶19进行旋转，并且当第二主动齿124处于正转的时候，第二从动齿21是反转的，但是在第二主动齿124正转的时候，主动轮122也同时处于正转状态，因为这两个部件是共同安装在传动杆121上的，而主动轮122正转的时候，能够同步带动从动轮125正转，从动轮125带动第一绞龙15和第二绞龙16正转，因此可以得出结论，第一绞龙15与转桶19的转动方向是相反的，这种设计方式，能够进一步的对立管2后方的水流进行扰动，从而辅助第一绞龙15和第二绞龙16对涡振进行消除。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
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