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绞吸式挖泥船铰刀技术研究动态

来源: 时间:2019-06-19 08:08:30 次数:

绞吸式挖泥船主要用作挖泥、清淤、航道挖掘,吹填造地及其他用途,被广泛应用于建港、开宽航道、扩大陆地与造田等工程中,是一种常用的清淤疏浚工具。

       

          绞吸式挖泥船主要用作挖泥、清淤、航道挖掘,吹填造地及其他用途,被广泛应用于建港、开宽航道、扩大陆地与造田等工程中,是一种常用的清淤疏浚工具。它是利用定位桩定位,将绞刀安放在桥架上置于一定要求的深度,利用吸水管前端围绕吸水管装设旋转绞刀装置,将河底泥沙进行切割和搅动,再经吸泥管将绞起的泥沙物料,借助强大的泵力,输送到泥沙物料堆积场,从而达到挖泥的目的。其核心部件之一是挖掘水下土质的绞刀。绞刀性能的好坏对船舶的性能有决定性的影响。国内外已有不少人开展铰刀性能的研究,如上海交通大学的潘英杰等人[1]为计算绞吸式挖泥船绞刀头在不同工作状态下所受到的载荷作用,引入二维切削理论,根据不同的土质特征以及绞刀的不同几何形状和工作状态,对绞刀头所受到的载荷进行分析和研究。国外对环保整治的绞吸式挖泥船进行了深入的研究,设计了几种新型的环保绞刀,如荷兰Boskalis公司专门为环保疏浚设计的圆盘式环保铰刀,比利时国际疏浚公司设计的铲吸式铰刀。目前,国内的绞刀设计大多数处在经验设计及仿制阶段,产品适应性差,与国外还有比较大的差距。因此,研制高性能的绞刀、铰刀回转机构对提高挖泥船的工作效率具有非常重要的作用。以下对近年来绞吸式挖泥船绞刀系统的相关技术做具体介绍,供企业、研究机构及相关人员参考。

方案1

[技术目的]:提供一种绞吸式挖泥船用可调绞刀疏浚装置。

[技术方案]:该技术提供了一种绞吸式挖泥船用可调绞刀疏浚装置,由绞刀调平装置、防护罩启闭装置、切泥输泥装置、液压驱动装置组成。绞刀调平装置由支架组件、液压油缸、刀架组件、轴销构成。支架组件和刀架组件通过轴销和液压油缸连接构成杠杆机构。在液压油缸作用下,刀架组件可绕轴销转动,实现绞刀在不同深度、不同坡面下有效地挖掘淤泥。防护罩启闭装置由绞刀组件、吸泥管、防护罩组件构成。铰刀组件包括刀臂、螺旋输泥机构、轴毂及刀圈。刀臂为空间螺旋结构,两端被分别固定在轴毂及刀圈上,刀臂刃口全部分布在同一圆锥面上。螺旋输泥机构安装在绞刀的腔内,与刀臂、轴毂固定相连。绞刀旋转疏松的泥土,由螺旋输泥机构将其输送至吸泥管口,由吸泥管吸走。液压驱动装置由液压马达、绞刀轴、滚动轴承、水下密封组件构成,在液压能的作用下,液压马达转动,带动绞刀轴旋转。

[技术效果]:本疏浚装置不仅能满足环保疏浚的要求,而且铰刀堵塞故障少,排除方便,清淤质量高。该装置采用模块结构设计,结构简单紧凑,可以与挖泥船标准绞刀头互换使用,操作灵活方便,安全##。绞刀组件上方设置防护罩组件,能有效阻止绞刀内腔内的污泥向罩外水体扩散,防止二次污染;同时,在吸排泥过程中,阻止罩外水体向罩内补充,提高了吸排污泥的浓度,工作效率高。该装置采用了较优的绞刀组件结构,具有开挖底泥平整,对土质适应性强,生产效率高,防止二次污染等环保疏浚的特点。(CN03156473.9)

方案2

[技术目的]:提供了一种适用于大型绞吸式挖泥船、可以传递大功率和大转矩且结构紧凑的双电机驱动绞刀传动系统。

[技术方案]:该技术提供的双电机驱动绞刀传动系统,结构示意图见下图。
                    

该双电机驱动绞刀传动系统包含变频电机1、高弹性摩擦离合器2、齿轮箱3、中间传动轴4、中间支撑装置5、绞刀轴6、绞刀支承轴承7和绞刀8。两台变频电机1、两个高弹性摩擦离合器2、两个齿轮箱3分成两组,均由桥架支承;每一组包括一台变频电机1、一个高弹性摩擦离合器2和一个齿轮箱3;高弹性摩擦离合器将变频电机1和齿轮箱3连接起来,变频电机1通过高弹性摩擦离合器2将功率和转速传送到齿轮箱3上。高弹性摩擦离合器2起到柔性连接作用。并通过离合器内部橡胶件调节系统刚度,##系统具有良好扭振性能。两齿轮箱3成双机并车结构共同驱动中间传动轴4。齿轮箱3有可承受双向推力的轴承,绞刀工作时产生的轴向推力通过中间传动轴4传递到齿轮箱3的轴承上,##综通过齿轮箱地脚铰制螺栓传递到桥架9上。在两台变频电机1同时工作时,可以对两台变频电机1同时进行控制,从而能满足两台变频电机1均匀负载。齿轮箱3与中间传动轴4联接。中间传动轴4与绞刀轴6联接。每一中间传动轴4均由一中间支承装置5来支承。中间支承装置5包括高分子复合材料轴承,中间传动轴4可转动地穿过高分子复合材料轴承。高分子复合材料轴承使用海水海水润滑和冷却,具有弹性好、耐磨性好的特点。中间支承装置5通过地脚铰制螺栓紧固在桥架9上,可以有效地起到支撑中间传动轴4自身重量以及运转产生的径向力作用。绞刀支承轴承7是高分子复合材料轴承,对桥架9振动具有良好的减震和吸震作用,同时对于桥架9的不规则变形具有良好的位移补偿能力。

[技术效果]:该双电机驱动绞刀传动系统适用于大型绞吸式挖泥船、结构紧凑,可以传递大功率和大转矩,可承受双向轴向推力,从而可承受轴向大推力。其系统布置合理:在中间传动轴中使用了高分子复合材料轴承支撑,具有良好的弹性支撑性能,对桥梁震动具有良好的减震和吸震作用,同时对于桥梁的不规则变形具有良好的位移补偿能力,##了桥梁工作时的平稳使用。该系统采用清洁海水润滑和冷却,不会造成环境污染,工作寿命长、低噪声、耐腐蚀、维修方便。(CN200810200670.2)

方案3

[技术目的]:提供一种绞吸式挖泥船中相对于抽吸装置绕刀头中心可旋转安装的的刀头。
                    

[技术方案]:该技术提供了一种用于绞吸式挖泥船(1)的刀头(3),该刀头被用于相对于抽吸装置(4)绕刀头中心轴线可旋转地安装,所述抽吸装置抽吸由刀头从水体(6)底部切割松动的材料,所述刀头包括底座圈(7)、在中心轴线方向上与底座圈成一定距离定位的突出部(8)、以及从底座圈延伸到突出部并在周向上以等距间隔分布的多个臂(9),所述臂各自具有在臂的径向##外部分(11) 定位并相对于周向成一定角度指向外的一系列齿(12),刀头的旋转方向以齿执行切割运动的方式得到设定,同时止回装置(13-15)在至少两个相邻臂之间延伸,从而防止被切下的材料从中心轴线移动到外部。(CN200780010435.2)

[技术效果]:该绞吸式挖泥船刀头不仅可以通过在刀头的制造过程中装配止回装置被制成,而且可以通过之后装配止回装置被制成,可以简易地改进现有的刀头。而且该技术解决了绞吸式挖泥船中出现泄漏的问题。

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