專利名稱：用于絞吸式挖泥船的非對(duì)稱吸口裝置及其偏轉(zhuǎn)角計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船舶的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指用于絞吸式挖泥船的非對(duì)稱吸口裝置及其偏轉(zhuǎn)角計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
目前在絞吸挖泥船施工中，特別是生產(chǎn)量大的絞吸挖泥船，大都使用了性能優(yōu)良的吸口裝置，用于在絞吸挖泥船疏浚狀態(tài)時(shí)，提高絞吸挖泥船的生產(chǎn)率量。吸口裝置為環(huán)形的部分，對(duì)稱的安裝在絞刀里面，增加有效工作面積，有利于提高絞吸挖泥船的生產(chǎn)率量。
但這種吸口裝置有以下不足1)由于絞刀的旋轉(zhuǎn)，使得一部分泥漿未能進(jìn)入到吸口內(nèi)；2)由于絞刀旋轉(zhuǎn)，最大濃度的部分泥漿滯后于切削厚度最大處。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于絞吸式挖泥船的非對(duì)稱吸口裝置及其偏轉(zhuǎn)角計(jì)算方法，使得絞吸式挖泥船在施工過程中的吸泥漿量實(shí)現(xiàn)最大化。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案其裝置包括有刀體、絞刀軸、吸口、格柵，其中，所述的刀體裝配在絞刀軸上，裝配后的刀體上設(shè)有吸口，同時(shí)該吸口內(nèi)裝有一格柵，并且在刀體外表面設(shè)有環(huán)形的絞刀外圈；所述吸口的吸口區(qū)域的面積與刀體的整體區(qū)域的面積比例隨挖掘土質(zhì)而異，且其形狀與刀體相匹配，同時(shí)吸口的中心位置沿絞刀軸的旋轉(zhuǎn)方向偏離絞刀軸的垂直中心線，使得絞刀軸的垂直中心線與吸口的中心位置之間存在偏轉(zhuǎn)角度。
所述的偏轉(zhuǎn)角度的大小因絞刀軸轉(zhuǎn)速及吸口對(duì)應(yīng)的最大切削量而異，最大不超過 15°。
所述格柵的形狀與吸口內(nèi)腔的形狀一致。
本發(fā)明的偏轉(zhuǎn)角計(jì)算方法的主要步驟有步驟一、根據(jù)絞吸式挖泥船設(shè)計(jì)的施工環(huán)境、土質(zhì)、生產(chǎn)量、排距等基本設(shè)計(jì)條件，計(jì)算泥管內(nèi)泥漿的流速V;步驟二、利用流體力學(xué)的理論計(jì)算出泥管和吸口的面積S ； 步驟三、根據(jù)絞刀的幾何尺寸設(shè)計(jì)吸口的形狀；步驟四、根據(jù)絞刀的設(shè)計(jì)運(yùn)行泥漿濃度計(jì)算出設(shè)計(jì)運(yùn)行泥漿的泥砂相對(duì)密度； 步驟五、根據(jù)設(shè)計(jì)運(yùn)行泥漿濃度、泥砂的相對(duì)密度、水的相對(duì)密度計(jì)算泥漿相對(duì)密度； 步驟六、根據(jù)泥漿相對(duì)密度計(jì)算出吸口裝置的安裝偏轉(zhuǎn)角度。
本發(fā)明在采用了上述方案后，其最大優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明增大了吸口的相對(duì)面積，大大地增加了絞吸式挖泥船的每一次吸漿量，實(shí)現(xiàn)吸入量的最大化，提高其施工作業(yè)效率和船舶單船的作業(yè)能力，在其它設(shè)備都不變的情況下泥漿濃度可以提高30%，同時(shí)吸口處的格柵能防止非必要的雜物進(jìn)入吸口內(nèi)導(dǎo)致吸口故障或影響到吸收后的泥漿品質(zhì)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
根據(jù)附圖1所示，本實(shí)施例所述的用于絞吸式挖泥船的非對(duì)稱吸口裝置包括有刀體1、絞刀軸2、吸口 3、格柵4，其中，所述的刀體1裝配在絞刀軸2上，同時(shí)該刀體1外表面設(shè)有環(huán)形的絞刀外圈5 ；裝配后的刀體1上設(shè)有吸口 3，該吸口 3的吸口區(qū)域與刀體1的整體區(qū)域的比例隨挖掘土質(zhì)而異，且其形狀與刀體1相匹配。由于在實(shí)際工作中采用傳統(tǒng)的對(duì)稱式吸口進(jìn)行作業(yè)時(shí)，刀體1的切削點(diǎn)往往會(huì)偏離吸口 3的中心位置，這樣會(huì)使得整只絞吸式挖泥船的一次吸漿量小，進(jìn)而降低其作業(yè)效率。所以出于以上的情況，本實(shí)施例所述的吸口 3的中心位置沿絞刀軸2旋轉(zhuǎn)方向偏離絞刀軸2的垂直中心線，使得絞刀軸2的垂直中心線與吸口 3的中心位置之間存在偏轉(zhuǎn)角度，角度的大小因絞刀軸2轉(zhuǎn)速及吸口 3對(duì)應(yīng)的最大切削量而異，最大不超過15°。本發(fā)明采用非對(duì)稱吸口 3后，增大了吸口的相對(duì)面積，大大地增加了絞吸式挖泥船的每一次吸漿量，實(shí)現(xiàn)了吸入量的最大化，提高其施工作業(yè)效率和船舶單船的作業(yè)能力，在其它設(shè)備都不變的情況下泥漿濃度可以提高30%，同時(shí)由于本發(fā)明在吸口 3內(nèi)裝有一格柵4，且格柵4的形狀與吸口 3內(nèi)腔的形狀一致。這樣本發(fā)明可通過格柵4防止非必要的雜物進(jìn)入吸口 3內(nèi)導(dǎo)致吸口 3故障或影響到吸收后的泥漿品質(zhì)。 在絞吸式挖泥船的基本設(shè)計(jì)階段，船東對(duì)絞吸式挖泥船將來(lái)的作業(yè)能力、作業(yè)可能的環(huán)境條件等提出要求，可在此基礎(chǔ)上進(jìn)行絞吸式挖泥船吸口裝置的基本設(shè)計(jì)，根據(jù)絞吸式挖泥船設(shè)計(jì)的施工環(huán)境、土質(zhì)、生產(chǎn)量、排距等基本設(shè)計(jì)條件，計(jì)算出在最大工況條件下泥管內(nèi)泥漿的流速V，泥管和吸口的面積S，根據(jù)絞刀的幾何尺寸設(shè)計(jì)吸口的形狀；根據(jù)絞刀的設(shè)計(jì)運(yùn)行泥漿濃度計(jì)算出設(shè)計(jì)運(yùn)行泥漿的泥砂相對(duì)密度；根據(jù)設(shè)計(jì)運(yùn)行泥漿濃度、泥砂的相對(duì)密度、水的相對(duì)密度計(jì)算泥漿相對(duì)密度；然后根據(jù)絞刀的運(yùn)行參數(shù)計(jì)算出吸口裝置的偏轉(zhuǎn)角度和安裝位置。以下為2000m3/h絞吸挖泥的具體計(jì)算實(shí)例
權(quán)利要求
1.一種用于絞吸式挖泥船的非對(duì)稱吸口裝置，它包括有刀體(1 )、絞刀軸(2 )、吸口 (3)、格柵(4)，其中，所述的刀體(1)裝配在絞刀軸(2)上，裝配后的刀體(1)上設(shè)有吸口 (3)，同時(shí)該吸口(3)內(nèi)裝有一格柵(4)，并且在刀體(1)外表面設(shè)有環(huán)形的絞刀外圈(5);其特征在于所述吸口(3)的形狀與刀體(1)相匹配，同時(shí)吸口(3)的中心位置沿絞刀軸(2) 的旋轉(zhuǎn)方向偏離絞刀軸(2)的垂直中心線，使得絞刀軸(2)的垂直中心線與吸口(3)的中心位置之間存在偏轉(zhuǎn)角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于絞吸式挖泥船的非對(duì)稱吸口裝置，其特征在于所述的偏轉(zhuǎn)角度最大不超過15°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于絞吸式挖泥船的非對(duì)稱吸口裝置，其特征在于所述的格柵(4)的形狀與吸口(3)內(nèi)腔的形狀一致。
4.一種權(quán)利要求1所述的用于絞吸式挖泥船的非對(duì)稱吸口裝置的偏轉(zhuǎn)角計(jì)算方法，其特征在于，該計(jì)算方法的主要步驟有步驟一、根據(jù)絞吸式挖泥船設(shè)計(jì)的施工環(huán)境、土質(zhì)、生產(chǎn)量、排距等基本設(shè)計(jì)條件，計(jì)算泥管內(nèi)泥漿的流速V;步驟二、利用流體力學(xué)的理論計(jì)算出泥管和吸口的面積S ；步驟三、根據(jù)絞刀的幾何尺寸設(shè)計(jì)吸口的形狀；步驟四、根據(jù)絞刀的設(shè)計(jì)運(yùn)行泥漿濃度計(jì)算出設(shè)計(jì)運(yùn)行泥漿的泥砂相對(duì)密度；步驟五、根據(jù)設(shè)計(jì)運(yùn)行泥漿濃度、泥砂的相對(duì)密度、水的相對(duì)密度計(jì)算泥漿相對(duì)密度；步驟六、根據(jù)泥漿相對(duì)密度計(jì)算出吸口裝置的安裝偏轉(zhuǎn)角度。
全文摘要
本發(fā)明為用于絞吸式挖泥船的非對(duì)稱吸口裝置及其偏轉(zhuǎn)角計(jì)算方法，其裝置包括有刀體、絞刀軸、吸口、格柵，刀體裝配在絞刀軸上，裝配后的刀體上設(shè)有吸口，同時(shí)該吸口內(nèi)裝有一格柵，并且在刀體外表面設(shè)有環(huán)形的絞刀外圈；所述吸口的吸口區(qū)域的面積與刀體的整體區(qū)域的面積比例隨挖掘土質(zhì)而異，且其形狀與刀體相匹配，同時(shí)吸口的中心位置沿絞刀軸的旋轉(zhuǎn)方向偏離絞刀軸的垂直中心線，使得絞刀軸的垂直中心線與吸口的中心位置之間存在偏轉(zhuǎn)角度。本發(fā)明在采用了上述方案后，增大了吸口的相對(duì)面積，大大地增加了絞吸式挖泥船的每一次吸漿量，實(shí)現(xiàn)吸入量的最大化，提高其施工作業(yè)效率和船舶單船的作業(yè)能力。
文檔編號(hào)E02F3/92GK102518159SQ20111041890
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者吳平平, 孫長(zhǎng)林, 張靜波, 李光遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:吳平平