絞吸式挖泥船作業模擬裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種絞吸式挖泥船作業模擬裝置，立式行星卷揚機的底部通過法蘭安裝在臺架步進機構的上方，圓柱轉筒的周向設置凹槽，立式行星卷揚機的鋼繩繞于圓柱轉筒的凹槽內。橋架高度調節機構中，前法蘭液壓桿一和前法蘭液壓桿二均通過前端法蘭安裝于圓柱轉筒中，連接塊一上開設2個軸孔，分別與前法蘭液壓桿一的光軸、前法蘭液壓桿二的光軸配合，并通過軸肩和圓螺母軸向定位。絞刀動力輸出機構中絞刀橋架二的一端與連接塊二焊接，絞刀橋架二的另一端與絞刀橋架一的一端之間設有一個轉動軸，轉動軸通過滾動軸承設置在絞刀橋架一上。本發明專利技術裝置針對不同的土質進行調節，提高挖泥船的產量，延長裝置使用壽命。

Cutter suction dredger operation simulation device

The invention discloses a device for simulating dredger operation, vertical planetary winch bottom through the flange installed above mechanism in the bench step, cylindrical drum circumferential grooves, wire rope hoist around the vertical planetary groove on rotating cylindrical tube. The bridge height adjusting mechanism, hydraulic rod and a front flange flange two before the hydraulic rod through the front flange mounted on a cylindrical drum, a connecting block is provided with 2 shaft holes which are matched with the optical axis, a front flange hydraulic rod front flange hydraulic rod two axis, and the shaft shoulder and round nut axial positioning. In the end of the reamer reamer power output mechanism with two bridge connecting block two welding, a rotating shaft is arranged between the cutter and the other end of the bridge two bridge a reamer at one end of the rotary axis is arranged in a bridge through the rolling bearing. The device of the invention is adjusted according to different soil qualities, thereby improving the output of the dredger and prolonging the service life of the dredger.

【技術實現步驟摘要】
絞吸式挖泥船作業模擬裝置
本專利技術屬于環保疏浚
，尤其涉及一種絞吸式挖泥船作業模擬裝置。
技術介紹
中國江河湖泊眾多，長江、黃河、海河等水系發達，內河航道總里程約120000千米，但河道中城市建筑垃圾沉積、泥沙淤積問題嚴重，港口、航道內沙石的大量堆積大大降低了其通行、蓄洪能力。利用疏浚設備清除在工業區域的港口和河道的污染，已經成為許多國家的慣例。對長江黃河等水域進行清淤疏浚是我國一項長期和艱難的任務。在全球經濟化浪潮以及國際貿易快速發展的推動下，疏浚行業達到蓬勃發展期。在環保疏浚工程中，絞吸式挖泥船應用極為廣泛。這類水力式挖泥船，均采用泥泵、管道輸送泥沙。絞吸式挖泥船作業時，絞刀將疏浚介質粉碎為泥沙顆粒后，將其從河床中送入絞刀內部，進入水流的泥沙顆粒因為絞刀內部渦流的離心力作用一部分能在水流的約束作用下進入吸泥嘴，另一部分會擺脫水流的約束作用，被離心力甩出絞刀，擴散至周圍水域。在實際施工中，常由于絞刀轉速、絞刀進刀速度、泥泵功率輸出等參數的選擇不當，造成作業產量不高、施工效率低下。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術中的問題，提供一種絞吸式挖泥船作業模擬裝置，針對不同的土質進行調節，提高挖泥船的產量，延長裝置使用壽命。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種絞吸式挖泥船作業模擬裝置，包括實驗池、臺架步進機構、絞刀動力輸出機構、橋架旋轉機構、橋架高度調節機構，臺架步進機構架設在實驗池上，橋架旋轉機構包括立式行星卷揚機、圓柱轉筒、轉筒殼體、雙列圓錐滾子軸承、鋼繩，立式行星卷揚機的底部通過法蘭安裝在臺架步進機構的上方，圓柱轉筒的上、下兩端與轉筒殼體之間均設有雙列圓錐滾子軸承，圓柱轉筒的周向設置凹槽，立式行星卷揚機的鋼繩繞于圓柱轉筒的凹槽內；橋架高度調節機構包括前法蘭液壓桿一、前法蘭液壓桿二、連接塊一、連接塊二，前法蘭液壓桿一和前法蘭液壓桿二均通過前端法蘭安裝于圓柱轉筒中，連接塊一上開設2個軸孔，分別與前法蘭液壓桿一的光軸、前法蘭液壓桿二的光軸配合，并通過軸肩和圓螺母軸向定位，連接塊二焊接在連接塊一的下方；絞刀動力輸出機構包括絞刀、水下變速減速機、絞刀橋架一、絞刀橋架二，水下變速減速機設在絞刀橋架一上，絞刀橋架二的一端與連接塊二焊接，絞刀橋架二的另一端與絞刀橋架一的一端之間設有一個轉動軸，轉動軸通過滾動軸承設置在絞刀橋架一上，轉動軸與絞刀橋架二由平鍵定位，絞刀橋架一的另一端安裝絞刀。立式行星卷揚機帶動圓柱轉筒往復轉動，通過液壓桿實現升降。絞刀橋架一、絞刀橋架二之間角度在液壓桿伸縮驅動下，角度可以在0°～60°之間連續調節。水下變速減速機驅動實驗用絞刀轉動，并可以針對不同土質(如泥漿、細沙、淤泥、粘土等)調整輸出速度，從而改變絞刀轉動切削速度。前法蘭液壓桿一、前法蘭液壓桿二光軸的前端與圓螺母配合使用，在橋架旋轉時連接塊一與前法蘭液壓桿一的光軸、前法蘭液壓桿二的光軸之間不會發生相對運動。進一步地，還可以配合止動墊圈使用。前法蘭液壓桿一光軸、前法蘭液壓桿二光軸穿過連接塊一的軸孔，并通過軸肩和圓螺母軸向定位，前法蘭液壓桿一光軸、前法蘭液壓桿二光軸的前端與圓螺母和止動墊圈配合使用，在橋架旋轉時連接塊一與光軸之間不會發生相對運動；連接塊二與連接塊一焊接，前法蘭液壓桿一和前法蘭液壓桿二的光軸沿軸向穿過直線軸承，并與其在軸向移動配合，直線軸承設置在圓柱轉筒上，液壓桿光軸穿過直線軸承后再與下端連接塊一、連接塊二連接，保證了液壓桿活塞在缸體中移動不受影響，使得橋架的升降更平穩，減小了絞刀切削時所受橫移阻力的力臂，降低了作用于光軸上的彎矩，且將受力轉移到直線軸承上，提升了液壓桿活塞的使用壽命。按上述技術方案，臺架步進機構包括步進導軌、滾輪、鎖緊裝置、支撐板，步進導軌為工型鋼軌道，支撐板通過其下端兩側的滾輪設置在步進導軌上，步進導軌與支撐板之間還設有鎖緊裝置；立式行星卷揚機的底部通過法蘭安裝在支撐板上。臺架步進機構有連續鎖緊功能，即鎖緊點不限于某些特定的點，使實驗裝置在軌道上針對不同工作土質可以靈活調整進刀量；臺架步進機構采用滾輪和工型鋼軌道代替普通滑動導軌，改滑動摩擦為滾動摩擦，進而實驗裝置移動時不需要配備電動或液壓驅動裝置，降低了裝置設計與制造難度。按上述技術方案，橋架高度調節機構還包括直線軸承，直線軸承設置在圓柱轉筒上，前法蘭液壓桿一的光軸和前法蘭液壓桿二的光軸沿軸向穿過直線軸承并與直線軸承在軸向移動配合，前法蘭液壓桿一的光軸前端和前法蘭液壓桿二的光軸前端均設有螺紋段和鍵槽。前法蘭液壓桿一的光軸、前法蘭液壓桿二的光軸穿過直線軸承后再與下端連接，前法蘭液壓桿一、前法蘭液壓桿二的活塞在缸體中移動不受影響，使得橋架的升降更平穩，減小了絞刀切削時所受橫移阻力的力臂，降低了作用于光軸上的彎矩，且將受力轉移到直線軸承上，提升了液壓桿活塞的使用壽命。按上述技術方案，橋架旋轉機構還包括鋼繩壓塊一和鋼繩壓塊二，鋼繩壓塊一和鋼繩壓塊二通過螺釘安裝在圓柱轉筒的側面上。圓柱轉筒上的鋼繩在鋼繩壓塊一和鋼繩壓塊二的壓緊作用下不會相互擠壓，且降低了發生滑動的可能，能夠保證轉動的穩定性。按上述技術方案，立式行星卷揚機的驅動電動機為電磁調速電機。橋架旋轉機構能夠驅使絞刀橋架一、絞刀橋架二勻速轉動且旋轉速度可以連續調節。針對不同的土質可以選擇不同的轉速，對于某一具體土質能夠連續調整轉速，有利于更精確的找到最佳轉速范圍，行星式卷揚機作為絞刀橋架一、絞刀橋架二轉動的驅動裝置，實現了絞刀橋架一、絞刀橋架二在大扭矩下低速轉動，與電機驅動的蝸輪蝸桿減速機相比，可以避免實驗時橋架旋轉機構只在150°范圍內往復旋轉而造成蝸輪蝸桿單邊磨損，進而延長了實驗裝置壽命。按上述技術方案，絞刀橋架一的另一端(前端)設有密封機構，密封機構包括密封塊及依次安裝在密封塊上的O型密封圈、唇形密封圈和骨架密封圈，密封塊與絞刀橋架一的另一端之間設有靜密封墊片。絞刀橋架一的前端設有密封機構，可以防止實驗時水和泥沙滲入絞刀橋架一中，從而防止試驗中對軸和軸承的磨損，以及避免實驗裝置停止工作時橋架前端零件的腐蝕。本專利技術裝置還包括泥沙吸排機構包括依次連接的吸泥口、吸泥軟管、泥泵。還包括管路循環，管路循環包括與實驗池連接的直管、彎管、透明直管，管路循環中設有膜片式壓力計和流量計。設置透明直管是為方便在實驗中觀察管道內的流態。本專利技術裝置的工作原理如下：對于試驗中要用到的各種土質(如泥漿、細沙、淤泥、粘土等)，參考實際疏浚工程中絞吸式挖泥船作業數據，根據相似理論估算出實驗時絞刀自轉初始轉速、絞刀橫移(絞刀橋架旋轉)初始速度，進而計算出水下變速減速機電動機轉速、立式行星卷揚機電動機轉速。實驗時，在實驗池中填入實驗土質，將絞刀橋架一傾斜角度調至30°，升降機構調節至初始位置，臺架步進機構回復到起始位置并將鎖緊裝置鎖緊，按照估算的轉速調整各電動機轉速。絞刀將疏浚土質粉碎為顆粒后，將其從實驗池中帶入絞刀內部，進入水流的泥沙顆粒因為絞刀內部渦流的作用一部分能在水流的約束作用下進入吸泥嘴，另一部分被離心力甩出絞刀。泥泵將吸出的泥漿輸出到外圍的管路中，管路中設有流量計和壓力計對流動信息進行測量，最后泥漿從管道尾端排泥口排出。當絞刀橋架從起始點轉動到150°終止點時，第一個切削位置的切削完成，停止電動機的轉動并本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種絞吸式挖泥船作業模擬裝置，其特征在于，包括實驗池、臺架步進機構、絞刀動力輸出機構、橋架旋轉機構、橋架高度調節機構，臺架步進機構架設在實驗池上，橋架旋轉機構包括立式行星卷揚機、圓柱轉筒、轉筒殼體、雙列圓錐滾子軸承、鋼繩，立式行星卷揚機的底部通過法蘭安裝在臺架步進機構的上方，圓柱轉筒的上、下兩端與轉筒殼體之間均設有雙列圓錐滾子軸承，圓柱轉筒的周向設置凹槽，立式行星卷揚機的鋼繩繞于圓柱轉筒的凹槽內；橋架高度調節機構包括前法蘭液壓桿一、前法蘭液壓桿二、連接塊一、連接塊二，前法蘭液壓桿一和前法蘭液壓桿二均通過前端法蘭安裝于圓柱轉筒中，連接塊一上開設2個軸孔，分別與前法蘭液壓桿一的光軸、前法蘭液壓桿二的光軸配合，并通過軸肩和圓螺母軸向定位，連接塊二焊接在連接塊一的下方；絞刀動力輸出機構包括絞刀、水下變速減速機、絞刀橋架一、絞刀橋架二，水下變速減速機設在絞刀橋架一上，絞刀橋架二的一端與連接塊二焊接，絞刀橋架二的另一端與絞刀橋架一的一端之間設有一個轉動軸，轉動軸通過滾動軸承設置在絞刀橋架一上，轉動軸與絞刀橋架二由平鍵定位，絞刀橋架一的另一端安裝絞刀。

【技術特征摘要】
1.一種絞吸式挖泥船作業模擬裝置，其特征在于，包括實驗池、臺架步進機構、絞刀動力輸出機構、橋架旋轉機構、橋架高度調節機構，臺架步進機構架設在實驗池上，橋架旋轉機構包括立式行星卷揚機、圓柱轉筒、轉筒殼體、雙列圓錐滾子軸承、鋼繩，立式行星卷揚機的底部通過法蘭安裝在臺架步進機構的上方，圓柱轉筒的上、下兩端與轉筒殼體之間均設有雙列圓錐滾子軸承，圓柱轉筒的周向設置凹槽，立式行星卷揚機的鋼繩繞于圓柱轉筒的凹槽內；橋架高度調節機構包括前法蘭液壓桿一、前法蘭液壓桿二、連接塊一、連接塊二，前法蘭液壓桿一和前法蘭液壓桿二均通過前端法蘭安裝于圓柱轉筒中，連接塊一上開設2個軸孔，分別與前法蘭液壓桿一的光軸、前法蘭液壓桿二的光軸配合，并通過軸肩和圓螺母軸向定位，連接塊二焊接在連接塊一的下方；絞刀動力輸出機構包括絞刀、水下變速減速機、絞刀橋架一、絞刀橋架二，水下變速減速機設在絞刀橋架一上，絞刀橋架二的一端與連接塊二焊接，絞刀橋架二的另一端與絞刀橋架一的一端之間設有一個轉動軸，轉動軸通過滾動軸承設置在絞刀橋架一上，轉動軸與絞刀橋架二由平鍵定位，絞刀橋架一的另一端安裝絞刀。2.根據權利要求1所述的絞吸式挖泥船...

【專利技術屬性】
技術研發人員：熊庭，張夢達，江攀，
申請(專利權)人：武漢理工大學，
類型：發明
國別省市：湖北,42