絞吸式挖泥船絞刀在疏浚阻塞工作中的原理

挖泥船絞刀是絞吸式挖泥船的關(guān)鍵機(jī)具，對提高挖掘功效具有決定性作用。根據(jù)現(xiàn)有土壤切削理論和疏浚施工實(shí)踐，分別建立了絞刀結(jié)構(gòu)形狀與不同類型土質(zhì)的關(guān)系，絞刀切削動力特性與土質(zhì)特性關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，以及各種絞刀刀齒模型庫。在VB 語言環(huán)境下對三維建模軟件SolidWorks進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了絞刀參數(shù)化三維建模。

設(shè)計者輸入土質(zhì)、產(chǎn)量或功率等參數(shù)即可得到相應(yīng)的三維絞刀。這種參數(shù)化三維建模的方法使用簡便、立體感強(qiáng)，既縮短了設(shè)計周期，又提高了設(shè)計的精度，更便于絞刀的應(yīng)力分析和優(yōu)化設(shè)計。

     絞吸式挖泥船是在疏灘工程中運(yùn)用較廣泛的一種船舶，它是利用吸水管前端圍繞吸水管裝設(shè)旋轉(zhuǎn)絞刀裝置，將河底泥沙進(jìn)行切割和攪動，再經(jīng)吸泥管將絞起的泥沙物料，借助強(qiáng)大的泵力，輸送到泥沙物料堆積場，它的挖泥、運(yùn)泥、卸泥等工作過程，可以連續(xù)完成，它是一種、成本較低的挖泥船，是良好的水下挖掘機(jī)械。

   全長是指船體長度加上絞吸架伸出長度之和。挖泥泵由主機(jī)直接帶動，鉸刀頭由電機(jī)或液壓機(jī)構(gòu)帶動，設(shè)挖泥效率為排重的30%，根據(jù)阿基米德定律理論上單級挖泥泵吸深0M實(shí)際上不超過28M，再要吸深要加中間接力泵，接力泵不需要壓頭高，雖與挖泥泵排重一樣，但功率可以大大減少，所以接力泵一般用水下高壓電機(jī)或液壓機(jī)構(gòu)作動力。

    裝一級接力泵多吸沙也不過55M。再要加深就要提高接力泵的壓頭，隨之而來耗費(fèi)動力功率也加大了。

    吸泥泵的排量一般與主機(jī)功率的關(guān)系是1.5～2倍左右，如主機(jī)功率為1200PS、吸泥泵排量1200*1.5=1800M3左右，對于鉸吸式挖泥船的規(guī)范除尺度外應(yīng)提供排量M3/n，壓頭定位樁直徑及高度、橫移后在力、位樁升挖泥船工作艇降后在拉力，挖泥深度、鉸刀頭直徑、轉(zhuǎn)速。挖泥量一般是排量的20%～30%之間。還要提供挖泥泵的吸入管直徑、出管直徑。

絞吸式挖泥船鉸刀是如何轉(zhuǎn)動

鉸刀位于絞吸挖泥船的較前端，也是挖泥船工作的重點(diǎn)，鉸刀系統(tǒng)的存在確保設(shè)備能夠正常的進(jìn)行工作，那么鉸刀如何轉(zhuǎn)動呢？一般有兩種方式，一種是傳動軸帶動，這是絞吸挖泥船比較傳統(tǒng)的一種運(yùn)作方式，電機(jī)旋轉(zhuǎn)通過減速機(jī)連接到傳動軸上，從而帶動傳動軸以一定的速度進(jìn)行轉(zhuǎn)動，傳動軸轉(zhuǎn)動帶動鉸刀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而攪動河底的泥沙，使得泥沙運(yùn)動，從而進(jìn)行下一步的工作，這是我們通常說的機(jī)械傳動，另一種方式是液壓馬達(dá)驅(qū)動，通常稱為液壓系統(tǒng)帶動設(shè)備工作，液壓馬達(dá)可以將液壓系統(tǒng)傳遞的能量轉(zhuǎn)化為鉸刀需要的轉(zhuǎn)速和扭矩，從而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，能量的傳遞需要液壓油和液壓管道連接到液壓泵站上，柴油機(jī)帶動液壓泵工作，液壓系統(tǒng)驅(qū)動下的鉸刀無極變速，絞吸挖泥船攪動河底的沙子更加靈活方便。

鉸刀頭的工作流程

絞吸式挖泥船作業(yè)的時候，先將絞刀支臂放入水中，之后泥泵開始工作，絞刀頭也開始轉(zhuǎn)動。支臂向  下轉(zhuǎn)動直到絞刀頭跟河床接觸，或達(dá)到其##挖深處。挖泥船通過放松右舷錨纜、拉緊左舷錨纜完成繞定位樁的初始運(yùn)動，這些錨纜是通過靠近絞刀頭的滑輪跟甲板上的絞盤連接。將絞盤放松兩邊纜繩的張力，對于堅硬巖石的挖掘尤為重要。 

1、挖泥船絞刀頭的旋轉(zhuǎn)方向與其橫移運(yùn)動的方向有時候是相同的，有時候是相反的。種情況，船體運(yùn)動是由絞刀頭作用在土壤上的反作用力帶動的，因此其橫移作用力比第二種情況要小。當(dāng)絞刀頭運(yùn)動方向跟挖泥船橫移方向相同時，錨纜的預(yù)緊力非常關(guān)鍵。若是絞刀頭作用力推進(jìn)船體移動速度比絞盤拉拽速度快時，拉拽絞盤的纜繩會被絞刀頭卷起并剪斷，這種情況非常危險；

 2、錨的位置對于挖泥船所需橫移力有較大的影響。絞刀頭距離邊纜越近，需要的橫移力就越??； 

3、橫移力也受帶外界的風(fēng)、水流、以及波浪等自然條件的影響。

如何選擇鉸刀頭

1.在選擇軸類零件材料時應(yīng)權(quán)據(jù)容件的受力情況和使用條件合理選用，能用普通碳鋼解決何題的,就沒有必要使用合金鋼，以免造成因材料選擇不當(dāng)出現(xiàn)浪費(fèi)。

2.調(diào)質(zhì)熱處理的目的是為!提商材料的綜合機(jī)械性能、經(jīng)過調(diào)質(zhì)熱處理后的中碳鋼(或合金鋼)材料既強(qiáng)又韌，特別適合提作在多種負(fù)荷下受力情況比較復(fù)雜的重要零件。但是，如要制作表面硬度高的耐磨零件就應(yīng)采用淬火熱處理，調(diào)質(zhì)熱處理只是材料所有熱處理中的一種,而且只適用于中碳鋼,因此,材料進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理也是受一定條件限制的。

3.不同的中碳鋼材料，淬火后的臨界真徑是不一件的，只有工作在復(fù)雜情況下的重要零作,才要求材料調(diào)質(zhì)熱處理后，材料機(jī)械注能從內(nèi)到外的-致性。如果是一般的軸類零件,對材料淬透性的要求只要能淬透到零件半徑的1/2或1/3就可以了,只有這樣才能做到材料的合理使用。

4.我制造瓦機(jī)設(shè)備的企業(yè),由于受歷史條件的限制，企業(yè)具有熱處理能力的并不多,尤其是對大型零部件進(jìn)行熱處理、更是力不從心。我們曾經(jīng)了解過-一些磚瓦設(shè)備制造廠家(主要是個體和些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè))他們在選擇零件材料時往往很隨便，有的甚至是從廢品收購站購買材料，至于對材料是否需要進(jìn)行熱處理更是一無所知。因此，為徹底改變我國磚瓦機(jī)械設(shè)備落后狀態(tài),企業(yè)在提高自身素質(zhì)的問時,更應(yīng)該注意是高設(shè)備的加工能力和對材料進(jìn)行熱處理的能力，

5.是否選用臺金鋼制作高強(qiáng)度零作,是根據(jù)實(shí)際需要而定的。認(rèn)為磚瓦設(shè)備制造行業(yè)水平低,機(jī)械設(shè)備制造簡單,只能使網(wǎng)灰缽鐵、;鋼和5號鋼的概念,應(yīng)該放棄。選用合金鋼制作高強(qiáng)度零件,雖然增加了制作成本,但,設(shè)備使用壽命的大幅度提高，為企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)可觀的。