挖泥船绞刀是绞吸式挖泥船的关键机具,对提高挖掘功效具有决定性作用。根据现有土壤切削理论和疏浚施工实践,分别建立了绞刀结构形状与不同类型土质的关系,绞刀切削动力特性与土质特性关系的数学模型,以及各种绞刀刀齿模型库。在VB 语言环境下对三维建模软件SolidWorks进行二次开发,实现了绞刀参数化三维建模。
设计者输入土质、产量或功率等参数即可得到相应的三维绞刀。这种参数化三维建模的方法使用简便、立体感强,既缩短了设计周期,又提高了设计的精度,更便于绞刀的应力分析和优化设计。
绞吸式挖泥船是在疏滩工程中运用较广泛的一种船舶,它是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,它的挖泥、运泥、卸泥等工作过程,可以连续完成,它是一种、成本较低的挖泥船,是良好的水下挖掘机械。
全长是指船体长度加上绞吸架伸出长度之和。挖泥泵由主机直接带动,铰刀头由电机或液压机构带动,设挖泥效率为排重的30%,根据阿基米德定律理论上单级挖泥泵吸深0M实际上不超过28M,再要吸深要加中间接力泵,接力泵不需要压头高,虽与挖泥泵排重一样,但功率可以大大减少,所以接力泵一般用水下高压电机或液压机构作动力。
装一级接力泵多吸沙也不过55M。再要加深就要提高接力泵的压头,随之而来耗费动力功率也加大了。
吸泥泵的排量一般与主机功率的关系是1.5~2倍左右,如主机功率为1200PS、吸泥泵排量1200*1.5=1800M3左右,对于铰吸式挖泥船的规范除尺度外应提供排量M3/n,压头定位桩直径及高度、横移后在力、位桩升挖泥船工作艇降后在拉力,挖泥深度、铰刀头直径、转速。挖泥量一般是排量的20%~30%之间。还要提供挖泥泵的吸入管直径、出管直径。
铰刀头的设计该绞刀设计有以下特点:刀臂包角超过70°在挖岩厚度较小时,绞刀轴功率更加平稳;绞刀刀臂内侧边缘处设计有导送沟槽,可导送岩石碎块进入吸口,降低绞刀的残留量;刀齿切削角更大,符合相关的岩石破损理论,降低无功磨损。2绞刀挖岩过程的受力分析
绞刀施工过程中,会受到被开挖物的反作用力,被开挖物的物理特性和力学性能指标直接影响该作用力的大小。因为绞刀挖掘岩石与煤炭切削相似,所以绞刀齿受力计算可借鉴煤炭切削中煤截齿的受力理论。
绞刀类型对应于不同的土质选用不同类型的绞刀。其特性分别如下:硬土绞刀:因需要承受作用在绞刀齿上的冲击力,绞刀轮廓较小且坚实牢固,绞刀本体、绞刀齿及齿座需要用耐磨材料,绞刀齿定位要以确保绞刀齿入土角度是9o,破碎的进入泥泵的碎块尺寸不可超过泥泵的流道。
沙土绞刀:应适合获取高产率的吸入,宽且扁平的轮廓耐磨的绞刀齿,当然的绞刀齿座定位同样需要。
粘土绞刀:主要防止绞刀被黏住,一般采用五臂绞刀(比其他类型绞刀少一臂),轮毂开放,绞刀齿装配数量增加但尺村相对较小少。