CN105926703B - 一种改良结构的挖泥船 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种改良结构的挖泥船，属于船舶技术领域。本改良结构的挖泥船，包括船体和吸泥泵，吸泥泵的入口和吸泥主管的一端连通，吸泥主管的另外一端设有泥沙采集装置，泥沙采集装置包括旁路管、两个采沙轮和驱动采沙轮转动的驱动装置，旁路管呈弯折状且两端均与吸泥主管相连通，旁路管的上下两端均位于吸泥主管的进口和出口之间，旁路管的上下两端端口处均设有单向阀片一，吸泥主管中滑动连接有活塞，活塞的活塞杆向下伸出吸泥主管，且活塞杆与两采沙轮之间通过能够使得活塞杆随两采沙轮的转动做往复运动的传动机构相连接，吸泥主管的进口处设有单向阀片二，泥舱中设有消能箱，排泥管和消能箱连通。本发明具有控制简单、工作更加可靠等优点。

Description

一种改良结构的挖泥船

技术领域

本发明属于船舶技术领域，涉及一种改良结构的挖泥船。

背景技术

挖泥船的任务是进行水下土石方的施工，具体讲就是：挖深、加宽和清理现有的航道和港口；开挖新的航道、港口和运河；疏浚码头、船坞、船闸及其他水工建筑物的基槽以及将挖出的泥沙抛入深海或吹填于陆上洼地造田等，是吹沙填海的利器。

挖泥船从船舷或船艉部将吸泥主管伸到水下泥层表面，开动舱内吸泥泵将河底泥沙抽吸、输送、装卸到运输船舶或直接卸到岸上；由于河底泥沙层沉积、板结，不易于直接抽吸，往往在吸管口附近安装旋转的绞切装置将河底泥沙进行切割和搅动达到易于抽吸提高工效的目的。

挖泥船利用深入到水底的泥沙采集装置进行泥沙的采集，现有的挖泥船的泥沙采集装置包括有用于绞动泥沙的耙泥或绞泥机构和相应的泵力吸泥机构以便将泥沙吸进管路。这种泥沙采集装置装置的绞泥机构和泵泥机构分别由各自的系统控制，造成设备组成及控制复杂，且不能相互配合工作，例如当绞泥机构故障时，泵力吸泥机构仍然工作吸入大量的水，作无用的功，或者泵力吸泥机构故障时，绞泥机构仍然在工作，作无用的功，造成能源的浪费。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种改良结构的挖泥船，本发明所要解决的技术问题是：如何实现铰泥沙和吸泥沙同时工作和停止，提高能源的利用率，增加工作的可靠性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种改良结构的挖泥船，包括船体，所述船体的内部设置有泥舱，所述船体的艏部铰接有固定架，所述固定架上设置有吸泥泵，所述吸泥泵的入口和吸泥主管的一端连通，所述吸泥主管的另外一端设置有泥沙采集装置，所述吸泥泵的出口和排泥管的一端连接，所述排泥管的另外一端位于泥舱中，所述泥沙采集装置包括旁路管、两个用于采集泥沙的采沙轮和能够驱动两个采沙轮转动的驱动装置，两个采沙轮同步转动且转动方向相反，所述旁路管呈弯折状且两端均与所述吸泥主管相连通，旁路管的上下两端均位于吸泥主管的进口和出口之间，所述旁路管的上下两端端口处均设有单向阀片一，所述吸泥主管中滑动连接有活塞，所述活塞的活塞杆向下伸出吸泥主管，且所述活塞杆与两采沙轮之间通过能够使得活塞杆随两采沙轮的转动做往复运动的传动机构相连接，所述吸泥主管的进口处设有单向阀片二，所述泥舱中靠近船体艏部的一侧设置有消能箱，所述排泥管位于泥舱中的一端和消能箱的内部连通，所述消能箱的侧壁上开设有若干个排泥口。

本改良结构的挖泥船的船体艉部具有居住区，所述居住区上设置有卷扬机，所述船体的艏部具有吊架，所述吊架的顶部设置有滑轮，所述卷扬机的卷筒内设置有钢丝绳，所述钢丝绳的一端固定在卷扬机的卷筒上，另外一端通过滑轮和吸泥主管固连，所述卷扬机的卷筒内的钢丝绳收放时可以带动吸泥主管和吸泥泵沿着固定架的铰接部转动。

本改良结构的挖泥船开始工作时，所述泥沙采集装置工作，驱动装置驱动两个采沙轮同步相向转动，此时，两采沙轮的叶片和弯折耙片均插入泥沙中，两个采沙轮将泥沙推向吸泥主管的进口处，随着采沙轮的继续转动带动活塞向上滑动，在吸力的作用下，单向阀片二打开，将泥沙吸入吸泥主管内，同时，旁路管内的两个单向阀片一在流体的作用下关闭，活塞将吸泥主管内的泥沙向上推送，当活塞运行到最高处时，采沙轮继续转动带动活塞向下运动，单向阀片二关闭，两个单向阀片一开启，活塞将吸泥主管内的泥沙推入旁路管中，原来旁路管中的泥沙进入活塞上端的吸泥主管内并从出口排出，如此往复达到采集泥沙的目的。

本改良结构的挖泥船中泥沙采集装置的铰泥和吸泥为相互配合的工作系统，控制简单，能够使两者同步工作或停止，提高了工作的可靠性和能源利用率。

挖泥船作业过程中泥沙和水的分离快慢直接影响到到整个挖泥船的工作效率和成本。由于挖泥船作业过程排泥管输送到泥舱中的泥沙和水的量比较大，如果排泥管输送到泥舱中的泥沙和水直接输入到泥舱中，那么较大的势能会把之前的已经沉淀在泥舱底部的泥沙又冲起来，延长泥沙是沉降时间，大大增加成本，经济效益低。

排泥管输入到泥舱中的泥沙和水的混合物，首先被输送到消能箱中，消能箱可以起到缓冲的作用，然后泥沙和水的混合物通过消能箱侧壁上若干个排泥口排到泥舱中，从而大大减小了排泥管输入的泥沙和水的混合物对泥舱底部的直接冲击，可以避免已经沉淀在泥舱底部泥沙被再次冲起来，降低泥沙的沉降时间，节省成本，提高经济效益。

在上述的一种改良结构的挖泥船中，所述排泥口的下边沿和泥舱的底面之间设置有导流面，所述导流面和泥舱的底面之间的夹角a的大小为135度。

从排泥口排出的泥沙和水的混合物，可以通过导流面流入到泥舱中，整个过程平稳，不会和泥舱的底部产生冲击，从而可以更加好的避免已经沉淀在泥舱底部泥沙被再次冲起来，可以进一步降低沉降时间，进一步节省成本，进一步提高经济效益。

在上述的一种改良结构的挖泥船中，所述传动机构包括两根连杆一和两根连杆二，两连杆一的一端均与吸泥主管相铰接，另一端各与一根连杆二的一端通过铰接轴铰接且铰接轴固定在对应采沙轮上，两连杆二的另一端均与活塞杆伸出吸泥主管的一端铰接，所述铰接轴与采沙轮的轴心线相平行，且铰接轴位于采沙轮的偏心位置上，吸泥主管的端部设置有机架，两个采沙轮均转动连接在机架上，所述驱动装置设置在机架上，所述驱动装置和两个采沙轮之间通过传动结构连接。

通过两连杆一和两连杆二组成平行四边形连杆结构，能够将采沙轮的转动转化为活塞的往复运动；采沙轮转动能够带动两连杆一和两连杆二组成平行四边形连杆结构变形，将采沙轮的转动转化为活塞的往复运动。

在上述的一种改良结构的挖泥船中，所述吸泥主管的进口处还固设有活塞筒，所述活塞筒一端向下伸出吸泥主管的进口，两连杆一的一端均铰接在活塞筒的底端上，所述单向阀片二设置在活塞筒位于吸泥主管内的顶端端口处。活塞上移时，活塞与活塞筒之间的间距增大，在吸力的作用下，单向阀片二向上打开，将泥沙由活塞筒吸入到吸泥主管内。

在上述的一种改良结构的挖泥船中，所述活塞筒的顶端位于旁路管与吸泥主管相连通的下端端口处。单向阀片二的高度高于旁路管的下端端口的最低点，能够有效地避免泥沙由旁路管回落到活塞筒内。

在上述的一种改良结构的挖泥船中，所述采沙轮包括滚轮和均匀分布在滚轮外周面上的叶片。工作时，将两滚轮上的叶片插入泥沙中，驱动滚轮转动，叶片将泥沙推向活塞筒伸出吸泥主管的端口处。

在上述的一种改良结构的挖泥船中，所述活塞杆伸出吸泥主管的一端端部还具有向外弯折形成的弯折耙片。通过在活塞杆的端部设置弯折耙片，在活塞上升时，弯折耙片也会将部分泥沙耙向管状活塞的底端口。

在上述的一种改良结构的挖泥船中，所述吸泥主管的出口处还设有单向阀片三。通过设置单向阀片三，使得吸泥主管出口处的泥沙不会在重力的作用下倒流进入吸泥主管或旁路管内。

与现有技术相比，本发明中铰泥和吸泥为相互配合的工作系统，控制简单，能够使两者同步工作或停止，提高了能源利用率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中泥沙采集装置工作状态一的结构示意图。

图3是本发明中泥沙采集装置工作状态二的结构示意图。

图4是泥沙采集装置的侧视图。

图中，1、吸泥主管；2、旁路管；3、采沙轮；31、滚轮；32、叶片；4、驱动装置；5、单向阀片一；6、活塞；61、活塞杆；611、弯折耙片；7、单向阀片二；81、连杆一；82、连杆二；83、铰接轴；9、活塞筒；91、机架；10、单向阀片三；11、船体；111、泥舱；112、居住区；113、导流面；114、消能箱；115、排泥口；12、卷扬机；121、卷筒；122、钢丝绳；123、吊架；124、滑轮；13、排泥管；14、固定架；141、铰接部；15、吸泥泵；16、液压泵站。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-4所示，一种改良结构的挖泥船，包括船体11，所述船体11的内部设置有泥舱111，所述船体11的艏部铰接有固定架14，所述固定架14上设置有吸泥泵15，所述吸泥泵15的入口和吸泥主管1的一端连通，所述吸泥主管1的另外一端设置有泥沙采集装置，所述吸泥泵15的出口和排泥管13的一端连接，所述排泥管13的另外一端位于泥舱111中，所述泥沙采集装置包括旁路管2、两个用于采集泥沙的采沙轮3和能够驱动两个采沙轮3转动的驱动装置4，两个采沙轮3同步转动且转动方向相反，所述旁路管2呈弯折状且两端均与所述吸泥主管1相连通，旁路管2的上下两端均位于吸泥主管1的进口和出口之间，所述旁路管2的上下两端端口处均设有单向阀片一5，所述吸泥主管1中滑动连接有活塞6，所述活塞6的活塞杆61向下伸出吸泥主管1，且所述活塞杆61与两采沙轮3之间通过能够使得活塞杆61随两采沙轮3的转动做往复运动的传动机构相连接，所述吸泥主管1的进口处设有单向阀片二7，所述固定架14通过铰接部141和船体11的艏部铰接，所述泥舱111中靠近船体11艏部的一侧设置有消能箱114，所述排泥管13位于泥舱111中的一端和消能箱114的内部连通，所述消能箱114的侧壁上开设有若干个排泥口115。

具体来说，所述排泥口115的下边沿和泥舱111的底面之间设置有导流面113，所述导流面113和泥舱111的底面之间的夹角a的大小为135度。

具体来说，所述传动机构包括两根连杆一81和两根连杆二82，两连杆一81的一端均与吸泥主管1相铰接，另一端各与一根连杆二82的一端通过铰接轴83铰接且铰接轴83固定在对应的采沙轮3上，两连杆二82的另一端均与活塞杆61伸出吸泥主管1的一端铰接，所述铰接轴83与采沙轮3的轴心线相平行，且铰接轴83位于采沙轮3的偏心位置上，吸泥主管1的端部设置有机架91，两个采沙轮3均转动连接在机架91上，所述驱动装置4设置在机架91上，所述驱动装置4和两个采沙轮3之间通过传动结构连接，并且两采沙轮3对称设置在活塞杆61的两侧。

具体来说，所述驱动装置4是液压马达或者电机，作为优选，所述驱动装置4是液压马达，所述船体11中设置有液压泵站，所述液压马达通过液压管路和液压泵站连接；所述传动结构是齿轮传动结构或者带轮传动结构。

具体来说，所述吸泥主管1的进口处还固设有活塞筒9，所述活塞筒9一端向下伸出吸泥主管1的进口，两连杆一81的一端均铰接在活塞筒9的底端上，所述单向阀片二7设置在活塞筒9位于吸泥主管1内的顶端端口处。

具体来说，所述活塞筒9的顶端位于旁路管2与吸泥主管1相连通的下端端口处。

具体来说，所述采沙轮3包括滚轮31和均匀分布在滚轮31外周面上的叶片32。

具体来说，所述活塞杆61伸出吸泥主管1的一端端部还具有向外弯折形成的弯折耙片611。

具体来说，所述吸泥主管1的出口处还设有单向阀片三10。

本改良结构的挖泥船的船体11的艉部具有居住区112，所述居住区112上设置有卷扬机12，所述船体11的艏部具有吊架123，所述吊架123的顶部设置有滑轮124，所述卷扬机12的卷筒121内设置有钢丝绳122，所述钢丝绳122的一端固定在卷扬机12的卷筒121上，另外一端通过滑轮124和吸泥主管1固连，所述卷扬机12的卷筒121内的钢丝绳122收放时可以带动吸泥主管1和吸泥泵15沿着固定架14的铰接部141转动。

本改良结构的挖泥船开始工作时，控制所述泥沙采集装置工作，驱动装置4驱动两个采沙轮3同步相向转动，此时，两采沙轮3的叶片32和弯折耙片611均插入泥沙中，两个采沙轮3将泥沙推向吸泥主管1的进口处，随着采沙轮3的继续转动带动活塞6向上滑动，在吸力的作用下，单向阀片二7打开，将泥沙吸入吸泥主管1内，同时，旁路管2内的两个单向阀片一5在流体的作用下关闭，活塞6将吸泥主管1内的泥沙向上推送，当活塞6运行到最高处时，采沙轮3继续转动带动活塞6向下运动，单向阀片二7关闭，两个单向阀片一5开启，活塞6将吸泥主管1内的泥沙推入旁路管2中，原来旁路管2中的泥沙进入活塞6上端的吸泥主管1内并从出口排出，如此往复达到采集泥沙的目的。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种改良结构的挖泥船，包括船体(11)，所述船体(11)的内部设置有泥舱(111)，所述船体(11)的艏部铰接有固定架(14)，所述固定架(14)上设置有吸泥泵(15)，所述吸泥泵(15)的入口和吸泥主管(1)的一端连通，所述吸泥主管(1)的另外一端设置有泥沙采集装置，所述吸泥泵(15)的出口和排泥管(13)的一端连接，所述排泥管(13)的另外一端位于泥舱(111)中，其特征在于，所述泥沙采集装置包括旁路管(2)、两个用于采集泥沙的采沙轮(3)和能够驱动两个采沙轮(3)转动的驱动装置(4)，两个采沙轮(3)同步转动且转动方向相反，所述旁路管(2)呈弯折状且两端均与所述吸泥主管(1)相连通，旁路管(2)的上下两端均位于吸泥主管(1)的进口和出口之间，所述旁路管(2)的上下两端端口处均设有单向阀片一(5)，所述吸泥主管(1)中滑动连接有活塞(6)，所述活塞(6)的活塞杆(61)向下伸出吸泥主管(1)，且所述活塞杆(61)与两采沙轮(3)之间通过能够使得活塞杆(61)随两采沙轮(3)的转动做往复运动的传动机构相连接，所述吸泥主管(1)的进口处设有单向阀片二(7)，所述泥舱(111)中靠近船体(11)艏部的一侧设置有消能箱(114)，所述排泥管(13)位于泥舱(111)中的一端和消能箱(114)的内部连通，所述消能箱(114)的侧壁上开设有若干个排泥口(115)。

2.根据权利要求1所述的改良结构的挖泥船，其特征在于，所述排泥口(115)的下边沿和泥舱(111)的底面之间设置有导流面(113)。

3.根据权利要求1或2所述的改良结构的挖泥船，其特征在于，所述传动机构包括两根连杆一(81)和两根连杆二(82)，两连杆一(81)的一端均与吸泥主管(1)相铰接，另一端各与一根连杆二(82)的一端通过铰接轴(83)铰接且铰接轴(83)固定在对应的采沙轮(3)上，两连杆二(82)的另一端均与活塞杆(61)伸出吸泥主管(1)的一端铰接，所述铰接轴(83)与采沙轮(3)的轴心线相平行，且铰接轴(83)位于采沙轮(3)的偏心位置上，吸泥主管(1)的端部设置有机架(91)，两个采沙轮(3)均转动连接在机架(91)上，所述驱动装置(4)设置在机架(91)上，所述驱动装置(4)和两个采沙轮(3)之间通过传动结构连接。

4.根据权利要求3所述的改良结构的挖泥船，其特征在于，所述吸泥主管(1)的进口处还固设有活塞筒(9)，所述活塞筒(9)一端向下伸出吸泥主管(1)的进口，两连杆一(81)的一端均铰接在活塞筒(9)的底端上，所述单向阀片二(7)设置在活塞筒(9)位于吸泥主管(1)内的顶端端口处。

5.根据权利要求4所述的改良结构的挖泥船，其特征在于，所述活塞筒(9)的顶端位于旁路管(2)与吸泥主管(1)相连通的下端端口处。

6.根据权利要求5所述的改良结构的挖泥船，其特征在于，所述采沙轮(3)包括滚轮(31)和均匀分布在滚轮(31)外周面上的叶片(32)。

7.根据权利要求6所述的改良结构的挖泥船，其特征在于，所述活塞杆(61)伸出吸泥主管(1)的一端端部还具有向外弯折形成的弯折耙片(611)。

8.根据权利要求7所述的改良结构的挖泥船，其特征在于，所述吸泥主管(1)的出口处还设有单向阀片三(10)。