CN108589818A - 挖泥船耙头对地压力控制系统 - Google Patents

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曾祥柱
华小云
杨立楠
张雷
向功顺
黄睿
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    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/28—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for cleaning watercourses or other ways
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/90—Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
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Abstract

本发明公开了一种挖泥船耙头对地压力控制系统，包括船体、与船体连接的耙管、设在耙管端部的耙头、一端与耙头连接的牵引钢索、导向并支撑牵引钢索的定滑轮和收放牵引钢索的收放装置，船体上设有可调整定滑轮位置的顶举装置。耙头对地压力控制系统可通过中央处理单元和液压油缸进行实时调整，其调整范围宽，可针对泥质变化调整耙头的破土能力，蓄能器配合压力传感器可精确监控并动态调整耙头的对地压力，可缓冲吸收波浪起伏对耙头造成的波动惯性冲击，能提高工作效率并有效降低船体、耙管和耙头损坏的施工安全风险。行程传感器和压力传感器可实时监控并调整耙头的对地压力，实现对耙头进行精度控制。本发明涉及船舶技术领域。

Description

挖泥船耙头对地压力控制系统
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种耙吸挖泥船耙头对地压力控制系统。
背景技术
耙头是大型耙吸挖泥船的核心设备。现有技术中，耙吸挖泥船通过牵引钢索和绞车控制耙头的位置以实现在不同水深条件的挖泥作业，其技术缺陷在于：缺少对地压力控制系统，不能对耙头进行精度控制，只能缓冲或吸收波浪起伏对耙头造成的波动惯性冲击，无法针对泥质变化调整耙头的破土能力，存在船体、耙管和耙头损坏的施工安全风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种挖泥船耙头对地压力控制系统，可对耙头进行精度控制，在冲吸收波浪起伏对耙头造成的波动惯性冲击基础上，可针对泥质变化调整耙头的破土能力，能有效降低船体、耙管和耙头损坏的施工安全风险。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种挖泥船耙头对地压力控制系统，包括船体、与船体连接的耙管、设在耙管端部的耙头、一端与耙头连接的牵引钢索、导向并支撑牵引钢索的定滑轮和收放牵引钢索的收放装置，船体上设有可调整定滑轮位置的顶举装置。
作为改进，收放装置为绞车。
作为改进，顶举装置包括液压油缸，液压油缸包括缸体与活塞，缸体固定在船体上，活塞与定滑轮的轴心连接。
作为改进，顶举装置包括控制液压油缸运动的中央控制单元。
作为改进，液压油缸包括与中央控制单元电连接的行程传感器。
作为改进，顶举装置包括与液压油缸连接的蓄能器。
作为改进，蓄能器类型为气体式，顶举装置包括与蓄能器连接的高压空压机，高压空压机与中央处理单元电连接。
作为改进，顶举装置包括与蓄能器连接的电磁阀，电磁阀与中央处理单元电连接。
作为改进，顶举装置包括与蓄能器连接的压力传感器，压力传感器与中央处理单元电连接。
有益效果：本发明提出的耙头对地压力控制系统可通过中央处理单元和液压油缸进行实时调整，可针对从淤泥到沙土等不同硬度的泥质输出不同的对地压力，其调整范围宽，在接近0吨到额定设计压力的范围内连续可调，并且可针对泥质变化调整耙头的破土能力，能提高工作效率并有效降低船体、耙管和耙头损坏的施工安全风险。与中央处理单元电连接的行程传感器和压力传感器可实时监控并调整耙头的对地压力，实现对耙头进行精度控制。蓄能器配合压力传感器可精确监控并动态调整耙头的对地压力，可缓冲吸收波浪起伏对耙头造成的波动惯性冲击，进一步降低船体、耙管和耙头损坏的施工安全风险。耙头对地压力控制系统在满足耙吸船耙头系统正常工作的前提下，提高了耙吸船疏浚效率，降低耙管施工的危险性和使用损耗，提高了耙吸船的施工适应性。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明实施例的结构示意图；
实施例与说明书附图涉及的名词与标号包括：船体1、耙管2、耙头3、牵引钢索4、定滑轮5、绞车6、液压油缸7、中央控制单元8、蓄能器9、高压空压机10、电磁阀11、压力传感器12。
具体实施方式
参照图1，一种挖泥船耙头3对地压力控制系统，包括船体1、与船体1连接的耙管2、设在耙管2端部的耙头3、一端与耙头3连接的牵引钢索4、导向并支撑牵引钢索4的定滑轮5和收放牵引钢索4的收放装置。参照图1，耙头3在工作状态下与海底面接触，图中A方向为挖泥船的前进方向。
为了实现调整耙头3的上下位置，船体1上设有可调整定滑轮5位置的顶举装置。
当绞车6调整牵引钢索4并将耙头3调整到预定的位置时，绞车6锁定并使牵引钢索4的上端固定。当牵引钢索4的上端固定时，顶举装置可通过调整定滑轮5的上下位置以控制耙头3的上下位置，可缓冲吸收波浪起伏对耙头3造成的波动惯性冲击。
为了便于收放牵引钢索4，收放装置为绞车6。绞车6可通过收放牵引钢索4来调整耙头3的上下位置，并当耙头3到达预定位置时绞车6可锁定，防止牵引钢索4下溜，其结构简单且造价低，方便装拆和更换。
为了进一步实现调整耙头3的上下位置，顶举装置包括液压油缸7，液压油缸7包括缸体与活塞，缸体固定在船体1上，活塞与定滑轮5的轴心连接。液压油缸7的负载能力强，可控制大规格的耙头3运动。
为了实现动态调整耙头3的上下位置，顶举装置包括控制液压油缸7运动的中央控制单元8。中央控制单元8可实时控制液压油缸7的上下运动，进而可实时控制耙头3的上下运动，以实现对耙头3进行精度控制。
为了精确且动态地控制液压油缸7的上下运动，液压油缸7包括与中央控制单元8电连接的行程传感器。中央处理单元可以根据带行程传感器的油缸计算蓄能器9内空气量和空气压力对应值，实现精度控制。
为了提升液压油缸7的缓冲能力，顶举装置包括与液压油缸7连接的蓄能器9。
为了动态控制蓄能器9增压，蓄能器9类型为气体式，顶举装置包括与蓄能器9连接的高压空压机10，高压空压机10与中央处理单元电连接。中央处理单元控制高压空压机10对蓄能器9进行蓄能压力调整，通过液压油缸7对耙头3拉力进行调整。对地压力的调整是通过牵引钢索4经过连接蓄能器9的液压油缸7来调整牵引钢索4对耙头3的牵引拉力，实现耙头3对地压力的变化控制。
中央处理单元根据泥质状态确认的实际耙头3对地压力需求，对蓄能器9内的空气压力进行调整并通过液压油传递到液压油缸7，实现对耙头3牵引力的调整，进一步实现耙头3对地面压力的调整。调整中耙头3对地压力和蓄能器9内空气压力呈反比关系。
为了动态控制蓄能器9泄压，顶举装置包括与蓄能器9连接的电磁阀11，电磁阀11与中央处理单元电连接。
为了提高蓄能器9的控制精度，顶举装置包括与蓄能器9连接的压力传感器12，压力传感器12与中央处理单元电连接。中央处理单元通过压力传感器12获取蓄能器9内的压力信号，通过高压空压机10可以增加蓄能器9内压力，通过泄放电磁阀11降低蓄能器9内压力。
本发明提出的耙头3对地压力控制系统可通过中央处理单元和液压油缸7进行实时调整，可针对从淤泥到沙土等不同硬度的泥质输出不同的对地压力，其调整范围宽，在接近0吨到额定设计压力的范围内连续可调，并且可针对泥质变化调整耙头3的破土能力，能提高工作效率并有效降低船体1、耙管2和耙头3损坏的施工安全风险。与中央处理单元电连接的行程传感器和压力传感器12可实时监控并调整耙头3的对地压力，实现对耙头3进行精度控制。蓄能器9配合压力传感器12可精确监控并动态调整耙头3的对地压力，可缓冲吸收波浪起伏对耙头3造成的波动惯性冲击，进一步降低船体1、耙管2和耙头3损坏的施工安全风险。耙头3对地压力控制系统在满足耙吸船耙头3系统正常工作的前提下，提高了耙吸船疏浚效率，降低耙管2施工的危险性和使用损耗，提高了耙吸船的施工适应性。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种挖泥船耙头对地压力控制系统，其特征在于：包括船体、与船体连接的耙管、设在耙管端部的耙头、一端与耙头连接的牵引钢索、导向并支撑牵引钢索的定滑轮和收放所述牵引钢索的收放装置，所述船体上设有可调整定滑轮位置的顶举装置。
2.根据权利要求1所述的挖泥船耙头对地压力控制系统，其特征在于：所述收放装置为绞车。
3.根据权利要求1所述的挖泥船耙头对地压力控制系统，其特征在于：所述顶举装置包括液压油缸，液压油缸包括缸体与活塞，缸体固定在船体上，活塞与所述定滑轮的轴心连接。
4.根据权利要求3所述的挖泥船耙头对地压力控制系统，其特征在于：所述顶举装置包括控制所述液压油缸运动的中央控制单元。
5.根据权利要求4所述的挖泥船耙头对地压力控制系统，其特征在于：所述液压油缸包括与中央控制单元电连接的行程传感器。
6.根据权利要求4所述的挖泥船耙头对地压力控制系统，其特征在于：所述顶举装置包括与所述液压油缸连接的蓄能器。
7.根据权利要求6所述的挖泥船耙头对地压力控制系统，其特征在于：所述蓄能器类型为气体式，所述顶举装置包括与蓄能器连接的高压空压机，高压空压机与所述中央处理单元电连接。
8.根据权利要求6所述的挖泥船耙头对地压力控制系统，其特征在于：所述顶举装置包括与所述蓄能器连接的电磁阀，电磁阀与所述中央处理单元电连接。
9.根据权利要求6所述的挖泥船耙头对地压力控制系统，其特征在于：所述顶举装置包括与蓄能器连接的压力传感器，压力传感器与所述中央处理单元电连接。
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