CN111894065A - 一种自适应旋挖吸泥船 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自适应旋挖吸泥船，包括船体，所述船体上设置有动力装置，所述船体上还设置有自适应旋挖吸泥装置，所述自适应旋挖吸泥装置包括设置在船尾的升降式吸泥机构、设置在船体上的存储箱、设置在船体底部的雷达以及设置在船体中部的位移机构，所述升降式吸泥机构包括转动安装在所述船体尾部的伸缩吸泥管，所述伸缩吸泥管通过软管与所述存储箱贯通设置，所述伸缩吸泥管底部连接有吸泥罩，所述伸缩吸泥管底部还固定连接有旋挖机构，所述位移机构包括水平移动组件和横移组件。本发明具有结构简单、自适应底部高度、吸泥稳定的优点。

Description

一种自适应旋挖吸泥船

技术领域

本发明涉及吸泥船技术领域，特别是涉及一种自适应旋挖吸泥船。

背景技术

绞吸式挖泥船是利用转动着的绞刀绞松河底或海底的土壤，与水泥混合成泥浆，经过吸泥管吸入泵体并经过排泥管送至排泥区。绞吸式挖泥船施工时，挖泥，输泥和卸泥都是一体化，自身完成，生产效率较高。适用于风浪小、流速低的内河湖区和沿海港口的疏浚。

现阶段吸泥船大都采用船体在以固定位置为圆心进行扇面式转动进行璇铰以及吸泥的动作，并配合微量的前进实现连续不断工作，但是在实际工作过程中，底部的河床或海床需要较为平整，当扇面了路径上出现崎岖不平或者坡度较大的障碍物时，会出现绞吸压力增大，侵入河床或海床的深度过大，影响效果甚至破坏动力机构，不利于复杂环境下的绞吸底泥效果。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是如何提供一种结构简单、自适应底部高度、吸泥稳定的自适应旋挖吸泥船。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种自适应旋挖吸泥船，包括船体，所述船体上设置有动力装置，所述船体上还设置有自适应旋挖吸泥装置，所述自适应旋挖吸泥装置包括设置在船尾的升降式吸泥机构、设置在船体上的存储箱、设置在船体底部的雷达以及设置在船体中部的位移机构，所述升降式吸泥机构包括转动安装在所述船体尾部的伸缩吸泥管，所述伸缩吸泥管通过软管与所述存储箱贯通设置，所述伸缩吸泥管底部连接有吸泥罩，所述伸缩吸泥管底部还固定连接有旋挖机构，所述位移机构包括水平移动组件和横移组件。

在使用时，船体在动力装置的作用下行驶至工作区域，伸缩吸泥管向下旋转固定的角度，船体底部设置的雷达对河床或海床进行地形检测，判断在船体前进方向上的地形变化，位移机构中的水平移动组件带动船体进行微量前进，带动整体的前进，同时在前进过程中旋挖机构实现对河床或海床进行搅动挖掘，并通过伸缩吸泥管将污泥吸附至存储箱内，当行进过程中出现河床或海床的平面度变化时，伸缩吸泥管的长度进行调整，满足旋挖机构可以进入到河床或海床的适应深度，避免空转造成挖泥量减少或者过于进入污泥内导致堵塞或损坏，且能够实现存储箱内的稳定供应，在规定区域内到达水平移动的位置后，横移组件带动船体实现横向动作完成更换位置，并在水平移动组件的带动下实现反向移动，重复该动作后完成整片区域的吸取。本方案能够实现稳定快速的进行吸取，同时保障旋挖机构能够实现自适应底面情况，完成始终与污泥保持稳定的接触深度，保障最佳的吸取效果。

作为优化，所述伸缩吸泥管包括转动安装在所述船体上的外吸泥管，所述外吸泥管内套接有内吸泥管，所述外吸泥管的内侧壁与所述内吸泥管的外侧面匹配设置，所述外吸泥管的上端安装有泥浆泵，所述外吸泥管与所述内吸泥管之间设置有自动升降组件，所述外吸泥管的顶部与所述软管密封连接，所述内吸泥管的底部与所述吸泥罩固定连接。

这样，随着自动升降组件带动内吸泥管在外吸泥管内实现升降，完成对整个伸缩吸泥管长度的变化，进而保障底部的吸泥效果。

作为优化，所述自动升降组件包括设置在所述外吸泥管内侧壁上的凸起，所述内吸泥管上正对所述凸起设置有滑槽，所述凸块上还设置有凹槽，所述凹槽内转动安装有丝杠，所述丝杠上配合有螺母，所述螺母与所述内吸泥管固定连接，所述丝杠还与设置在第一驱动电机传动连接。

这样，第一驱动电机转动带动丝杠实现旋转，进而带动螺母和内吸泥管在凹槽内实现升降，完成内吸泥管在外吸泥管内的升降。

作为优化，所述旋挖机构包括安装架，所述安装架与所述内吸泥管的底部固定连接，所述安装架上还安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机与铰刀盘传动连接，所述铰刀盘的轴线与所述伸缩吸泥管的轴线之间设置有夹角。

这样，第二驱动电机带动铰刀转盘实现转动，对底泥进行旋挖，铰刀盘与伸缩吸泥管呈夹角设置有助于将搅动的底泥快速进行吸取。

作为优化，所述船体的尾部设置有容纳所述伸缩吸泥管通过的开槽，所述外吸泥管与所述船体之间还设置有转动机构，所述转动机构包括与所述外吸泥管固定连接的转轴，所述转轴通过齿轮传动组件与设置在所述船体内的第三驱动电机传动连接。

这样，第三驱动电机带动齿轮组件进行传动，并最终将动力传输至转轴上，完成整体的转动。

作为优化，所述船体上正对所述位移机构设置有穿孔，所述穿孔设置在所述船体的中部，所述存储箱设置在所述穿孔的四周。

这样，水平移动和横向移动的基准在于船体的内部，相较于设置在船头或者船尾，移动过程中能够保障船体的姿态，不会产生重复区域吸取的情况发生。

作为优化，所述水平移动组件包括安装在所述穿孔处的支架，所述支架之间通过滑杆固定连接，所述滑杆上设置有固定爬行组件和滑动爬行组件，所述固定爬行组件与所述滑动爬行组件之间设置有第一气缸，所述第一气缸的伸缩方向与所述滑杆的方向一致，所述固定爬行组件与滑动爬行组件结构一致，均包括工作台，所述工作台上贯通设置用通孔，所述通孔内配合有定位桩，所述定位桩的外侧壁上固定安装有竖向的齿条，所述齿条与安装在所述工作台上的齿轮啮合传动，所述齿轮与第四驱动电机传动连接。

这样，固定爬行组件和滑动爬行组件上的定位桩在齿轮齿条的作用下插入底泥中，起到固定作用，固定时对该位置进行吸泥操作，当船体进行移动时，其中一个定位桩抬起，同时第一气缸长度发生变化，使得两个定位桩之间的距离产生改变，进而带动船体实现了水平移动，完成移动后，定位桩再次插入底泥中，两个定位桩依次交替完成上述动作，实现船体的稳定移动，整个过程可以保障定位桩的垂直升降，进而使得船体的移动方向不会产生偏移，且可以完成匀速移动。

作为优化，所述横移组包括平行于所述水平移动组件设置的另一套水平移动组件，该所述水平移动组件中滑杆的两端分别固定安装在滑块上，所述支架正对所述滑块设置有滑轨，所述滑轨的方向与所述滑杆的方向垂直设置，所述支架上还设置有第二气缸，所述第二气缸的固定端与所述支架固定连接，所述第二气缸的移动端与所述滑块固定连接。

这样，第二气缸的伸缩可以实现两套水平移动组件之间的距离变化，完成船体的平移，在移动过程中，同一套水平移动组件中的定位桩插入底泥中，另一套的定位桩需要抬起。

附图说明

图1为本发明所述的一种自适应旋挖吸泥船的结构示意图。

图2为图1中所述自适应旋挖吸泥船进行吸泥工作的状态示意图。

图3为图2中所述自适应旋挖吸泥船伸缩吸泥管伸长的状态示意图。

图4为图1的俯视图。

图5为图2中升降式吸泥机构的结构示意图。

图6为升降式吸泥机构的立体结构图。

图7为升降式吸泥机构的的内部结构示意图。

图8为位移机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“上、下”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

如图1-8所示，一种自适应旋挖吸泥船，包括船体1，所述船体1上设置有动力装置，所述船体1上还设置有自适应旋挖吸泥装置，所述自适应旋挖吸泥装置包括设置在船尾的升降式吸泥机构、设置在船体1上的存储箱11、设置在船体1底部的雷达12以及设置在船体1中部的位移机构，所述升降式吸泥机构包括转动安装在所述船体1尾部的伸缩吸泥管13，所述伸缩吸泥管13通过软管14与所述存储箱11贯通设置，所述伸缩吸泥管13底部连接有吸泥罩15，所述伸缩吸泥管13底部还固定连接有旋挖机构，所述位移机构包括水平移动组件和横移组件。

在使用时，船体在动力装置的作用下行驶至工作区域，伸缩吸泥管向下旋转固定的角度，船体底部设置的雷达对河床或海床进行地形检测，判断在船体前进方向上的地形变化，位移机构中的水平移动组件带动船体进行微量前进，带动整体的前进，同时在前进过程中旋挖机构实现对河床或海床进行搅动挖掘，并通过伸缩吸泥管将污泥吸附至存储箱内，当行进过程中出现河床或海床的平面度变化时，伸缩吸泥管的长度进行调整，满足旋挖机构可以进入到河床或海床的适应深度，避免空转造成挖泥量减少或者过于进入污泥内导致堵塞或损坏，且能够实现存储箱内的稳定供应，在规定区域内到达水平移动的位置后，横移组件带动船体实现横向动作完成更换位置，并在水平移动组件的带动下实现反向移动，重复该动作后完成整片区域的吸取。本方案能够实现稳定快速的进行吸取，同时保障旋挖机构能够实现自适应底面情况，完成始终与污泥保持稳定的接触深度，保障最佳的吸取效果。

具体的，所述动力装置为现有吸泥船或船体通用的动力系统，包括但不限于蒸汽、燃油等动力。

具体的，还包括控制器，所述控制器与所述雷达、升降式吸泥机构和位移机构均电性连接，实现各部分之间的数据传输以及对底泥的适应性调整。

本实施例中，所述伸缩吸泥管13包括转动安装在所述船体1上的外吸泥管131，所述外吸泥管131内套接有内吸泥管132，所述外吸泥管131的内侧壁与所述内吸泥管132的外侧面匹配设置，所述外吸泥管131的上端安装有泥浆泵，所述外吸泥管131与所述内吸泥管132之间设置有自动升降组件，所述外吸泥管131的顶部与所述软管14密封连接，所述内吸泥管132的底部与所述吸泥罩15固定连接。

这样，随着自动升降组件带动内吸泥管在外吸泥管内实现升降，完成对整个伸缩吸泥管长度的变化，进而保障底部的吸泥效果。

本实施例中，所述自动升降组件包括设置在所述外吸泥管131内侧壁上的凸起16，所述内吸泥管132上正对所述凸起16设置有滑槽，所述凸块16上还设置有凹槽17，所述凹槽17内转动安装有丝杠18，所述丝杠18上配合有螺母19，所述螺母19与所述内吸泥管132固定连接，所述丝杠18还与设置在第一驱动电机2传动连接。

这样，第一驱动电机转动带动丝杠实现旋转，进而带动螺母和内吸泥管在凹槽内实现升降，完成内吸泥管在外吸泥管内的升降。

具体的，凸块的上端伸出所述外吸泥管的顶部，且第一驱动电机位于外吸泥管外部，与软管进行封闭连接时，使得第一驱动电机不会处于污泥的流动范围内，避免产生损伤。

本实施例中，所述旋挖机构包括安装架21，所述安装架21与所述内吸泥管132的底部固定连接，所述安装架21上还安装有第二驱动电机22，所述第二驱动电机22与铰刀盘23传动连接，所述铰刀盘23的轴线与所述伸缩吸泥管13的轴线之间设置有夹角。

这样，第二驱动电机带动铰刀转盘实现转动，对底泥进行旋挖，铰刀盘与伸缩吸泥管呈夹角设置有助于将搅动的底泥快速进行吸取。

具体的，所述铰刀盘为现有旋转式铰刀盘，能够实现快速绝对底泥的搅动与挖取。

本实施例中，所述船体1的尾部设置有容纳所述伸缩吸泥管13通过的开槽，所述外吸泥管131与所述船体1之间还设置有转动机构，所述转动机构包括与所述外吸泥管131固定连接的转轴24，所述转轴24通过齿轮传动组件25与设置在所述船体1内的第三驱动电机26传动连接。

这样，第三驱动电机带动齿轮组件进行传动，并最终将动力传输至转轴上，完成整体的转动。

具体的，第三驱动电机对外吸泥管仅仅起到打开和收取的动作，即工作时，将外吸泥管转动至固定的角度，完成工作后回收，整个过程有控制器进行控制，在工作时，角度固定的情况下，使得外吸泥管与水平方向呈现固定的角度，当出现需要进行旋挖高度调整时，仅需要考虑伸缩长度的变化，即可完成高度调整，相较于转动角度以及伸缩长度两个变量来说，运算量以及控制和动作难度降低，另外，可以始终保持铰刀盘与底泥的旋挖角度。

本实施例中，所述船体1上正对所述位移机构设置有穿孔，所述穿孔设置在所述船体1的中部，所述存储箱11设置在所述穿孔的四周。

这样，水平移动和横向移动的基准在于船体的内部，相较于设置在船头或者船尾，移动过程中能够保障船体的姿态，不会产生重复区域吸取的情况发生。

本实施例中，所述水平移动组件包括安装在所述穿孔处的支架27，所述支架27之间通过滑杆28固定连接，所述滑杆28上设置有固定爬行组件和滑动爬行组件，所述固定爬行组件与所述滑动爬行组件之间设置有第一气缸29，所述第一气缸29的伸缩方向与所述滑杆28的方向一致，所述固定爬行组件与滑动爬行组件结构一致，均包括工作台3，所述工作台3上贯通设置用通孔，所述通孔内配合有定位桩31，所述定位桩31的外侧壁上固定安装有竖向的齿条32，所述齿条32与安装在所述工作台3上的齿轮33啮合传动，所述齿轮33与第四驱动电机34传动连接。

这样，固定爬行组件和滑动爬行组件上的定位桩在齿轮齿条的作用下插入底泥中，起到固定作用，固定时对该位置进行吸泥操作，当船体进行移动时，其中一个定位桩抬起，同时第一气缸长度发生变化，使得两个定位桩之间的距离产生改变，进而带动船体实现了水平移动，完成移动后，定位桩再次插入底泥中，两个定位桩依次交替完成上述动作，实现船体的稳定移动，整个过程可以保障定位桩的垂直升降，进而使得船体的移动方向不会产生偏移，且可以完成匀速移动。

本实施例中，所述横移组包括平行于所述水平移动组件设置的另一套水平移动组件，该所述水平移动组件中滑杆28的两端分别固定安装在滑块35上，所述支架27正对所述滑块35设置有滑轨36，所述滑轨36的方向与所述滑杆28的方向垂直设置，所述支架27上还设置有第二气缸37，所述第二气缸37的固定端与所述支架27固定连接，所述第二气缸37的移动端与所述滑块35固定连接。

这样，第二气缸的伸缩可以实现两套水平移动组件之间的距离变化，完成船体的平移，在移动过程中，同一套水平移动组件中的定位桩插入底泥中，另一套的定位桩需要抬起。

具体的，两套水平移动机构可以同步完成水平移动的动作，在进行移动式，可以始终保障有两个定位桩插入底泥中，在保障行进方向的问题上得到了加强。

具体的，所述第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机均为防水电机，在吸泥船领域内常用的种类均可实现应用。

具体的，所述控制器为PLC控制器，能够实现对个部分之间的快速控制，且易于实现程序编辑，属于现有技术，不再赘述。

最后应说明的是：本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等统计数的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (8)

1.一种自适应旋挖吸泥船，其特征在于，包括船体，所述船体上设置有动力装置，所述船体上还设置有自适应旋挖吸泥装置，所述自适应旋挖吸泥装置包括设置在船尾的升降式吸泥机构、设置在船体上的存储箱、设置在船体底部的雷达以及设置在船体中部的位移机构，所述升降式吸泥机构包括转动安装在所述船体尾部的伸缩吸泥管，所述伸缩吸泥管通过软管与所述存储箱贯通设置，所述伸缩吸泥管底部连接有吸泥罩，所述伸缩吸泥管底部还固定连接有旋挖机构，所述位移机构包括水平移动组件和横移组件。

2.根据权利要求1所述的一种自适应旋挖吸泥船，其特征在于，所述伸缩吸泥管包括转动安装在所述船体上的外吸泥管，所述外吸泥管内套接有内吸泥管，所述外吸泥管的内侧壁与所述内吸泥管的外侧面匹配设置，所述外吸泥管的上端安装有泥浆泵，所述外吸泥管与所述内吸泥管之间设置有自动升降组件，所述外吸泥管的顶部与所述软管密封连接，所述内吸泥管的底部与所述吸泥罩固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种自适应旋挖吸泥船，其特征在于，所述自动升降组件包括设置在所述外吸泥管内侧壁上的凸起，所述内吸泥管上正对所述凸起设置有滑槽，所述凸块上还设置有凹槽，所述凹槽内转动安装有丝杠，所述丝杠上配合有螺母，所述螺母与所述内吸泥管固定连接，所述丝杠还与设置在第一驱动电机传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种自适应旋挖吸泥船，其特征在于，所述旋挖机构包括安装架，所述安装架与所述内吸泥管的底部固定连接，所述安装架上还安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机与铰刀盘传动连接，所述铰刀盘的轴线与所述伸缩吸泥管的轴线之间设置有夹角。

5.根据权利要求4所述的一种自适应旋挖吸泥船，其特征在于，所述船体的尾部设置有容纳所述伸缩吸泥管通过的开槽，所述外吸泥管与所述船体之间还设置有转动机构，所述转动机构包括与所述外吸泥管固定连接的转轴，所述转轴通过齿轮传动组件与设置在所述船体内的第三驱动电机传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种自适应旋挖吸泥船，其特征在于，所述船体上正对所述位移机构设置有穿孔，所述穿孔设置在所述船体的中部，所述存储箱设置在所述穿孔的四周。

7.根据权利要求6所述的一种自适应旋挖吸泥船，其特征在于，所述水平移动组件包括安装在所述穿孔处的支架，所述支架之间通过滑杆固定连接，所述滑杆上设置有固定爬行组件和滑动爬行组件，所述固定爬行组件与所述滑动爬行组件之间设置有第一气缸，所述第一气缸的伸缩方向与所述滑杆的方向一致，所述固定爬行组件与滑动爬行组件结构一致，均包括工作台，所述工作台上贯通设置用通孔，所述通孔内配合有定位桩，所述定位桩的外侧壁上固定安装有竖向的齿条，所述齿条与安装在所述工作台上的齿轮啮合传动，所述齿轮与第四驱动电机传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种自适应旋挖吸泥船，其特征在于，所述横移组包括平行于所述水平移动组件设置的另一套水平移动组件，该所述水平移动组件中滑杆的两端分别固定安装在滑块上，所述支架正对所述滑块设置有滑轨，所述滑轨的方向与所述滑杆的方向垂直设置，所述支架上还设置有第二气缸，所述第二气缸的固定端与所述支架固定连接，所述第二气缸的移动端与所述滑块固定连接。

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