CN112281970B - 一种用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备，安装于挖泥船的船舱内，用于避免泥沙从船舱中的溢流筒流出，包括：喷气装置以及升降装置，喷气装置包括气泵、输气软管以及至少一个气泡帘发生管，输气软管连通气泵与气泡帘发生管，气泡帘发生管的出气端朝向溢流筒布置，升降装置与气泡帘发生管一一对应连接，能够带动气泡帘发生管作升降运动。实施本发明实施例，具有如下有益效果：气泵可以通过气泡帘发生管在溢流管附近产生大量气泡形成气泡帘，当含有泥沙的水朝向溢流管流动时，气泡阻碍泥沙随着水流继续运动，使得泥沙被留在船舱中，而水则从溢流管流走，极大减少了溢流筒处的泥沙损失，有效提高了挖泥船的装舱效率。

Description

一种用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备
技术领域
本发明涉及挖泥船技术领域，尤其涉及一种用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备。
背景技术
耙吸式挖泥船是用于疏浚施工的常用设备，其装备的耙头和水力吸泥装置可以将河床或海底的泥沙、砾石等物质挖掘、输送到船舱内，再将这些泥土砂石搬运到合适的地方，从而清理河道，拓宽河床，提高河流的航运能力。
泥沙从耙头挖掘经过泥泵和管线运输之后在船舱中发生沉降，而装舱作为疏浚中的重要环节，其效率直接影响了挖泥船的疏浚产量，而在装舱过程中，泥浆的沉降非常关键，在以往的装舱过程中，泥浆由于入舱时速度大，导致沉降较少，在溢流过程中大量的泥沙随着水从溢流筒中留走，导致装舱效率较低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备，用以解决现有技术中泥水容易从溢流筒中流走，降低装舱效率的技术问题。
本发明提供一种用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备，该用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备，安装于挖泥船的船舱内，用于避免泥沙从船舱中的溢流筒流出，特征在于，其包括：喷气装置以及升降装置，喷气装置包括气泵、输气软管以及至少一个气泡帘发生管，输气软管一端与气泵的出气端连通，其另一端与气泡帘发生管的进气端连通，气泡帘发生管的出气端朝向溢流筒布置，升降装置与气泡帘发生管一一对应连接，能够带动气泡帘发生管作升降运动。
进一步的，气泡帘发生管至少设置于溢流筒的两侧。
进一步的，位于溢流筒同一侧的气泡帘发生管包括至少一个上气泡帘发生管和至少一个下气泡帘发生管，上气泡帘发生管设置于下气泡帘发生管上方，并且与溢流筒的距离小于下气泡帘发生管与溢流筒的距离。
进一步的，气泡帘发生管为水平设置的管状结构，其侧面朝向溢流筒开设有两排气泡孔。
进一步的，相对于水平面，两排气泡孔包括朝向斜上方的上气泡孔以及朝向斜下方的下气泡孔。
进一步的，上气泡帘发生管的上气泡孔与下气泡孔之间的夹角大于下气泡帘发生管的上气泡孔与下气泡孔之间的夹角。
进一步的，升降装置包括电机、丝杆、导轨以及连接器，电机与船舱固定连接，其转动轴与丝杆的一端同轴固定连接，导轨与丝杆平行设置并与船舱固定连接，连接器包括一体连接的滑槽部、螺纹部以及连接部，滑槽部与导轨配合滑动连接，螺纹部与丝杆螺纹啮合连接，连接部与气泡帘发生管连接；电机带动丝杆转动，能够驱动连接器沿导轨滑动。
进一步的，升降装置还包括联轴器，电机的转动轴通过联轴器与丝杆传动连接。
进一步的，连接部水平开设有安装孔，气泡帘发生管与安装孔插接。
进一步的，用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备还包括内置于船舱内的液面传感器，用于检测船舱内液面的高度。
与现有技术相比，本用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备在溢流筒旁设置气泡帘发生管，气泵可以通过气泡帘发生管在溢流管附近产生大量气泡形成气泡帘，当含有泥沙的水朝向溢流管流动时，气泡阻碍泥沙随着水流继续运动，使得泥沙被留在船舱中，而水则从溢流管流走，极大减少了溢流筒处的泥沙损失，有效提高了挖泥船的装舱效率。
附图说明
图1为本发明提供的用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备的结构示意图；
图2为图1中升降装置的结构示意图；
图3为图1中气泡帘发生管的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
请参见图1至图3，本用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备安装于挖泥船的船舱1内，船舱1内设置有溢流筒2，挖泥船将河底或海底的泥沙和水一起吸入到船舱1内，泥沙留在船舱1内，而河水或海水则从溢流筒2流出。本设备的作用就是在这个过程中，将泥沙截留在船舱1内，避免或减少泥沙随着水流从溢流筒2中流出，从而提高挖泥船的装舱效率。
本用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备包括喷气装置3以及升降装置4，其中喷气装置3包括气泵31、输气软管32以及气泡帘发生管33，气泵31一般设置在船舱1外，输气软管32一端与气泵31的出气端连通，其另一端与气泡帘发生管33的进气端连通，气泡帘发生管33上朝向溢流筒2设置有出气孔，用于在溢流筒2附近产生气泡形成气泡帘，从而阻碍泥沙随着水流的流动，将泥沙截留在船舱1内。升降装置4与气泡帘发生管33连接，能够带动气泡帘发生管33作升降运动，从而调整气泡帘发生管33的高度。
在本实施例中，升降装置4包括电机41、联轴器42、丝杆43、连接器44以及导轨45。电机41一般设置在船舱1上，电机41的转动轴通过联轴器42与丝杆43的一端同轴固定连接，导轨45与丝杆43平行设置并与船舱1固定连接，优选地丝杆43和导轨45都竖直设置，以获得最好的纵向位移效果。连接器44包括一体连接的滑槽部、螺纹部以及连接部，滑槽部与导轨45配合滑动连接，螺纹部开设有螺纹孔，与丝杆43螺纹啮合连接，连接部水平开设有安装孔，与气泡帘发生管33连接。
电机41通过联轴器42带动丝杆43旋转，由于丝杆43与螺纹部啮合连接，但导轨45对滑槽部在水平方向上的转动起到限位作用，因此丝杆43转动时，通过螺纹部的传动将水平方向上的主动转化为竖直方向的滑动，推动连接器44沿导轨45上下滑动。
为了确保气泡帘覆盖溢流筒2的效果，在本实施例中，优选地在溢流筒2两侧分别设置气泡帘发生管33，同一侧的气泡帘发生管33至少包括一个上气泡帘发生管33A和至少一个下气泡帘发生管33B，上气泡帘发生管33A设置于下气泡帘发生管33B的上方，并且上气泡帘发生管33A与溢流筒2的距离小于下气泡帘发生管33B与溢流筒的距离。上气泡帘发生管33A和下气泡帘发生管33B均水平设置，在其侧面朝向溢流筒2的方向上开设有两排气泡孔，即位于上方的上气泡孔331和位于下方的下气泡孔332。上气泡孔331与下气泡孔332相对于水平面对称，上气泡孔朝向斜上方，下气泡孔332朝向斜下方。上气泡孔331和下气泡孔332与水平面之间的夹角在5°至30°之间，并且上气泡帘发生管33A的上气泡孔331与下气泡孔332之间的夹角大于下气泡帘发生管33B的上气泡孔331与下气泡孔332之间的夹角。
这样的设计能够在溢流筒的侧面沿纵向方向形成多道气泡帘，对水流中的泥沙进行多道隔留，以获得最好的拦阻效果。
在使用过程中，随着挖泥作业的进行，船舱1内的泥浆厚度越来越高，上气泡帘发生管33A和下气泡帘发生管33B的高度也要随之进行改变。因此优选地，在船舱1内还可以设置多个液面传感器(未图示)，用于检测泥浆的高度。
液面传感器本质上是一种雷达传感器，是基于时间行程测量原理。雷达天线接收反射回来的微波脉冲，将信号传输给微处理器，微处理器对反射信号进行分析处理，识别出微脉冲在被测物表面产生的回波。根据传感器距离被测物表面的距离和脉冲的时间行程成正比的原理，计算该距离。
该液面传感器可以安装在船舱1内的四个角落，通过四个传感器分布测得的液面高度、传感器的实际安装位置，再结合船舶的纵倾、横倾，可计算出舱内泥浆平均液面高度H。
申请人经过多次实验优化，获得如下公式：
上气泡帘发生管33A距离泥浆液面的高度为LA＝K*eH/(J+H)，这其中1≤K≤3，0≤J≤3H，K为下距离系数，J为下距离修正参数，H为泥浆高度。
下气泡帘发生管33B距离船舱1底面的高度为LB＝C*H，其中1≤C≤1，C为上距离系数，即下气泡帘发生管33B是处于泥浆内的，而上气泡帘发生管33A处于上清液中的。
在实际作业过程中，挖泥船将河水混合着大量的泥沙抽入到船舱1内，液面传感器检测泥浆高度，然后知道操作人员通过电机41分别调整上气泡帘发生管33A和下气泡帘发生管33B的高度，上气泡帘发生管33A和下气泡帘发生管33B在溢流筒2四周各产生两道气泡帘，上层气泡帘阻碍上浮的颗粒上浮，而下层气泡帘加速颗粒向下运动，加速船舱1内的颗粒的沉降速率。使得大量泥沙在船舱1中沉降，而上层清液则从溢流筒2中流出，有效提高了挖泥船的装舱效率。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：本用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备在溢流筒旁设置气泡帘发生管，气泵可以通过气泡帘发生管在溢流管附近产生大量气泡形成气泡帘，当含有泥沙的水朝向溢流管流动时，气泡阻碍泥沙随着水流继续运动，使得泥沙被留在船舱中，而水则从溢流管流走，极大减少了溢流筒处的泥沙损失，有效提高了挖泥船的装舱效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备，其安装于所述挖泥船的船舱内，用于避免泥沙从船舱中的溢流筒流出，特征在于，其包括：喷气装置以及升降装置，所述喷气装置包括气泵、输气软管以及至少一个气泡帘发生管，所述输气软管一端与所述气泵的出气端连通，其另一端与所述气泡帘发生管的进气端连通，所述气泡帘发生管至少设置于所述溢流筒的两侧，所述气泡帘发生管的出气端朝向所述溢流筒布置，所述升降装置与所述气泡帘发生管一一对应连接，能够带动所述气泡帘发生管作升降运动。
2.根据权利要求1所述的用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备，其特征在于，位于所述溢流筒同一侧的所述气泡帘发生管包括至少一个上气泡帘发生管和至少一个下气泡帘发生管，所述上气泡帘发生管设置于所述下气泡帘发生管上方，并且与所述溢流筒的距离小于所述下气泡帘发生管与所述溢流筒的距离。
3.根据权利要求2所述的用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备，其特征在于，所述气泡帘发生管为水平设置的管状结构，其侧面朝向所述溢流筒开设有两排气泡孔。
4.根据权利要求3所述的用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备，其特征在于，相对于水平面，所述两排气泡孔包括朝向斜上方的上气泡孔以及朝向斜下方的下气泡孔。
5.根据权利要求4所述的用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备，其特征在于，所述上气泡帘发生管的所述上气泡孔与所述下气泡孔之间的夹角大于所述下气泡帘发生管的所述上气泡孔与所述下气泡孔之间的夹角。
6.根据权利要求1所述的用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备，其特征在于，所述升降装置包括电机、丝杆、导轨以及连接器，所述电机与所述船舱固定连接，其转动轴与所述丝杆的一端同轴固定连接，所述导轨与所述丝杆平行设置并与所述船舱固定连接，所述连接器包括一体连接的滑槽部、螺纹部以及连接部，所述滑槽部与所述导轨配合滑动连接，所述螺纹部与所述丝杆螺纹啮合连接，所述连接部与所述气泡帘发生管连接；所述电机带动所述丝杆转动，能够驱动所述连接器沿所述导轨滑动。
7.根据权利要求6所述的用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备，其特征在于，所述升降装置还包括联轴器，所述电机的转动轴通过所述联轴器与所述丝杆传动连接。
8.根据权利要求7所述的用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备，其特征在于，所述连接部水平开设有安装孔，所述气泡帘发生管与所述安装孔插接。
9.根据权利要求1所述的用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备，其特征在于，所述用于提高耙吸式挖泥船装舱效率的设备还包括内置于所述船舱内的液面传感器，用于检测所述船舱内液面的高度。
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