CN114718137B - 高效耙吸头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效耙吸头，其包括耙头罩、耙头装置、吸泥装置，所述耙头装置包括：多个耙头本体，多个耙头本体间隔位于所述耙头罩内，每个耙头本体包括：挖泥单元，其包括旋转轴、上下间隔套设于所述旋转轴上的固定环、固定于两个固定环之间的多根耙头柱、间隔固定于所述耙头柱上的多个挖泥刀；振动单元，其包括转动套设于所述旋转轴上的振动壳体、套设于所述旋转轴上并且位于所述振动壳体内的偏心块，其中，所述振动单元位于所述挖泥单元下方；驱动机构，其驱动所述旋转轴转动。本发明具有显著提升耙吸效率的有益效果。

Description

高效耙吸头

技术领域

本发明涉及耙吸装置领域。更具体地说，本发明涉及一种高效耙吸头。

背景技术

在海上建设项目时，通常需要在海床深处疏通泥沙等，通常采用耙吸船实施，耙吸船包括自航船体和耙吸装置，耙吸装置包括挖泥的耙头部分和吸泥的吸管部分，耙头部分和吸管部分吸泥端均容纳在耙头罩内。耙头部分负责对海床泥沙进行挖掘混合，吸管部分负责将泥沙和海水一同吸走，并采用管道运输到自航船体上，自航船体上设有储存仓，储料仓充满，形成溢流。排出海水，留下泥沙。每一次海上建设项目，其疏浚量均达到几百万方，因此需要的疏浚时间较长。目前传统的耙吸头的耙头通常呈圆盘形钜齿状，通过提高旋转速度来提高疏浚速度，但速度的提升是有限的，而且速度提升带来的设备的性能要求也提高，因此，不能够很好的克服现有的缺陷，解决现有技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种高效耙吸头，其包括耙头罩、耙头装置、吸泥装置，所述耙头装置包括：

多个耙头本体，多个耙头本体间隔位于所述耙头罩内，每个耙头本体包括：

挖泥单元，其包括旋转轴、上下间隔套设于所述旋转轴上的固定环、固定于两个固定环之间的多根耙头柱、间隔固定于所述耙头柱上的多个挖泥刀；

振动单元，其包括转动套设于所述旋转轴上的振动壳体、套设于所述旋转轴上并且位于所述振动壳体内的偏心块，其中，所述振动单元位于所述挖泥单元下方；

驱动机构，其驱动所述旋转轴转动。

优选的是，所述驱动机构包括：

电机，其设置于所述耙头罩上；

主轴，其一端与所述电机的输出轴连接，另一端转动连接在所述耙头罩上，所述主轴位于所述耙头罩内，所述主轴与所述旋转轴垂直；

多个第一锥形齿轮，多个第一锥形齿轮与多个耙头本体一一匹配，所述第一锥形齿轮套设于所述主轴上；

多个第二锥形齿轮，多个第二锥形齿轮与多个第一锥形齿轮一一匹配，所述第二锥形齿轮与所述第一锥形齿轮啮合，所述第二锥形齿轮套设于所述旋转轴上。

优选的是，还包括多个轴支座，所述旋转轴位于所述第二锥形齿轮上下两侧均设有所述轴支座，所述主轴位于每个耙头本体两侧均设有所述轴支座，所述轴支座包括：

支座本体，其设置于所述耙头罩上，所述支座本体内设有轴孔，所述轴孔供所述主轴或所述旋转轴穿设，所述轴孔侧壁上开设有至少一对凹槽，每个凹槽两端均设有轴承，位于所述轴承外壁与所述凹槽之间设有多个压簧；

多对自调节转辊，每对自调节转辊分别容纳于一对凹槽内，所述自调节转辊包括辊体和固设于所述辊体两端的两个转动轴，所述辊体侧壁与所述主轴侧壁或所述旋转轴侧壁抵接，两个转动轴分别穿设于两个轴承内并与轴承的内壁固接。

优选的是，位于上方的固定环的直径大于位于下方的固定环的直径，所述挖泥刀的刀刃端倾斜向下。

优选的是，所述振动壳体的端部的边缘设有多个弧形的助振柱，所述振动壳体的端部中部设有圆锥体形的尖柱。

优选的是，所述振动壳体的侧壁上间隔设有多个斜圆锥体形的振动柱。

优选的是，所述振动壳体呈上大下小的圆台形。

优选的是，所述偏心块呈类椭球形。

优选的是，相邻两个耙头柱之间的夹角为30°。

本发明至少包括以下有益效果：本发明的固定环、耙头柱、挖泥刀形成旋转体形的结构，中间是镂空的，旋转过程中一是旋转阻力小，二是旋转过程中有利于海水和泥沙的混合，从而提高挖泥效果和混合效率，进而提升耙吸效率。振动单元提前将海底聚集结合在一起的泥沙受到整体的振动，使泥沙呈更为疏散的状态，有利于挖泥单元的挖动和与海水的混合，从而进一步提升耙吸效率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的其中一种技术方案的所述耙吸头的侧面结构示意图；

图2为本发明其中一种技术方案的所述耙吸头的细节图；

图3为本发明其中一种技术方案的所述振动单元的细节图；

图4为本发明其中一种技术方案的所述挖泥刀的细节图；

图5为本发明其中一种技术方案的所述轴支座的细节图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语指示的方位或位置关系为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，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1～5所示，本发明提供一种高效耙吸头，其包括耙头罩1、耙头装置、吸泥装置2，所述耙头装置包括：

多个耙头本体3，多个耙头本体3间隔位于所述耙头罩1内，每个耙头本体3包括：

挖泥单元4，其包括旋转轴41、上下间隔套设于所述旋转轴41上的固定环42、固定于两个固定环42之间的多根耙头柱43、间隔固定于所述耙头柱43上的多个挖泥刀44；

振动单元5，其包括转动套设于所述旋转轴41上的振动壳体51、套设于所述旋转轴41上并且位于所述振动壳体51内的偏心块52，其中，所述振动单元5位于所述挖泥单元4下方；

驱动机构6，其驱动所述旋转轴41转动。

在上述技术方案中，启动驱动机构6，驱动旋转轴41转动，旋转轴41带动固定环42、耙头柱43、挖泥刀44转动，实现海底挖泥动作，泥沙与海水混合，在此过程中，启动吸泥装置2，可以快速将混合有泥少的海水吸走，通过管道抵达船仓内。固定环42、耙头柱43、挖泥刀44形成了旋转体形的结构，中间是镂空的，旋转过程中一是旋转阻力小，二是旋转过程中有利于海水和泥沙的混合，从而提高挖泥效果和混合效率，提升耙吸效率。

振动单元5位于挖泥单元4前端，因此，振动单元5首先与泥沙接触，并且插入至泥沙内部，旋转轴41同时也带动偏心块52转动，从而带动振动壳体51振动，振动壳体51的振动作用可以提前将海底聚集结合在一起的泥沙受到整体的振动，使泥沙呈更为疏散的状态，有利于挖泥单元4的挖动和与海水的混合，从而进一步提升耙吸效率。

在一次工程项目实施中，预期需要的疏浚量约922.7万m³，采用本技术方案的耙吸头进行疏浚的话，可以显著节约工程耗时，加快工程进度。

在另一种技术方案中，所述驱动机构6包括：

电机61，其设置于所述耙头罩1上；

主轴62，其一端与所述电机61的输出轴连接，另一端转动连接在所述耙头罩1上，所述主轴62位于所述耙头罩1内，所述主轴62与所述旋转轴41垂直；

多个第一锥形齿轮63，多个第一锥形齿轮63与多个耙头本体3一一匹配，所述第一锥形齿轮63套设于所述主轴62上；

多个第二锥形齿轮64，多个第二锥形齿轮64与多个第一锥形齿轮63一一匹配，所述第二锥形齿轮64与所述第一锥形齿轮63啮合，所述第二锥形齿轮64套设于所述旋转轴41上。

在上述技术方案中，电机61为防水电机，通过一个电机61来驱动所有耙头本体3，使耙头本体3同步挖泥。第一锥形齿轮63和第二锥形齿轮64的配合可以有效的将电机61的驱动作用进行转向传递，然后采用同一主轴62进行串连，减少多个耙头本体3之间的传递误差，使多个耙头本体3的旋转轴41的转动效率尽量相同，从而提升耙吸效率。

在另一种技术方案中，还包括多个轴支座7，所述旋转轴41位于所述第二锥形齿轮64上下两侧均设有所述轴支座7，所述主轴62位于每个耙头本体3两侧均设有所述轴支座7，所述轴支座7包括：

支座本体71，其设置于所述耙头罩1上，所述支座本体71内设有轴孔72，所述轴孔72供所述主轴62或所述旋转轴41穿设，所述轴孔72侧壁上开设有至少一对凹槽73，每个凹槽73两端均设有轴承74，位于所述轴承74外壁与所述凹槽73之间设有多个压簧75；

多对自调节转辊76，每对自调节转辊76分别容纳于一对凹槽73内，所述自调节转辊76包括辊体702和固设于所述辊体702两端的两个转动轴701，所述辊体702侧壁与所述主轴62侧壁或所述旋转轴41侧壁抵接，两个转动轴701分别穿设于两个轴承74内并与轴承74的内壁固接。

振动单元5与挖泥单元4是基于同一旋转轴41设置，而多个耙头本体3又是设置在同一主轴62上，振动作用和旋转作用之间存在相互影响，对旋转轴41和主轴62的应力大，当采用轴支座7对旋转轴41和主轴62进行支承固定时，则会将应力转化至轴支座7，从而容易造成轴支座7松动不稳定。在上述技术方案中，通过对轴支座7的结构进行改造，可以解决上述技术问题。当旋转轴41或主轴62受振动作用或旋转作用产生应力时，则会对自调节转辊76进行压迫，即将应力传递到自调节转辊76上，而自调节转辊76则会压迫轴承74，轴承74压迫压簧75，压簧75发生形变吸收该应力的传递，从而达到保护主轴62和旋转轴41的作用。

在另一种技术方案中，位于上方的固定环42的直径大于位于下方的固定环42的直径，所述挖泥刀44的刀刃端倾斜向下。形成上大下小的圆台形结构，有利于旋转深入海底泥沙内部。

在另一种技术方案中，所述振动壳体51的端部的边缘设有多个弧形的助振柱53，所述振动壳体51的端部中部设有圆锥体形的尖柱54。为了增强振动作用对海底泥沙的疏散效果，在振动壳体51上设置助振柱53和尖柱54，助振柱53具有向旁扩散振动的作用，尖柱54具有向深处深入扩散振动的作用，达到提升疏散效率的作用。

在另一种技术方案中，所述振动壳体51的侧壁上间隔设有多个斜圆锥体形的振动柱55。振动柱55有两个作用，一个是促进振动单元5深入泥沙内，另一个是增强振动对泥沙的疏散作用。

在另一种技术方案中，所述振动壳体51呈上大下小的圆台形。促进振动单元5深入泥沙内。

在另一种技术方案中，所述偏心块52呈类椭球形。提升振动单元5的稳定性。

在另一种技术方案中，相邻两个耙头柱43之间的夹角为30°。使相邻两个耙头柱43之间具有间隙，以使泥沙和海水可以充分混合，并且此间隙对泥沙的挖挖掘作用相对增强。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.高效耙吸头，其包括耙头罩、耙头装置、吸泥装置，其特征在于，所述耙头装置包括：

多个耙头本体，多个耙头本体间隔位于所述耙头罩内，每个耙头本体包括：

挖泥单元，其包括旋转轴、上下间隔套设于所述旋转轴上的固定环、固定于两个固定环之间的多根耙头柱、间隔固定于所述耙头柱上的多个挖泥刀；

振动单元，其包括转动套设于所述旋转轴上的振动壳体、套设于所述旋转轴上并且位于所述振动壳体内的偏心块，其中，所述振动单元位于所述挖泥单元下方；

驱动机构，其驱动所述旋转轴转动；

位于上方的固定环的直径大于位于下方的固定环的直径，所述挖泥刀的刀刃端倾斜向下；

所述振动壳体的端部的边缘设有多个弧形的助振柱，所述振动壳体的端部中部设有圆锥体形的尖柱；

所述振动壳体的侧壁上间隔设有多个斜圆锥体形的振动柱；

其中，所述驱动机构包括：

电机，其设置于所述耙头罩上；

主轴，其一端与所述电机的输出轴连接，另一端转动连接在所述耙头罩上，所述主轴位于所述耙头罩内，所述主轴与所述旋转轴垂直；

多个第一锥形齿轮，多个第一锥形齿轮与多个耙头本体一一匹配，所述第一锥形齿轮套设于所述主轴上；

多个第二锥形齿轮，多个第二锥形齿轮与多个第一锥形齿轮一一匹配，所述第二锥形齿轮与所述第一锥形齿轮啮合，所述第二锥形齿轮套设于所述旋转轴上。

2.如权利要求1所述的高效耙吸头，其特征在于，还包括多个轴支座，所述旋转轴位于所述第二锥形齿轮上下两侧均设有所述轴支座，所述主轴位于每个耙头本体两侧均设有所述轴支座，所述轴支座包括：

支座本体，其设置于所述耙头罩上，所述支座本体内设有轴孔，所述轴孔供所述主轴或所述旋转轴穿设，所述轴孔侧壁上开设有至少一对凹槽，每个凹槽两端均设有轴承，位于所述轴承外壁与所述凹槽之间设有多个压簧；

多对自调节转辊，每对自调节转辊分别容纳于一对凹槽内，所述自调节转辊包括辊体和固设于所述辊体两端的两个转动轴，所述辊体侧壁与所述主轴侧壁或所述旋转轴侧壁抵接，两个转动轴分别穿设于两个轴承内并与轴承的内壁固接。

3.如权利要求1所述的高效耙吸头，其特征在于，所述振动壳体呈上大下小的圆台形。

4.如权利要求3所述的高效耙吸头，其特征在于，所述偏心块呈类椭球形。

5.如权利要求1所述的高效耙吸头，其特征在于，相邻两个耙头柱之间的夹角为30°。