CN1565923A - 速分式挖泥船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种疏浚水利机械，特别是一种速分式挖泥船。它包括船体、行船装置、挖泥装置，其特点是：还设置有速分装置(III)，挖泥装置(II)和速分装置(III)均安装在行船装置(I)拖动的船体(60)上，速分装置(III)包含有沉淀部分(301)和离心分离部分(302)，挖泥装置(II)与沉淀部分(301)相连，沉淀部分(301)与离心分离部分(302)相连，沉淀部分(301)的底部和离心分离部分(302)的出料斗都带有排渣机构(303)。本发明能直接在挖泥船上把从水下挖采上来的泥浆通过速分装置脱水变成可堆置的泥渣，而泥浆中带有的绝大多数水流回河内，能有效地解决远距离无功输送，泥浆存放占地大、需筑坝等问题。

Description

速分式挖泥船

技术领域

本发明涉及一种疏浚水利机械，特别是一种直接在船上就能对被采挖的泥浆实行快速分离的速分式挖泥船。

背景技术

中国专利90202699.2号公开了一种“绞吸式清淤挖泥船”，它包括船体、由泥浆泵、搅泥刀、挡泥板和输泥管组成的绞吸机构及传动机构，其结构特点在于搅泥刀在泥浆泵前，并在搅泥刀的后侧方设有挡水板。这种结构挖泥船靠搅泥刀把泥块搅碎，泥浆泵在水下绞吸泥浆，再通过输泥管压送到专用泥浆船上，然后转运到其他地方倾卸。这种技术存在以下缺陷：1、因为存放泥浆的地方必须是无积水的低洼地，则占用大片土地，若选在山坳里，那就必须筑坝，耗费大量人力、物力，代价高昂。即使有地方存放了，往往长期不干，污染环境。2、疏浚和清淤往往是在港口、工业区、闹市区、风景区等人口稠密区，疏浚出来的泥浆根本无地存放和消化，而疏浚出来的泥浆绝大多数是水，即使设计了挡水板，泥还是只占百分之几，其远距离输送所作的功，多数是无用功、浪费严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种速分式挖泥船，它能直接在挖泥船上把从水下挖采上来的泥浆通过船上预设的速分装置脱水变成可堆置的泥渣，而泥浆中带有的绝大多数水流回河内，能有效地解决远距离无功输送，泥浆存放占地大、需筑坝等问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该速分式挖泥船，包括船体、行船装置、挖泥装置，其结构特点是：还设置有速分装置，挖泥装置和速分装置均安装在行船装置拖动的船体上，速分装置包含有沉淀部分和离心分离部分，挖泥装置与沉淀部分相连，沉淀部分与离心分离部分相连，沉淀部分的底部和离心分离部分的出料斗都带有排渣机构。挖泥船上设置的速分装置，能解决疏浚清淤挖采出来的含大量水的泥浆就地快速分离脱水，水直接返回河内的技术问题，从而为脱水后泥浆的转运、存放、处理提供方便。

本发明所述的沉淀部分由相互衔接的粗沉部分和细沉部分组成，粗沉部分装在细沉部分之前，粗沉部分与挖泥装置衔接，细沉部分与离心分离部分衔接。沉淀是一种经济、有效的脱水方式，沉淀部分作为速分装置的第一道处理设备的设计是合理的。

本发明所述的离心分离部分为二台卧螺离心机，它们并列安置在甲板上，细沉部分与卧螺离心机衔接，卧螺离心机的出水管直接通水面，排渣机构装于卧螺离心机的出料斗上。卧螺离心机能强迫分离从细沉部分送入的悬浮液，使其快速脱水。

本发明所述的排渣机构由螺旋排渣机和链斗提升排渣机构成，所述的第1台螺旋排渣机横穿粗沉部分的底部，与第1台链斗提升排渣机相衔接，直通链斗提升排渣机的料仓，所述的第2台螺旋排渣机横穿细沉部分的底部，直通第2台链斗提升排渣机的料仓，与第2台链斗提升排渣机相衔接，所述的第3台螺旋排渣机横穿二台卧螺离心机的出料斗，直通船体外侧。排渣机构采用螺旋排渣机解决了粗沉池、细沉池，卧螺离心机的泥渣排出技术问题，特别是在粗沉池和细沉池，由于螺旋排渣机与锥端底部良好结合，受泥渣堵塞在排渣同时能有效防止清液和悬浮液穿透沉渣漏出，并且此种排渣机操作方便。

本发明所述的粗沉部分含有二台粗沉池、带输泥阀门的输泥管道、液位计、带阀门的排液管、带阀的细泥管以及螺旋排渣机，呈锥形的二台粗沉池并列排置在船体上，带输泥阀门的输泥管道将挖泥装置和粗沉池相连，二只液位计分别装于二台粗沉池的上部，带阀门的排液管分别装在液位计下方的池壁上，带阀的细泥管分别装在粗沉池的中部壁上，螺旋排渣机横穿二台粗沉池的锥端底部。二台粗沉池的设计，使疏浚过程同时进行的含水泥浆的沉淀处理，所需的沉淀时间有保证，又能与泥浆采挖同步，提高了效率。

本发明所述的细沉部分含有呈锥形的细沉池、液位计、细泥排水阀、悬浮泥浆泵和螺旋排渣机，细沉池通过带阀的细泥管分别与二台粗沉池相通，液位计装于细沉池上部，细泥排水阀装于液位计下方的池壁上，悬浮泥浆泵装于细沉池的中部且与卧螺离心机相衔接，螺旋排渣机横穿细沉池的锥端底部。粗沉池后面又配置了细沉池，进一步利用泥浆自重下沉脱水，减少后面离心分离部分的工作量。

本发明所述的挖泥装置采用绞吸装置，绞吸装置含有起重架、绞车、绞吸头、泥浆泵和液压站，绞吸头包含硬吸管，软吸管，液力绞刀头和高压橡胶软管，液力绞刀头装在硬吸管的下端内壁，橡胶高压软管从甲板上的液压站的输出口一直通进液力绞刀头的进油口，来自绞车的滚筒并穿过起重架的滑轮组的钢丝绳固定在硬吸管上方的吊耳上，软吸管一端与硬吸管连接，另一端与泥浆泵的进口接配，泥浆泵的出口端接带输泥阀门的输泥管道。此种绞吸装置在疏浚清淤过程中，液力绞刀头切碎泥块，使其形成泥浆，采挖效果好。

本发明所述的行船装置包含舵机、拖绳、拉环、牵引卷扬机、牵引绳钩、锚椿、起重架、吊椿绞车，舵机装于甲板的尾部中间，二只锚椿、中间部分固定有吊椿绞车的起重架均分别装于甲板的尾部左、右两侧，吊椿绞车分别与锚椿相连接，分别连有牵引绳钩的二台牵引卷扬机位于甲板前部左、右两侧，与牵引船相连的拖绳分别缠结于固定在船体前头左、右两侧的拉环上。该行船装置解决了挖泥船行船的二种需要，即从停泊点到工作地或远程转移工作场地，需高速行船，在绞吸速分状态需要步进式行船。靠牵引船通过拖绳及装在挖泥船上的拉环完成挖泥船高速行船。由前舱左、右牵引卷扬机装置和后舱的左、右锚机装置完成挖泥船的步进式行船。

本发明所述的船体的甲板上设置控制装置，控制装置含总控制室和分部控制室，行船装置、挖泥装置和速分装置电机和电器都与控制装置联网，受控制装置的微机控制和显示屏实时监控。该控制装置对整个挖泥、速分全方位实时监控，能随时排除故障和纠正失误动作，保证挖泥船正常工作。

本发明所述的船体的甲板上配置有柴油发电机组。以此保证挖泥船的正常供电。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：1、本发明挖泥船上设置了速分装置，速分装置采用自然沉降和离心分离结合的方法，使泥浆水的分离脱水快速、经济，避免大量的水远距离无功运输，能极大地降低疏浚清淤工程成本，提高工程效率。另外，被分出的泥渣可以进行有效的后期处理，变废为宝，比如就近回填、搞绿化，或加工成肥料等等，能实现资源综合利用。还避免了大量低洼土地被占用，或山坳里筑坝储泥的高昂费用。同时还解决了泥浆长期不干所造成的环境污染，有利于环境的综合治理。2、本发明绞吸装置设计合理，先切碎泥块后再吸挖，保证了疏浚清淤高效率。3、本发明的排渣机构采用螺旋排渣机，排渣方便，同时能防止清液和悬浮液漏出，提高了分离质量。4、本发明配置控制装置和自发电装置，有力地保证了挖泥船的正常工作。

附图说明

图1为本发明的正视示意图。

图2为本发明的纵向剖视示意图。

图3为图1的A-A剖视图。

图4为图1的B-B剖视图。

图5为图1的C-C剖视图。

图6为本发明的控制方框图。

具体实施方式

实施例参见图1-图6。速分式挖泥船包括船体60、行船装置I、挖泥装置II、速分装置III。挖泥装置II和速分装置III均安装在行船装置I拖动的船体60上，速分装置III包含有沉淀部分301和离心分离部分302，挖泥装置II与沉淀部分301相连，沉淀部分301与离心分离部分302相连，沉淀部分301的底部和离心分离部分302的出料斗都带有排渣机构303。

实施例的行船装置I主要由舵机11、拖绳12和42、拉环34和44、牵引船、牵引卷扬机35和36、牵引绳钩56和57、锚椿37和38、起重架58和59、吊椿绞车6和32组成。由舵机11、拖绳12和42、拉环34和44、牵引船构成高速行船装置。由牵引卷扬机35和36、牵引绳钩56和57、锚椿37和38、起重架58和59、吊椿绞车6和32构成采挖时步进式行船装置。舵机11装于甲板40的尾部中间，锚椿37和38、中间部分固定有吊椿绞车6和32的起重架58和59均分别装于甲板40的尾部左、右两侧，吊椿绞车6和32分别与锚椿37和38相连接，分别连有牵引绳钩56和57的牵引卷扬机35和36位于甲板40前部左、右两侧，与牵引船相连的拖绳12和42分别缠结于固定在船体60前头左、右两侧的拉环34和44上。

实施例的挖泥装置II采用绞吸装置，其主要由起重架53、绞车39、绞吸头1、泥浆泵2和液压站54组成。绞吸头1由硬吸管50、软吸管52、液力绞刀头48和高压橡胶软管49构成。液力绞刀头48装在硬吸管50的下端内壁，橡胶高压软管49从甲板40上的液压站54的输出口一直通进液力绞刀头48的进油口，硬吸管50上方的吊耳55上、固定来自绞车39的滚筒并穿过起重架53的滑轮组51的钢丝绳，软吸管52一端与硬吸管50连接、另一端与泥浆泵2的进口接配，泥浆泵2的出口端接带输泥阀门5和31的输泥管道3。软吸管52和高压橡胶软管49均用高强度钢丝网夹耐用橡胶制作而成，可适应绞吸头1的上、下摆动和伸缩需要。

实施例的速分装置III由沉淀部分301和离心分离部分302组成，而沉淀部分301又由相应衔接的粗沉部分304和细沉部分305构成。粗沉部分304装在细沉部分305之前，粗沉部分304与挖泥装置II衔接，细沉部分305与离心分离部分302衔接。

所述的粗沉部分304包含粗沉池7、28、带输泥阀门5和31的输泥管道3、液位计9和27、带阀门的排液管8和29，带阀的细泥管13和26以及由螺旋排渣机10、链斗提升排渣机30组成的排渣机构303。呈锥形的粗沉池7和粗沉池28并列排置在船体60上，螺旋排渣机10横穿粗沉池7和28的锥端底部，直通链斗排渣提升机30的料仓47，与链斗提升排渣机30相衔接。带输泥阀门5和31的输泥管道3将挖泥装置II和粗沉池7、28相连，液位计9和27分别装于粗沉池7和28上部，带阀门的排液管8和29分别装在液位计9和27下方的池壁上，带阀的细泥管13和26分别装在粗沉池7和28的中部壁上。

所述的细沉部分305由呈锥形的细沉池16、液位计14、细泥排水阀25、悬浮泥浆泵17和23以及由螺旋排渣机15、链斗提升排渣机24构成的排渣机构303组成。螺旋排渣机15横穿细沉池16锥端底部，直通链斗提升排渣机24的料仓41，与链斗提升排渣机24相衔接。细沉池16通过带阀的细泥管13和26分别与粗沉池7和28相通，液位计14装于细沉池16上部，细泥排水阀25装于细沉池16中液位计14下方的池壁上，悬浮泥浆泵17和23装于细沉池16的中部且接于离心分离部分302。

所述的离心分离机构302由卧螺离心机20和21、螺旋排渣机19、出水管18等组成。卧螺离心机20、卧螺离心机21在甲板40上并列安置，螺旋排渣机19横穿卧螺离心机20和21的出料斗，直通挖泥船外侧停泊的驳船46的转运料箱45，沉入细沉池16中的悬浮泥浆泵17和23的出口分别与卧螺离心机20和21的进口相连接，卧螺离心机20和21上的出水管18直接通入水面。

实施例的控制装置IV由总控制室4和分控制室22组成。行船装置I、挖泥装置II和速分装置III的电机和电器都与控制装置IV联网，受控制装置IV的微机控制和显示屏实时控制。控制方式采用微机自动控制与个别点动控制相结合，尤其在个别环节出现故障时，将以个别点动予以补充。

实施例的动力源有二套，即自发电和输入电网动力线供电。一套采用柴油发电机组33供应各装置的电动机、电磁阀及电器的供电。另一套用动力输入线、配电箱及电缆绞车等解决供电。

实施例采用的液力绞刀头48亦可以用电力绞刀头替换。在疏浚清淤中遇到浮渣较多时，除靠绞吸头1的滤网去浮渣外，还需在粗沉池7、28的顶部设置刮渣机构，预先去除较大的浮渣。

速分式挖泥机实时疏浚清淤操作如下：

当挖泥船需高速行船时，则启用牵引船，通过拖绳12和42、吊环34和44，再由舵机11密切配合。当挖泥船施行采挖时，必须有大量的淤泥掌子面供挖泥船绞吸头1的开挖和采集，新的掌子面是靠步进式行船和绞吸头1的上、下运动来获取。首先要把前舱牵引绳钩57套装在与之相适应的前方椿基上，同时放下后舱的一只锚椿37，再启动牵引卷扬机35、36，使船体60绕锚椿37缓慢转动，以适应挖泥装置II对新的掌子面的需要。当船体60转到极限位置后需反向转动时，即开动吊椿绞车32，放下锚椿38，拔起锚椿37，同时把前舱牵引绳钩56套在与之相适应的前方椿基上，前舱牵引卷扬机35，36作换位牵引，从而使船体60绕锚椿38转动，则速分挖泥船作反向摆动，形成采挖船的步进式行船规迹。

当挖泥船开始工作时，总控制室4启动挖泥装置II，绞车39、绞吸头1、液压站54相继开动，绞吸头1按控制室4的指令被绞车39的钢丝绳拉动，上升或下降，进入工作位置，液力绞刀头48旋转，切碎泥块，搅成泥浆，受泥浆泵2的吸力，泥浆经硬吸管50、软吸管52、进入泥浆泵2，当输泥阀5打开、输泥阀31关闭时，泥浆被压送到1号粗沉池7。当泥浆盛满到一定位置，液位计9将发出信号，总控室4指令打开输泥阀31、关闭输泥阀5，此时，泥浆当即输入粗沉池28。粗沉池7的泥浆将自动沉淀，并迅速分成清液和浮渣、悬浮浆、沉渣三层，当清液达到一定深度时，带阀门的排液管8就会打开，清液和浮渣开始洩流。悬浮浆通过带阀的细泥管13，排入细沉池16再度进行自然沉淀，锥端底部的沉渣逐步沉积起来。当沉渣沉积到一定厚度时即开启螺旋排渣机10，沉渣连续排出，进入链斗提升排渣机30的料仓47，然后链斗提升排渣机30连续提升排出，通过卸料斗43，进入驳船46中的转运料箱45。

当粗沉池28填满泥浆，液位计27发出信号，即关闭输泥阀31，并重新打开输泥阀5，泥浆将重新输入粗沉池7。则粗沉池28重复粗沉池7自然沉淀的分离过程。

通过二台粗沉池7、28的轮换输浆和沉淀分离，从而保证输入细沉池16的泥浆不含粗大颗粒和浮渣。细沉池16操作同与粗沉池7和28，经过沉淀分离后产生的细沉池16的中层悬浮液将被悬浮泥浆泵17和23按总控制室4的预定指令送入卧螺离心机20和21进行强迫分离。经卧螺离心机20和21强迫分离的清液通过出水管18直接洩入水面。而脱水后的泥渣随横穿二台卧螺离心机20和21底部出料槽中的螺旋排渣机19直接排出并进入甲板40外侧的驳船46的转运料箱45。

本发明所说的“速分”其含义是：快速分离。

Claims (10)

1、一种速分式挖泥船，包括船体、行船装置、挖泥装置，其特征在于：还设置有速分装置(III)，挖泥装置(II)和速分装置(III)均安装在行船装置(I)拖动的船体(60)上，速分装置(III)包含有沉淀部分(301)和离心分离部分(302)，挖泥装置(II)与沉淀部分(301)相连，沉淀部分(301)与离心分离部分(302)相连，沉淀部分(301)的底部和离心分离部分(302)的出料斗都带有排渣机构(303)。

2、根据权利要求1所述的速分式挖泥船，其特征在于：所述的沉淀部分(301)由相互衔接的粗沉部分(304)和细沉部分(305)组成，粗沉部分(304)装在细沉部分(305)之前，粗沉部分(304)与挖泥装置(II)衔接，细沉部分(305)与离心分离部分(302)衔接。

3、根据权利要求1或2所述的速分式挖泥船，其特征在于：所述的离心分离部分(302)为二台卧螺离心机(20)和(21)，它们并列安置在甲板(40)上，细沉部分(305)与卧螺离心机(20)和(21)的进口相衔接，卧螺离心机(20)和(21)的出水管(18)直接通水面，排渣机构(303)装于卧螺离心机(20)和(21)的出料斗上。

4、根据权利要求1或3所述的速分式挖泥船，其特征在于：所述的排渣机构(303)由螺旋排渣机(10)、(15)、(19)和链斗提升排渣机(30)、(24)构成，所述的螺旋排渣机(10)横穿粗沉部分(304)的底部，与链斗提升排渣机(30)相衔接，直通链斗提升排渣机(30)的料仓(47)，所述的螺旋排渣机(15)横穿细沉部分(305)底部，直通链斗提升排渣机(24)的料仓(41)，与链斗提升排渣机(24)相衔接，所述的螺旋排渣机(19)横穿卧螺离心机(20)和(21)的出料斗，直通船体(60)外侧。

5、根据权利要求2所述的速分式挖泥船，其特征在于：所述的粗沉部分(304)含有粗沉池(7)和(28)、带输泥阀门(5)和(31)的输泥管道(3)、液位计(9)和(27)、带阀门的排液管(8)和(29)、带阀的细泥管(13)和(26)以及螺旋排渣机(10)，呈锥形的粗沉池(7)和(28)并列排置在船体(60)上，带输泥阀门(5)和(31)的输泥管道(3)将挖泥装置(II)和粗沉池(7)、(28)相连，液位计(9)和(27)分别装于粗沉池(7)和(28)上部，带阀门的排液管(8)和(29)分别装在液位计(9)和(27)下方的池壁上，带阀的细泥管(13)和(26)分别装在粗沉池(7)和(28)的中部壁上，螺旋排渣机(10)横穿粗沉池(7)和(28)的锥端底部。

6、根据权利要求2所述的速分式挖泥船，其特征在于：所述的细沉部分(305)含有呈锥形的细沉池(16)、液位计(14)、细泥排水阀(25)、悬浮泥浆泵(17)、(23)和螺旋排渣机(15)，细沉池(16)通过带阀的细泥管(13)和(26)分别与粗沉池(7)和(28)相通，液位计(14)装于细沉池(16)上部，细泥排水阀(25)装于液位计(14)下方的池壁上，悬浮泥浆泵(17)和(23)装于细沉池(16)的中部且与卧螺离心机(20)和(21)衔接，螺旋排渣机(15)横穿细沉池(16)的锥端底部。

7、根据权利要求1所述的速分式挖泥船，其特征在于：所述的挖泥装置(II)采用绞吸装置，绞吸装置含有起重臂架(53)、绞车(39)、绞吸头(1)、泥浆泵(2)和液压站(54)，绞吸头(1)包含硬吸管(50)、软吸管(52)、液力绞刀头(48)和高压橡胶软管(49)，液力绞刀头(48)装在硬吸管(50)的下端内壁，橡胶高压软管(49)从甲板(40)上的液压站(54)的输出口一直通进液力绞刀头(48)的进油口，来自绞车(39)的滚筒并穿过起重壁架(53)的滑轮组(51)的钢丝绳固定在硬吸管(50)上方的吊耳(55)上，软吸管(52)一端与硬吸管(50)连接、另一端与泥浆泵(2)的进口接配，泥浆泵(2)的出口端接带输泥阀门(5)和(31)的输泥管道(3)。

8、根据权利要求1所述的速分式挖泥船，其特征在于：所述的行船装置(I)包含舵机(11)、拖绳(12)和(42)、拉环(34)和(44)、牵引卷扬机(35)和(36)、牵引绳钩(56)和(57)、锚椿(37)和(38)、起重架(58)和(59)、吊椿绞车(6)和(32)，舵机(11)装于甲板(40)的尾部中间，锚椿(37)和(38)、中间部分固定有吊椿绞车(6)和(32)的起重架(58)和(59)均分别装于甲板(40)的尾部左、右两侧，吊椿绞车(6)和(32)分别与锚椿(37)和(38)相连接，分别连有牵引绳钩(56)和(57)的牵引卷扬机(35)和(36)位于甲板(40)前部左、右两侧，与牵引船相连的拖绳(12)和(42)分别缠结于固定在船体(60)前头左、右两侧的拉环(34)和(44)上。

9、根据权利要求1所述的速分式挖泥船，其特征在于：所述的船体(60)的甲板(40)上设置控制装置(IV)，控制装置(IV)包含总控制室(4)和分部控制室(22)，行船装置(I)、挖泥装置(II)和速分装置(III)的电机和电器都与控制装置(IV)联网，受控制装置(IV)的微机控制和显示屏实时监控。

10、根据权利要求8所述的速分式挖泥船，其特征在于：所述的船体(60)的甲板(40)上配置有柴油发电机组(33)。

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