“天麒”船自动三缆定位控制系统的设计与实现

为满足绞吸式挖泥船在风浪条件下的施工需求，针对三缆定位控制系统进行了深入研究，开发出一套适合绞吸式挖泥船的自动三缆定位系统，并将该系统成功应用于“天麒”船。该系统采用双PID控制思想，对变频器速度环进行有效控制，可以使得船舶在步进过程中既能保证按施工线方向行走，又可减少风浪流对定位过程的影响，从而实现船舶快速定位，提高施工效率。     

三缆定位控制系统的实现

"三缆定位"为绞吸式挖泥船的定位方式之一,比起"钢桩定位"方式,它更适合大挖深、大风浪等恶劣工况,但其原理上更复杂,对技术要求更高."三缆定位"主要通过绞吸式挖泥船尾部的三根定位钢缆来给船舶定位.众所周知,绞吸挖泥船的施工精度,主要由船舶的定位精度来决定,所以,一个准确高效的"三缆定位"算法将是系统设计的核心.通过对"三缆定位"控制原理及过程的描述,最终实现了绞吸式挖泥船的"三缆定位".     

基于可靠性的结构优化对绞吸船定位桩应用

移船倒桩系统的定位桩结构是大型绞吸挖泥船的重要结构,是绞吸挖泥船在海上作业的基础性定位设施。目前,国内外对移船倒桩结构系统的研究取得了一定的成果,但主要是静动力分析及安全评定方面。本文基于可靠性的结构优化设计研究,结合绞吸挖泥船的实际工作情况,建立了移船倒桩结构定位桩优化设计模型,确立了随机参数模型,以大型绞吸挖泥船移船倒桩结构为例进行了定位桩基于可靠性的优化设计。算例结果显示了基于可靠性的优化是合理且经济的。     

新一代大型绞吸式挖泥船交付使用

新一代大型绞吸式挖泥船最近在南通建成并交付使用。该绞吸式挖泥疏泥量达到3500m^3／h，大量采用新型的电力驱动技术，首次突破浅水倒桩钢桩台车定位移船技术，实现无限航区作业，成为国内该系列新型船舶的首制船。     

浅述大型绞吸船定位移船倒桩装置设计

大型绞吸挖泥船在重大疏浚工程中具有举足轻重的作用,而新型定位移船倒桩装置是大型绞吸挖泥船的主要设备,国内首次设计既是攻关重点,又是关键所在。通过阐述新型定位移船倒桩装置的结构组成,工作原理以及关键技术和特点,对其设计作介绍以供参考。     

全球最强大绞吸式挖泥船正式交付运营

正比利时海工与疏浚巨头DEME集团已经正式接收荷兰Royal IHC船厂交付的巨型绞吸式挖泥船"Spartacus"号。该船是全球最大和动力最强的绞吸式挖泥船,也是世界上第一艘双燃料绞吸挖泥船,具有绿色护照和清洁设计符号。作为行业内首艘采用LNG动力的绞吸式挖泥船,该船船上配有多个能源节约装置,比如废热回收系统等。     

绞吸挖泥船新型施工定位方式的探讨及优化

通过对绞吸挖泥船几种常用定位形式的探讨,提出一种双锚四缆单桩定位施工方法,该方法集钢桩定位和三缆定位的优点于一身,既能缩短倒桩进船时间,又能提高挖泥生产效率,使操作更平稳、设备更安全.     

绞吸船施工效率影响因素分析

绞吸式挖泥船具有一次性完成挖泥、输送、排出等疏浚工序的特点,因此特点,其施工效率受到整个工序流程的影响,施工管理流程长,影响施工效率的因素多。本文通过对绞吸式挖泥船施工过程中相关数据的收集和对比分析,研究影响绞吸船施工效率的主要因素,为加强绞吸船管理水平,提高绞吸船施工效率、和梳理绞吸船施工成本分析等提供参考。     

绞吸式挖泥船移船方法及运用

移船是绞吸式挖泥船施工过程中不可或缺的重要环节,必须根据具体的工况、自然条件,灵活运用顶推、拖带、自行等移船方式,方能达到快速、准确的移船目的。     

绞吸式挖泥船柔性三缆定位系统的应用

绞吸式挖泥船因具有较高的挖泥和卸泥效率而得到广泛的应用。定位系统是绞吸式挖泥船的最关键系统之一，在挖泥施工中起到至关重要的作用。文章即针对定位系统中的柔性三缆定位系统的原理、组成和在实船上的应用进行介绍，并对柔性三缆定位系统应用中存在的问题和发展趋势进行总结和展望。     

绞吸挖泥船维护保养管理系统的开发与实现

针对绞吸挖泥船的维护保养管理问题,提出绞吸挖泥船维护保养管理系统开发的必要性。分析业务需求,设计系统架构,分解定期首排、定期保养、维护保养发现和定期更新设置等功能模块,实现对绞吸挖泥船的全生命周期管理,可规范绞吸挖泥船的维护保养管理流程,有效提高维护保养效率。     

绞吸挖泥船输送系统沿程压降优化计算方案

在讨论绞吸挖泥船输送系统中的沿程压降时,传统水力学特定经验公式往往只适用于特定土质范围,而绞吸挖泥船适应的土质范围很广,实际应用中常出现选取的公式遇到不适应土质时计算结果误差过大的现象,有时为保证最大适用范围不得不采用均质流公式.针对此局限性,提出一种根据不同土质选用适当公式的优化方案.模拟试验结果表明,采用此方案后,在绞吸挖泥船常见土质范围内计算精度明显提高.     

基于神经网络和最大产量估算的挖泥船横移控制

针对目前绞吸挖泥船疏浚作业依靠人工手动操作无法保持较高产量的问题，研究了影响绞吸挖泥船产量的控制参数。采用神经网络预测和最大产量估算方法，得出在不同条件下挖泥船横移控制系统的最优控制参数，同时对此控制参数进行了对比仿真试验。结果表明：在一个不含边界减速的有效横移周期内，仿真产量高于实船操作产量。该方法可为绞吸挖泥船疏浚施工中横移系统的自动控制提供理论依据与技术参考，使绞吸挖泥船可以兼顾不同的控制要求和性能限制条件，在一个横移周期内稳定输出最大产量。     

重型绞吸挖泥船1m直径排泥管线输送微风化岩特性

以国外某疏浚工程为例,对自航式重型绞吸挖泥船"天鲲号"采用1m管径的排泥管线输送坚硬微风化岩的施工数据进行分析,计算所给工况下的泥泵扬程和泥泵效率,得出密度、流速与摩阻系数的关系,给出土质换算系数、实验系数的推荐值.结果表明,该技术充分发挥重型绞吸船可直接开挖并吹填微风化岩的特点,在节约成本、保护环境的基础上提高施工效...     

4500m3/h非自航绞吸挖泥船电力系统设计

4500m^3/h非自航绞吸挖泥船是目前国内生产能力最大的绞吸式挖泥船,也是国内自行设计和建造的第一条施工设备大范围采用变频驱动的绞吸挖泥船.本文主要介绍其电力系统概况以及由于采用变频驱动而带来的电力系统设计的要点及难点.     

基于克里金法的绞吸挖泥船泥泵磨损近似模型

针对绞吸挖泥船泥泵在工作中因泥浆含固体颗粒易磨损的问题，以某绞吸挖泥船泥泵为研究对象，综合考虑泥浆特性各因素对绞吸挖泥船泥泵磨损的影响，采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)数值模拟对绞吸挖泥船泥泵的磨损情况进行分析，得到由泥浆成分(质量分数)和泥泵磨损构成的样本集。在此基础上，采用克里金法建立绞吸挖泥船泥泵磨损分析的近似模型，并进行近似模型的误差分析。结果表明该近似模型具有一定的精度，可在不开展CFD数值模拟的条件下对泥泵磨损进行较准确的预测，为泥泵可靠性设计提供便利。     

绞吸式挖泥船绞刀系统技术现状及发展

绞刀系统是绞吸式挖泥船的核心工作机构,其利用绞刀的切削作用将水下泥土搬离原有位置并与附近的水混合形成泥浆以便于输送,改善绞刀系统性能可显著提高挖泥船工作效率。在综合研究和分析绞刀切削理论基础上,本文归纳和总结了国内外挖泥船绞刀结构形式、驱动技术的现状和进展。针对具体疏浚工程特点,提出采用适于加工工艺、耐磨、可调环保型绞刀,可明显提高绞刀工作性能。比较和分析了液压马达、交直流电机驱动绞刀系统的特点和存在的问题,表明采用调速优良、效率高、损耗小的开关磁阻电机驱动方式将是绞刀驱动系统发展的趋势。     

大型绞吸挖泥船桥架结构性能研究

利用MSC.NASTRAN对三艘绞刀功率不同的绞吸挖泥船桥架结构进行结构强度比较分析,并对能够疏浚岩石的绞刀功率为4200kW的绞吸挖泥船桥架进行模态预报与响应分析,所得结果能够为以后研发具有更大绞刀切削功率、可疏浚更高强度岩石的超大型绞吸挖泥船桥架结构提供参考依据.     

绞吸挖泥船施工经济性选型分析

为合理控制投资,需根据项目施工条件合理选择疏浚船型。以绞吸挖泥船为基础,依据现行疏浚定额,分析疏浚价格组成及影响因素,通过分析不同疏浚船型在不同吹距时的价格曲线得到单价的变化趋势,找出吹距相同时的经济船型;总结得出大中型绞吸挖泥船的经济适用的疏浚工程量范围。结果表明,当吹距相同时,采用大型绞吸挖泥船成本优势明显,更适合远距离吹填;当疏浚工程量较小时,中小型绞吸船疏浚成本优势明显;当工程量大于200万m³时,大型船舶具有成本优势;当运(吹)距超过14 km时,选用抓斗挖泥船比耙吸挖泥船经济性更优。