耙吸式挖泥船新型波浪补偿装置

耙吸式挖泥船在海上工作时，由于海浪的作用，船舶产生上下颠簸，但水下吸泥的耙头必须克服波浪起伏的影响，始终贴着海床移动。所以每艘船都少不了耙头绞车的波浪补偿装置。传统的补偿系统一直采用液压蓄能器组作弹性补偿。然而，随着挖泥船总体水平的不断发展以及施工要求的不断提高，传统型的波浪补偿装置已无法满足要求。所以需要开发新一代的波浪补偿装置。     

自航耙吸挖泥船耙头定位原理及分析

通过分析耙吸挖泥船耙头定位方式各异的两类耙头定位系统，介绍“汕头轮”耙头定位系统的基本原理和设计方法。     

浅述耙头

本文浅述了耙吸挖泥船耙头技术的发展,对其耙吸机理适应工作状态的结构进行分析,并就采取提高切泥能力的措施进行探讨,以及对如何选择、应用耙头提出看法.     

耙吸式挖泥船波浪补偿器控制分析

波浪补偿器是近代耙吸式挖泥船上普遍使用的一种疏浚辅助装置,主要用于张紧耙头吊索,防止船体压耙,控制泥浆浓度和挖糟质量.以18000 m3耙吸式挖泥船项目为例,对开式液压系统波浪补偿器控制的关键要素进行分析,研究成果可为提高波浪补偿器的安全性和有效性提供一定参考.     

自航耙吸挖泥船耙头位置监控系统研制

本文主要介绍自航耙吸控泥船耙头位置监控系统设计思想,监测、控制原理及计算方法。     

耙吸式挖泥船液压系统国产化之路

近年来,按照可持续发展的要求,随着环境保护、航道清淤、疏浚、整治、港口建设、水利治理等项目工程的启动,国内市场对耙吸式挖泥船的需求越来越大。我国先后从荷兰购进大型耙吸式挖泥船数艘。同时国内也改装了数艘大型耙吸式挖泥船,并制造了一批1500立方左右的耙吸式挖泥     

耙吸挖泥船耙头内流场分析与优化

为了提升泥浆输送效率、避免泥沙淤积,采用CFD手段对耙吸挖泥船耙头的内流场进行分析优化。通过对耙头内泥浆流动特点的分析,确定了CFD分析所用多相流模型、进出口边界等条件。根据内流场分析结果提出按流线对耙头修型的优化方案。与原方案计算对比,优化后的耙头内流场实现降低流动阻力、减少涡流的目的。     

耙吸式挖泥船液压系统国产化之路

近年来，随着可持续发展环境保护，航道清淤、疏浚、整治、港口建设、水利治理等项目工程的启动，国内市场对耙吸式挖泥船的需求越来越大。我国先后从荷兰购进大型耙吸式挖泥船数艘。同时国内也改装了数艘大型耙吸式挖泥船，并制造了一批1500m^3的耙吸式挖泥船。这些举措不仅极大地提高了我国耙吸式挖泥船的拥有量，同时也通过引进、吸收、消化，极大地提升了我国设计、建造耙吸式挖泥船的能力。由于国内设计建造或改造的挖泥船与国外购进的挖泥船在性价比上有着明显的优势，同时在使用及维护成本上的优越性也决定着今后国内设计、国内建造的必然趋势。     

大型耙吸船高效挖掘黏土专用耙头的研发

针对大型耙吸挖泥船在挖掘硬质黏土时,遇到耙齿难以入土、堵耙和闷耙等问题,通过对大型耙吸挖泥船的原始耙头模型进行研究,采用为耙头配置特殊高压(最大压力为38 MPa)冲水系统的方法,增加了三道高压冲水辅助装置及设计合适喷嘴,成功开发了高效黏土型耙头,有效解决了耙头堵耙、闷耙等问题,提高了船舶施工效率,为类似问题提供参考。     

耙吸挖泥船拖力预报研究

在单桨船自航性能预报二因次与三因次标准方法与规范的基础上,提出一种耙吸拖力自航试验及实船耙吸拖力预报方法。选取5条不同型号的双桨耙吸挖泥船进行模型试验,分别用二因次与三因次方法对耙吸拖力进行预报。根据预报结果对三因次法中的功率因子与转速因子进行回归分析,比较两种方法的最终预报结果,验证了所提方法的合理性、有效性。     

波浪补偿系统在自航绞吸挖泥船上的应用

针对自航绞吸挖泥船桥架波浪补偿系统,介绍波浪补偿油缸的作用,阐述蓄能器控制阀组的功能,分析系统的液压原理。为防止在极端情况下波浪补偿油缸出现损坏,专门配置桥架补偿控制系统。桥架波浪补偿系统可大幅提高自航绞吸挖泥船在波浪中的适应性、有效工作时间和施工效率。     

耙吸式挖泥船耙头内部泥沙运动及防淤堵策略分析

针对耙吸式挖泥船进行航道疏浚作业时,吸入的黏土容易在耙头内部堆积造成堵塞,导致疏浚效率下降的问题。通过研究耙头的结构发现,防止杂物进入泥泵的格栅为黏土堵塞的主要位置,对其进行基于双欧拉模型的流体动力学仿真研究,得出不同的工作参数和格栅角度对耙头压力、速度、泥沙浓度的影响。结果表明,耙头内部低速区容易发生泥沙沉积,高压水射流能提高局部流速,促进泥水混合,有利于泥浆的输送,施工过程如遇黏土将格栅前移能有效防止施工过程中的堵耙现象,提高耙吸式挖泥船的工作效率。     

中压电力系统在大型耙吸挖泥船上的应用

大型耙吸挖泥船采用低压交流电站存在一些问题,文中介绍了电力系统中压等级的划分及中压电力系统在大型耙吸挖泥船上的应用。提出了未来大型挖泥船电力系统发展方向。     

耙吸挖泥船耙头密度估计器研究与分析

针对新型耙头的挖掘模式,利用黑箱模拟法与在线滚动优化预测理论,设计了一种耙头吸入密度估计器,采用现场实测数据进行了仿真实验。结果表明,该密度估计器可以较为准确地预测耙头底部的吸入密度,在疏浚作业中实时提供连续的混合物吸入密度信息,及时指导操作人员针对不同工况调整疏浚参数,满足高效疏浚的需求。     

绞吸挖泥船柔性钢桩缓冲系统的液压控制回路分析

为分析液压控制回路设计对绞吸挖泥船柔性钢桩缓冲系统的影响,利用AMESim液压仿真对缓冲系统的效率进行敏感性分析,结果表明,液压控制回路中的蓄能器数量,阻尼阀(插装阀)的弹簧刚度、阻尼孔直径和阀芯半锥角会影响系统的缓冲能力,不同的设计可造成定位桩载荷差异,需谨慎对待。     

考虑耙吸力的耙吸挖泥船阻力性能 数值分析及试验比较

自航耙吸挖泥船船体线型较为肥大,工况较多,不同工况下对阻力性能的要求也不尽相同。文中首先利用CFD建立某耙吸挖泥船数值模型,计算分析耙吸挖泥船裸船体阻力性能,并与模型试验数据进行对比,取得了一致结果。在此基础上,考虑耙吸力影响,分析不同工况下该耙吸挖泥船在装有不同螺旋桨的情况下船体及舵的阻力性能差异,通过流场分析其机理。并结合螺旋桨敞水性能,计算了新导管桨与原桨在实尺度下的推进效率及收到功率,结果表明新导管桨推进效率相较于原桨提升了约8.8%,验证了耙吸挖泥船耙吸力的合理性。     

耙吸挖泥船动力定位系统模型试验研究

为了评估耙吸挖泥船动力定位系统的定位能力,验证所设计的控制器、滤波器和推力分配算法的有效性,设计了耙吸挖泥船动力定位模型试验系统。文章介绍了耙吸挖泥船动力定位模型试验系统的结构、环境载荷模拟、控制系统和试验步骤,在不同的风、浪、流和作业工况下进行了模型试验。分析试验结果表明,所设计的模型试验控制系统具有较好的效果,为实船工程应用奠定了基础。     

耙吸式挖泥船耙头冲水系统喷嘴布局的优化研究

基于计算流体动力学基本理论,分析水射流冲击硬质黏土过程中产生的冲击压力,比较不同喷嘴间距及排列方式对靶物冲击效率的影响。选取单排和双排流场模型,用Fluent软件进行数值模拟,进行网格无关性验证,发现模拟结果与已有的试验数据对比的误差为5.53%。研究结果表明:合理减小喷嘴间距能够增强高压冲水系统对泥沙的破碎能力,单排排列方式时,喷嘴间距L不宜大于126mm;间距过小,高压水射流冲击靶面形成的回流会削弱射流的发展,降低高压射流对泥沙的破碎效率;间距过大,则会导致靶面上两高压射流之间有压力较低的区域形成沙脊。双排时,喷嘴采用正三角形排列,可有效消除沙脊,且双排交叉排列对靶距变化具有较强的适应性。