绞吸式挖泥船三缆定位控制系统设计

传统绞吸式挖泥船多采用钢桩系统移船定位,此方法简单方便,但只适用于浅水和小风浪区域。在深水和大风浪环境下多采用三缆定位模式进行移船定位。本文将根据三缆定位的控制要求设计一套绞吸式挖泥船三缆定位控制系统。     

绞吸挖泥船三缆定位系统设计

三缆定位系统是绞吸挖泥船的重要定位设备之一,对施工作业能力和船舶安全性方面都有着重要影响。针对三缆定位系统的设计问题,从系统的主要组成、工作原理及设计流程等方面进行论述,形成不同工况下三缆系统所承受的外荷载计算流程,采用频域分析和有限元分析等方法,分析得出缆绳张力的变化规律及筒体结构的受力特点,提出缆绳选型及局部结构设计方法。结果表明,各种工况下,缆绳张力随风速增大而增大,且在同等风浪条件下,处于挖泥作业工况和避风工况的缆绳张力区别较大,应综合考虑。此外,在三缆定位的设计过程中,须对受力较大部位进行特殊考虑与重点加强。     

大型绞吸挖泥船性能提升研究

在中长周期波浪海况条件下,针对我国早期研制的大型绞吸挖泥船施工适应性差、长排距工程排距受限等难题。本文以“天杉”船为研究对象,通过理论分析、数值模拟、有限元分析计算、实船验证等方法,开展了大型绞吸挖泥船定位系统性能提升、输送系统性能提升、船舶动力系统升级研究,形成了一系列大型绞吸挖泥船性能提升的技术,并成功应用。为我国早期研制的大型绞吸挖泥船的性能改善提供参考。     

绞吸挖泥船施工受波浪作用研究

绞吸挖泥船在风浪较大的环境施工时,风浪对绞吸挖泥船施工影响较大,严重时会造成钢桩断裂等安全事故。目前的主要措施是根据气象情况及时避风,但波浪对绞吸挖泥船施工的影响一直没有办法定量评估。采用AQWA软件对波浪力进行计算,再把作用力传递到船体和钢桩上,利用有限元软件计算钢桩的承载能力。研究结果表明,"电天牛"系列绞吸挖泥船在波高为1 m,波的频率为0.167 Hz的波浪条件下能正常施工,但钢桩在此波浪条件下的受力接近安全许用应力,因此当波高或周期再增大时,应考虑停止施工。     

绞吸式挖泥船水下施工显示初步探讨

我国微机在其他各个领域的应用较普遍，但在挖泥船施工监测及控制方面进展较慢，本文就绞吸式挖泥船利用微机对其水下施工显示进行探讨。     

中长周期波下“天麟号”绞吸挖泥船的施工适应性*

针对“天麟号”绞吸挖泥船在海外施工时遇到的中长周期波问题,建立“天麟号”的风浪流计算模型,计算不同波高、不同周期和不同浪向的船体波浪力,根据静力平衡方法得出三缆定位钢丝绳的作用荷载,根据最大荷载确定绞吸挖泥船能够施工的最大有效波高。结果表明,在中长周期范围内,随着波浪周期的增加,“天麟号”受到的波浪力逐渐减小,三缆定位钢丝绳的受力也逐步减小。波浪周期在13～16 s时,“天麟号”能够施工的最大有效波高为0.55 m,顶浪施工的最大有效波浪为0.76 m。     

提高绞吸式挖泥船施工能效的探讨

根据多年现场疏浚施工管理经验,从调整土质开挖厚度、完善施工工艺、科学布设挖泥管线等方面提出多种提高绞吸式挖泥船施工能效的方法.实践表明,这些方法的运用降低了绞吸船式挖泥船施工的成本,节约了能耗,取得了很好的经济效益.     

滨海型绞吸挖泥船施工工法比较分析

对天津航道局自主设计建造的滨海型绞吸挖泥船的5种施工工法、开工展布流程等分别进行阐述,对每种施工 工法优缺点进行对比分析,结合实例得出正确选择适当工法提高生产效益的结论。     

绞吸挖泥船无人操控自动挖泥系统研制

由于绞吸挖泥船无人操控自动挖泥系统涉及人工智能、流体力学、土力学、疏浚工艺、信号处理等多个学科,国内鲜见绞吸挖泥船无人操控自动挖泥系统研制的文献报道。本研究依托“天鲲号”无人操控自动挖泥系统的研制过程,对设计方案、控制功能、自动挖泥控制模式、挖泥系统模型、自动挖泥控制器等关键环节进行论述。采用现场试验的方法测试“天鲲号”无人操控自动挖泥系统运行效果,结果表明采用该无人操控自动挖泥系统可以实现稳产、高产的目的,与人工操控相比生产率提高15%以上。该无人操控自动挖泥系统提升了绞吸挖泥船自动化技术水平,开启了我国疏浚行业智能化新时代。     

绞吸挖泥船疏浚实时测量技术的研究与应用

测量是疏浚施工的重要组成部分,是确定施工方案、控制和检验施工质量的主要依据。传统的疏浚测量无法由挖泥船自身完成,存在成本高、周期长、时效性不强等问题。文章主要研究根据船舶结构和施工特点,在绞吸挖泥船上增设实时测量系统,实现船舶疏浚施工与工程测量同步,同时完成施工浚前、浚中和浚后水深数据的测量,结合软件运算实现施工质量的实时控制,达到指导施工、提高施工质量的目的。     

复杂疏浚工况下重型绞吸挖泥船施工工艺优化

盐城滨海港区疏浚工程工况复杂,土质分层不均,上层粉土具有粒径小、密实、坚硬的特点,船舶施工时出现正刀滚刀、绞刀功率波动明显;下层亚黏土土体密度大,14 km长排距输送易造成堵管;施工区内块石与障碍物较多,经常发生堵吸口、堵泵。对于新建出厂的“昊海龙”轮,通过更换绞刀分析不同绞刀防石方案适用性,寻找泥浆浓度、流速与施工效率的平衡点,对其船机性能进行试验。结果表明：挖掘密实粉土时,使用通用绞刀可以增加破土能力,减少绞刀功率波动幅度与频次;吸口加装钢板格栅可以有效减少堵吸口、堵泵;挖掘下层时,适当降低泥浆浓度可以达到生产率与输送效率平衡。     

绞吸挖泥船疏浚系统三维设计研究

以某大型绞吸挖泥船为例,应用参数化软件PROE进行疏浚系统三维设计,探索三维软件设计效果。研究表明,PROE应用于绞吸挖泥船疏浚系统三维设计切实可行。PROE可以满足疏浚系统建模、装配、布置、出工程图、运动仿真和有限元分析等不同的设计需求。该研究对船舶三维设计推广有一定参考价值。     

耙吸式挖泥自动土方计量仪在航道疏浚中的应用

为解决自航耙吸船在航道疏浚特别是冲淤变化大、施工中无法精确测量水下土方的难题,依托大型自航耙吸式挖泥船“长鲸6”在长江南京以下 12.5 m深水航道二期工程施工中进行研究,采用自动土方计量仪进行耙吸船疏浚精确计量,探讨自动土方计量仪原理并总结应用。     

两型耙吸挖泥船尾部线型设计优化研究

利用CFD的计算技术对2500m3和8000m3耙吸式挖泥船两型船的尾部线型进行对比和优化,得出光顺平缓过渡的尾部线型可使耙吸船的总阻力得到下降的结论,同时剖析了两型船总阻力下降百分比不同的原因,为浅吃水耙吸挖泥船的尾部线型设计提供了一些理论依据。     

双耳轴重型绞吸船深槽基岩开挖施工工艺

重型绞吸船多为上、下双耳轴设计,使用下耳轴时最大挖深普遍达到35 m左右。当今世界最大的绞吸船极限挖深达到45 m,绞吸船开挖岩石使用下耳轴时受到最小挖深的限制,采用普通横移锚抛锚方法会造成横移缆在坡顶边缘反复摩擦引起缆绳断丝、断股,因此需要寻求一种新的抛锚方式,防止这种情况的发生。通过研究耳轴自行更换方案,采用现场试验和计算的方法,总结出一套上下耳轴快速切换、并采用横移锚抛开锚加浮桥的施工工艺。采用该施工工艺进行深槽基岩开挖,生产效率大幅提高,顺利、高效地完成了基槽开挖任务。     

绞吸挖泥船疏浚仿真训练器的系统设计简述

本文在分析了疏浚仿真训练器应用目的基础上,提出了国内首台绞吸挖泥船疏浚仿真训练器的设计方法与思路.包括仿真器的教练员软件功能设计、疏浚操作盘台的设计、模型构造等方面内容.实践证明,该系统设计是成功的.     

变频冷却海水系统在自航式绞吸挖泥船上的应用研究

通过对变频冷却水系统的研究,针对自航式绞吸挖泥船在不同工况下热负荷的差异,探讨变频冷却水系统在自航绞吸挖泥船上的优势,提出设计、计算及逻辑控制的解决方案。