模糊-PID控制在绞吸船水下泥泵自动调速中的应用

绞吸挖泥船装驳施工中,操作人员频繁调节水下泥泵电机转速以稳定管路内泥浆流速。针对这一问题,采用模糊-PID技术设计水下泥泵电机自动调速控制系统。该控制方法以流速作为自变量,以泥泵转速作为因变量,并将吸入真空、泥泵机功率及泥浆浓度作为安保条件,可以保证在装驳施工过程中泥浆流速持续维持在设定区间内。实际应用表明,模糊-PID控制在水下泥泵调速过程中具有反应快速、控制精准、鲁棒性好等特点,具有较好的推广价值。     

绞吸挖泥船横移锚位对横摆速度及横移拉力的影响

针对绞吸挖泥船横移锚位对横摆速度、横移拉力的影响,推导出横摆速度关系式、横移拉力关系式,建立关于锚位坐标的分析计算模型。结合国内重型绞吸挖泥船“天鲲号”的主要尺寸及角度参数,分别计算在不同摆宽和下开锚工况条件下,绞刀横摆的线速度与横移绞车收缆速度比值关系、横摆阻力与钢丝缆拉力比值关系,分析不同摆宽锚位对横摆速度及横移拉力的影响。结果表明,尽可能下开锚施工;在摆宽较大时,适当提高倒锚频率;根据工况条件适当减小摆宽。     

绞吸船横移绞车改造安装技术方案

横移绞车故障频发,扭矩过小,咬绳现象时有发生,导致船舶生产率下降和钢丝绳维护成本上升。根据相关规范和船舶设计图纸,对横移钢丝绳咬绳问题进行分析,找到其产生的原因。结合新横移绞车主要技术参数和图纸,制定绞车改造安装的技术方案1和2,从避免钢丝绳咬绳现象发生的角度详细论证两种方案中绞车卷筒中心相对桥架中心是否须偏转一定角度的必要性。结果表明,采用技术方案2现场安装新横移绞车后,船舶施工时绞车钢丝绳规则排布,无咬绳现象发生,提升船舶性能。     

耙吸船艏吹粉质黏性土疏浚物的管线清堵装备及实施方法

粉质黏土在中大型耙吸船艏吹施工过程中输送阻力大,会形成球块状聚集体堵塞吹泥管路,进而影响艏吹施工效率。在系统论述国内外已有的输泥管路堵塞防治方法的基础上,研制了一种耙吸船艏吹管线清堵装备及清堵作业方法,并依托青岛港某疏浚吹填工程进行现场原型试验研究。结果表明,与传统技术相比,此方法施工简易、快速灵活、可操作性强、经济适用且安全可靠;粉质黏土疏浚物艏吹作业在短、中长和长距离条件下均可开展;该方法极大提高了粉质黏土疏浚物艏吹作业实施效率。     

一种耙吸挖泥船装舱作业最佳流量的计算方法*

为了进一步提升耙吸挖泥船施工效率、全面发挥耙吸挖泥船产能,以耙吸挖泥船装舱作业过程中的最大产量为优化目标、泥泵汽蚀余量和管路临界流速为约束条件,以施工人员最为熟知和方便控制的流量为优化变量,建立了耙吸挖泥船装舱作业最大产量对应流量（称为最佳流量）的计算模型,旨在面向耙吸挖泥船装舱作业拓展挖泥船施工优化理论和方法。对比分析了模型的优化计算结果和实际施工数据,吻合良好,说明模型计算结果准确可靠。另外,模型计算所需变量容易采集,优化计算结果（控制目标,流量）明确,施工人员对流量的控制操纵熟悉便捷。模型不仅能为施工设计和疏浚作业提供参考,而且易于推广应用。     

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.     

大型绞吸式挖泥船定位钢桩插销孔应力及疲劳分析

对定位桩插销孔处的结构进行研究,分析插销孔的应力及疲劳问题。首先分析插销孔处易发生断裂的定位钢桩的结构形式,对销孔处的结构提出2种改进方案;然后,对2种改进的插销孔进行强度计算,根据计算结果并结合实际生产确定出较好的结构形式;最后,对改进后的销孔进行疲劳分析,得到其疲劳寿命,并指出最易发生疲劳失效的部位。     

基于能量修正的SPT在疏浚吹填中的应用

为了保证项目工期和控制吹填砂细颗粒含量小于20%,在开工前及施工过程中采用海上标准贯入实验SPT,并通过N值和室内筛分试验结果,对地层的土质类别及细颗粒含量等情况进行研究。同时,通过现场挖泥船实际吹填效率分析,得到实际疏浚吹填中SPT标准贯击数与不同类型挖泥船的挖掘能力的关系:当N值大于30时,现场7025型绞吸船较难开挖,需引入大型绞吸船或耙吸船开挖。相同土质耙吸船吹填料的细颗粒含量远远低于绞吸船。因此,根据SPT钻孔资料合理安排施工船舶和施工工艺,对项目顺利实施、节约成本具有重大意义。     

疏浚管系作业全自动控制系统

针对耙吸挖泥船提高施工效率、减少人工成本和燃油消耗问题,进行疏浚管系作业全自动控制系统的研究。在挖泥船疏浚作业时,由于环境和操作流程复杂,传统的半自动疏浚集成控制系统,在多人操作时,会出现泥浆堵住疏浚管路的问题。设计了疏浚管系闸阀控制器(ADSS)、低浓度排放控制器(ALMO)、自动泥门控制器(ABMC)和高压冲水泵控制器(AJC),来实现疏浚挖泥管系全自动控制系统,提高泥浆流速、降低泥浆浓度,防止泥浆堵管,同时减少人工成本,降低燃油消耗,使耙吸挖泥船挖泥施工效率得到很大的提高。     

绞吸挖泥船抗风能力研究

绞吸式挖泥船在远海施工常常面临恶劣的环境条件,研究利用现场实际情况提高船舶的抗风能力至关重要。以绞吸式挖泥船"天凯"为研究对象,通过对环境力的分析,包括风、海流、波浪等环境因素,研究船舶在各种环境条件下受力情况,对船舶锚机建立物理模型进行数值模拟,提出锚机座改进方案,提高了船舶的抗风能力,提出船舶外海抗风方案,提高了船舶外海施工适应性和安全性。