[發明專利]依靠高頻微幅機械振動破土的耙吸式疏浚頭

無效

• 申請號: 200710172600.6
• 申請日: 2007-12-20
• 公開（公告）號: CN101200907A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: 喻國良;林風
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: E02F3/92
• 分類號: E02F3/92;E02F3/90;E02F7/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種水利工程技術領域的疏浚頭，具體地說，是一種依靠高頻微幅機械振動破土的耙吸式疏浚頭，可以用于疏浚等行業。

背景技術

圍海造地和港口航道的維護，經常遇到疏浚問題，而海床/河床由粘土質粉砂和粉砂組成時，形成鐵板沙，往往開挖困難。疏浚行業亟待開發新型的破土疏浚裝置。

經對現有技術文獻的檢索發現，目前與本發明最接近最密切的是申請(專利)號：200510082931.1，名稱：一種振動式疏浚頭及其應用裝置，公開(公告)號：CN1696419，公開(公告)日：2005.11.16，該發明公開了一種振動式疏浚頭以及應用該疏浚頭的一種深水疏浚船，其中振動式疏浚頭包括剛性中心排碴管、電機、延時離心離合器、偏心塊激振器、切削刀盤旋轉機構；深水疏浚船包括船體、塔架、懸掛機構、沙石泵、振動式疏浚頭、控制裝置。由于疏浚頭工作時在底泥上同時施加有振動力和剪切力，因而大大降低了底泥的阻力，不但提高疏浚效率，而且降低了能源消耗，同時減少了疏浚過程中對水體的二次污染。本發明主要不足之處在于：絞刀的磨損大，因此需要的防護成本高，且絞刀的破土效率較低，往往將泥土切成塊狀，造成管道輸送時阻力較高；偏心塊激振器的振動頻率通常小，目前國外成型機的振動頻率一般為0次/分～3600次/分，根據實驗研究，激振頻率太低，破土效果差。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，為疏浚行業提供一種依靠高頻微幅機械振動破土的耙吸式疏浚頭，以提高水下破土效果，最終提高疏浚效率。

本發明是通過以下技術方案來實現的，本發明包括：高頻微幅機械振動源、刮泥板或耙齒、耙頭梯架、吸泥管、活動罩、調節軸以及防撞墩。以挖泥船行進方向計，高頻微幅機械振動源設置在吸泥管吸口之前，用于松動液化水下泥土，高頻微幅機械振動源的振動頻率7200次/分鐘以上，振幅10mm以下。吸泥管設置在高頻微幅機械振動源之后，其作用是吸起水下被松動液化的泥土，通過泥泵將泥土送入挖泥船的泥倉。刮泥板或耙齒設置在高頻微幅機械振動源和吸泥管吸口之后，用于刮起收集水下被松動液化的泥土。活動罩設置在耙頭梯架上，防止泥土流失，保證被刮起的疏浚土被吸泥管吸入管道。調節軸設置在耙頭梯架上，且連接活動罩，使活動罩的工作狀態能夠根據疏浚要求得以調節。在調節軸的兩旁，各設置一個防撞墩，防撞墩固定設置在耙頭梯架上，用以保護調節軸。此外，驅動高頻微幅機械振動源振動的電纜連接到變頻電源，變頻電源設置在挖泥船上，將普通電源的頻率變為高頻電源。

本發明在疏浚頭上設置高頻微幅機械振動源，7200次/分鐘以上，振幅小于10mm。疏浚頭工作時，啟動變頻電源，通過調整耙頭梯架，使高頻微幅機械振動源植入泥土床面，將水下床面以下一定深度的泥沙松動液化；挖泥船行駛時，通過耙頭梯架和調節軸調整刮泥板或耙齒的角度，使其陷入泥土層，保證被刮起的泥土量達到設計泥漿濃度要求；啟動船上的泥漿泵，被刮起的泥土通過吸泥管輸送到挖泥船的泥倉；挖泥停止工作時，先關閉泥漿泵，再將整個疏浚頭提升出泥土層，然后再關閉變頻電源。

與現有技術相比，本發明的技術實施簡單，不但適用于質密實度低、板結力低，而且還適用于質密實度高、板結力強(標準貫入擊數5～15，最大可達到26)的水下泥土的疏浚，設備成本低，挖泥船疏浚功效高。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1所示，本發明包括：高頻微幅機械振動源1、刮泥板或耙齒2、耙頭梯架3、吸泥管4、活動罩5、調節軸6以及防撞墩7。

所述的高頻微幅機械振動源1設置在耙頭梯架3上，位于吸泥管4入口前。高頻微幅機械振動源1的電源由船上的變頻電源供應，當接通電源時，高頻微幅機械振動源1作高頻微幅機械振動，將水下泥土破碎液化。

所述的刮泥板或耙齒2設置在活動罩5上，位于耙頭的尾端。其作用是刮起被破碎的水下泥土。

所述的吸泥管4設置在耙頭梯架3上，其入口位于刮泥板2或耙齒2前，其出口通過管道連接船上泥泵。其作用是輸送泥漿。

所述的活動罩5設置在耙頭梯架3上，其作用是防止泥土流失，保證被刮起的疏浚土被吸泥管4吸入管道。

所述的調節軸6設置在耙頭梯架3上，連接活動罩5。其作用是調節活動罩5的工作狀態。