[發明專利]一種尖脊曲面耙齒

有效

• 申請號: 201010170355.7
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN102242547A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 周海;樓啟明;蔣基安;林風;王健;洪國軍;陳海英;江帥;樹偉;趙天彪;李煒;王費新
• 申請（專利權）人: 中交上海航道勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: E02F3/92
• 分類號: E02F3/92;E02F5/28
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 歐陽俊立

技術領域

本發明涉及耙吸挖泥船的耙頭配件，尤其是耙齒。

背景技術

耙吸挖泥船的耙頭使用的耙齒有鑿型齒、鑿型沖水齒、尖型齒，耙齒嵌接在耙頭的耙齒座上。現有的耙齒在挖掘亞粘土和粘土時會出現挖掘阻力大、入土深度淺、破土效果差、挖掘困難、施工效率低的問題。其原因是亞粘土、粘土的顆粒之間粘結緊密，粘聚力較大，抗剪強度很高，不利于耙齒貫入土壤，導致耙齒挖掘阻力的增大，增加挖掘難度。傳統鑿型齒的入土截面呈長方形狀，挖掘時的對地壓力分布在長方形齒面上，由于切削力分散，導致耙齒難以貫入土體，而耙齒貫入土體深度過淺，又容易造成耙頭架空，使耙頭真空度下降而降低挖掘效率；另一方面，由于鑿型齒的齒面呈長方形，即便耙齒能夠貫入土體一定的深度，但切削后的土體容易堆積在長方形耙齒齒面的前方，導致耙齒壅土阻力增加，從而增加了耙吸挖泥船的航行阻力。由于亞粘土和粘土的孔隙非常小，高壓沖水難以破壞土壤的凝聚力，在工程中常被作為不透水土壤處理，因此鑿型沖水齒在挖掘該類土壤時效果也不理想。尖型齒主要應用在挖掘巖石方面，由于其齒形尖銳，具有較強的破壞巖石的能力，但是在挖掘時只有齒尖局部范圍的土壤被挖掘，沒有產生翻土效果，因此耙齒間的大部分土壤還保持原狀，應用在挖掘亞粘土及粘土時效果也不理想。針對亞粘土和粘土之類的粘性土壤，為了增加耙齒的貫入深度，傳統的措施主要是加大耙頭的重量，其次是安裝液壓油缸，通過耙頭自重以及液壓油缸加大耙齒的對地壓力，從而增大耙齒的貫入深度。為了減少耙頭挖掘阻力對耙吸挖泥船航行的影響，往往提高耙吸挖泥船的裝機功率，提高在施工作業時的推進能力。但是，這些措施必將增加疏浚成本。

發明內容

本方法需要解決的技術問題是提供一種在耙頭疏浚亞粘土和粘土時可提高挖掘深度的耙齒。

本發明的技術方案采用的耙齒由齒根和齒尖構成，齒尖與齒根澆鑄成一體，齒根上端制有臺錐形穴用于套在耙齒座上，齒根上端的一側有用于與耙齒座銷槽裝配的鉤狀體，其特征是齒尖的橫截面成后側開放的三角形，齒尖兩側的齒面制成弧面形狀，兩側的齒面交匯成齒脊。本發明運用水平直元線法和曲元線法相結合設計了具有尖型齒尖和脊型挖掘曲面的耙齒，這種齒尖形狀使耙齒原有切削力較分散的面切削變成較為集中的點線切削，使得耙齒在耙頭結構和船機動力不變的情況下產生更大的對地壓力，故比傳統鑿型齒更易貫入土體，同時三角形截面的耙齒切削范圍比傳統尖型齒更寬，因此能切削更多范圍的粘土；其具有弧度的曲線齒面形狀減少了原有切削土體在齒面的堆砌情況，切削后的土體在通過該形狀的齒面后，具有翻卷效果，使得土體能很輕易的被泵吸走，在減少壅土阻力的同時提高了泵吸效果。

本發明的突出特點是耙齒制有挖掘曲面，挖掘曲面前端有尖銳的挖掘頭。前端尖銳形式的設計提高了耙齒挖掘頭的對地壓力，使得灌入土體較為容易，同時由于耙齒的脊型設計，使得堆土都向兩側分散，而挖掘曲面中后段的變寬設計，使得耙齒在破土后，其灌入土體的曲面受到土體對其產生的下壓力，使得耙齒具有向下挖掘的趨勢，漸變的曲面還能起到翻土的作用，從而減少了耙齒前端的壅土阻力。因此按本方法制成的耙齒具有較好的挖深能力，在提高破土深度的同時，也減少了傳統耙齒在切削同等深度土體時產生的阻力，從而達到提高耙頭產量，節約能耗的目的。本耙齒經使用試驗，亞粘土及粘土的疏浚濃度提高20％以上。

附圖說明

圖1是左耙齒(齒根)局部剖視示意圖。圖2是齒座的示意圖。

圖3是左耙齒橫截面的俯視示意圖。圖4是右耙齒的示意圖。

圖5是耙齒安裝在耙頭活動罩中的正示意圖。

具體實施方式

本方法將齒根3和齒尖5澆鑄成一體，耙齒(圖1)可做成左耙齒(圖1)或右耙齒(圖4)，左耙齒、右耙齒形狀對稱，耙齒根部基本成方臺錐狀，臺錐體中心制成一個與齒座前部錐體嵌接配合的臺錐形穴2(圖1)用于將耙齒套在耙齒座(圖2)上；耙齒根部臺錐體一側有一個鉤狀體1(圖1)，該鉤狀體1套到耙齒座的橫向銷槽6(圖2)后采用插銷栓緊耙齒。齒尖的橫截面成后側開放的三角形(圖3)，齒尖的三角形截面尖端角度在15°～45°之間；齒尖兩側的齒面成弧面形狀，兩側的齒面相交成為齒脊4(圖1)。

本方法制成的耙齒(圖1或圖4)適用的齒座可采用與鑿型齒相同的齒座，該齒座基本呈方臺錐狀，在方臺錐的四個棱腳處制有螺旋形圓弧線7(圖2)，使耙齒與齒座的嵌接更牢固；耙齒座根部設置銷槽用于與耙齒的鉤狀體嵌入插銷；齒座與耙頭(圖5)活動罩殼11(圖5)內的齒桿焊接；耙頭中的左耙齒12(圖5)和右耙齒13(圖5)成對使用，以便抵消僅使用一種耙齒時所產生的橫向水平力。