[發明專利]耙吸挖泥船滾刀耙頭試驗系統

有效

• 申請號: 201910294744.1
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN110044592B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 洪國軍;尹立明;周忠瑋;江帥;張晴波;蘭劍;冒小丹;舒敏驊;樹偉;劉功勛;王費新;李威
• 申請（專利權）人: 中交疏浚技術裝備國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01N3/58
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳;李耀霞

本發明提供一種耙吸挖泥船滾刀耙頭試驗系統，屬于疏浚工程試驗技術領域。本發明提供的耙吸挖泥船滾刀耙頭試驗系統，包括支撐架、耙齒、耙齒滾筒、扭矩角度傳感器、滾筒聯軸器、馬達聯軸器、液壓馬達、擺動架、旋轉接頭、桁車、耙臂、高壓水泵、采集卡、處理終端；其能夠測力扭矩、轉速、功率及其匹配特性等參數，并判斷測量結果的合規性并匹配最佳施工參數，完成標定試驗。本發明的有益效果在于：有效解決滾刀耙頭安裝不同種類耙齒對多種土質的切削試驗和不同工況下滾刀的扭矩、轉速、功率、角度多參數測量問題，可以從試驗中研究耙齒滾動轉速、橫移速度以及施工土質的關系，總結規律，為研究高效的滾刀耙頭挖掘泥土裝置提供參考。

技術領域

本發明屬于疏浚工程試驗技術領域，涉及一種耙吸挖泥船滾刀耙頭試驗系統。

背景技術

耙吸挖泥船是疏浚工程領域使用最廣泛的一種船型，傳統型耙頭是其在水下挖掘泥土、砂石等土質的主要設備。傳統耙頭是在活動罩下整排裝配耙齒，作業時耙齒在耙頭自重和彈簧支桿壓力作用下嵌入泥土中，隨后受耙臂拉動破碎泥土。工程實踐中發現傳統耙頭在挖掘巖石等堅硬土質時，耙齒的破土能力受到限制，耙齒切削能力不足，同時挖掘深度有限，挖泥船施工效率大大降低。

為了解決上述問題，提高耙頭施工效率，對傳統耙頭挖掘泥土方式進行改進，提出了滾刀耙頭的設計，即將耙齒安裝在滾筒上，耙齒挖掘泥土時做旋轉和平移運動，增大耙齒切削泥土的切削力。對于滾刀耙頭，耙頭的設計航速、滾筒轉速、扭矩的大小選擇尤為重要。

目前，滾刀耙頭在實際耙吸挖泥船施工過程中存在挖掘功率不匹配、挖掘作業面不平整，甚至是難以用于某些施工工況作業環境，原因在于尚未具備耙吸挖泥船滾刀耙頭的施工參數標定的實驗能力，未能研發出標定滾刀耙頭施工參數的試驗系統，即無法針對作業泥土性質和耙吸挖泥船航行速度提出高效率的滾刀耙頭轉速，因此開展相應試驗系統的研究至關重要。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術的不足，提供一種耙吸挖泥船滾刀耙頭試驗系統，能夠測力扭矩、轉速、功率、角度及其匹配特性等參數，并通過試驗研究滾刀耙頭設計中耙頭航速、滾刀轉速、扭矩大小選擇與作業土質的匹配關系，為設計高效的滾刀耙頭提供參考。

為了實現上述目標，本發明提供了如下技術方案：

一種耙吸挖泥船滾刀耙頭試驗系統，包括支撐架、耙齒、耙齒滾筒、扭矩角度傳感器、滾筒聯軸器、馬達聯軸器、液壓馬達、擺動架、旋轉接頭、桁車、耙臂、高壓水泵、采集卡、處理終端。

液壓馬達、扭矩角度傳感器、耙齒滾筒依次安裝在支撐架下方，且液壓馬達的輸出軸通過馬達聯軸器與扭矩角度傳感器的輸入軸連接，扭矩角度傳感器的輸出軸通過滾筒聯軸器與耙齒滾筒的一端連接；耙齒滾筒的外側裝配有若干排耙齒，且耙齒滾筒可繞其軸線轉動，并帶動耙齒切削泥土；耙齒滾筒的另一端通過旋轉接頭與高壓水泵連接，且耙齒滾筒的表面沿軸向設置有一定數量的噴嘴，高壓水泵向耙齒滾筒內輸入高壓水并經噴嘴噴出，達到清潔耙齒和輔助切割泥土的功能。

進一步，支撐架安裝在擺動架下方，桁車通過耙臂與擺動架連接，擺動架可以繞其水平軸轉動，并帶動整個裝置擺動；桁車底部裝有滑輪，可在試驗平臺波流水槽上航行，波流水槽底部鋪設有試驗泥土。

進一步，擺動架可以繞其自身的水平軸轉動，帶動整個試驗系統擺動，以垂向為0°，轉動角度為0°～50°。

進一步，耙齒滾筒為圓筒形結構，可繞其自身中心軸線做轉動，耙齒滾筒的表面沿軸向設置有一定數量的噴嘴，工作中由噴嘴噴射高壓水。

進一步，耙齒滾筒的兩端通過軸承和軸承座限位，且所述軸承座固定安裝在支撐架下方。

進一步，軸承為滾動軸承，其兩端帶有橡膠密封，可在水下工作。