16m^3平衡式液压抓斗挖泥船臂架系统结构分析

毕业设计说明书起重机抓斗设计与分析学生姓名：学号：学院：系名：机械工程与自动化专业：机械设计制造及其自动化指导老师：年 6月起重机抓斗结构设计设计与分析摘要起重机抓斗是起重机械必不可少的一部分，广泛用于港口、码头、车站货场、矿山等方面装载各种散货、原木、矿物、煤炭、砂石料、土方石等。

起重机抓斗具有提高生产效率和提高生产安全性的特点。

起重机抓斗种类繁多，在不同的场合有不同类型的抓斗，起重机抓斗功能分为空抓斗下降、抓货、满载抓斗上升和卸货。

我国经济飞速发展的今天，抓斗在我国国民经济生产甲的使用范围将日益扩大，具有较好的经济效益，广阔的发展前景。

在起重机抓斗结构设计与分析的过程中，通过收集相关资料，确定抓斗的设计方案，并对其进行结构设计计算，运用Solidworks绘制抓斗组成零件的三维模型，装配所设计的抓斗零件，并绘制二维工程图，然后运用Solidworks软件中的Simulation插件对所设计的抓斗进行有限元分析，判断抓斗的合理性，对所设计抓斗进一步修改，确定最终的抓斗结构。

关键词：计算，Solidworks，三围建模，装配，二维工程图，Simulation，有限元分析Design and analysis of structural design of Grab crane AbstractCrane grab is an essential part of lifting machinery, widely used in ports, terminals, stations garages, loading various aspects of mining and other bulk cargo, timber, minerals, coal, sand and gravel, earth stone. Grab crane with increased productivity and improved safety in production characteristics. Crane grab variety, on different occasions have different types of grabs, crane grab function into an empty grab down, grab the goods, loaded up and grab unloading. The rapid development of China's economy today, grab the national economy will be the use of production A growing, with good economic, broad prospects for development.In the process of design and analysis of grab crane structure, through the collection of relevant information, determine the design scheme of grab, and designthe structure of the calculation, 3D model using Solidworks drawing grab components, assembly design of grab parts, and 2D engineering drawings, and then use Solidworks software to the Simulation plug-in for the finite element analysis on the design of grab, grab the rationality of judgment, further modifications to the design of grab bucket structure, determine the final structure of the grab..Keywords: Calculate, Solidworks, measurements modeling, assembly, two-dimensional engineering drawings, Simulation, finite element analysis目录第1章前言 (1)1.1课题介绍 (1)1.2抓斗作业在国民生产中的作用 (1)1.3国内外抓斗发展史 (2)1.3.1国外抓斗研究的发展史 (2)1.3.2国内抓斗研究的发展史 (3)1.4抓斗设计及研究现状 (3)1.5抓斗的发展方向 (3)1.6本课题的现实意义 (4)1.6.1任务及要求 (4)1.6.2现实意义 (5)第2章抓斗方案的确定 (6)2.1抓斗类型 (6)2.2抓斗的选用 (7)2.3抓斗方案的确定 (7)2.3.1不同抓斗性能的比较 (7)2.3.2方案的确定 (10)第3章液压抓斗的结构设计计算 (14)3.1总体方案确定 (14)3.2.2 刃口板厚度 (16)3.2.3抓斗强度计算 (17)3.2.4抓斗自重的分配 (18)3.3抓斗液压系统的确定 (19)第4章抓斗三维建模与绘图 (21)第5章抓斗的有限元分析 (25)5.1有限元分析软件介绍 (25)5.2分析过程与结果 (25)第6章总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)第1章前言1.1课题介绍抓斗是广泛应用于装卸散货的一种取物装置（今年来还发展了许多用于装卸件货，例如木材、钢锭的抓具，广义上，他们也应被纳入在抓斗的范围内）。

臂式斗轮堆取料机平衡梁结构分析摘要：通过对臂式斗轮堆取料机平衡梁结构分析，确定其结构合理性，并对平衡梁强度及刚度进行计算，校核其截面强度是否符合设计要求。

关键词：臂式斗轮堆取料机平衡梁主应力结构分析1、概述：臂式斗轮堆取料机（以下简称为斗轮机）平衡梁主要应用于三支点式斗轮机，具体布置在三支点门座单支点一侧下方，行走机构鞍座的上方，是斗轮机中重要的连接及承载钢结构。

平衡梁的结构布置导致其承载很大重量（一百多吨），对其结构的强度及刚度要求很高，因此我们对其结构特点进行详细分析，并具体举例对其主要受力点进行应力及挠度计算。

2、结构分析：平衡梁的结构主要有三部分：主箱梁、支腿、上部轴承座平衡梁的主截面为封闭箱梁，惯性矩大，结构承载能力比较强。

箱梁内部布置四道筋板，防止局部变形。

受结构限制，箱梁内部筋板只能焊三边，所以筋板底边不施焊并留有缝隙，防止筋板受力变形。

（详见下图）平衡梁的两侧支腿与行走鞍座采用栓接形式，便于下方行走机构的维修，连接孔加工形式采用配钻，保证其安装精度。

两支腿下表面一同加工以保证其平面度。

支腿腹板插入箱梁内部，保证其截面高度，并在支腿箱梁内焊有短筋板，加强局部稳定性。

平衡梁上部轴承座与门座采用销轴联接，轴承座采用整板下料贯穿箱梁内部，与上下盖板及筋板焊为一体。

下端探出下盖板20mm，更便于与下盖板施焊。

3、实例计算：通过对我公司现有一伊朗项目进行举例，具体计算平衡梁主截面正应力，轴承座挤压应力，平衡梁变形挠度，校核整体结构是否满足强度和刚度的需求。

3.1平衡梁主截面正应力平衡梁正应力由两部分载荷组成：集中载荷P所，自重载荷G主应力σ=σ1+σ2=M1/W+M2/W；其中σ1：集中载荷产生的主应力；σ2：自重产生的主应力；M1：集中载荷产生弯矩M2：自重产生弯矩W：抗弯截面模量将平衡梁作为双支点简支梁（如上图），根据机械设计手册，其集中载荷最大弯矩：M1=RA*L/2=PL/4，集中载荷P可通过重心偏移及平衡梁上部结构重量得出P≈150t，L=8000mm，M1=150*8000/4=300000t.mm查阅机械设计手册：W==BH3-bh3/6H=710*15053-690*14733/6*1505=2.38* 107mm3σ1=M1/W=300000/2.38*107=0.00252t/mm2=126MPa根据机械设计手册M2=GL/8；G=5.5t；L=8000mm；M1=5.5*8000/4=11000t.mm；σ1=M2/W=11000/2.38*107=0.00046t/mm2=4.6MPa；σ=σ1+σ2=126+4.6=130.6MPa此项目钢板选用Q345-B材质，屈服极限σs=345MPa安全系数：σs/σ=2.64，安全系数大于1.34（GB/T3811-2008起重机设计规范），满足要求。

抓斗式挖泥船施工技术一、开工展布抓斗式挖泥船开工展布包括挖泥船进点定位、锚缆抛设布置、定位方式等基本过程。

（1）进点定位。

抓斗式挖泥船在不同的水域、流速、风力、风向等工况条件下进点定位方式也有所区别，要视具体情况灵活掌握。

1）在通常水域施工，一般采用的定位方法是：抓斗挖泥船被拖到施工区，当GPS坐标点与施工图坐标点基本重合后，随即放下抓斗定住船位，再依次抛锚展布。

这类方法又有逆流进位顺流施工、逆流进位逆流施工和顺流进位顺流施工等3种进点定位方式。

A.逆流进位顺流施工。

先放下抓斗临时固定住船位，再利用拖轮或锚艇将一尾锚抛向船头方向，收紧尾锚缆，使船体与水流流向形成夹角后提起抓斗，在水力作用下进行调头。

调头完成后再将抓斗抛下，临时固定船位，再利用拖轮或锚艇依次抛锚展布。

锚抛完后，再通过收放锚缆细调船位、船向。

之后再利用拖轮和水流冲力调头。

B.逆流进位逆流施工。

在挖槽起点位置先放下抓斗临时固定住船位，再利用拖轮或锚艇依次抛锚展布。

一般先抛逆水（顶水）锚，后抛顺水锚；当流速较缓，而风较大时，可先抛上风锚，再抛下风锚。

所有锚抛下后，再通过收放锚缆，细调船位、船向。

C.顺流进位顺流施工。

可在预定位置先抛一尾锚，并放出锚缆。

当挖泥船到达挖槽起点位置后，放下抓斗临时固定住船位，再利用拖轮或锚艇依次抛锚展布。

锚抛完后，再通过收放锚缆细调船位、船向。

2）如果开挖区流急、水深、风强，船位用抛抓斗不易固定时，可先在附近缓流区、浅水区或风浪较小的区域抛斗定位，然后抛出顶水锚，再绞锚缆进位。

在山区河道施工，往往水流湍急紊乱，河底又多为卵石或岩石，抛锚也可能无法固定船位，此种情况下可根据岸边地形地质的不同采用如下“岸缆”措施。

A.埋设地垄。

当岸边为滩地，且无岩石土质易开挖时，可采用埋设地垄的方式固定船位，地垄位置应避免选在陡坎边缘或陡坡上，地垄前应有足够的稳定阻挡土体。

B.围捆巨石。

当岸边有着地稳定的巨型孤石或突出牢靠的岩角时，可采用锚缆或钢缆对其进行围捆，并在靠水域一侧与锚缆相连。

目录1绪论 (1)1.1 抓斗的研究背景 (1)1.2 国内外抓斗的发展现状 (2)1.2.1 国外发展现状 (2)1.2.2 国内发展现状 (3)1.3 抓斗发展趋势 (3)1.4 研究内容 (4)2抓斗方案确定 (5)2.1 常见抓斗形式 (5)2.1.1单绳抓斗 (5)2.1.2长撑杆抓斗 (5)2.1.3 耙集式抓斗 (6)2.1.4 剪式抓斗 (7)2.1.5钳式抓斗 (8)2.1.6多颚板抓斗 (9)2.1.7马达抓斗 (9)2.1.8扭矩抓斗 (10)2.2 抓斗选择 (11)2.2.1抓斗选取要求 (11)2.2.2抓斗结构 (13)2.2.3抓斗工作原理 (14)3.1 影响抓斗抓取能力的因素 (14)3.1.1散料特性 (15)3.1.2抓斗结构尺寸 (15)3.1.3抓斗自重G (16)3.1.4设计意见 (16)3.2 抓斗设计计算 (17)3.2.1抓斗自重的计算 (17)3.2.2抓斗自重分配 (18)3.2.3颚板宽度B (19)3.2.4抓斗最大开度........................... (19)3.2.5抓斗的其他几何参数.................. (20)3.2.6抓斗颚板侧面形状 (20)3.2.7滑轮组倍率 (23)3.3抓斗受力分析 (23)3.4抓斗各部分具体参数 (25)3.4.1颚板具体参数 (25)3.4.2撑杆具体参数 (26)3.4.3上承梁具体参数 (26)3.4.4下承梁具体参数 (26)3.4.5滑轮支撑件具体参数 (26)3.4.6钢丝绳选择 (27)3.4.7滑轮组选择 (27)3.4.8其他零件 (29)3.5.1抓取能力验算 (29)3.5.2颚板强度校核 (30)3.5.3抓斗颚板与下承梁连接轴校核 (31)3.5.4连接螺栓M48强度校核 (31)3.5.5撑杆强度校核 (31)3.5.6滑轮组强度校核 (32)4三维建模过程 (33)4.1 建模过程简述 (32)4.2 抓斗各零件建模实体 (32)4.2.1上撑梁建模 (32)4.2.2撑杆建模 (33)4.2.3下承梁建模 (33)4.2.4颚板一建模 (34)4.2.5颚板二建模 (35)4.2.6滑轮支撑体建模 (36)4.2.7滑轮建模 (37)4.2.8滑轮装配 (37)4.2.9滑轮装配 (38)5 毕业设计总结 (39)参考文献 (40)致谢 (42)1 绪论1．1抓斗的研究背景随着社会的日益发展，一些强度较大的体力劳动逐步被机械生产所替代，起重机则是其中运用最为广泛的工业机械，它对减轻劳动强度，节省人力，降低建设成本，提高生产质量，加快施工建设，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。

基于有限元方法的抓斗式挖泥船船体结构强度分析摘要：本文利用MSC.Nastran软件对36m抓斗式挖泥船在两种不同工况下进行有限元分析，给出了适合于该型船舶的边界条件施加方法和载荷计算方法，从计算结果可以了解船体各主要构件的应力水平和薄弱部位，为抓斗式挖泥船的结构设计提供参考。

关键词：挖泥船结构强度结构设计有限元抓斗式挖泥船可以在港口内移至任何需要的地方，抓斗式挖泥船通常在港区或航道内从事挖泥作业，船上有起重设备，吊臂形式主要有固定式和旋转式两种[1]，同时可以起吊货物，或是靠泊，或是移到锚地转移大件货物。

本文对36m抓斗式挖泥船在10%燃料备品和全部燃料备品两种载重工况下进行有限元强度分析，以校核该型船舶的结构强度。

1 船体说明36m抓斗式挖泥船结构按《钢质内河船舶建造规范》（2009）[2]的要求进行设计。

本船为自航船，装载有动力装备，既可以固定停靠在特定水域进行挖泥或吊装作业，也可以自行移动进行航道清理工作。

本船除船体自重、船用设备、燃油备品外，不带其他货物等载荷，因此，结构强度计算不需考虑其货物载荷对船体结构强度的影响。

该船长34.9m，船宽8.40m，型深1.5m，结构吃水0.9m，肋距为0.5m，航区为A级，参照Ⅲ类工程船——抓斗式挖泥船进行设计，如图1所示。

2 有限元模型2.1 有限元模型取直角坐标系，坐标原点位于船体中心线#20肋位处，X轴沿船长方向以向首为正，Y轴沿船宽方向以向左舷为正，Z轴沿型深方向以向上为正。

有限元模型单位：长度为米（m），力为牛顿(N)。

利用MSC.Patran有限元软件[3]建立36m挖泥船Fr8～Fr68舱段的有限元模型，如图2和图3所示。

2.2 边界条件根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）关于船舶直接计算的要求，在Fr8剖面（A剖面）和Fr68剖面（B剖面）中和轴处分别建立刚性点A、B，在刚性点上施加弯矩。

3 载荷及计算工况[4]由于本船作业时无货物载荷，船体重量载荷只由燃油备品的变化引起，故分析本船的结构强度考虑以下两种载荷工况：（1）10%燃料物品下的载荷，同时在甲板上的起重机起吊3t的泥沙载荷；（2）全部燃料物品下的载荷，同时在甲板上的起重机起吊3t的泥沙载荷。

抓斗式挖泥船挖泥测深及控制系统摘要：本文针对现使用的抓斗式挖泥船普遍存在的问题，研究分析了开发挖泥船挖泥测深及其控制系统，介绍了系统工艺原理和开发步骤，以供从业人员互相学习进步。

关键词：抓斗式；挖泥船；挖泥测深；控制系统一、抓斗式挖泥船普遍存在问题分析抓斗式挖泥船的超深、超宽控制对工程各方的效益影响日益凸显。

随着GPS 定位系统的引进，挖泥超宽现象已得到有效控制，而船舶施工时水中状况复杂，现有水砣、单波束、多波束测深仪不能实时提供准确有效的数据，使得超深现象难以得到精准控制。

根据经验，通常超深30~5Ocm；不但增加施工成本，有时也满足不了业主对超深控制的要求。

中交第一航务工程局第二工程有限公司“交抓111”船，以下简称交抓111；是1987年从日本购买的8m3抓斗式挖泥船，挖泥深度计精度较低，难以满足对挖泥超深控制的要求。

采用在抓斗提升索上做标记的方法控制挖泥深度，这种方法过于繁琐、精度低，并且容易造成操作人员视力疲劳。

另一方面，交抓111的硬件和程序针对某船专门设计，不通用，长期服役，一旦损坏很难修复。

为此在交抓111上开发挖泥测深及控制系统，安装挖泥深度计(以下简称深度计)和抓斗开口度计(以下简称开口度计)。

通过计量抓斗提升索长度实时测量和显示挖泥深度，以及通过计量抓斗提升索和开闭索的长度差值，对抓斗的开口度进行计算和显示。

其中抓斗开口度显示为系统附加功能，目的是使操作人员能够直观掌握抓斗在水下的开合程度，提高操作速度和效率。

该系统特点是深度自动控制，将深度计与挖泥机支持卷筒、开闭卷筒的离合、刹车控制系统连接起来，在深度计上输入1个预设深度后，抓斗在达到该深度时可自动停止并自动进行挖掘，加强操作人员对挖泥超深的掌控。

交抓111抓斗提升、开闭系统见图1：系统开发预定目标和要求如下：1)超深控制需要实现测量准确、安装简便以及实时准确反应的功能。

将高程误差控制在10cm之内，可清晰准确地观察，做到实时观测，抗干扰性强，适应多种环境因素。

分体式挖泥船结构设计探讨作者：黄丽来源：《珠江水运》2017年第08期摘要：在船舶的使用中，会出现很多制约方面的问题。

本船舶的形式超出规范要求，文章将在满足船舶使用环境的情况下，船舶设计中遇到的问题及计算方法作一简要介绍，以便对其他类似的船舶设计有所帮助。

关键词：挖泥船结构强度图纸设计随着珠江经济带的开发，西江流域的河流、库区急需一批挖泥船进行河道疏浚。

但部分流域水库由于船闸航道条件限制，主尺度大一些的挖泥船仅从水路到达不了施工现场，船东提出设计主体的挖泥船，通过陆路运输等方式，到达现场后再组装合并后施工。

根据船东要求，需设计一艘B级航区，主船体由四个等分片体的挖泥船，主尺度为：总长28米、型宽9米、型深2米，（每个片体14m×4.5m×2m），由四个片体以及甲板室挖泥机定位桩组合而成，如图1，图2。

由于该船的结构型式超出了《钢质内河船舶建造规范》（2016）的要求，其总纵强度、局部强度均有较大的改变，四个片体如何有效连接，并保证其强度、刚度满足使用要求，成为设计的关键。

经与武汉河规所以及审图部门沟通，采取直接计算法的方式，对其结构强度进行校核。

1.计算依据本次设计的分体式挖泥船航行于珠江水系B级航区的非自行挖泥船，为Ⅲ类工程船。

船舶结构按照《钢质内河船舶建造规范》（2016），船舶作业部分主要是由放置于尾部主甲板#0—#10凹槽的挖泥机完成水下挖泥作业。

依据《钢质内河船舶建造规范》（2016）10.1.2.2节要求：挖泥船、起重船的船体可采用符合以下规定的组合式浮箱结构，各箱体结构应以组装完整后的状态进行结构强度计算。

依据《钢质内河船舶建造规范》（2016）10.2.4节要求：单杆重量大于15t的Ⅲ类工程船和船长大于等于40m的Ⅰ、Ⅱ类工程船除应满足本节10.2.2.1/10.2.3.1的要求外，尚应按本篇2.2.4/2.2.5进行规定进行下述工况的总纵弯曲强度、局部强度和屈曲强度的校核。

抓斗卸船机结构优化分析抓斗卸船机是港口机械的重要设备之一，速度快，效率高，整个码头的整体运行效率因为抓斗卸船机有着很大的提高，随着经济的快速进步，海陆运输已经在运输行业扮演着越来越重要的角色。

所以每个港口的码头尽可能大的船型，为提高整个系统的运行效率，所以选取高效、可靠的抓斗卸船机。

当前，大型抓斗卸船机越来越多，它的安全平稳运行直接影响到公司效率，对整体结构设计也有了更高的要求。

文章对抓斗卸船机从抓斗结构、抓斗支承下铰点结构、梁结构、支撑结构方面进行优化，使抓斗卸船机的效率更高。

标签：抓斗卸船机；结构优化；分析引言抓斗卸船机是运输系统的主要设备之一，主要应用在各类码头场所。

同连续卸船机比较，抓斗卸船机虽然环境污染相对严重、整机质量大以及效率相对比较低，但是它的运营成本相对较低、物料和船舶的适应性好、船舶颠簸对其影响较小。

越来越多的散货船舶日趋大型化，抓斗周期要求越来越严格精确，对卸船机的性能、结构提出了更高的要求。

1 抓斗卸船机的基本构成及其工作原理抓斗卸船机是由前后大梁、前后门架、前后水平桁架、前后拉杆、小门架、斜撑杆、侧桁架、机台、料斗及支架等金属结构以及起升、开闭、小车运行机构（三者合而为一，简称为四卷筒机构）、变幅机构、大车运行机构等机构以及抓斗和料斗接料系统、水喷雾防尘系统、电气系统等系统和移动式司机室、检修设施以及防爬器、锚定、系缆、保险钩、限位装置等安全辅助设施等部件组成。

抓斗卸船机的工作原理为利用钢丝绳的闭合运动，采用四绳双颚板抓斗，开启钢丝绳，从船舱中挖掘物料后，闭合钢丝绳，提起后跟随小车前进，再开启钢丝绳，松开抓斗，把物料卸载到安装在门架上的料斗里，由此完成抓斗卸船机的工作，而后物料通过料斗下部的给料系统，被送到港口码头上面的皮带输送机上。

2 抓斗结构优化目前一些港口，抓斗卸船机的抓斗到现在还使用长撑杆抓斗，其设计时的撑杆材料为实心圆钢，滑轮中心采用滑动轴承进行滚动，闭合绳采用钢质链条，自重大，同时钢质结构的强度和刚度难以满足抓斗卸船机长期、高负荷作业需要。

船用吊机液压制动系统分析与优化设计【摘要】船用吊机是海上工程船舶、石油钻采平台、浮式生产储油轮等设施的关键设备。

随着我们国家海洋资源开采行业和海运行业的发展，船用吊机在恶劣海况下依然能保持良好的使用性能及安全性能，显得尤为重要。

液压系统是吊机的核心部分，因而设计出可靠性强的制动系统，对保证吊装作业和生产安全有至关重要的作用。

本文从某型号40T船用吊机的“滑钩”现象入手，对其刹车系统进行全面的分析及改进，从中可以深刻了解船用吊机的液压制动系统，并提出了新的方法和优化思路。

【关键词】吊机；滑钩；制动系统；优化设计0 引言影响液压系统稳定性的因素有很多，包括使用工况、油压、油温及液压油的清洁度等。

液压系统工作时，其压力、容积损失以及机械损失等，构成液压系统主要的能量损失，这些能量损失都会转化为热能使设备和液压油温度升高。

高温会严重影响整个液压系统的密封、寿命和传动效率，造成各执行元件出现动作迟缓、无力等现象，甚至产生更为严重的后果。

船用吊机的使用环境极其恶劣，空气中的湿度、盐分都高于陆地气候，对液压设备及零部件都是一种考验。

当液压零部件出现故障的时候，刹车系统成了海洋吊机的最后一道保障，如何保障刹车系统的安全可靠，本文在原有的液压设计基础上，提出了新的方法和思路。

1 吊机“滑钩”故障案例某型船用吊机，设计主钩最大工作载荷38T，副钩最大工作载荷8T，最大工作半径38m。

根据现场吊机使用记录，吊机的日平均使用时间长达16小时，液压部件长时间处于高温状态。

据现场反映，在吊机操作处于切换副钩及回转绞车的时刻，副钩钢丝绳绞车出现了不同程度的“滑钩”现象，即指当操作绞车停止上升行程时，刹车系统不能及时制动，绞车钢丝绳在负载作用下被拖动溜滑现象。

情况严重时出现刹车失灵，导致被吊重物高空坠落。

此情况属于极其严重的安全隐患，必须彻底解决和修复。

2 吊机制动系统原理分析2.1 制动液压原理分析液压原理如图1所示。

泵送高压油从AWA1和AWB1形成回路，主油路依靠平衡阀A02调节压力平衡，驱动双侧液压马达A01进行回转运动，梭阀HSV 从主油路上选择压力较高的压力油进入液控换向阀HDV接口1，驱动阀芯动作，刹车油路ABR的压力油经过液控换向阀后，打开刹车，绞车开始回转。

1—液压泵；2—滤油器；3—中央回转接头；4、9、13、18—多路阀组；5、8、15—平衡阀；6—吊臂液压缸；7—变幅液压缸；10—安全阀；11--油箱；12—回转液压马达；14—顺序阀；16—制动器液压缸；17—起升液压马达；液压回路工作原理根据液压静力压桩机起重机的作业要求，液压系统应完成下述工作：吊臂的变幅、伸缩，吊钩重物的升降，回转平台的回转。

多路阀中的四联换向阀组成串联油路，变幅、伸缩、回转和起升各工作机构可任意组合同时动作，从而可提高工作效率。

1.吊臂变幅、伸缩吊臂变幅、伸缩是由变幅和伸缩工作回路实现。

当这些机构均不工作即当所有换向阀都在中位时，泵输出的油液经多路阀后又流回油箱，使液压泵卸荷。

（1）操纵换向阀9处于左位，这时油液流动路线是：进油路：泵l—滤油器2一中心回转接头3—换向阀4中位—换向阀9左位—平衡阀8—变幅液压缸7大腔。

回油路：变幅液压缸7小腔—换向阀9左位—换向阀13、18中位—中心回转接头3—油箱。

此时，变幅液压缸活塞伸出，使吊臂的倾角增大。

当换向阀9处于右位时活塞缩回，吊臂的倾角减小。

实际中按照作业要求使倾角增大或减小，实现吊臂变幅。

（2）操纵换向阀4处于左位，液压泵1的来油进入吊臂伸缩液压缸6的大腔，使吊臂伸出；换向阀4处于右位，则使吊臂缩回。

从而实现吊臂的伸缩。

吊臂变幅和伸缩机构都受到重力载荷的作用。

为防止吊臂在重力载荷作用下自由下降，在吊臂变幅和伸缩回路中分别设置了平衡阀5、8，以保持吊臂倾角平稳减小和吊臂平稳缩回。

同时平衡阀又能起到锁紧作用，单向锁紧液压缸，将吊臂可靠地支承住。

2.吊重的升降吊重的升降由起升工作回路实现。

当起升吊重时，操纵换向阀18处于左位。

泵来油经换向阀18左位、平衡阀15进入起升马达17，同时液压油经过单向节流阀14进入制动液压缸小腔，制动松开，起升马达得以回转。

而回油经换向阀18左位和中心回转接头3流回油箱。

于是起升马达带动卷筒回转使吊重上升。

抓斗式挖泥船工作原理
抓斗式挖泥船是一种常见的水上工程机械，通常用于在河流、
港口和海洋等水域进行挖泥、清淤和疏浚作业。

其工作原理如下：
1. 抓斗结构，抓斗式挖泥船主要由船体、抓斗、卸泥装置和动
力系统等组成。

抓斗通常由两个或多个可开合的铲斗组成，可以通
过液压系统控制开合动作。

2. 挖泥作业，当抓斗式挖泥船到达工作地点，液压系统驱动抓
斗打开，铲斗沉入水底或泥沙中，然后通过液压系统控制抓斗闭合，将泥沙挖取并吊起。

3. 卸泥作业，当抓斗充满泥沙后，液压系统将抓斗提升至船体
上方，然后打开抓斗，释放泥沙到卸泥装置中。

卸泥装置可以是泵
或输送带等设备，将泥沙卸载到岸上或指定地点。

4. 动力系统，抓斗式挖泥船通常配备柴油机或电动机作为动力源，驱动液压系统和船体的移动，保证挖泥和卸泥作业的顺利进行。

总的来说，抓斗式挖泥船通过抓取、提升和卸载泥沙的循环作
业，实现了在水域进行挖泥、清淤和疏浚作业的功能。

这种工作原理使其成为水利工程和港口建设中不可或缺的重要设备。

浅析液压抓斗式挖泥船施工方法摘要:本文对液压抓斗式挖泥船在水利工程中的应用进行了详细的分析，主要阐述了液压抓斗式挖泥船生产技术指标、施工方法，从实用的角度介绍了在水利工程施工中，河道疏浚工程特殊工况条件下施工的优越性和先进性。

关键词:液压抓斗式、挖泥船、施工方法一、概述随着社会的进步和航运事业发展要求，航道通航改善要求越来越高，疏浚工程量不断增加(单个枯水期20000-30000立方米)，对大型、高效率的疏浚设备需求也越来越大，机械及机械—液压式挖泥船明显跟不上疏浚工程的要求，挖泥船要完成了一些大的疏浚工程，就必须从船体和设备的配置上进行相应的改造、改进，改进原设备工作效率低，设备故障及能耗大，配备传统的泥驳完成一个工作周期长，设备、人员配合要求多且工种涉及面大，原来工程船工作中要求八爪鱼般抛左右前后几把锚，纵横交错的锚缆对交通通航不利，经过改造，阻碍航运发展的情况得到改善，同时也减少造成事故的发生；九十年代发展起来的液压反铲式挖泥船在长时间的实践中经过不断总结改进，目前已经发展成为应用最多、范围广泛的施工挖泥船；液压挖泥船从最初的液压抓斗到利用反铲进行直接工作，其性能也发生了较大的变化：首先，第一代液压抓斗挖泥船是利用锚缆定位的，泥驳也沿用非自航泥驳配合施工，其疏浚中抓斗摆动范围大；工作辅助时间长；其次，定位、移位人为因素大，开工、转移费时费力；第三是适应水位变化性能差等。

挖泥船在现代疏浚工程中是用来清挖水道、港口、湖泊等水域淤泥的工具，在港口、航道炸礁工程中负责配合炸礁船清碴、泥的任务，在现代疏浚工程中，挖泥船除了进行航道、港口和水利疏浚以外还广泛应用在电站建设、桥梁基础、水利堤防建设、市政、过江管道建设、沙石生产等建设领域方而，并在各领域建设中发挥了重要的广泛积极的作用，因此挖泥船的选型和工作装置的配备及造型建造发展显得非常重要。

[1]二、生产技术指标液压抓斗式挖泥船的生产技术指标主要指是抓斗斗容和施工生产效率、其中，斗容是指抓斗的除水容量，具体根据施工机械型号而定，目前正常内河施工液压抓斗式挖泥船斗容为1.0m3，施工生产效率是衡量挖泥船施工生产能力的一项重要指标，具体可通过下式计算:W=K1·K2.V.N/K3；W：挖泥船生产效率，单位：m3/h ；K1：充泥系数，即斗内实际装上体积与抓斗容积之比，根据上质类别确定，一般取1.0~1.5；K2：折损系数，即受水流、操作方法的影响，水下开挖至装上上船过程中散落损失，根据上质类别，一般取0.8~1.0；V：抓斗容积，单位m3；N：每小时挖泥斗数；K3：搅松系数，即土壤经搅松后体积与原状上之比，一般取1.25。

宁波大学答题纸（2016—2017学年第一学期）课号：1633008 课程名称：海洋工程基础改卷教师：朱克强学号：1611084946 姓名：陆佳伟得分：绞吸式液压挖泥船的液压工作系统的设计The design of hydraulic system of hydraulic cutter suction dredger.摘要液压挖泥船广泛应用于港口基建工程、水利疏浚等施工领域。

一般可以分为开底自载耙吸式挖泥船，侧抛式挖泥船和绞吸式挖泥船。

在这里我们主要讲解挖泥船的液压工作系统所以以常见的绞吸式挖泥船为例。

绞刀机构作为绞吸式挖泥船的最主要工作机构，其传动与控制主要借助液压技术，因此液压系统性能的优劣直接影响到绞吸式挖泥船的工作性能。

本课题是用来设计适应于绞吸式挖泥船绞刀机构的液压系统，以便于提高其工作效率。

本论文主要研究的几个方面：（1）绞刀机构液压系统方案选择和其工作原理。

（2）绞刀液压系统设计。

关键词：绞吸式液压挖泥船，液压系统方案，液压系统设计。

AbstractHydraulic dredger is widely used in engineering, water conservancy dredging port infrastructure construction fields.General can be divided into self-contained open bottom suction dredger, side polished dredger and cutter suction dredger.The hydraulic system here we mainly explain the dredger so common dredger as an example.As the main body of work mechanism of reamer cutter suction dredger, its transmission and control by means of hydraulic technology, the hydraulic system performance directly affects the work performance of cutter suction dredger.This topic is to design the hydraulic system for cutter suction dredger mechanism, in order to improve the work efficiency.Several aspects of the main research of this paper:(1)selection of hydraulic system mechanism and its working principle.(2)the design of the hydraulic system.Keywords: hydraulic dredger, hydraulic system, hydraulic system design.第一章：绪论1.1选题的目的和意义我国拥有辽阔的海域和众多的江河湖泊，航道疏浚、环保疏浚和水利疏浚有着很大的市场。

超大型桩定位式抓斗挖泥船结构强度研究报告超大型桩定位式抓斗挖泥船是一种海洋施工用船，主要用于河口、港口等淤泥深埋区域的挖掘和疏浚。

为了保障该类船的使用安全和寿命，需要对其结构强度进行研究。

一、结构组成超大型桩定位式抓斗挖泥船主要由船体、抓斗、定位式桩、动力系统等组成。

其中，船体是船舶结构的基础，采用钢结构，抗弯、抗扭性能要求高；抓斗主要包括真空泵、宽板、撑杆、吊杆等，是挖泥作业的工作机构；定位式桩是为了保证抓斗稳定而设立，通常采用方形钢管；动力系统包括发动机、推进器、控制系统等，可以提供船舶行驶、作业和转向等需要的功率和控制。

二、结构强度超大型桩定位式抓斗挖泥船结构强度的研究主要包括振动特性、疲劳寿命、稳定性等方面。

在强度设计中，需要考虑以下因素：1、荷载分析：船舶可能受到海浪、重物、挖泥作业等多种荷载的作用。

需要通过荷载分析计算荷载的大小和方向，进行合理的结构设计。

2、应力分析：船舶结构部件受荷载作用时，产生内力和应力。

需要对结构受力状况进行分析，计算应力的强度和分布，确定结构部件的尺寸和材料。

3、振动特性：船舶在水中行驶或作业时会出现船体振动。

需要对船体的振动特性进行研究和分析，以确保船舶的稳定性和工作效率。

4、疲劳寿命：船舶在长时间使用过程中，结构部件会产生疲劳破坏，需要通过疲劳试验和数值模拟预测船舶的疲劳寿命。

5、稳定性：船舶的稳定性是决定其安全性和航行性能的关键之一，需要进行静稳力学、动稳力学等方面的计算、分析和试验研究。

三、结论超大型桩定位式抓斗挖泥船结构强度研究表明，该类船舶结构的设计和制造需要充分考虑多种因素的作用，并进行综合性分析和判断。

在结构强度评估和优化设计方面，需要充分运用数字化技术和仿真试验手段，提高研究的准确性和实用性。

未来，需要进一步加强船舶结构强度研究和技术创新，提高超大型桩定位式抓斗挖泥船的安全性、效率和可靠性。

由于未给出具体的相关数据，以下列出一些常见的与超大型桩定位式抓斗挖泥船结构强度研究相关的数据指标，并进行简单的分析。

抓斗式挖泥船施工方法斗式挖泥船是一种专门用于挖掘和运输泥沙的船只。

它主要利用船舶上安装的特殊设备，如斗轮、挖斗等，进行挖泥作业。

斗式挖泥船的施工方法包括以下几个方面：1.安装挖斗系统：斗式挖泥船的核心设备是挖斗系统。

斗式挖泥船上通常会安装一个或多个挖斗，它们可以根据需要进行调整和操作。

在施工之前，需要确保挖斗系统的正常操作。

这包括确保系统内的液压和电气元件都正常工作，并进行必要的维护和保养。

2.进行勘测和测量：在斗式挖泥船进行挖泥施工前，需要进行相关的勘测和测量工作。

这包括确定需要挖掘的区域、测量水深和沉积物的厚度等。

这些数据将对斗式挖泥船的挖泥作业起着关键的指导作用。

3.船舶定位：在进行斗式挖泥船施工前，需要对船舶进行准确定位。

这可以通过全球定位系统（GPS）等现代技术来实现。

船舶的准确定位将确保挖泥作业的精确性和效率。

4.挖泥作业：斗式挖泥船的主要任务是进行挖泥作业。

具体的挖泥作业包括将挖斗放入水中，然后通过挖斗的动作将底部的沉积物抬至水面并装入船舱。

在进行挖泥作业时，需要根据勘测和测量的数据来确定挖斗的位置和操作方式，以确保挖泥作业的准确性和高效性。

5.船舶卸载：当斗式挖泥船装满沉积物后，需要将沉积物卸载到目的地。

这可以通过打开船舱的底部自由卸载来实现。

同时，也可以使用泵或管道将沉积物输送到目的地。

6.定期维护和保养：为了保持斗式挖泥船的正常运行和延长其使用寿命，需要定期进行维护和保养。

这包括检查和更换船舶上的设备、清洁船舶表面以及进行必要的涂漆和防腐处理。

同时，也需要对船舶的机械和电气设备进行检修和保养。

总之，斗式挖泥船的施工方法主要包括安装挖斗系统、进行勘测和测量、船舶定位、挖泥作业、船舶卸载以及定期维护和保养等环节。

只有在合理组织和操作的情况下，斗式挖泥船才能有效地完成挖泥作业，提高施工效率。