M450绞吸式挖泥船绞刀设计分析

绞吸式挖泥船疏浚仪器配置
绞吸式挖泥船主要疏浚仪表有：压力表（真空表），浓度计，流量计，产量计，铰刀位置指示仪等。

1.电磁流量计
电磁流量计是利用法拉第地磁感应定律来测定关内平均流速的一种流量计。

电磁流量计由发信器和转换器组成。

2.浓度计
浓度计的种类很多，有r射线浓度计，超声波浓度，差压式浓度计等。

目前，疏浚工程船舶主要使用r射线浓度计。

r射线浓度计是利用放射性同位素来检测泥浆浓度的。

当所使用的r射线的能量一定时，r射线在穿过你观众泥浆层后，其本身强度按指数规律而衰退。

3.产量计
在绞吸式挖泥船上装配的产量计通常是由电磁流量计，R射线浓度计及土方计算机等组成，将测得的泥浆流速和浓度的信号输入到计算机进行计算，产量可以自动记录，打印。

4.铰刀位置指示仪
铰刀位置指示仪式根据铰刀桥架角度传感器，船舶吃水传感器，潮位遥报仪，GPS定位系统等提供的数据信号经计算机系统处理后，实时显示铰刀位置挖泥断面及平面位置，并具有自动记录存储，打印等功能。

对绞吸式挖泥船的定额分析对绞吸式挖泥船的定额分析引言：挖泥船是一种用于清理河道、港口和沿海地区的重要工程设备，其作用是通过吸泥管将淤泥从水底吸上来，然后将其排出到指定地点，从而实现水域的疏浚和清淤。

本文将对一种常见的挖泥船——绞吸式挖泥船进行定额分析，以帮助我们更好地理解和评估其工作效率和经济效益。

一、绞吸式挖泥船的结构和工作原理绞吸式挖泥船主要由船体、动力系统、吸泥管和排泥系统组成。

船体负责承载和平衡船上的各个设备，动力系统提供动力源，吸泥管负责将淤泥吸到船上，排泥系统则将淤泥有效地排出。

绞吸式挖泥船的工作原理类似于家用吸尘器。

首先，船体靠近需要疏浚的水域，将吸泥管下放到水底。

然后，通过启动动力系统，吸泥管的末端产生强烈的负压，将水底的淤泥吸入管内。

最后，淤泥通过排泥系统排出船体。

二、绞吸式挖泥船的定额分析1. 清淤能力绞吸式挖泥船的清淤能力是评估其工作效率的重要指标之一。

它包括清淤速率和每次清淤的盈深。

清淤速率是指单位时间内清淤的体积，通常以立方米/小时来衡量。

每次清淤的盈深则是指每次从水底吸泥时，吸泥管下降的深度，通常以米为单位。

考虑到清淤水域的不同以及各种因素的影响，绞吸式挖泥船的定额应根据具体情况进行调整。

2. 能耗评估挖泥船的能耗水平直接影响其经济效益。

绞吸式挖泥船的能耗主要包括动力系统的能耗、吸泥管的能耗以及排泥系统的能耗。

动力系统的能耗与船舶引擎的功率以及操作条件有关。

吸泥管的能耗则与管道长度、直径以及吸泥过程中形成的负压有关。

排泥系统的能耗则与排泥设备的类型和效率有关。

通过综合评估和优化，可以实现挖泥船的能耗降低，提高其经济效益。

三、绞吸式挖泥船的发展趋势1. 自动化技术的应用随着科技的不断发展，自动化技术在挖泥船领域的应用越来越广泛。

例如，自动导航系统可以提高挖泥船的精准度和安全性，自动控制系统可以实现设备的智能化操作，自动调节系统可以对吸泥管的负压进行优化，提高清淤效率。

2. 先进的材料和结构设计挖泥船的结构设计对其工作效率和经济效益有着重要的影响。

绞吸式挖泥船的工作原理利用装在绞刀架前端绞刀将水底泥石绞碎，形成泥水混合物（泥浆）后，通过离心式泥泵将水底泥浆从绞刀架前端吸泥头处吸入，经船内吸管、泥泵、排泥管（船内部分和船外部分）排至卸泥地点，从而完成挖泥作业。

1．绞吸式挖泥船的基本结构和工作原理1.1 基本结构和工作原理绞吸式挖泥船多为非自航式，采用定位桩和锚缆定位及位移，从而形成挖掘轨迹。

绞吸式挖泥船的特点是挖——运——卸可以一次性完成，能够连续不断的进行工作，效率高经济性好，它适用于各种形式的土质。

对于开河筑港、填土造陆、开挖码头与船坞、浚深航道、抽水抗旱、吹填堤坝等任务均能胜任。

因此，它是现代挖掘船的主力之一。

非自航绞吸式挖泥船船体一般呈长方形，艏部有一短短的开槽，槽内安装有绞刀架。

大部分绞吸式挖泥船以柴油机为原动力，通过离合器、安全联轴节直接（或经减速机构）驱动泥泵。

大型船上也有用柴油机驱动发电机，然后利用电动机再驱动泥泵，或采用蒸汽（或燃气）轮机通过离合器、安全联轴节驱动泥泵。

主机和泥泵可以同时布置在同一机舱内，一些大型船上也有将泥泵单独放在一个水密泵舱内，以防止一旦吸入爆炸物时，造成过大的损失。

绞吸式挖泥船的其他工作设备如绞刀、定位桩、绞车等，可以用电力或液压驱动。

在小型船上也可由主柴油机通过机械传动装置来直接传动。

目前疏浚行业广泛采用绞吸式挖泥船，是因为它具有以下优点：一、对土质适应性强。

绞吸式挖泥船几乎对所有土质都可以施工。

例如松软流动的淤泥，略有缝隙就会漏掉的粉砂，附着力很强的粘土，坚硬的石质土，绞吸式挖泥船都可以对其进行绞吸作业。

二、施工质量优良。

绞吸式挖泥船施工后的漕底比其他形式挖泥船施工后平整，一般不易产生漏挖或超挖。

必要时可以排泥上岸，而且当排泥距离不远，对扬程要求不高时，不必增加其它辅助设备。

三、挖泥时间利用率高。

在正常施工情况下，绞吸船停车辅助作业的时间比较少。

近代绞吸式挖泥船都装有移锚杆，可以不停车移锚，时间利用率就更高了。

大型绞吸式挖泥船绞刀轴校中与振动计算分析研究的开题报告一、研究背景及意义大型绞吸式挖泥船是一种专业的水下工程船舶，通常用于深水区、浅水区和内陆河口等挖泥作业。

挖泥船的关键部件是绞刀，它通过良好的旋转和吸附作用将海底泥沙聚集起来，以清理海底障碍物、深挖淤泥和沉积在航道上的泥沙。

然而，由于挖泥船频繁的作业和长时间的使用，挖泥船的绞刀轴存在着一些问题，如绞刀轴的偏心度和振动等，会导致绞刀的不稳定运行，降低船舶的工作效率、增加能源消耗，同时也会对绞刀轴的使用寿命造成不良的影响。

因此，开展大型绞吸式挖泥船绞刀轴校中与振动的计算分析研究，对于提高挖泥船的作业效率、降低运营成本和扩大其服务范围都有着重要的实际意义。

二、研究内容及方法本研究主要针对大型绞吸式挖泥船绞刀轴存在的偏心度和振动问题展开深入的研究分析。

具体的研究内容包括：1. 绞刀轴的校中分析。

校中意味着绞刀的轴心与船舶的引导孔中心一致，可通过制定适当的方案，调整绞刀轴的位置，改善绞刀轴与引导孔之间的对中情况。

2. 绞刀轴振动的分析。

在航行过程中，由于各种因素所致，绞刀轴容易产生振动，对船舶的正常运行和绞刀轴的安全使用带来风险。

因此，通过振动计算和分析，确定绞刀轴的振动频率和振幅等参数，为后续的振动控制措施提供依据。

本研究采用理论分析和数值模拟相结合的方法，以大型绞吸式挖泥船绞刀轴为研究对象，通过建立数学模型和计算分析等手段，深入探究绞刀轴的校中和振动问题，并提出相应的技术控制措施。

三、预期成果及意义本研究旨在探究大型绞吸式挖泥船绞刀轴的校中和振动问题，通过数值模拟和理论分析的方法，实现挖泥船绞刀轴的优化设计和技术改进。

具体预期成果如下：1. 提供一种可行的绞刀轴校中方案。

通过校中分析和设计，确定合理的绞刀轴位置和方向，实现绞刀轴与引导孔的对中，保证船舶的正常运行。

2. 确定绞刀轴振动的特征参数。

通过振动分析和计算，确定绞刀轴的振动频率、振幅和共振状态等参数，为后续的振动控制提供依据。

绞吸式挖泥船长排距坚硬土质工况下施工技术研究作者：王军伟来源：《珠江水运》2017年第07期摘要：在国内外沿海城市大规模的填海造陆的形势下，绞吸式挖泥船在疏浚回填陆域形成工程施工中发挥着中坚作用。

结合达曼纳西姆疏浚回填工程，对绞吸式挖泥船在长排距下挖吹密实砂土和稍强岩石工程中的施工管理进行分析和探讨，为此工况条件下施工积累经验和类似工程提供参考。

关键词：长排距坚硬土质排泥管线绞刀1.概况绞吸式挖泥船做为水力式挖泥船是目前世界上使用非常广泛的挖泥船。

绞吸式挖泥船工作原理是采用装在绞刀桥梁前端的破土装置——绞刀，将水底泥沙绞松，同时利用装置在桥梁或甲板上的泥泵运转产生真空和离心力作用，通过绞刀臂之间的缝隙及吸泥管吸进泥浆，通过绞吸船甲板排泥管线连接水上浮管和陆地管线将泥浆输送至吹填区形成陆域。

绞吸式挖泥船施工特点是能够将挖掘、吸输、排出泥浆等疏浚回填工序一次完成，能够在施工中连续作业。

达曼纳西姆工程地理位置位于沙特东部波斯湾海域，靠近达曼港，在达曼市区的边缘，该工程为私人企业投资项目，分为两期，一期要求吹填方量约为1800万m3，吹填面积730万m2；二期要求吹填方量约为2200万m3，是沙特阿拉伯王国大型陆域形成工程，吹填形成的陆域用作房地产开发。

本文主要就上述工程中绞刀功率为750kw的IHC 7025型绞吸式挖泥船和绞刀功率为1100kw的IHC 8527型绞吸式挖泥船结合达曼纳西姆疏浚吹填工程分析和探讨在长排距（约6500m）挖吹密实砂土和稍强岩石工程时施工管理中出现的一些技术难点和解决措施。

2.船舶施工管理2.1绞吸式挖泥船施工工艺绞吸式挖泥船在超长排距下挖吹中粗砂和较强岩石土质时，必须密切监控吹填泥浆浓度和流速，防止管线内泥沙沉积造成堵管。

当管线内的泥浆流速低于临界流速时，极易产生管线堵管，此时可采取稍微抬起挖泥桥梁或降低横移摆动速度，减小泥沙吸输量降低管线泥浆浓度，以加快泥浆流速使其超过临界流速的工作范围。

一、工程概况本工程的水下清淤工程采用200m3绞吸式挖泥船进行挖泥，挖泥量为406901立方米。

清淤疏浚时，为保证开挖边坡稳定，挖深的边坡按设计要求控制。

二、工艺流程工艺流程图三、排泥管线的布设本工程排泥管由河道清淤区到排泥场区，输泥管线长初步估算最长约25km（具体根据现场实际情况量测确定）。

根据排泥需要拟采用在陆上设置1 级泵压接力输送；输泥管为优质钢管，钢管直径450mm，壁厚8 mm，耐压1.0MPa 以上。

排泥管线是挖泥船输送砂泥浆到吹填区内的管道线路，主要包括：陆上管线(包括管架线)、水上管线(即浮管)二种，主要以浮管为主。

1、陆上吹泥管线(岸管)的设置吹泥管线的平面布置根据挖泥船的总扬程、围堰的面积、形状、吹泥距离、吹填高程、潮位变化等方面的情况，加以综合考虑，来选定吹泥管线的位置。

陆上部分采用岸管明敷。

陆上岸管采用钢管，规格为φ450mm×40～45m。

岸管间距200m 左右。

管线布设尽量避免穿越障碍物，但要尽量避免管道形成过急弯曲。

对跨越围埝的排泥管段，要选用较新的弯道与管件、并保证接头紧固严密、无漏水、漏泥现象、水陆接头入口处避免浮管出现死弯、水陆接头入口角应大于45度，减少排泥阻力；。

陆上布管线在进入吹填区内的布设。

要考虑工程竣工后，应符合设计要求的高程与平整度。

管线的布设高程，除考虑吹填设计高程外，还应考虑沉降量(包括排泥场内地基沉降时及吹填土本身的固结沉降量)及吹填超高量等因素；为使吹填区获得较好的平整度，除干线管道外还要布设支线。

管线的布设，主要是考虑管线的间距，即管口的间距，而管口间距的大、小是与绞吸船的泥泵马力、吹填区地形及吹填土质等因素有关。

弃土场围堰与吹砂管口的距离随土质、围埝结构、高度不同而有差别，以不使水流冲刷弃土场围堰为原则，通常多保持在15～20 m的范围。

排泥管线布设线路为：施工区→沿金清大港至K16+600附近处→转入老湾河一转至廿四弓河—转入五湾河至5#船闸→转入雨伞浦至三洞闸-沿二线塘→转至团结塘与五塘交界处一至东海塘北片围垦区，线路全长约25km，具体可结合现场情况调整。

绞吸式挖泥船绞刀臂轮廓线和刀齿安装角的
确定方法
绞吸式挖泥船是一种具有良好挖掘效率和适用范围的水上工程机械，广泛应用于河道、港口、海岸等领域。

其中，绞刀臂作为挖掘设备的核心部件，其轮廓线和刀齿安装角的确定非常重要。

本文将介绍绞吸式挖泥船绞刀臂轮廓线和刀齿安装角的确定方法。

1. 绞刀臂轮廓线的确定方法：
（1）根据挖泥船设计要求，确定绞刀臂的长度和形状。

（2）根据绞刀臂的长度和形状设计刀齿的数量和排布。

（3）确定刀齿的位置和角度。

（4）根据刀齿的位置和角度，确定绞刀臂轮廓线的形状和大小。

（5）根据绞刀臂轮廓线的形状和大小，制作绞刀臂。

2. 刀齿安装角的确定方法：
（1）根据挖泥船设计要求，确定刀齿的尺寸和形状。

（2）根据刀齿的尺寸和形状，确定刀齿的安装角度。

（3）根据刀齿的安装角度，确定刀齿的位置。

（4）根据刀齿的位置，确定绞刀臂的轮廓线。

（5）根据绞刀臂轮廓线制作绞刀臂。

通过以上方法，可以确定绞吸式挖泥船绞刀臂轮廓线和刀齿安装角的设计参数，确保挖泥船能够高效、稳定地进行挖掘作业。

同时，在制作绞刀臂时，需要保证其强度和韧性，确保在复杂工作环境下保持良好的挖掘效率和性能。

基于SolidWorks与ANSYS的挖泥船绞刀有限元分析摘要：本文根据挖泥船绞刀结构特点，在SolidWorks环境下生成绞刀三维模型，同时探讨了从二维图片到三维实体的灵活建模方法，并将模型数据与ANSYS成功联接，根据绞刀水下切削实际工况对其进行有限元分析，实现了CAD与CAE的结合，提高了绞刀设计开发的效率。

绞吸式挖泥船广泛应用在河湖航道疏浚整治工程中，绞刀是绞吸式挖泥船关键部件之一，其切削性能的好坏对整船的产量有决定性的影响。

在国内，绞刀现代设计理论体系还没有形成，有些设计和制造还停留在模仿国外类似产品上。

绞刀3D建模及CAE分析是实现绞刀数字化设计、提高设计效率的重要一环。

为了对绞刀的切削性能进行实验研究，河海大学疏浚教育和研究中心通过SolidWorks软件生成三维实体造型，应用于仿真系统及后续CAE分析。

下面主要探讨如何在SolidWorks环境下，利用AutoCAD二维工程图及二维图片实现绞刀曲面三维建模的方法，并将模型数据导入ANSYS中，对其进行虚力应变分析，实现了CAD与CAE软件的结合，为绞刀的设计制造提供方便。

1 绞刀有限元模型的建立1.1 基于SolidWorks的三维实体造型绞刀的主体由大环、刀臂、切削元件、轮毂四部分组成。

刀臂安装上各种不同的切削刀刃（或刀齿）直接用于切削介质，轮毂直接与绞刀轴相连，起到传递力和力矩的作用，大环和轮毂把多个刀臂连为一个整体，实现切削过程的连续性、受力的平稳性。

绞刀建模的关键是刀臂轮廓空间曲线的确定。

1.1.1 坐标导入法：若已知内外轮廓线的精确坐标，选取轮廓线中具有代表性的若干点的坐标，做成SolidWorks可识别的txt 文本文档，按照要求导入三维软件即可生成相应空间曲线。

1.1.2 由AutoCAD图形文件生成三维模型SolidWorks三维模型的建立，是以草图为基础的，将AutoCAD二维图形文件直接输入，转化为SolidWorks 草图，从而建立三维实体模型。