专利名称：一种挖泥船用具有水力特性的绞刀的制作方法
技术领域：
本发明属于环保疏浚技术领域，特别是涉及一种挖泥船用具有水力特性的绞刀。
背景技术：
目前，在疏浚行业内，绞刀主要是用于水下泥土的开挖式，使用最普遍的是装有活络齿的闭式绞刀。由于现在远洋船舶吨位越来越大，吃水越来越深，所以挖泥船需要开挖的深度也就越来越深，开挖的土质越来越硬。为了适应硬质土的需求，绞刀形式由高变矮了， 原来顶部宽大，现在顶部狭小，刀臂变厚重了很多。同时绞刀刀臂的曲线逐渐完善，有利于泥浆进入绞刀内部。绞刀的轮毂连接在驱动轴上，驱动轴旋转带动绞刀轮毂旋转，在轮毂的带动下，刀臂绕中心线旋转，固定在刀臂上的刀齿切削水下泥土，破坏泥土内部结构，同时扰动泥土与水混合形成泥浆，这些泥浆在水下泵的抽吸作用下，由吸泥口进入吸泥管，在这个过程中有很大一部分泥浆没能进入吸泥口，而是从两刀臂的间隙中泄漏，形成残留。近些年由于对绞刀的研究越来越深入，绞刀刀臂的曲面形式不断的改进，使得绞刀具有一定卷吸周边流体进入绞刀内部的能力(类似与轴流泵)，但这种作用并不明显。
美国某专利提出了一种防止泄漏的方案，在绞刀大环侧面设置特定的铲板，用以引导被切削下来的泥沙到达吸泥口处。然而，由于这些铲板仅延伸有限高度，因此在泥沙进入吸泥口之前，还是会从刀臂间漏出。荷兰某专利也提出了一种防止绞吸式挖泥船泄漏的方案，该方案让吸泥口尽可能深入绞刀内部，提高吸入效果，以达到减少泄漏的目的。然而，该方案不能阻止两刀臂间的泄漏，尤其是由于绞刀旋转过程中产生的离心力作用。实践证实，在被切削下来的泥沙中有相当一部分残留在水底，形成残留层，当一个横摆过后，在不放桥架，不进台车的情况下原路反向摆回时，还有泥沙残留，尤其对土质比较硬的工程更是这样。现有技术造成成本加大，工程效率降低等问题。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的问题，提供了一种挖泥船用具有水力特性的绞刀。本发明目的是提供一种具有结构简单、便于实现、适应土质好、泥沙不易泄漏、施工效率高等特点的挖泥船用具有水力特性的绞刀。本发明的方案主要在刀臂和大环两个部分进行改进，刀臂内侧有凹陷，同时在刀臂内边缘处设置有弧形的沟槽，大环采取上部宽大，下部狭小，呈喇叭口状的腔体，这样沿水流方向过流面积逐渐减小，提高流速，相当于吸口前移，该发明结构简单，便于实现，但效果明显。本方案在刀臂内侧设计有凹陷的部分，同时在刀臂内边缘处设计有圆弧形的沟槽。当绞刀旋转工作时，安装在刀臂外边缘一侧的刀齿切削泥土，被疏松的泥土有的混合成泥浆，有的呈块状泥沙，进入绞刀内部，由于刀臂内边缘比外边缘更靠近中心线，泥浆和泥沙在刀臂的驱赶下延刀臂内侧向内边缘流动，泥浆和泥沙到达刀臂内边缘时，很大一部分就会在刀臂的间隙中泄露出去，但本发明当到达内边缘处，由于设计有圆弧状的沟槽，就会将泥浆和泥沙挡回，减少泄露，与此同时，沟槽在轴向方向上也有引导作用，最终在刀臂的驱赶下，将泥浆和泥沙输送到绞刀内部的靠近大环的地方，减少泄露。本发明挖泥船用具有水力特性的绞刀采用如下技术方案
一种挖泥船用具有水力特性的绞刀，包括刀臂、轮毂和大环，其特征是刀臂内侧有凹陷，大环有内环腔，刀臂内侧凹陷延伸连通大环环腔，起到泥浆向大环方向流动的导流的作用。本发明挖泥船用具有水力特性的绞刀还可以采用如下技术措施 所述的挖泥船用具有水力特性的绞刀，其特点是刀臂内边缘处有弧形沟槽。所述的挖泥船用具有水力特性的绞刀，其特点是大环内环腔结构为大环上部宽大，大环下部收窄呈喇叭口状的腔体结构，上部宽大的环腔承接在刀臂沟槽的末端。所述的挖泥船用具有水力特性的绞刀，其特点是刀臂外边缘处排布有齿座，每个齿座上装有一个可拆卸的刀齿。本发明具有的优点和积极效果
挖泥船用具有水力特性的绞刀，由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比， 本发明绞刀大环上部宽大，呈喇叭口状逐渐收缩，大环下部变得窄小，由刀臂输送下来的泥浆和泥沙到达大环处时，由于大环是整体的圆弧，泥沙不易泄露出绞刀，再加上刀臂轴向推送泥沙的作用，大环附近的吸泥口就更容易将泥沙吸走，同样起到减少泄露的作用。本发明明显优于以前各种减少泄漏的绞刀。该方案既保证进泥通道的面积，又有效减小泥沙泄露出绞刀的机会，同时结构简单，适应于绝大部分的土质，便于实现，工作效率高等。
图1是本发明绞刀外部整体结构示意图； 图2是绞刀内部整体结构示意图3是绞刀水平剖视结构示意图； 图4是绞刀纵向剖视结构示意图； 图5是绞刀刀臂结构示意图。图中，1、绞刀，2、轮毂，3、刀臂，4、外边缘，5、内边缘，6、大环，7、大环上部，8、大环下部，9、沟槽，10、凹陷。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的技术内容、特点及功效，兹列举以下实例，并结合附图详细说明如下
实施例1
参照附图1至图5。一种挖泥船用具有水力特性的绞刀，包括刀臂、轮毂和大环，其刀臂3内侧有凹陷 10，大环6有内环腔，刀臂内侧凹陷10延伸连通大环6环腔，起到泥浆向大环6方向流动的导流的作用。刀臂3内边缘4处有弧形沟槽9。大环6内环腔结构为大环上部7宽大，大环下部8收窄呈喇叭口状的腔体结构，上部7宽大的环腔承接在刀臂沟槽9的末端。刀臂 3外边缘处排布有齿座，每个齿座上装有一个可拆卸的刀齿。本发明的具体实施过程
绞吸式挖泥船用具有水力特性的绞刀1，该绞刀通过轮毂螺纹与位于桥架上的驱动轴相连。其后下方装有吸泥口。施工时绞刀伸入水下泥层，绕中心轴旋转，切削和疏松泥土。 再由泥泵通过吸泥口将泥土泵出。该绞刀1包括上宽下窄呈喇叭口状的大环6、轮毂2、从大环6延伸到轮毂2上轴对称分布的多个刀臂3;刀臂3远离中心轴线一侧的边缘以下简称刀臂外边缘4按一定角度排布有若干齿座，每个座上装有一可拆卸刀齿。刀臂内侧有凹陷10，在靠近中心轴线一侧的边缘以下简称刀臂内边缘5设计有圆弧形的沟槽9。该绞刀大环6分为上、下两部分，绞刀大环上部7宽大，呈喇叭口状逐渐收缩，大环下部8变的窄小。当绞刀1在水下进行作业时，刀臂外边缘4上的刀齿会切削水下泥土，疏松了的泥沙有的与水混合成泥浆，有的呈块状泥沙，进入绞刀1内部，由于刀臂内边缘5比外边缘4 更靠近中心线，泥浆和泥沙在刀臂3的驱赶下沿刀臂内侧凹陷10部位向内边缘流动，泥浆和泥沙到达刀臂内边缘时，很大一部分就会在刀臂的间隙中泄漏出去，但在本发明中，当泥沙到达内边缘处，由于设计有圆弧状的沟槽9，就会将泥浆和泥沙挡回，减少泄漏。与此同时，沟槽9在轴向方向上也有引导作用，最终在刀臂3的驱赶下，将泥浆和泥沙输送到绞刀内部的靠近大环6的地方，由刀臂3输送下来的泥浆和泥沙到达大环6处时，由于大环是整体的圆弧，泥沙不易泄漏出绞刀1，再加上刀臂3轴向推送泥沙的作用，大环附近的吸泥口就更容易将泥沙吸走，最终起到减少泄漏的作用。
权利要求
1.一种挖泥船用具有水力特性的绞刀，包括刀臂、轮毂和大环，其特征是刀臂(3)内侧有凹陷(10)，大环(6)有内环腔，刀臂(3)内侧凹陷(10)延伸连通大环(6)环腔，起到泥浆向大环(6)方向流动的导流的作用。
2.按照权利要求1所述的挖泥船用具有水力特性的绞刀，其特征是刀臂(3)内边缘 (4)处有弧形沟槽(9)。
3.按照权利要求1或2所述的挖泥船用具有水力特性的绞刀，其特征是大环(6)内环腔结构为大环上部(7)宽大，大环下部(8)收窄呈喇叭口状的腔体结构，大环上部(7)宽大的环腔承接在刀臂沟槽(9)的末端。
4.按照权利要求1或2所述的挖泥船用具有水力特性的绞刀，其特征是刀臂(3)外边缘处排布有齿座，每个齿座上装有一个可拆卸的刀齿。
全文摘要
本发明涉及一种挖泥船用具有水力特性的绞刀。本发明属于环保疏浚技术领域。一种挖泥船用具有水力特性的绞刀，包括刀臂、轮毂和大环，其特点是刀臂(3)内侧有凹陷(10)，大环(6)有内环腔，刀臂(3)内侧凹陷(10)延伸连通大环(6)环腔，起到泥浆向大环(6)方向流动的导流的作用。本发明具有结构简单、便于实现、适应土质好、泥沙不易泄漏、施工效率高等优点。
文档编号E02F3/92GK102359134SQ20111022667
公开日2012年2月22日 申请日期2011年8月8日 优先权日2011年8月8日
发明者刘俸麟, 李瑞祥, 林森 申请人:中交天津港航勘察设计研究院有限公司