超大型绞吸挖泥船泥沙输送系统优化设计

绞吸挖泥船的大型化可以显著加快疏浚速度,提升疏浚效率,降低环境破坏,减少人员劳动。因此,超大型化向来是疏浚业界努力追求的一个方向。上海交大船舶设计研究所设计了当前世界上最大装机功率(2.4 MW)、最大生产能力(在目标工况:排距8 km、挖深30 m、排高10 m、输送d50=0.23 mm中砂,产量大于8 000 m3/h)的绞吸挖泥船。介绍该船泥沙输送系统设计时所采用的基于目标工作点优化设计方法。该方法在前人对泥沙管道输送能耗、泥沙对泥泵性能影响等相关方面的研究成果的基础上,首次提出了针对设计工况施工效率优化,用极限工况作业能力进行校核的设计优化方法。结果表明:目标工况下,泥泵效率高达84%,柴油机效率高达90%,取得良好的节能减排和经济效果。

大型绞吸挖泥船可变载重力式箱形锚的研发

大型绞吸挖泥船在挖掘硬质土时,采用传统的钢制海锚作为横移锚无法提供足够的抓地力,使挖泥船绞刀挖掘力无法正常发挥。提出一种可变载重力式箱形锚作为横移锚来代替传统的钢制海锚,并以大型绞吸挖泥船“天鲸号”为例,分析可变载重力式箱形锚的结构与特点。此箱形锚的大小可根据施工水域的土质、海况及对地压力进行确定,同时调整压载铁的数量进行变载,通过箱形锚自身的重力提供足够的抓地力,可为大型绞吸挖泥船提供足够的横移拉力,大幅提高其生产率。

“昊海龙”超大型自航绞吸挖泥船开发

超大型自航绞吸挖泥船不仅具备海底岩土超强挖掘和长距离高效输送的作业能力,还具有高海况适应和高度自治能力,已成为港口、人工岛和吹填造陆等重大基础设施建设不可替代的装备,为大型疏浚公司发展的首选船型。该文分析了国际上超大型自航绞吸挖泥船的发展态势,回顾了我国大型绞吸挖泥船的发展历程。简述了绞吸挖泥船的工作原理和系统组成,从疏浚土质、产量、挖深、排距和环境条件等方面分析了绞吸挖泥船设计应重点考虑的因素。全面分析了“昊海龙”设计方案中的船型与总布置、绞刀驱动、桥架结构设计、泥砂输送、柔性钢桩、全电力驱动和居住舱室减振等关键技术,其采用的绞刀双电机长轴驱动、双壳箱型桥架结构、泥泵三泵组合、柔性钢桩和全电力驱动等技术对超大型绞吸挖泥船是非常适宜的。文中提出的绞吸挖泥船设计原理和对“昊海龙”设计技术的介绍,可为超大型自航绞吸挖泥船开发提供参考。

“天鲲”号超大型自航绞吸挖泥船总体设计技术

结合国内外超大型绞吸挖泥船的特点和发展趋势,对我国自主研发设计的"天鲲"号超大型自航绞吸挖泥船的船型、主尺度和总布置等总体设计要点进行详细论述,形成了大型绞吸式挖泥船船型论证分析的总体思路,为超大型自航绞吸式挖泥船的总体设计提供参考,提升了国内整体绞吸船的设计和建造水平。

大型自航绞吸挖泥船的耐波性预报

选取三维势流理论,使用SESAM软件计算大型自航绞吸挖泥船在规则波中六个自由度的运动响应,并根据线性系统的响应规律对甲板上浪和螺旋桨出水做了短期预报,在计算中考虑了短峰波和方向谱.为考察艏艉开槽对船舶耐波性能的影响,计算时选取了艏艉封口的船型作对比计算,计算结果表明艏艉开槽降低了船舶的耐波性能.

大型自航绞吸挖泥船的发展与新技术要求

绞吸挖泥船是一种复杂的吸扬式挖泥装备,是疏浚行业中的主导船型之一。文章介绍了国内外自航绞吸挖泥船的发展现状,通过对目前国内外疏浚控制系统的现状进行调研分析对比,设计控制系统构架、开发软件、人机界面、设备自动控制、疏浚仪表与自动化清单的研究,实现技术上领先,功能齐全、性能可靠、操作简便的疏浚集成控制系统的自主研发。现在绞吸挖泥船向着超大型、多功能化、浅吃水、大挖深、自调遣、大功率、高智能化、环保和新能源应用的方向进行发展。

超大型自航绞吸式挖泥船结构设计与研究

针对国内自主设计装机功率最大的'天鲲'号绞吸式挖泥船的设计与建造,结合国内外其他超大型绞吸挖泥船的船型资料,阐述与梳理了超大型自航绞吸式挖泥船的主体结构设计,包括船体骨架型式、总纵强度分析以及船体振动分析等方面;针对龙门架结构、桥架耳轴绞点区域结构、柔性钢桩台车区域结构等关键区域结构进行分析与研究,为超大型自航绞吸式挖泥船结构设计和强度分析提供参考和设计思路。

大型绞吸式挖泥船门架结构强度分析

选取大型级吸式挖泥船的三种典型工况(桥架平吊、最小挖泥深度、最大挖泥深度),分别计算了门架在起吊系统作用下的受力情况,并利用有限元分析软件校核不同工况下龙门架的结构强度,加载时将载荷简化加载于滑轮组的耳板之上,有效地减少了建模的工作量。

大型绞吸式挖泥船浅水临时航道施工

本文从缩短临时航道挖长、控制挖宽、减小挖深、排泥管线的选择与维护等方面论述了减小大型绞吸式挖泥船浅水临时航道开挖工程量,节约工程成本,提高施工效率的方式与方法。

大型绞吸船桥架波浪补偿系统应用研究

文章分析应对恶劣海况作业所需的大型绞吸挖泥船桥架波浪补偿系统原理,并基于目标船型的特性对其补偿系统进行载荷分析,开发了桥架波浪补偿系统。此解决方案应用于实船建造,达到了大型绞吸船在恶劣海况下的稳定作业和安全施工的目的。

浅述大型绞吸船定位移船倒桩装置设计

大型绞吸挖泥船在重大疏浚工程中具有举足轻重的作用,而新型定位移船倒桩装置是大型绞吸挖泥船的主要设备,国内首次设计既是攻关重点,又是关键所在。通过阐述新型定位移船倒桩装置的结构组成,工作原理以及关键技术和特点,对其设计作介绍以供参考。

大流量、高扬程、超大轴径泥泵机械密封的研制及优化

“天鲲号”的投产使用,极大地提高了疏浚工程的施工效率,但目前“天鲲号”泥泵采用的L型橡胶密封在高排压下很快磨损失效引起泄漏停机,严重影响施工进度。针对这一问题,提出采用机械密封代替L型橡胶密封的方法。通过技术参数计算,对密封部位进行仿真,对机械密封进行设计、制造,并通过2次实船测试对机械密封的性能开展验证。研究结果为解决疏浚装备泥泵密封在大流量、高扬程、超大轴径及高压下寿命短的问题提供了一种新的方案。

被拖船压载对拖轮航行带来的影响

本文通过对大型绞吸挖泥船海上拖带时所需的压载情况分析,提出针对性措施,对提高公司海上大型绞吸挖泥船拖航调遣安全性、拖航过程中缩短航期和节能降耗等诸多方面都具有一定的积极意义。