耙头施工模拟试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种耙头施工模拟试验装置，包括试验耙头、泥池、导轨、负责支撑耙头的台架、驱动板、排泥管、高压冲水管、泥泵、高压冲水泵、升降缆绳。本发明专利技术耙头施工模拟试验装置，属于疏浚工程技术领域，可用来研究耙头在施工过程中出现的各种工况：可调整耙头对地角度、活动罩对地角度、格栅角度、活动罩高压冲水喷嘴的排布方式、耙齿数量、耙头前进速度、挖泥深度、泥浆流量、泥浆浓度等，旨在模拟不同工况下耙吸船施工的能耗，研究耙头挖掘特性和泥浆的输送特性，实现动态参数监测，提高挖泥效率，降低疏浚工程成本，为实际施工提供指导。

Simulation test device for rake head construction

【技术实现步骤摘要】
耙头施工模拟试验装置
本专利技术属于疏浚工程
，尤其涉及一种耙头施工模拟试验装置。
技术介绍
耙吸式挖泥船是疏浚施工的一种挖泥船，其装备的耙头和水力吸泥装置可以将河床或海底的泥沙、砾石等物质挖掘、输送到泥舱内，耙头放入水下一定深度，使耙头与水下土层的疏浚工作面相接触，耙头通过耙臂与船体内的泥舱相通，耙臂角度可上下升降调整。耙头下放到的所需挖泥深度后，耙齿接触土壤进行挖掘，同时泥泵进行抽吸，通过水力作用将挖掘起来的疏浚混合物经耙臂输送到泥舱内。目前耙头作业存在以下问题：(1)疏浚作业相对粗放，诸多挖掘操作参数依赖船员的经验进行设定，导致船舶能量利用不尽合理；(2)挖掘粘土容易堵耙，清理耙头影响施工效率；(3)遇到疏浚区下层局部区域的硬质土时，滑耙现象的发生导致该处无法被有效挖掘；(4)高压冲水分流管路的设置不尽合理。如今对耙头挖掘过程、泥浆输送及堵耙机理的系统性研究试验平台相对缺乏。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种耙头施工模拟试验装置，可以对耙头挖掘过程、泥浆输送及堵耙机理的系统性研究试验平台，旨在模拟不同工况下耙吸船施工的能耗，研究耙头挖掘特性和泥浆的输送特性，实现动态参数监测，提高挖泥效率，降低疏浚工程成本，为实际施工提供指导。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种耙头施工模拟试验装置，包括带有移动导轨的泥池、试验耙头、可沿移动导轨移动的试验台架、可沿试验台架导轨移动的驱动板、排泥管路、泥泵、高压冲水泵；排泥管路将泥浆送回到泥池内循环，试验耙头包括固定体和活动罩，固定体与活动罩通过铰链连接，高压冲水泵将高压水输送到试验耙头中的水箱和活动罩中的水箱。按上述技术方案，驱动板通过轮子与试验台架相连接并可沿试验台架导轨横向移动，驱动板包括驱动电机、管路支架、升降缆绳及缆绳电机，驱动电机与缆绳电机通过固定螺栓安装在驱动板上，管路支架固定在驱动板上。按上述技术方案，试验耙头固定体下装有若干可拆卸的防滑刀片和若干刀片加强板。按上述技术方案，试验台架与泥池移动导轨、驱动板与试验台架导轨之间有带锁死机构的滚轮用来支撑台架进行运动。试验台架通过轮子与泥池移动导轨相连接并可沿泥池进行纵向运动，其本身可作为导轨。按上述技术方案，试验耙头固定体包括方圆管、出口法兰、带蝶阀的高压冲水分流管路、耐磨块水箱、活动罩液压杆、耐磨块，耐磨块水箱与耐磨块喷嘴相通，试验耙头的出口法兰与排泥管路和高压冲水管路相连接，方圆管上有铰链与升降缆绳相连接，试验耙头出口装有压力表，活动罩液压杆用于控制固定体与活动罩相对运动，高压冲水泵将高压水输送到耐磨块水箱和活动罩中的水箱。按上述技术方案，防滑刀片及刀片加强板焊接在耐磨块水箱下方。按上述技术方案，活动罩包括活动罩水箱、活动罩水箱进水管、若干耙齿、可调角度的格栅、格栅加强筋，活动罩液压杆铰链支座焊接在活动罩上部并与活动罩液压杆相连接负责活动罩的角度调节，格栅与活动罩本体通过格栅铰链连接，耙齿焊接在活动罩水箱面向地面的侧板上，格栅加强筋焊接在格栅与活动罩之间，格栅与活动罩本体通过格栅铰链连接。按上述技术方案，带蝶阀的高压冲水分流管路为一分叉管，一路通过钢管与耐磨块水箱相通，该路设置有蝶阀和流量计，一路通过软管与活动罩水箱相通。按上述技术方案，活动罩水箱设计为左右贯通。可防止施工时一侧软管打结时，一半的喷嘴无法供水。按上述技术方案，排泥管路和高压冲水管路各装有一个流量计。本专利技术产生的有益效果是：1.可以提供耙头施工模拟试验平台，支持耙头进行横向、纵向综合移动，通过动力装置可调整耙头行进速度，对耙头挖掘过程、泥浆输送及堵耙机理进行系统性数据采集；2.在泥泵、高压冲水泵进出口、耙头出口、管路出口均设有压力表，用于测定各点压力及沿程压降，高压冲水管路、高压冲水通向耐磨块水箱的旁路、排泥管路各设有一流量计，用于测定该路流量的大小；3.可通过升降缆绳调整耙头的对地角度，可通过液压杆调整活动罩对地角度，对地角度与活动罩角度配合可调整挖掘深度；4.可调整格栅的对地角度，可通过替换水箱面板调整活动罩水箱高压冲水喷嘴的排列方式及喷嘴间距，可调整高压冲水泵压力和流量，可调整泥泵的压力和流量，对比不同工况下的挖掘性能和泥浆输送特性；5.活动罩高压冲水下排喷嘴与耙齿间隙对齐，防止黏土粘结在耙齿上；6.通向耐磨块水箱的高压冲水管路上设有蝶阀，为适应不同挖掘工况需求，可以在不需要耐磨块高压冲水的时候关闭，同时提升活动罩水箱高压冲水的打击力；7.耙头固定体底部设有若干可拆卸的防滑刀片，防止滑耙现象，设有若干刀片加强板，防止刀片变形；8.模拟挖掘不同土质时可调整耙齿数量，防止堵耙现象；9.活动罩水箱设计为左右贯通，可防止施工时一侧软管打结时，一半的喷嘴无法供水的情况出现。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例耙头施工模拟试验装置的结构示意图；图2本专利技术实施例中试验台架的结构示意图；图3本专利技术实施例中驱动板的结构示意图；图4本专利技术实施例中耙头的结构示意图；图5本专利技术实施例中活动罩高压冲水喷嘴排布与耙齿位置关系示意图；图6本专利技术实施例中防滑刀片及其加强板的结构示意图；图7本专利技术实施例中水箱中间板的结构示意图；图8本专利技术实施例中高压冲水分流管路的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例中，如图1-图2所示，提供一种耙头施工模拟试验装置，包括泥池1，泥池导轨2，试验台架3，试验耙头4，驱动板5，升降缆绳6，软弯头7，高压冲水管路波纹管段8，排泥管路波纹管段9，高压冲水泵10，泥泵11，弯管托架12，试验台架导轨13,驱动板限位点二14，试验台桁架15，试验台架3与泥池导轨2、驱动板5与试验台架导轨13之间有带锁死机构的滚轮用来支撑台架进行运动，升降缆绳6中的缆绳与耙头固定体上的缆绳铰链支座41相连，高压冲水管路和排泥的伸缩段与钢管段、泵与管路、耙头与管路通过法兰连接，弯管托架12带圆圈的一端套在排泥管倾斜段上并可以自由滑动，另一端通过铰链连接在驱动板5的弯管托架铰链上，驱动板限位点14焊接在试验台架导轨13上。如图3所示，其驱动板包括：驱动电机16，缆绳电机17，管路支架18，弯管托架铰链19，驱动电机16与缆绳电机17通过固定螺栓安装在驱动板5上对应位置，管路支架18焊接在驱动板5上对应位置，弯管托架铰链支座19焊接在管路支架18上适当位置，并与弯管托架12通过铰链装配在一起。如图4-图7所示，耙头施工模拟试验装置的试验耙头包括：固定体20，活动罩21，耙头出口法兰22，高压冲水法兰23，耙头出口压力表24，高压冲水分流管路25，蝶阀26，供水软管27，活动罩调控液压杆28，活动罩水箱29，活动罩喷嘴30，格栅31，带喷嘴的耐磨块32，防滑刀片33，刀片加强板34，耐磨块水箱35，耐磨性水箱流量计36，耙齿37，活动罩水箱中间板38,缆绳铰链支座41，格栅铰链42，活动罩调控液压杆28是负责固定体20与活动罩21相对运动的，调节活动罩调控液压杆28的长度可以改变活动罩21的对地角度，格栅31与活动罩2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耙头施工模拟试验装置，其特征在于，包括带有移动导轨的泥池、试验耙头、可沿移动导轨移动的试验台架、可沿试验台架导轨移动的驱动板、排泥管路、泥泵、高压冲水泵；排泥管路将泥浆送回到泥池内循环，试验耙头包括固定体和活动罩，固定体与活动罩通过铰链连接，高压冲水泵将高压水输送到试验耙头中的水箱和活动罩中的水箱。

【技术特征摘要】
1.一种耙头施工模拟试验装置，其特征在于，包括带有移动导轨的泥池、试验耙头、可沿移动导轨移动的试验台架、可沿试验台架导轨移动的驱动板、排泥管路、泥泵、高压冲水泵；排泥管路将泥浆送回到泥池内循环，试验耙头包括固定体和活动罩，固定体与活动罩通过铰链连接，高压冲水泵将高压水输送到试验耙头中的水箱和活动罩中的水箱。2.根据权利要求1所述的耙头施工模拟试验装置，其特征在于，驱动板通过轮子与试验台架相连接并可沿试验台架导轨横向移动，驱动板包括驱动电机、管路支架、升降缆绳及缆绳电机，驱动电机与缆绳电机安装在驱动板上，管路支架固定在驱动板上。3.根据权利要求1或2所述的耙头施工模拟试验装置，其特征在于，试验耙头固定体下装有若干可拆卸的防滑刀片和若干刀片加强板。4.根据权利要求1或2所述的耙头施工模拟试验装置，其特征在于，试验台架与泥池移动导轨、驱动板与试验台架导轨之间有带锁死机构的滚轮用来支撑台架进行运动。5.根据权利要求1或2所述的耙头施工模拟试验装置，其特征在于，试验耙头固定体包括方圆管、出口法兰、带蝶阀的高压冲水分流管路、耐磨块水箱、活动罩液压杆、耐磨块，耐磨块水箱与耐磨块喷嘴相通，试验耙头的出口法兰与...

【专利技术属性】
技术研发人员：危卫，吴强，方珍龙，熊庭，程以炫，杨子辉，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42