一种耙吸式挖泥船的旋切式活动耙头的制作方法

本发明涉及疏浚设备技术领域，尤其是涉及一种耙吸式挖泥船的旋切式活动耙头。

背景技术：

在疏浚行业中，耙吸船的耙头结构对耙头的挖泥性能具有直接影响，不仅关系到耙吸船的生产效率，还关乎到耙吸船的作业安全。目前，耙吸船在进行挖泥作业时，其航速大小直接制约着耙头、耙齿对疏浚物的机械疏松效果。虽然，耙吸船的航速较高时，航行的平稳度较佳，但是这一航速会对耙头造成过大的拖拽力，一旦遇到坚固的障碍物时便极易造成耙头的损坏。当耙头所受的拖拽力超过耙头本身所能承受的最大极限时，极易引发耙头断损等重大事故。然而，当耙吸船的航速较慢时，耙齿破土能力的发挥会受到限制，如果疏浚物软硬不均时会造成疏浚底层高低不平的情况，导致挖泥效率十分低下。

由此可见，如何研究出一种耙吸式挖泥船的旋切式活动耙头，能够通过对耙头结构进行优化，进而提高耙头的挖泥效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种耙吸式挖泥船的旋切式活动耙头。

本发明一种耙吸式挖泥船的旋切式活动耙头，包括活动罩和驱动装置，所述活动罩内设有绞刀和位于所述绞刀后方的一排固定耙齿，所述绞刀的上方设有导流板，其特征在于：所述绞刀包括结构相同且共轴线设置的第一绞刀和第二绞刀，所述第一绞刀和所述第二绞刀之间安装有中间支撑架，所述第一绞刀和所述第二绞刀均包括具有传动作用的方轴和套于所述方轴外侧的齿座盘，所述齿座盘外周固定设有齿座，所述齿座上可拆卸连接有旋切耙齿；

所述驱动装置包括位于所述活动罩的上方的电机、与所述电机两端固定连接的万向联轴器以及变速箱体，所述电机为双出头的疏浚用电机，所述变速箱体为齿轮变速箱体，所述万向联轴器固定连接有连接轴，所述连接轴与所述变速箱体传动连接，所述变速箱体的下端安装有传动轴，所述传动轴与所述方轴之间设置有传动法兰盘，所述变速箱体与所述传动轴的连接部位设置有油封。

进一步地，所述变速箱体内由上至下依次设置有一级变速主轴、二级变速主轴和三级变速齿轮轴，所述一级变速主轴、所述二级变速主轴和所述三级变速齿轮轴之间均通过齿轮传动连接。

进一步地，所述万向连轴器为十字轴式万向联轴器。

进一步地，所述旋切耙齿的四周均开设有刃口。

进一步地，所述齿座与所述齿座盘的端面呈9.5-10.5°夹角，且错位分布于所述齿座盘的外圆周上。

进一步地，所述连接轴末端连接有变速箱体，所述连接轴外侧设置有连接轴法兰盖，所述连接轴法兰盖的末端与所述变速箱体固定连接。

进一步地，所述旋切耙齿与所述齿座之间通过键接方式固定连接。

进一步地，所述齿座盘的外圆周中间设置有割绳器。

进一步地，所述齿座盘的端面中心部位开设有方孔，所述方孔按照与竖直平面依次呈-30°、0°、30°夹角而分为三种，按照这一顺序使所述齿座盘依次循环排列于所述方轴上，并与所述方轴焊接固定。

进一步地，所述齿座盘的加工制备方式为铸造。

本发明一种耙吸式挖泥船的旋切式活动耙头，与现有技术相比具有以下优点：

第一，该耙吸式挖泥船的旋切式活动耙头中采用单排固定耙齿和通过所述电机驱动的旋切耙齿相结合的方式进行疏浚作业。所述固定耙齿起到整平疏浚底面的作用；而所述旋切耙齿均匀分布在两个所述方轴上，提高了所述绞刀的强度，降低了所述方轴发生断损的风险。所述变速箱体与所述传动轴之间采用油封，提高了所述变速箱体的密封性能，可有效防止润滑油泄漏。采用万向联轴器可以使所述连接轴与所述变速箱体之间存在一定的夹角，使安装操作更为灵活，同时因无精确定位的要求，所以能避免因安装位置存在误差而对所述电机造成损坏，即该设计对所述电机具有一定的保护作用。所述变速箱体采用齿轮减速，该减速方式具有传动效率高、耗能低、性能优越的优点。综上所述，所述旋切耙齿、分段式所述绞刀的设置使所述耙头的机械强度和作业安全性能显著提升，该设计结合所述变速箱体的齿轮减速设计能够促使所述耙头的疏浚作业效率进一步提高。

第二，该耙吸式挖泥船的旋切式活动耙头中在所述一级变速主轴、所述二级变速主轴和所述三级变速齿轮轴之间设置齿轮进行减速可以有效节约所述齿轮以及所述一级变速主轴、所述二级变速主轴和所述三级变速齿轮轴的安装空间，并且齿轮减速具有传递转矩大的特点。此外，该设计采用三级减速，可以使动力更为平稳的传递给所述方轴，使所述方轴具备更大的输出转矩，进而提高疏浚效率。

第三，该耙吸式挖泥船的旋切式活动耙头中所述万向连轴器为十字轴式万向联轴器。该设计允许最大轴间角小于等于15°，具有防止所述电机出现堵转的状况，所以该设计对电机具有良好的保护功能。

附图说明

图1为本发明的左视图；

图2为本发明沿A-A线的剖面图；

图3为本发明中旋切耙齿的结构示意图；

图4为本发明中齿座盘的结构示意图。

图中：

1-电机，2-万向联轴器，3-连接轴法兰盖，4-变速箱体，5-一级变速主动齿轮，6-一级变速内齿轮，7-二级变速主动齿轮，8-一级变速主轴，9-轴承端盖，10-滑动轴承，11-变速箱盖，12-二级变速被动齿轮，13-二级变速主轴，14-三级变速主动齿轮，15-三级变速齿轮轴，16-密封橡胶垫，17-油封，18-传动法兰盘，19-齿座盘，20-旋切耙齿，21-方轴，22-中间支撑架，23-固定耙齿。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。

如图1-2所示，一种耙吸式挖泥船的旋切式活动耙头，包括活动罩和驱动装置，活动罩内设有绞刀和位于绞刀后方的一排固定耙齿23，绞刀的上方设有导流板。绞刀包括结构相同且共轴线设置的第一绞刀和第二绞刀，第一绞刀和第二绞刀之间安装有中间支撑架22。第一绞刀和第二绞刀均包括具有传动作用的方轴21和套于方轴21外侧的齿座盘19。齿座盘19外周固定设有齿座，齿座上可拆卸连接有旋切耙齿20。

驱动装置包括位于活动罩的上方的电机1、与电机1两端固定连接的万向联轴器2以及变速箱体4。其中，电机1为双出头的疏浚用电机，可潜深30m，属于变频控制电机，功率为320KW。万向连轴器2为十字轴式万向联轴器。变速箱体4为齿轮变速箱体。

万向联轴器2固定连接有连接轴，连接轴与变速箱体4传动连接，变速箱体4的下端安装有传动轴，传动轴与方轴21之间设置有传动法兰盘18，变速箱体4与传动轴的连接部位设置有油封17。变速箱体4与变速箱盖11之间通过螺栓固定连接，在变速箱体4与变速箱盖11的接触端面间设置有密封橡胶垫16。

变速箱体4内设置有由上至下依次设置有一级变速主轴8，二级变速主轴13和三级变速齿轮轴15。一级变速主轴8、二级变速主轴13和三级变速齿轮轴15靠近变速箱盖11的末端分别安装有滑动轴承10，滑动轴承10末端固定设置有轴承端盖9。

连接轴与一级变速主轴8通过一级变速主动齿轮5和与一级变速主动齿轮5啮合的一级变速内齿轮6实现动力传动；一级变速主轴8与二级变速主轴13通过二级变速主动齿轮7和与二级变速主动齿轮7啮合的二级变速被动齿轮12实现动力传动；二级变速主轴13与三级变速齿轮轴15通过三级变速主动齿轮14进行动力传递。

该设计使变速箱体4实现了全封闭浸油飞溅润滑三级减速，减速比为18.8，最终的输出转矩约为30000Nm。

连接轴末端连接有变速箱体4，连接轴外侧设置有连接轴法兰盖3，连接轴法兰盖3的末端与变速箱体4固定连接。该设计主要是为了提高连接轴的抗扭强度，而连接轴法兰盖3对连接轴而言具有一定的支撑、保护作用。

如图3所示，旋切耙齿20的四周均开设有刃口，这样可以对挖掘物产生切割作用，利于减小启动转矩，可以降低能耗比。旋切耙齿20采用犁式外形设计使其更适于挖掘硬质泥土以及板沙。

如图4和图1所示，齿座盘19为铸造方式加工而成，具有结构整体性强的优点。齿座与齿座盘19的端面呈9.5-10.5°夹角，且错位分布于齿座盘19的外圆周上。该设计可以使绞刀的单位挖掘面积增大。

此外，相邻旋切耙齿20之间的间距较大，这为旋切耙齿20的组装与拆卸提供便利。为了进一步减小旋切耙齿20与齿座之间的组装、拆卸工作量，将所述旋切耙齿20与所述齿座之间通过键接方式固定连接。

齿座盘19的端面中心部位开设有方孔，方孔按照与竖直平面依次呈-30°、0°、30°夹角而划分为三种，按照这一顺序使齿座盘19依次循环排列于方轴21上，并与方轴21焊接固定。该设计可以使旋切耙齿20实现沿方轴21的中心轴线螺旋分布，从而实现绞刀渐进切削的功能。采用焊接结构则是为了提高绞刀的抗扭强度和抗弯刚度。

为了防止绞刀被渔网等杂物缠绕而阻碍其进行正常的挖掘疏浚工作，所以在齿座盘19的外圆周中间设置有割绳器。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。