一种耙吸式挖泥船的耙头结构的制作方法

本发明属于疏浚工程技术领域，尤其涉及一种耙吸式挖泥船的耙头结构。

背景技术：

在疏浚行业中，耙吸式挖泥船是一种装备有耙头结构挖掘机具和水力吸泥装置的大型自航、装仓式挖泥船。挖泥时，将耙吸管放下河底，利用泥泵的真空作用，通过耙头结构和吸泥管自河底吸收泥浆进入挖泥船的泥仓中，泥仓满后，起耙航行至抛泥区进行抛泥。

耙头结构是耙吸式挖泥船吸取泥浆或泥沙管路的最前端设备，现有的耙头结构一般设有耙齿和高压喷水嘴，常规的做法是通过耙齿机械挖掘与耙头结构高压冲水水力挖掘相配合。工作时，高压水流从喷头射出，将板结砂土冲碎松散，再通过耙齿的切削，冲切相互左右时泥砂容易悬浮，便于吸入泥管，提高挖泥效率。

但是随着施工范围的不断扩大，硬质黏土，砂土，粘土和砂土恶劣土质的情况逐渐增多，通过耙齿机械挖掘与耙头结构高压冲水水力挖掘相配合的方式效果较差，尤其针对硬质黏土，挖掘效率仍较低。

显然地，仅仅依靠现有技术的常规耙齿，已不能满足众多恶劣土质的破土、碎土要求。

技术实现要素：

本发明的目的是解决耙吸船挖泥船在恶劣土质，尤其是硬质粘土工况下挖掘效率低的问题。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：提供一种耙吸式挖泥船的耙头结构，包括本体和耙齿，所述耙齿设置于所述本体上并用于对疏浚工作面的土体进行破碎，所述耙吸式挖泥船的耙头结构还包括一耙齿辅助结构，所述耙齿辅助结构设置于所述本体上，并沿所述耙吸式挖泥船行进方向位于所述耙齿的前侧；所述耙齿辅助结构包括固定部和破土部，所述固定部固定在所述本体上；所述破土部用于切割所述土体。

优选地，所述耙齿辅助结构为耙吸船刀齿，所述耙吸船刀齿包括齿座、齿臂和齿板三部分；所述齿座固定在所述本体上，所述齿臂用于连接所述齿座和所述齿板；所述齿臂和所述齿板用于切割所述耙齿即将挖掘的土体。

优选地，所述齿座包括第一连接部和第二连接部；所述第一连接部固定在所述本体上；所述第二连接部用于与所述齿臂连接。

优选地，所述第二连接部包括至少一个齿座螺孔；所述齿臂包括齿臂螺孔，所述齿臂螺孔与所述齿座螺孔一一对应；所述齿座与所述齿臂通过所述齿座螺孔和所述齿臂螺孔螺栓连接。

优选地，所述齿臂为板状结构，所述齿臂包括固定连接部和破土连接部，所述固定连接部与所述齿座连接，所述破土连接部与所述齿板连接。

优选地，所述齿板为板状结构，所述板状结构用于破土的一端包括泛梯形结构，其中所述泛梯形结构包括锲形结构、三角形结构和/或刃型结构。

优选地，所述齿板具有一固定孔，所述齿臂穿过所述固定孔与所述齿板固定连接。

优选地，所述齿臂包括固定连接部和破土连接部，所述固定连接部与所述齿座连接，所述破土连接部穿过所述固定孔与所述齿板固定连接，所述齿板所在平面与所述破土连接部所在平面相交。

优选地，所述齿臂通过所述固定孔采用焊接工艺将所述齿板和所述齿臂焊接固定。

优选地所述耙头结构还包括耐磨块，所述齿座通过所述耐磨块安装在所述本体上。

本发明的有益效果是：本发明的耙齿辅助结构安装位置位于常规耙齿和高压冲水前侧，通过对泥层的预切割，增强了耙头结构对泥层的破碎效果，方便后方耙齿和高压冲水对土体的破碎，使更多土体可被液化、吸入，从而提升挖掘效率；进一步地，本发明结构简单，可通过齿臂和齿座的螺栓，完成齿臂和齿板的安拆更换。

附图说明

图1为本发明实施例一的耙吸式挖泥船的耙头结构示意图；

图2为本发明实施例一的一种耙吸船耙齿辅助结构的整体结构正视示意图；

图3为本发明实施例一的一种耙吸船耙齿辅助结构的整体结构侧视示意图；

图4为本发明实施例一的齿座的结构示意图；

图5为本发明实施例一的齿臂结构示意图；

图6为本发明实施例一的齿板结构示意图；

图7为本发明实施例二的齿板结构示意图；

图8为本发明实施例三的一种耙吸船耙齿辅助结构的整体结构侧视示意图；

图9为本发明实施例四的一种耙吸船耙齿辅助结构的整体结构侧视示意图；

其中，附图1-9附图标记说明如下：

1-耙齿辅助结构，2-耙齿，3-耐磨块，11-齿座，111-齿座焊接区，112-齿座螺孔，12-齿臂，121-齿臂螺孔，13-齿板，131-固定孔，4-螺孔。

具体实施方式

本发明的核心思想是提供一种耙吸式挖泥船的耙头结构，通过对泥层的预切割，增强耙头结构对泥层的破碎效果，从而提升挖掘效率；进一步地，本发明结构简单，可自由拆卸，调换方便。在不影响原耙头结构的基础上，有效解决普通耙头结构对硬质黏土破碎效果差的问题。

为实现上述思想，本发明提供一种耙吸式挖泥船的耙头结构，包括本体和耙齿，所述耙齿设置于所述本体上并用于对疏浚工作面的土体进行破碎，所述耙吸式挖泥船的耙头结构还包括一耙齿辅助结构，所述耙齿辅助结构设置于所述本体上，并沿所述耙吸式挖泥船行进方向位于所述耙齿的前侧；所述耙齿辅助结构包括固定部和破土部，所述固定部固定在所述本体上；所述破土部用于切割所述土体。

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图1-9对本发明提出的一种耙吸式挖泥船的耙头结构进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

<实施例一>

如附图1所示，为本实施例耙吸式挖泥船的耙头结构示意图，从附图1可以看出，所述耙头结构包括耙齿2和本体，所述本体为除耙齿2和耙齿辅助结构1之外的耙头结构的主体结构。相对于耙齿2，本实施例的耙齿辅助结构1位于耙齿2的前侧，耙齿辅助结构1设置于所述本体上，并沿所述耙吸式挖泥船行进方向位于耙齿2的前侧，靠近所述耙头结构与所述耙吸式挖泥船连接的一端。

本实施例的耙吸式挖泥船耙头结构还包括耐磨块3，耙齿辅助结构1安装在耐磨块3上，在其他的实施方式中，本领域的技术人员可以将耙齿辅助结构1按照在所述耙头结构除耐磨块3之外的其他部件上，比如，安装在用于连接耙头结构与挖泥船的固定体上，只要耙齿辅助结构1通过对泥层的预切割，增强耙头结构对泥层的破碎效果，方便后方耙齿和高压冲水对土体的破碎，均在为本发明的保护范围之内。

本发明的耙齿辅助结构包括固定部和破土部，所述固定部固定在所述耙头结构上；所述破土部用于切割土体，其中，所述土体为所述耙齿即将挖掘的土体。

本实施例的耙齿辅助结构1为耙吸船刀齿，如附图2和附图3所示，所述耙齿辅助结构1包括齿座11，齿臂12和齿板13三部分；其中，齿座11为固定部，齿臂12和齿板13是破土部,齿座11固定在耐磨块3上，齿臂12用于连接齿座11和齿板13；齿臂12和齿板13用于切割耙齿2即将挖掘的土体。

其中，齿座11固定连接在耐磨块3上；齿臂12和齿板13组成的破土部通过螺孔4和相匹配螺栓固定在固定部上，即固定在齿座11上；螺孔4包括齿座螺孔112和齿臂螺孔121。

如图4所示，为本实施例齿座的结构示意图，所述齿座11包括第一连接部和第二连接部，本实施例的第一连接部为齿座焊接区111，通过齿座焊接区111把耙齿辅助结构1焊接固定在耙头结构前部耐磨块3上，固定采用焊接方式，确保固定的牢固性；第二连接部为齿座螺孔112，齿座螺孔112共有3个；与之相对应，如附图5所述，齿臂12也包含三个齿臂螺孔121，通过齿座螺孔112和齿臂螺孔121，利用螺栓将齿臂12固定在齿座11上。齿臂12和齿板13在磨损到一定程度后，通过螺栓拆换。

本实施例的齿座11为厚40mm的耐磨钢板，齿座11焊接方向与船舶航行方向一致，以使阻力最小。本实施例的齿座11的3个齿座螺孔112和齿臂12的3个齿臂螺孔121的孔径为30mm的螺孔。

很显然的，本领域的普通技人员，在其他的实施例中，可以根据土质工况和/或耙吸式挖泥船的技术参数等施工要求不但可以更改齿座11与耐磨块3的连接方式，也可以灵活更改齿座螺孔112和齿臂螺孔121的个数与分布方式，亦在本发明的保护范围之内。

如图5所示，本发明的齿臂12包括板状结构，齿臂12包括固定连接部和破土连接部，所述固定连接部和所述破土连接部位于不同的平面；所述固定连接部与所齿座连接，所述破土连接部与齿板13连接。本实施例中，所述固定连接部即为齿臂螺孔121所在的平面；齿臂12为厚40mm的异形耐磨钢板；所述固定连接部和所述破土连接部的夹角为145°。

如附图6所示，齿板13包括板状结构，齿板为厚30mm的异型耐磨钢板，齿板13中间有刚好可以使齿臂12的所述破土连接部穿过的固定孔131，齿臂12的所述破土连接部穿过固定孔121，所述齿臂12通过焊接将齿臂12和齿板13连接固定。

所述板状结构用于破土的一端为梯形结构，齿板13前部为梯形，可减小入土和航行阻力，施工过程中，如图3所示的角度进行破土，齿板与水平面呈45°角。

本实施例考虑到齿臂12和齿板13是破土部位，在挖掘过程中受到的阻力和磨损较大，需定期更换，齿臂12和齿座13通过螺栓连接，极大地缩短了更换齿臂12和齿座13的工作量和耗时。齿板13作为最重要的破土部位，挖掘过程中受力面积较大，与齿臂12连接部位也位于泥层面以下，为减少施工过程中，齿板13同齿臂12脱落的情况，采取了固定孔131和焊接双重连接的方式，将齿板13和齿臂12进行刚性固定。

显然的，本发明并不限制齿臂12与齿板13的刚性固定连接方式，本领域的普通技术人员可以通过其他方式将二者形成一体，比如在铸造时齿臂12与齿板13一次成型。

很显然的，以上内容，齿座11、齿臂12和齿板13的厚度及材料仅用以描述本实施例，并非本发明的限制，本领域的技术人员，不经过创造性的思考，根据本实施例对齿座11、齿臂12和齿座13的厚度与材料的揭露，也很容易想到进行合理更改置换，均在本发明的保护范围之内。

施工过程中，耐磨块1贴着泥面航行，齿板13与水平面呈45°角，齿臂12和齿板13在泥面下对泥层起到扰动和切削的作用，是高压冲水和耙齿2可以更好地破碎、液化泥土，增加吸入泥浆的浓度，提高挖掘效率。

<实施例二>

本实施例所提供的耙吸式挖泥船的耙头结构，包括耙齿辅助结构，本实施例的耙齿辅助结构与实施例一相比，基本组成部件和各组成部件之间的连接关系完全相同，唯一不同的是，如附图7所示，为本实施例的齿板结构示意图，齿板13用于切割土体的一端的形状不同，本实施例中，齿板3前部为三角锲形，该形状可减小入土和航行阻力，施工过程中，如图3所示的角度进行破土，齿板与水平面呈45°角。

很显然的，本领域的普通技术人员，在不经过创造性劳动的情况下，可以根据工况需要对板齿13用于切割土体的一端的性质予以变换，可变换的形状包括到不限于泛梯形结构，其中所述泛梯形结构包括锲形结构、三角形结构和/或刃型结构。

<实施例三>

如附图8所示，本实施例所提供的耙吸式挖泥船的耙头结构，包括耙齿辅助结构，本实施例的耙齿辅助结构与实施例一相比，基本外部形状与功能完全相同，与实施例一中的齿座、齿臂和齿板分别成型再通过螺孔或焊接的方式不同，本实施例的耙吸式挖泥船耙齿辅助结构为一整体结构，在铸造时，一次性一体成型。除此之外，其他与实施例一完全相同，不再一一展开描述。

<实施例四>

如附图9所示，为本实施例所提供的耙吸式挖泥船的耙头结构，包括耙齿辅助结构，本实施例的耙齿辅助结构与实施例一相比，基本组成部件和各组成部件之间的连接关系完全相同，唯一不同的是，齿臂12用于破土的一端形状不同，本实施例中，齿臂12前部为三角锲形，该形状可减小入土和航行阻力，施工过程中，如图3所示的角度进行破土。

很显然的，本发明并不限制齿板13的个数，本领域的普通技术人员，可以设置多个齿板13以取得预设的破土效果。

本发明结构简单，可自由拆卸，调换方便。在不影响原耙头结构的基础上，有效地解决了普通耙头结构对硬质黏土破碎效果差的问题。本发明最大的有益效果是通过对泥层的预切割，增强了耙头结构对泥层的破碎效果，使更多土体可被液化、吸入，增强了耙吸船挖掘硬质黏土的施工效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

综上，上述实施例对一种耙吸式挖泥船耙齿辅助结构的不同构型进行了详细说明，当然，上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。