一种悬架式耙吸装置的制作方法

本发明属于疏浚施工设备，尤其涉及一种悬架式耙吸装置。

背景技术：

1、耙吸式挖泥船是当前疏浚施工工程中常用的施工船舶类型，是一种装备有耙头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，将耙吸管下放至水底泥面上，利用泥泵的真空作用，通过耙头和吸泥管自水底泥面吸收泥浆进入挖泥船的泥舱中，泥舱满后，起耙航行至抛泥区卸泥，或直接将挖起的泥土排出船外，有的挖泥船还可以将泥舱内的泥浆自行吸出进行吹填。由此可知，由耙头及吸泥管等构成的耙吸装置对耙吸式挖泥船的工作特性具有关键影响。

2、现有耙吸式挖泥船的耙吸装置其耙头通常直接安装在吸泥管的后端，吸泥管同时作为耙头的支臂，在耙吸挖泥施工的过程中对耙头进行支撑。由此可知，现有的耙吸装置的工作模式中，耙头是完全拖行移动的，即对耙头部分并没有进行任何形式的主动控制及干预。现有的耙吸装置在施工过程中存在如下缺陷：首先，完全拖行移动的耙头在移动时并非与水底泥面紧密贴合，受到水底泥面波动的影响，耙头部分由于升降起伏而影响耙吸挖泥的效果；其次，在耙吸挖泥施工的过程中，当移动路径上存在大粒径的块石时，耙头部分会与块石产生挤压以及撞击问题，由于耙头与吸泥管之间是刚性连接的，因此前述挤压及撞击作用会导致耙头部分受到严重损坏，在水底泥面条件相对恶劣的施工场景中，耙吸装置需要提升至水面以上进行维修维护，这降低了耙吸挖泥船的时利率。

3、综上，需要开发设计一种新型的耙吸装置，以解决前述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种能够对耙头部分施加主动控制及干预的悬架式耙吸装置，能够更好地跟踪水底泥面的起伏并且令耙头部分在水底泥面上保持合理的下压力，在耙头部分受到块石等的挤压及撞击等作用时能够自适应产生姿态变化而避免由于刚性挤压及碰撞作用导致的破坏。

2、本发明采取的技术方案是：一种悬架式耙吸装置，包括安装有硬质泥浆管道的耙头支臂，在耙头支臂的后端铰接安装有后端支架，在后端支架的中部安装有下压液压缸，在耙头支臂的底部还铰接安装有姿态调节摆臂和姿态调节液压缸，姿态调节摆臂前端与耙头支臂的铰接连接位置位于姿态调节液压缸前端与耙头支臂的铰接连接位置的后方，姿态调节液压缸的活塞杆后端与姿态调节摆臂的前部铰接连接，姿态调节摆臂的后端通过拉杆与下压液压缸的上部铰接连接；在下压液压缸的活塞杆下端安装有挂载组件，挂载组件包括轴套以及位于轴套内部的转轴，在转轴的两端安装有挂载连接板；在两个挂载连接板的外侧均安装有悬架组件，在每个悬架组件的外侧均安装有耙头组件，耙头组件的泥浆出口通过柔性泥浆管道与硬质泥浆管道连接。

3、优选地，在下压液压缸与挂载组件之间还设有稳定连接组件，稳定连接组件包括安装在下压液压缸的缸体下端的前后两个上部基座以及安装在挂载组件的轴套上的前后两个下部基座，在前部的上部基座与下部基座之间、后部的上部基座与下部基座之间均安装有v型连接臂，v型连接臂包括与上部基座铰接连接的上支臂和与下部基座铰接连接的下支臂，上支臂的下端与下支臂的上端铰接连接。

4、优选地，悬架组件包括位于上方的悬架基座以及位于下方的悬架底座，在悬架基座与悬架底座的中部之间安装有带有中部弹簧的伸缩轴、两侧之间分别安装有左侧液压弹簧和右侧液压弹簧，挂载连接板与悬架基座固定连接。

5、优选地，在悬架基座的中部设有轴孔且伸缩轴的上端位于轴孔内，左侧液压弹簧和右侧液压弹簧的上端与悬架基座固定连接；在悬架底座的中部设有底座凹槽，在伸缩轴、左侧液压弹簧和右侧液压弹簧的下端均安装有套管，各套管位于底座凹槽的内部并采用销钉连接。

6、优选地，悬架组件还包括中部带有定位中心孔的转接盘，转接盘安装固定在悬架底座的外侧，在耙头组件的侧部设有外径与定位中心孔的内径相等的定位轴段，耙头组件安装固定在转接盘的外侧并且定位轴段插装在定位中心孔内。

7、优选地，耙头组件包括底部敞口的耙头箱体，在其底部两侧的边缘上安装有耐磨块，在耙头箱体的内腔后部安装有齿座并且在齿座的下方安装有可拆卸的耙齿，在耙头箱体的内部、泥浆出口的后方安装有防石格栅。

8、优选地，在后端支架的顶部安装有左右两个支架耳板，两个支架耳板分别位于耙头支臂的后端两侧并铰接连接；在下压液压缸的上端前部安装有液压缸连接座，拉杆的后端与液压缸连接座铰接连接；在耙头支臂的底部安装有中部连接座和前部连接座，在前部连接座上安装有根部基座，姿态调节摆臂的前端与中部连接座铰接连接，姿态调节液压缸的缸体前端与根部基座铰接连接。

9、优选地，在耙头支臂上安装有多个用于对耙吸装置进行起吊的顶部吊环。

10、本发明的优点和积极效果是：

11、本发明提供了一种结构设计合理的悬架式耙吸装置，与现有的固定式耙吸装置相比，本发明中的耙吸装置设置了挂载组件以及与挂载组件连接的悬架组件，两个耙头组件安装在两个悬架组件的外侧，实现了一种悬架式耙吸装置的结构设计，令两个耙头组件与耙头支臂之间不再为刚性连接关系，利用挂载组件和悬架组件提供的动作特性实现对耙头部分施加主动控制及干预的技术效果，令耙头部分不再只是简单的拖行移动。

12、由于左右两个耙头组件各自安装在一个悬架组件上，因此耙头组件实现了悬架式安装，这样在水底泥面上被拖行移动时，两个耙头组件能够适应泥面的起伏变化，因而能够始终与水底泥面可靠结合，保证了耙吸挖泥的效果。由于两个悬架组件分别安装在挂载组件左右两端的挂载连接板上，且挂载连接板安装在转轴的两端，因此在拖行移动的过程中，若耙头组件与移动路径上的块石等接触，则本耙吸装置允许耙头组件以挂载组件的转轴为中心发生滚转，这样就有效避免了耙头组件由于与块石等接触导致的刚性挤压及碰撞问题，通过自行发生一定角度的滚转来规避前述刚性挤压及碰撞，避免耙头组件被损坏，因而本悬架式耙吸装置在使用周期内需要更少的维修维护作业，显著提升了耙吸挖泥船的施工时利率。

13、通过设置下压液压缸并且将挂载组件安装在下压液压缸的活塞杆下端，能够通过控制下压液压缸活塞杆的伸缩来控制耙头组件对水底泥面的压力，进一步提升耙头组件与水底泥面之间的结合紧密性。通过设置姿态调节摆臂和姿态调节液压缸，能够对后端支架及其附属部件作姿态调节。

技术特征：

1.一种悬架式耙吸装置，其特征是：包括安装有硬质泥浆管道(13)的耙头支臂(15)，在耙头支臂(15)的后端铰接安装有后端支架(7)，在后端支架(7)的中部安装有下压液压缸(5)，在耙头支臂(15)的底部还铰接安装有姿态调节摆臂(10)和姿态调节液压缸(11)，姿态调节摆臂(10)前端与耙头支臂(15)的铰接连接位置位于姿态调节液压缸(11)前端与耙头支臂(15)的铰接连接位置的后方，姿态调节液压缸(11)的活塞杆后端与姿态调节摆臂(10)的前部铰接连接，姿态调节摆臂(10)的后端通过拉杆(8)与下压液压缸(5)的上部铰接连接；在下压液压缸(5)的活塞杆下端安装有挂载组件(3)，挂载组件(3)包括轴套(3-2)以及位于轴套(3-2)内部的转轴(3-6)，在转轴(3-6)的两端安装有挂载连接板(3-1)；在两个挂载连接板(3-1)的外侧均安装有悬架组件(6)，在每个悬架组件(6)的外侧均安装有耙头组件，耙头组件的泥浆出口通过柔性泥浆管道(9)与硬质泥浆管道(13)连接。

2.如权利要求1所述的悬架式耙吸装置，其特征是：在下压液压缸(5)与挂载组件(3)之间还设有稳定连接组件，稳定连接组件包括安装在下压液压缸(5)的缸体下端的前后两个上部基座(3-4)以及安装在挂载组件(3)的轴套(3-2)上的前后两个下部基座(3-5)，在前部的上部基座(3-4)与下部基座(3-5)之间、后部的上部基座(3-4)与下部基座(3-5)之间均安装有v型连接臂(3-3)，v型连接臂(3-3)包括与上部基座(3-4)铰接连接的上支臂和与下部基座(3-5)铰接连接的下支臂，上支臂的下端与下支臂的上端铰接连接。

3.如权利要求2所述的悬架式耙吸装置，其特征是：悬架组件(6)包括位于上方的悬架基座(6-2)以及位于下方的悬架底座(6-7)，在悬架基座(6-2)与悬架底座(6-7)的中部之间安装有带有中部弹簧(6-5)的伸缩轴(6-3)、两侧之间分别安装有左侧液压弹簧(6-6)和右侧液压弹簧(6-4)，挂载连接板(3-1)与悬架基座(6-2)固定连接。

4.如权利要求3所述的悬架式耙吸装置，其特征是：在悬架基座(6-2)的中部设有轴孔(6-1)且伸缩轴(6-3)的上端位于轴孔(6-1)内，左侧液压弹簧(6-6)和右侧液压弹簧(6-4)的上端与悬架基座(6-2)固定连接；在悬架底座(6-7)的中部设有底座凹槽(6-9)，在伸缩轴(6-3)、左侧液压弹簧(6-6)和右侧液压弹簧(6-4)的下端均安装有套管(6-8)，各套管(6-8)位于底座凹槽(6-9)的内部并采用销钉连接。

5.如权利要求4所述的悬架式耙吸装置，其特征是：悬架组件(6)还包括中部带有定位中心孔(6-11)的转接盘(6-10)，转接盘(6-10)安装固定在悬架底座(6-7)的外侧，在耙头组件的侧部设有外径与定位中心孔(6-11)的内径相等的定位轴段，耙头组件安装固定在转接盘(6-10)的外侧并且定位轴段插装在定位中心孔(6-11)内。

6.如权利要求5所述的悬架式耙吸装置，其特征是：耙头组件包括底部敞口的耙头箱体(4)，在其底部两侧的边缘上安装有耐磨块(1)，在耙头箱体(4)的内腔后部安装有齿座并且在齿座的下方安装有可拆卸的耙齿(2)，在耙头箱体(4)的内部、泥浆出口的后方安装有防石格栅(19)。

7.如权利要求6所述的悬架式耙吸装置，其特征是：在后端支架(7)的顶部安装有左右两个支架耳板(17)，两个支架耳板(17)分别位于耙头支臂(15)的后端两侧并铰接连接；在下压液压缸(5)的上端前部安装有液压缸连接座(18)，拉杆(8)的后端与液压缸连接座(18)铰接连接；在耙头支臂(15)的底部安装有中部连接座(12)和前部连接座(16)，在前部连接座(16)上安装有根部基座(20)，姿态调节摆臂(10)的前端与中部连接座(12)铰接连接，姿态调节液压缸(11)的缸体前端与根部基座(20)铰接连接。

8.如权利要求7所述的悬架式耙吸装置，其特征是：在耙头支臂(15)上安装有多个用于对耙吸装置进行起吊的顶部吊环(14)。

技术总结
本发明涉及一种悬架式耙吸装置。包括安装有硬质泥浆管道的耙头支臂，在其后端铰接安装有后端支架，在后端支架的中部安装有下压液压缸，在耙头支臂的底部还铰接安装有姿态调节摆臂和姿态调节液压缸，姿态调节液压缸的活塞杆后端与姿态调节摆臂的前部铰接连接，姿态调节摆臂的后端通过拉杆与下压液压缸的上部铰接连接；在下压液压缸的活塞杆下端安装有挂载组件，挂载组件包括轴套以及位于轴套内部的转轴，在转轴的两端安装有挂载连接板；在两个挂载连接板的外侧均安装有悬架组件，在每个悬架组件的外侧均安装有耙头组件，耙头组件的泥浆出口通过柔性泥浆管道与硬质泥浆管道连接。本发明的悬架式耙吸装置能够对耙头部分施加主动控制及干预。

技术研发人员：李军,冯国林,牛丽泽,宋倩颖
受保护的技术使用者：中交（天津）疏浚工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17