专利名称：井式抓斗挖砂、清淤船的制作方法
技术领域：
本发明涉及内河清淤挖砂的专用工程装备，特别是一种井式抓斗挖砂、清淤船。
背景技术：
当前国内外内河清淤挖砂工程，广泛采用"链斗式挖砂船"、"泵吸式挖砂船〃 和〃抓斗式挖砂船〃 等主要技术装备。这些装备在实际应用中发挥了巨大的效能，但是也都不同程度地存在局限性或难以克服的技术难题。 1、"链斗式挖砂船"是最早并大量使用的专用挖砂设备。该设备适用于浅水区、松散形小颗粒泥沙采聚作业。同时，尽管是连续作业，但是因其挖掘时完全依靠机械能作功，所以效能不高，作业时冲击负荷大，船体有明显振动，整体效能差。 2、"绞吸式挖砂船"是近年新开发的江河清淤专用船，该船的显著特点是连续作业，效能高，运行平稳，在深水区也可使用。但是，在实际应用中，特别是在深水区作业时，效率下降；附属设备多；易发生阻塞现象；对于淤积的大块石料和高N淤砂更无能为力。
3、"抓斗式挖砂船"能较好地解决上述两类装备的不足，近年来在江河清淤挖砂行业中开始推广应用。然而该装备因其自身的结构和原理所限，产能底下，效率不高，船体稳定性差，纵横摇幅大，在恶劣天气下不宜作业。目前，国内外同类船型， 一次性最大装载两3000吨船只能抓载18吨/次。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述技术中的缺陷，提供一种系统结构先进、生产能力大、运行平稳的井式抓斗挖砂、清淤船。 所述一种井式抓斗挖砂、清淤船，包括船体、中央配电室、动力及辅助仓、锚链稳
车，其特征是在船体中部设置贯穿式竖井、在船体纵向设置架空钢粱，在架空钢粱上设置
钢轨及针轮轨道，起升小车，起升小车上设有起重机部件及抓斗，所述起升小车通过钢轨及
针轮轨道与架空钢梁转动连接，起升小车上的起重机部件通过钢缆与抓斗连接。 在船体中部设置有泥沙料斗，斗式沙料提升机、冲沙机、中央控制室、沙石分离机、
选矿机、斗式精沙提升机、黄沙皮带输送机及泥石皮带输送机，所述斗式料沙提升机进料端
与泥沙料斗内连通，其出料端通过沙石分离机及选矿机与斗式精沙提升机的进料端连通，
斗式精沙提升机的出料端与黄沙皮带输送机的进料端连通，沙石分离机的泥石出料口与泥
石皮带输送机的进料端连接。 在船体后部设有斗式矿砂输送机、矿砂收集仓、管式矿砂输送机、中央配电室、生活仓，所述斗式矿砂输送机的进料端与矿砂收集仓连通，矿砂收集仓通过管式矿砂输送机与选矿机的出料端连通。 在船体贯穿式竖井边还设置有泥料输送带。动力及辅助仓内设置发电机设备。中央控制室为井式抓斗挖砂、清淤船正常作业的操控间，提升机构的变频调速器、各设备的电气主回路集中设置在中央配电室内。
本发明在船体中部开凿一贯穿式竖井供抓斗上下作业。运行方式引入电葫芦概 念沿船体纵向架设架空钢梁和起升小车运行轨道，起重机部件和抓斗装置于小车上，前后 移动作业。为了保证在有风浪情况下船体出现纵横晃动时，小车能正常运行，除在大梁上铺 设承载轨道外，另设两条针轮轨道，小车依靠针轮的转动实现前后移动及定位。动力及控制 系统整套系统自备柴油发电系统。控制系统、定位及安全保护信号回路采用安全电压。
整机布局本系统在船坞前部配置压水仓，中前部设有料斗及皮带输送机，用于河 道清淤时淤泥的收集输送(作挖砂船使用时本系统可拆除)。中部布置起升机构、中央控制 室及运行小车，完成泥砂挖掘提升和卸料。中后部装置有砂料仓、冲砂机，两侧布置两台斗 式提升机、两台砂石分离机、两套磁选机，中间安装一台斗式黄沙提升机、料斗和一台皮带 输送机。下部配有泥石输送机、矿砂收集输送机。分离的泥石、矿砂、黄沙从不同输送机直 接送至随行运输船上。船坞后部配置动力仓、主控室及生活仓。 本发明结构紧凑，整体设计合理，有效克服了此类船舶传统作业的缺陷，可根据清 淤挖砂的不同需要，灵活配置装备，生产规模能力大，能效高，运行平稳，无冲击负荷，对于 淤积的大块石料和高N淤砂也能较好的抓载、分离，特别适用于内河深水区的清淤挖砂作 业。
图1是本发明的结构示意图。 图中l-船体，2-架空大梁，3-钢轨及针轮轨道，4-抓斗，5-起升小车，6-泥沙料 斗，7_斗式料沙提升机，S-中央控制室，9-沙石分离机，10-斗式精沙提升机，11-黄沙皮带 输送机，12-中央配电室，13-生活仓，14-斗式砂输送机，15-矿砂收集仓，16-管式矿砂输 送机，17-动力及辅助仓，18-泥石皮带输送机，19-选矿机，20-黄沙收集仓，21-冲沙机， 22-方井，23-泥料输送带，24-锚链稳车。
具体实施例方式
下面结合
对本发明进一步说明，图1中所述一种井式抓斗挖砂(清淤) 船，包括船体1、中央配电室12、动力及辅助仓17、锚链稳车24，其特征是在船体中部设置 贯穿式竖井22、在船体纵向设置架空钢粱2，在架空钢粱2上设置钢轨及针轮轨道3，起升小 车5，起升小车5上设有起重机部件及抓斗4，所述起升小车5通过钢轨及针轮轨道与架空 钢梁2转动连接，起升小车5上的起重机部件通过钢缆与抓斗4连接。
在船体中部设置有泥沙料斗6，斗式料沙提升机7、冲沙机21、中央控制室8、沙石 分离机9、选矿机19、斗式精沙提升机10、黄沙皮带输送机11及泥石皮带输送机18，所述斗 式料沙提升机7进料端与泥沙料斗6内连通，其出料端通过沙石分离机9及选矿机19与斗 式精沙提升机10的进料端连通，斗式精沙提升机10的出料端与黄沙皮带输送机11的进料 端连通，沙石分离机9的泥石出料口与泥石皮带输送机18的进料端连接。
在船体后部设有斗式砂输送机14、矿砂收集仓15、管式矿砂输送机16、中央配电 室12、生活仓13，所述斗式砂输送机14的进料端与矿砂收集仓15连通，矿砂收集仓1通过 管式矿砂输送机16与选矿机9的出料端连通。 在船体贯穿式竖井22边还设置有泥料输送带23。动力及辅助仓17内设置发电机设备。中央控制室8为井式抓斗挖砂、清淤船正常作业的操控间，提升机构的变频调速器、 各设备的电气主回路集中设置在中央配电室12内。
井式抓斗挖砂、清淤船工作流程说明 1、河道清淤工况将船体锚系于需清理处上游，根据水域情况设置锚系钢缆长度， 运泥船泊于主船一侧，启动主机、起重挖砂小车、调整皮带输送机即可开始工作。施放抓斗、 抓起泥料、移动小车将泥沙卸于泥砂料斗，由皮带机将淤泥输送至运泥船上。视挖掘情况调 整小车位置，在不移动船体情况下，一般挖掘范围应为6米X6米。本处清理完毕后，施放 锚系缆(一次施放约为6米)，靠水流移动船体，换位置继续挖掘。如水流速度慢，亦可在挖 掘过程中缓慢移动船体。 2、挖砂工况挖砂工况时需要运砂船、运泥石船和矿砂船随行工作。将船体锚系于 作业区上游，调整锚系钢缆至合适长度，泥石船和运砂船泊于工作船两侧，矿砂船系泊于工 作船后部。启动主机、起重挖砂小车、调整各输送机与运输船相对位置至合适，即可施放抓 斗开始工作。施放抓斗、抓起泥料、移动小车将抓起的砂石料卸至中部料仓，经冲砂机洗刷 后由两侧斗式输送机送至料斗，进入砂石分离机分离，分离后的泥石，通过收集装置、皮带 输送机，送至泥石船；分离后的粒砂进入选矿机筛选，精选的矿砂经收集贮存装置、皮带运 输机由船体后部送至矿砂船上；筛选的精砂由料斗提升机、皮带输送机送至运砂船上。
实施例将本发明试制成功的装备安装在900吨的坞船上，在静水区(流速小于 lm/s)实测生产能力作业深度35米、单次抓载重量在40 45吨/次、每小时抓载约40 次、泥砂净抓载量约1000吨/小时。最大提升速度45m/min、最大下放速度65m/min，整机 系统配备功率800Kw。工作时船体平稳，无冲击负荷，纵横摇动不明显，最大负荷时船体下 沉仅5厘米，泥砂净抓载量1000吨/小时可包括泥石量约250吨/小时、砂沙量约70吨 /小时，精沙量约600吨/小时。相对于现有同类装备，具有明显的技术领先优势。
权利要求
一种井式抓斗挖砂、清淤船，包括船体(1)、中央配电室(12)、动力及辅助仓(17)、锚链稳车(24)，其特征是在船体中部设置贯穿式竖井(22)、在船体纵向设置架空钢粱(2)，在架空钢粱(2)上设置钢轨及针轮轨道(3)、起升小车(5)，起升小车(5)上设有起重机部件及抓斗(4)，所述起升小车(5)通过钢轨及针轮轨道与架空钢梁(2)转动连接，起升小车(5)上的起重机部件通过钢缆与抓斗(4)连接。
2. 根据权利要求1所述的井式抓斗挖砂、清淤船，其特征是在船体中部设置有泥沙料 斗(6)、斗式料沙提升机(7)、冲沙机(21)、中央控制室(8)、沙石分离机(9)、选矿机(19)、 斗式精沙提升机(10)、黄沙皮带输送机(11)及泥石皮带输送机(18);斗式料沙提升机(7) 进料端与泥沙料斗(6)内连通，其出料端通过沙石分离机(9)及选矿机(19)与斗式精沙提 升机(10)的进料端连通，斗式精沙提升机(10)的出料端与黄沙皮带输送机(11)的进料端 连通，沙石分离机(9)的泥石出料口与泥石皮带输送机(18)的进料端连接。
3. 根据权利要求1所述的井式抓斗挖砂、清淤船，其特征是在船体后部设有斗式矿砂 输送机(14)、矿砂收集仓(15)、管式矿砂输送机(16)、中央配电室(12)、生活仓(13)，所述 斗式矿砂输送机(14)的进料端与矿砂收集仓(15)连通，矿砂收集仓(15)通过管式矿砂输 送机(16)与选矿机(19)的出料端连通。
4. 根据权利要求1所述的井式抓斗挖砂、清淤船，其特征是在船体贯穿式竖井(22) 边还设置有泥料输送带(23)。
5. 根据权利要求1所述的井式抓斗挖砂、清淤船，其特征是动力及辅助仓(17)内设 置发电机设备。
6. 根据权利要求1所述的井式抓斗挖砂、清淤船，其特征是中央控制室(8)为井式抓 斗挖砂、清淤船正常作业的操控间，提升机构的变频调速器、各设备的电气主回路集中设置 在中央配电室(12)内。
7. 根据权利要求1所述的井式抓斗挖砂、清淤船，其特征是在船体前部设置压水仓。
全文摘要
一种井式抓斗挖砂、清淤船，其特征是在船体中部设置贯穿式竖井(22)、在船体纵向设置架空钢粱(2)，在架空钢粱(2)上设置钢轨及针轮轨道(3)、起升小车(5)，起升小车(5)上设有起重机部件及抓斗(4)，所述起升小车(5)通过钢轨及针轮轨道与架空钢梁(2)转动连接，起升小车(5)上的起重机部件通过钢缆与抓斗(4)连接。本发明结构紧凑，整体设计合理，有效克服了此类船舶传统作业的缺陷，可根据清淤挖砂的不同需要，灵活配置装备，生产规模能力大，能效高，运行平稳，无冲击负荷，对于淤积的大块石料和高N淤砂也能较好的抓载、分离，特别适用于内河深水区的清淤挖砂作业。
文档编号E02F7/00GK101725162SQ200810197220
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月10日 优先权日2008年10月10日
发明者王三豪 申请人:鄂州市三祥机械有限公司