挖溝機噴射推進控位系統的製作方法
2023-05-07 21:34:41 2
挖溝機噴射推進控位系統的製作方法
【專利摘要】一種海底工程機械【技術領域】的挖溝機噴射推進控位系統，包括：兩個進水管、蝶式止回閥、五個連接管、液動蝶閥和噴嘴，其中：兩個進水管分別從挖溝機射流工作泵部分引出，且分別由蝶式止回閥與垂直布置的第一、第二連接管相連，第一、第二連接管分別與水平布置的第三、第四連接管相連，第三、第四連接管之間連接水平布置的第五連接管，且端部出口處分別由液動蝶閥與噴嘴相連，噴嘴由液動蝶閥控制，產生調整挖溝機的艏向和側向位移的推力，兩個進水管、第一、第二連接管以及第三、第四連接管的結構和連接均為對稱布置。本發明能夠對採用垂直懸吊方式作業的非接觸式挖溝機的姿態和方向進行及時調整，保證挖溝機作業時的穩定性和作業質量。
【專利說明】挖溝機噴射推進控位系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種海底工程機械【技術領域】的挖掘裝置，具體是一種挖溝機噴射推進控位系統。
【背景技術】
[0002]隨著海底管道鋪設工程的快速發展，水力衝射式挖溝機得到了較為廣泛的應用。目前，水力衝射式挖溝機多採用接觸式，即挖溝機坐底，直接騎跨在海底管線上，進行挖溝作業，由於體積重量龐大，結構複雜，其姿態調整和方位控制主要是靠施工船拖曳來實現。
[0003]經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN102418358，
【公開日】2012_04_18，記載了一種動力定位射流噴衝式挖溝機。其特點是具有監控系統，系統包括GPS衛星定位系統及與噴衝式挖溝機連接的姿態監視儀、聲納監視器、壓力顯示器、液壓膠管絞車和液壓電纜絞車等。GPS衛星定位系統包括天線和主機，可以準確地將施工船定位。實現挖溝機姿態監視是通過姿態監視儀、傳感器和信號線來實現的。傳感器安裝在滑撬上，姿態監視儀安裝在施工船的中心控制室，通過姿態監視儀的顯示信息來了解挖溝機的狀態，以此調整走船速度和方向，對挖溝機進行姿態調整。但該現有技術但對於非接觸式挖溝機，由於採用垂直懸吊、非接觸的開溝方式，工作狀態下挖溝機水下本體所處水流環境較為複雜，在水平方向上，挖溝機受到軸流泵和噴水推進裝置的噴衝反力，即反力矩、海流、噴衝流場等作用下，非接觸式挖溝機的姿態穩定性較差，需要進行姿態校正和方向控制。
【發明內容】
[0004]本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種挖溝機噴射推進控位系統，能夠對採用垂直懸吊方式作業的非接觸式挖溝機的姿態和方向進行及時調整，保證挖溝機作業時的穩定性和作業質量，以安全地實現多種地質條件下的海底挖溝作業。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括:兩個進水管、蝶式止回閥、五個連接管、液動蝶閥和噴嘴，其中:兩個進水管分別從挖溝機射流工作泵部分引出，且分別由蝶式止回閥與垂直布置的第一、第二連接管相連，第一、第二連接管分別與水平布置的第三、第四連接管相連，第三、第四連接管之間連接水平布置的第五連接管，且端部出口處分別由液動蝶閥與噴嘴相連，噴嘴由液動蝶閥控制，產生調整挖溝機的艏向和側向位移的推力，兩個進水管、第一、第二連接管以及第三、第四連接管的結構和連接均為對稱布置。
[0006]所述的調整挖溝機側向位移的推力滿足
【權利要求】
1.一種挖溝機噴射推進控位系統，其特徵在於，包括:兩個進水管、蝶式止回閥、五個連接管、液動蝶閥和噴嘴，其中:兩個進水管分別從挖溝機射流工作泵部分引出，且分別由蝶式止回閥與垂直布置的第一、第二連接管相連，第一、第二連接管分別與水平布置的第三、第四連接管相連，第三、第四連接管之間連接水平布置的第五連接管，且端部出口處分別由液動蝶閥與噴嘴相連，噴嘴由液動蝶閥控制，產生調整挖溝機的艏向和側向位移的推力，兩個進水管、第一、第二連接管以及第三、第四連接管的結構和連接均為對稱布置。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵是，所述的調整挖溝機側向位移的推力滿足:
3.根據權利要求1或2所述的系統，其特徵是，所述的調整挖溝機的艏向的推力滿足:ka+p (Q^Q2) (V1-V2) I = Mb，其中=Q1, Q2為兩個進水管的進水流量，V1、V2分別為兩端噴嘴出口處的噴射速度，P為水流密度，a為起吊鋼纜扭轉角度，k為起吊鋼纜的扭矩係數，I為噴射推力到旋轉中心的力臂距離，Mb為挖溝機抽吸系統產生的力矩。
4.根據權利要求3所述的系統，其特徵是，所述的液動蝶閥的通徑為240_，最大驅動壓力16MPa，最小工作壓力3.2MPa，最快關閉速度小於3s。
5.根據權利要求4所述的系統，其特徵是，所述的兩個進水管的端部和連接部、蝶式止回閥的連接部、五個連接管的連接部、液動蝶閥的連接部以及噴嘴的連接部均設有法蘭。
【文檔編號】E02F3/90GK103758166SQ201410062402
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月24日 優先權日:2014年2月24日
【發明者】葛彤, 王旭陽, 李翔, 吳超, 莊廣膠, 趙敏, 王猛, 王彪 申請人:上海交通大學