大型绞吸挖泥船性能提升研究.pdf
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1、 年 月水运工程 第 期 总第 期 疏浚装备大型绞吸挖泥船性能提升研究李晓磊 柴桂军 张润喜 孟 杰 陈刘明(.中交天津航道局有限公司 天津.天津市疏浚工程技术企业重点实验室 天津 .中交(天津)疏浚工程有限公司 天津)摘要:在中长周期波浪海况条件下 针对我国早期研制的大型绞吸挖泥船施工适应性差、长排距工程排距受限等难题本文以“天杉”船为研究对象 通过理论分析、数值模拟、有限元分析计算、实船验证等方法 开展了大型绞吸挖泥船定位系统性能提升、输送系统性能提升、船舶动力系统升级研究 形成了一系列大型绞吸挖泥船性能提升的技术 并成功应用 为我国早期研制的大型绞吸挖泥船的性能改善提供参考关键词:绞吸挖
2、泥船 三缆定位系统 钢桩定位系统 泥泵中图分类号:文献标志码:文章编号:().收稿日期:作者简介:李晓磊()男 高级工程师 从事疏浚工程技术研究及疏浚工程船舶研发工作 我国“十一五”期间研制了大量绞吸式挖泥船 这些船舶目前仍然是疏浚市场的主力船舶然而 随着技术的进步及疏浚事业的发展 这些船舶对疏浚工程的适应性逐步降低 一是中长周期波浪海况 条件下的疏浚工程越来越多 采用钢桩定位系统 进行施工作业的适应性差 二是长排距工程越来越多 早期的绞吸式挖泥船 适应大流量短排距工程 对长排距工程适应性差本文以“天杉”号非自航大型绞吸挖泥船为研究对象 船总长 型宽 型深 吃水 配员 人 最小挖深为 最大挖深
3、为 可挖掘黏土和砂土等 标准疏浚能力 船舶总装机功率为 船舶配置 台 水下泥泵、台 舱内泥泵 还配备有钢桩台车、辅钢桩、绞刀、起升绞车、横移绞车、抛锚杆、艉锚机等疏浚专用设备 通过对船舶定位系统、输送系统、配套动力系统的研究 形成了切实可行的船舶性能提升改造技术方案 大幅提升了船舶中长周期波浪及长排距疏浚工程的适应性 第 期李晓磊 等:大型绞吸挖泥船性能提升研究“天杉”号定位系统的性能提升“天杉”号原船配置钢桩定位系统 具有定位精度高、前移横摆灵活的特点 但对中长周期波浪海况工程适应性较差 为了提升该性能 拟在钢桩定位系统的基础上增加三缆定位系统 该系统由 台三缆绞车和三缆柱组成 台绞车收放
4、根锚缆 以三缆柱为中心固定船舶位置 三缆定位系统与横移锚系统相互配合 实现船舶的摆动和向前移动.船舶受力分析利用有限元软件建立船舶静态模型见图 选用 谱()作为波浪谱模型 对船舶风浪流受力进行分析 经计算 船舶施工所在海域波浪小于等于周期 有义波高 时船舶原有钢桩定位系统可实现正常施工与移船但如果超过这个限值 钢桩极易产生断裂和损坏图“天杉”号绞吸挖泥船风浪流计算模型在船舶风浪流计算模型中引入三缆定位系统采用“谱”作为波浪载荷进行加载 当“天杉”船的摆动角度为 根据设定的风浪流条件分析、计算船舶在周期 有义波高 条件下 船舶在、不同风浪角度下的三缆绞车缆绳的受力情况 重点考虑 为 之间的三缆受
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