一种耙吸式挖泥船用波浪补偿装置
阅读说明：本技术 一种耙吸式挖泥船用波浪补偿装置 (Wave compensation device for trailing suction dredger ) 是由 蔡武 于 2021-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及耙吸式挖泥船用设备技术领域,且公开了一种耙吸式挖泥船用波浪补偿装置,包括船、气泵、收卷装置和绞车,所述船的侧壁上固定安装有固定架。通过气浮筒和扩腔筒的设置,使得通过改变气浮筒与扩腔筒展开体的大小,直接在水中为耙头提供所需拉力,可在船受到波浪的影响进行上下起伏时,水箱相对气浮筒进行上下运动,而气浮筒与扩腔筒的展开体持续悬浮不动,有效避免外界波浪的影响,持续为耙头提供相对稳定的拉力,减少耙头的波动,进而增加耙头的工作效率,同时,由于水箱与气浮筒为活动套接,使得当船移动时,可直接拉动耙头同步移动,避免耙头直接与船连接时,即受到波浪垂直方向的干扰,又受压船水平方向的拉力干扰。(The invention relates to the technical field of equipment for a trailing suction hopper dredger, and discloses a wave compensation device for the trailing suction hopper dredger, which comprises a dredger, an air pump, a winding device and a winch, wherein a fixing frame is fixedly arranged on the side wall of the dredger. Through the setting of air flotation pontoon and expand the chamber section of thick bamboo, make through changing the size of air flotation pontoon and expand the chamber section of thick bamboo expansion body, directly provide required pulling force for the rake head in aqueous, can receive the influence of wave when fluctuating from top to bottom at the ship, the relative air flotation barrel of water tank carries out the up-and-down motion, and the expansion body of air flotation pontoon and expand the chamber section of thick bamboo lasts the suspension motionless, effectively avoid the influence of external wave, continuously provide the pulling force of relatively stable for the rake head, reduce the fluctuation of rake head, and then increase the work efficiency of rake head, and simultaneously, because the water tank cup joints for the activity with the air flotation barrel, when making the ship remove, can directly stimulate the rake head synchronous motion, when avoiding the rake head directly to be connected with the ship, receive the interference of wave vertical direction promptly, receive the pulling force interference of pressure ship horizontal direction again.)
技术领域
本发明涉及耙吸式挖泥船用设备技术领域，具体为一种耙吸式挖泥船用波浪补偿装置。
背景技术
波浪补偿器是应用恒张力的原理，比如在耙吸式挖泥船上设有把头波浪补偿器，用于补偿船舶因波浪升降而影响耙头对河床的压力，当波浪抬起船舶时，耙头也有被抬起的倾向，耙头对河床的压力变小，则钢丝绳拉力变大，则补偿液压缸压缩，油被压缩进蓄能器，钢丝绳放出，减小船体被拾起时耙头所受的影响；反之，当船处于波谷而下降时，把头对河床的压力加大，钢丝绳的拉力变小，这时油在蓄能器压力的作用下进人补偿液压缸，升起液压缸，将钢丝绳收回，以抵消耙头对河床压力加大的倾向，但目前所使用的波浪补偿系统存在一些不足，如下
由于是通过液压缸去控制钢丝绳的牵引和释放，一方面液压缸的行程有限，当遇到较大的波浪时，液压缸会达到伸出或缩回的终点，超出了波浪补偿器的行程范围，进而导致波浪补偿器失去作用，另一方面现有的波浪补偿器固定在浮船上，随着波浪的起伏，持续工作，造成补偿器疲劳磨损，导致设备损坏，并且其补偿方式在一定程度上存在时间差，导致不能够及时调整对耙头的拉力，使得耙头持续晃动，影响工作效率。
发明内容
本发明提供了一种耙吸式挖泥船用波浪补偿装置，具备补偿效果好、功能多的优点，解决了上述背景技术中的问题。
本发明提供如下技术方案：一种耙吸式挖泥船用波浪补偿装置，包括船、气泵、收卷装置和绞车，所述船的侧壁上固定安装有固定架，所述固定架的内部固定安装有导轨，所述导轨上活动套接有水箱，所述水箱的内部活动套接有导电板，所述导电板的底面固定连接有气浮筒，所述导电板上固定安装有气阀，所述气阀的顶部通过导管与气泵连通，所述气阀的内部活动套接有扩腔筒，所述扩腔筒的底部开设有弧形槽，所述弧形槽中活动安装有钢丝绳，所述钢丝绳的一段固定连接有耙头，所述钢丝绳的另一端与收卷装置固定连接，所述扩腔筒的底端内部且位于弧形槽的中心固定安装有电磁装置，所述扩腔筒的底端内部且位于弧形槽的上方活动安装有弧形卡块，所述弧形卡块的顶部固定安装有磁铁，所述磁铁的顶部均匀固定连接有弹簧，所述弹簧的顶端与扩腔筒固定连接，所述水箱的顶部通过链条与绞车传动连接。
优选的，所述水箱的左侧中部固定安装有电导板，所述水箱的右侧中部固定安装有电阻板，所述电导板的底部和电阻板的顶部分别固定连接有电连接线，所述导电板的两侧分别与电导板和电阻板电性连接，所述电导板与电阻板的高度相同。
优选的，所述水箱上且位于电阻板的上方固定安装有收紧电路，所述水箱上且位于电阻板的下方固定安装有释放电路，所述水箱上且位于收紧电路的上方和释放电路的下方均固定安装有电磁电路，所述导电板分别与收紧电路、电磁电路和释放电路电性连接，所述收紧电路和释放电路分别与收卷装置电性连接，所述电磁电路与电磁装置电性连接。
优选的，所述电导板的顶端距离水面高度为50-100cm。
本发明具备以下有益效果：
1、通过气浮筒和扩腔筒的设置，使得通过改变气浮筒与扩腔筒展开体的大小，直接在水中为耙头提供所需拉力，可在船受到波浪的影响进行上下起伏时，水箱相对气浮筒进行上下运动，而气浮筒与扩腔筒的展开体持续悬浮不动，有效避免外界波浪的影响，持续为耙头提供相对稳定的拉力，减少耙头的波动，进而增加耙头的工作效率，同时，由于水箱与气浮筒为活动套接，使得当船移动时，可直接拉动耙头同步移动，避免耙头直接与船连接时，即受到波浪垂直方向的干扰，又受压船水平方向的拉力干扰，减少耙头工作的干扰，增加耙头工作的质量。
2、通过电导板与电阻板的设置，使得随着波浪起伏时，导电板在水箱中进行相对移动，进而使得接入电路的电阻板发生改变，进而改变电流的大小，一方面通过电流的改变值，来观察波浪的起伏程度，确定波浪是否过大，另一方面，根据电流的大小，来确定气浮筒与扩腔筒的深度，确保气浮筒与扩腔筒保持正常为耙头提供拉力的状态，同时，通过收紧电路和释放电路的设置，使得在波浪较大时，且水箱的行程不足时，能够进行双重调控，有效减小对耙头的影响，保证耙头能够高效运行。
附图说明
图1为本发明结构正视示意图；
图2为本发明结构原理示意图；
图3为本发明结构图1中A处放大示意图；
图4为本发明结构电路示意图。
图中：1、船；2、固定架；3、导轨；4、水箱；5、导电板；6、气浮筒；7、气阀；8、扩腔筒；9、钢丝绳；10、电磁装置；11、弧形卡块；12、弹簧；13、电导板；14、电阻板；15、电连接线；16、收紧电路；17、电磁电路；18、释放电路；19、磁铁。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种耙吸式挖泥船用波浪补偿装置，包括船1、气泵、收卷装置和绞车，船1的侧壁上固定安装有固定架2，固定架2的内部固定安装有导轨3，导轨3上活动套接有水箱4，水箱4的内部活动套接有导电板5，导电板5的底面固定连接有气浮筒6，导电板5上固定安装有气阀7，气阀7的顶部通过导管与气泵连通，气阀7的内部活动套接有扩腔筒8，扩腔筒8的底部开设有弧形槽，弧形槽中活动安装有钢丝绳9，钢丝绳9的一段固定连接有耙头，钢丝绳9的另一端与收卷装置固定连接，扩腔筒8的底端内部且位于弧形槽的中心固定安装有电磁装置10，扩腔筒8的底端内部且位于弧形槽的上方活动安装有弧形卡块11，弧形卡块11的顶部固定安装有磁铁19，磁铁19的顶部均匀固定连接有弹簧12，弹簧12的顶端与扩腔筒8固定连接，水箱4的顶部通过链条与绞车传动连接，当挖泥船工作时，首先，利用绞车将水箱4放入水中，同时耙头沉入水中，通过钢丝绳9对扩腔筒8进行拉紧，此时通过气泵向气浮筒6和扩腔筒8的内部注入气体，使得气浮筒6和展开，增大体积，进而加大浮力，为耙头提供一定的拉力，气浮筒6和扩腔筒8的展开体在水中悬浮，并且，当船1受到波浪的影响进行上下起伏时，水箱4相对气浮筒6进行上下运动，使得气浮筒6与扩腔筒8的展开体持续悬浮不动，有效避免外界波浪的影响，持续为耙头提供相对稳定的拉力，减少耙头的波动，进而增加耙头的工作效率，同时，由于水箱4与气浮筒6为活动套接，使得当船1移动时，可直接拉动耙头同步移动，避免耙头直接与船1连接时，即受到波浪垂直方向的干扰，又受压船水平方向的拉力干扰，减少耙头工作的干扰，增加耙头工作的质量；水箱4的左侧中部固定安装有电导板13，水箱4的右侧中部固定安装有电阻板14，电导板13的底部和电阻板14的顶部分别固定连接有电连接线15，导电板5的两侧分别与电导板13和电阻板14电性连接，电导板13与电阻板14的高度相同，当船1随着波浪起伏时，导电板5在水箱4中进行相对移动，进而使得接入电路的电阻板14发生改变，进而改变电流的大小，一方面通过电流的改变值，来观察波浪的起伏程度，确定波浪是否过大，另一方面，根据接入电路的电阻板14的大小，来确定气浮筒6与扩腔筒8的深度；水箱4上且位于电阻板14的上方固定安装有收紧电路16，水箱4上且位于电阻板14的下方固定安装有释放电路18，水箱4上且位于收紧电路16的上方和释放电路18的下方均固定安装有电磁电路17，导电板5分别与收紧电路16、电磁电路17和释放电路18电性连接，收紧电路16和释放电路18分别与收卷装置电性连接，电磁电路17与电磁装置10电性连接，当波浪起伏的垂直差大于电导板13的高度时，继而船1向上抬起时，导电板5在水箱4中下降，使得导电板5将电磁电路17与释放电路18的电路接通，使得收卷装置度钢丝绳9进行放卷，电磁装置10顶开弧形卡块11对钢丝绳9的束缚，使得气浮筒6和扩腔筒8的展开体上升，回到电导板13与电阻板14所在的区域，反之，当船1下沉时，导电板5在水箱4中上升，接通收紧电路16与电磁电路17的电路，使得收卷装置对钢丝绳9进行收紧，将扩腔筒8下拉，使得导电板5回到电导板13与电阻板14所在的区域，确保在波浪较大时，且水箱4的行程不足时，能够进行双重调控，有效减小对耙头的影响，保证耙头能够高效运行；电导板13的顶端距离水面高度为50-100cm，使得气浮筒6和扩腔筒8处于相对平静的水中，隔绝波浪对其的直接影响。
工作原理，当挖泥船工作时，首先，利用绞车将水箱4放入水中，同时耙头沉入水中，通过钢丝绳9对扩腔筒8进行拉紧，此时通过气泵向气浮筒6和扩腔筒8的内部注入气体，使得气浮筒6和展开，增大体积，进而加大浮力，为耙头提供一定的拉力，气浮筒6和扩腔筒8的展开体在水中悬浮，并且，当船1受到波浪的影响进行上下起伏时，水箱4相对气浮筒6进行上下运动，使得气浮筒6与扩腔筒8的展开体持续悬浮不动，不受波浪影响，当导电板5在水箱4中进行相对移动，进而使得接入电路的电阻板14发生改变，进而改变电流的大小，一方面通过电流的改变值，来观察波浪的起伏程度，确定波浪是否过大，另一方面，根据接入电路的电阻板14的大小，来确定气浮筒6与扩腔筒8的深度；当波浪起伏的垂直差大于电导板13的高度时，继而船1向上抬起时，导电板5在水箱4中下降，使得导电板5将电磁电路17与释放电路18的电路接通，使得收卷装置度钢丝绳9进行放卷，电磁装置10顶开弧形卡块11对钢丝绳9的束缚，使得气浮筒6和扩腔筒8的展开体上升，回到电导板13与电阻板14所在的区域，反之，当船1下沉时，导电板5在水箱4中上升，接通收紧电路16与电磁电路17的电路，使得收卷装置对钢丝绳9进行收紧，将扩腔筒8下拉，使得导电板5回到电导板13与电阻板14所在的区域。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。