阅读说明：本技术 船载多功能取沙造岛挖掘器 (Shipborne multifunctional sand taking island-building excavator ) 是由 陈云桥 于 2019-12-09 设计创作，主要内容包括：本发明是一种船载多功能取沙造岛挖掘器,包括船体(1),作为整个设备的载体；泥沙挖掘部分,包括挖掘锥头(2)、取沙刀盘(3)和泥沙通道伸缩套管(4),挖掘锥头(2)和取沙刀盘(3)的快速旋转,将河底泥沙进行切割和搅动,进入内部螺旋引流器(14)将挖掘的泥沙高速吸入,通过泥沙通道伸缩套管(4)向后输送；泥沙输送部分,包括泥沙通道软管(7)、泥沙加速引流器(8)和泥沙喷管(9),将向后输送的泥沙高速吸入加压后从泥沙喷射口(11)喷出。本发明可以一次连续完成挖泥、运泥、卸泥等工作过程,它是一种效率高、成本较低的挖掘器,是良好的水下挖掘机械设备,和同类产品相比它能够大幅度提高工程效益。(The invention relates to a shipborne multifunctional sand-taking island-making excavator, which comprises a ship body (1) serving as a carrier of the whole equipment; the silt excavating part comprises an excavating cone head (2), a silt taking cutter head (3) and a silt channel telescopic sleeve (4), the excavating cone head (2) and the silt taking cutter head (3) rotate rapidly to cut and stir silt at the river bottom, the silt enters an internal spiral flow diverter (14) to suck the excavated silt at a high speed, and the silt is conveyed backwards through the silt channel telescopic sleeve (4); the silt conveying part comprises a silt channel hose (7), a silt accelerating drainage device (8) and a silt spray pipe (9), and silt conveyed backwards is sucked and pressurized at a high speed and then sprayed out from a silt spray opening (11). The invention can continuously complete the working processes of dredging, transporting and discharging the mud, is an excavator with high efficiency and low cost, is good underwater excavating mechanical equipment, and can greatly improve the engineering benefit compared with similar products.)

船载多功能取沙造岛挖掘器

技术领域

本发明涉及土方施工机械，尤其是涉及是一种船载多功能取沙造岛挖掘器，能够广泛应用在港口、航道、造地等工程项目中的疏浚与冲填工程。

背景技术

目前，疏浚与冲填工程使用的水力式挖掘器中，绞吸挖掘器是较普遍的一种，其基本工作原理是通过旋转的绞刀将海底泥(沙、石等)挖掘绞松，并进行泥水混合，同时，由船上离心式泥泵产生的真空把挖掘所得的泥浆吸入、提升，再通过排泥管线排出输送到泥沙处理场地。

绞吸式挖掘器主要用于河道开挖、航道疏浚、沟塘洼地冲填等工程的施工，其挖泥、输泥、卸泥均由挖掘器自身连续完成，是一种工效较高的土方施工机械，因而在港口、航道、造地等工程项目建设中起着极其重要的作用，特别是绞吸式挖掘器以其众多优点广泛的应用到许多疏浚与冲填工程。

绞吸挖掘器利用安装在绞刀桥梁前端的绞刀的旋转运动实现挖掘破土。旋转的绞刀将海底泥(沙、石等)连续不断地绞松，并进行泥水混合。混合后的泥水在大气压的作用下，经吸口吸入泥泵加压后通过排泥管输送到吹填区。施工过程分为挖掘、吸入和泥浆输送。挖掘能力与绞刀型式及结构、绞刀功率、绞刀转速、横移速度、切削厚度有关；吸入能力与吸口大小、吸口阻力、泥泵性能等因素有关。输送能力与泵机转速、泥泵效率、泥泵性能、输入功率、管路特性有关。

但是，现有的绞吸挖掘器，根据构造特点，其泥沙的挖掘和吸入使分离进行的，容易受到水流流速和潮汐的影响，水流流速太高，绞吸挖掘器的效率会大大降低。

由于受到结构的局限，旋转绞刀的长度受到限制，在潮汐高潮时。挖槽水深可能超过挖掘器最大挖深，或低潮时施工部位水深不够吃水需要，需要根据潮位变化，分层开挖，高潮挖上层，低潮挖下层。造成工序复杂，效率降低。

绞吸挖掘器还会受到水流方向的影响，内河施工一般多采用顺流施工，不容易控制泥浆浓度，使主机负荷不平稳。

发明内容

本发明的目的是克服现有绞吸式挖掘器的不足，设计一种将泥沙的挖掘和吸入过程合为一体的应用范围广泛、工作效率高、操作简单，易于控制的船载多功能取沙造岛挖掘器。

为了实现本发明的目的，提出以下技术方案：

一种船载多功能取沙造岛挖掘器，所述的挖掘器1包括：

船体1，所述船体1作为整个设备的载体，进行规定的挖泥作业；

泥沙挖掘部分，泥沙挖掘部分包括挖掘锥头2、取沙刀盘3和泥沙通道伸缩套管4，利用顶端挖掘锥头2和取沙刀盘3的快速旋转，将河底泥沙进行切割和搅动，并进入内部螺旋引流器14将挖掘的泥沙物料，泥沙高速吸入，通过泥沙通道伸缩套管4向后输送；

泥沙输送部分，泥沙输送部分包括泥沙通道软管7、泥沙加速引流器8和泥沙喷管9，将泥沙通道伸缩套管4向后输送的泥沙高速吸入泥沙通道软管7并经过泥沙加速引流器8加压经过泥沙喷管9，从泥沙喷射口11喷出。

所述泥沙挖掘部分由掘进头、动力仓15、泥沙通道伸缩套管4和可调支架6，其中，掘进头包括挖掘锥头2、取沙刀盘3、泥沙入口18、螺旋引流器14和掘进锥17；

所述挖掘锥头2为一个顶端开口的锥形壳体，多个条状形的取沙刀盘3设置在锥形壳体侧壁，纵向对称排列，每一条取沙刀盘3与锥形壳体侧壁开口共同形成泥沙入口18；

所述螺旋引流器14是一个回转圆柱形结构，中心为驱动轴，驱动轴上固定螺旋叶片，驱动轴前端伸出挖掘锥头2的顶端开口，形成掘进锥17；掘进时，该掘进锥17处于挖掘锥头2最前端；

所述动力仓15包括一个圆筒，圆筒内安装驱动电机12，驱动电机12设置在一个电机防护罩13内；电机防护罩6侧壁对称设置多个电机固定支撑16，电机固定支撑16紧紧压住动力仓15圆筒内壁，为电机防护罩6提供支撑；电机驱动轴伸出电机防护罩16与螺旋引流器14和挖掘锥头2的安装轴连接；

所述可调支架6架设置在泥沙挖掘船前端，对所述泥沙挖掘部分进行挖掘方向和挖掘深度进行调节。

所述泥沙通道伸缩套管4的更换使用套管收放器5，该套管收放器5实质上为一个强力电磁铁，通电后的强磁力可以提升泥沙通道伸缩套管4，实现伸缩套管的加长和更换作业。

所述泥沙输送部分包括：泥沙通道软管7、泥沙加速引流器8、喷射方向调节阀10和泥沙喷射口11，所述泥沙通道软管7连接泥沙通道伸缩套管4，泥沙通道软管7和泥沙喷管9之间设置泥沙加速引流器8，所述泥沙喷管9通过喷射方向调节阀10和泥沙喷射口11将挖掘出来的泥沙向后方喷出。

5、根据权利要求4所述的挖掘器，其特征在于，所述泥沙加速引流器8采用所述螺旋引流器14或泥浆泵给泥沙加压。

所述泥沙喷管9后连接排泥管线和泥浆泵，将排出的泥沙输送到更远的泥沙处理场地。

本发明的优点：

(1)本船载多功能取沙造岛挖掘器用途广泛，可以在江河湖海中作业，用以清淤，航道挖掘，吹填造地，不需***即可挖掘玄武岩和石灰石等岩石地层，可以用在水下多种挖掘工程；

(2)挖掘器的挖掘和吸入过程合为一体，其应用范围广泛，不收水流和潮汐的影响，工作效率高，产量大，每小时产量可达几千立方米；把泥沙或碎岩物料泵送出几千米之外；

(3)本挖掘器结构简单，故障率低，操作方便，易于控制。挖掘器可以在一定的控制摆角下工作。

(4)本挖掘器经济性好，低能耗，高效率，物料的挖掘和输送一次性完成，不需要其它舶船配合，多次搬运。相对工程成本较低。

附图说明

图1是本发明船载多功能取沙造岛挖掘器的整体结构示意图；

图2是挖掘和输送设备结构示意图；

图3和图4显示挖掘部分透视图。

其中：

1挖掘器、2挖掘锥头、3取沙刀盘、4泥沙通道伸缩套管、5套管收放器、6可调支架、7泥沙通道软管、8泥沙加速引流器、9泥沙喷管、10喷射方向调节阀、11泥沙喷射口、12驱动电机、13电动机防护、14螺旋引流器、15动力仓、16固定支撑、17掘进锥、18泥沙入口

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明进一步详细说明。

图1是本发明船载多功能取沙造岛挖掘器的整体结构示意图；图2是挖掘和输送设备结构示意图.如图所示，船载多功能取沙造岛挖掘器包括：船体1，泥沙挖掘部分和泥沙输送部分，船体1作为整个设备的载体，在挖泥作业流程中采用常规的技术进行位置进点、到位下桩和抛锚顺序，并且配合挖掘部分，通过横移挖泥、边线换向、倒桩、移锚等多个工序往复循环，进行规定的挖泥作业。

泥沙挖掘部分包括挖掘锥头2、取沙刀盘3和泥沙通道伸缩套管4，利用顶端挖掘锥头2和取沙刀盘3的快速旋转，将河底泥沙进行切割和搅动，并进入内部螺旋引流器14将挖掘的泥沙物料，泥沙高速吸入，通过泥沙通道伸缩套管4向后输送。

泥沙输送部分包括泥沙通道软管7、泥沙加速引流器8和泥沙喷管9，将泥沙通道伸缩套管4向后输送的泥沙高速吸入泥沙通道软管7并经过泥沙加速引流器8加压经过泥沙喷管9，从泥沙喷射口11喷出。

图3和图4显示挖掘部分透视图。如图所示显示了本发明泥沙挖掘部分的结构特点，泥沙挖掘部分使用可调支架6架设在整个泥沙挖掘船前端，泥沙挖掘部分有三部分构成：掘进头、动力仓5和泥沙通道伸缩套管4，其中，掘进头包括挖掘锥头2、取沙刀盘3、泥沙入口18、螺旋引流器14、和掘进锥17。

挖掘锥头2为一个顶端开口的锥形壳体，多个条状形的取沙刀盘3设置在锥形壳体侧壁，纵向对称排列，每一条取沙刀盘3与锥形壳体侧壁开口共同形成泥沙入口18；

螺旋引流器14是一个回转圆柱形结构，中心为驱动轴，驱动轴上固定螺旋叶片，驱动轴前端伸出挖掘锥头2的顶端开口，形成掘进锥17；掘进时，该掘进锥17处于挖掘锥头2最前端。

动力仓15包括一个圆筒，圆筒内安装驱动电机12，驱动电机12设置在一个电机防护罩13内；电机防护罩6侧壁对称设置多个电机固定支撑16，电机固定支撑16紧紧压住动力仓15圆筒内壁，为电机防护罩6提供支撑；电机驱动轴伸出电机防护罩16与螺旋引流器14和挖掘锥头2的安装轴连接。

泥沙通道伸缩套管4的更换使用套管收放器5，该套管收放器5实质上为一个强力电磁铁，通电后的强磁力可以提升泥沙通道伸缩套管4，实现伸缩套管的加长和更换作业。

泥沙输送部分包括：泥沙通道软管7、泥沙加速引流器8、喷射方向调节阀10和泥沙喷射口11，泥沙通道软管7连接泥沙通道伸缩套管4，泥沙通道软管7和泥沙喷管9之间设置泥沙加速引流器8，泥沙喷管9通过喷射方向调节阀10和泥沙喷射口11将挖掘出来的泥沙向后方喷出。

泥沙加速引流器8可以采用本发明的螺旋引流器14或现有的泥浆泵给泥沙加压。

根据工程的需要，还可以在泥沙喷管9后连接排泥管线和泥浆泵，将排出的泥沙输送到更远的泥沙处理场地。

本船载多功能取沙造岛挖掘器利用顶端挖掘锥头快速旋转，将河底泥沙进行切割和搅动，再经内部强吸式引流器将泥沙高速吸入，经过加压从喷口喷出。为了工程需要，本发明还可以配套浮筒管线的有效伸展长度，借助强大的泥浆泵，将泥沙输送到泥沙物料填埋或堆积场，它的挖泥、运泥、卸泥等工作过程，可以一次连续完成，它是一种效率高、成本较低的挖掘器，是良好的水下挖掘机械。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。