绞吸式挖泥船泥泵及其驱动装置的工况分析
对绞吸式挖泥船的定额分析
对绞吸式挖泥船的定额分析对绞吸式挖泥船的定额分析引言：挖泥船是一种用于清理河道、港口和沿海地区的重要工程设备，其作用是通过吸泥管将淤泥从水底吸上来，然后将其排出到指定地点，从而实现水域的疏浚和清淤。
本文将对一种常见的挖泥船——绞吸式挖泥船进行定额分析，以帮助我们更好地理解和评估其工作效率和经济效益。
一、绞吸式挖泥船的结构和工作原理绞吸式挖泥船主要由船体、动力系统、吸泥管和排泥系统组成。
船体负责承载和平衡船上的各个设备，动力系统提供动力源，吸泥管负责将淤泥吸到船上，排泥系统则将淤泥有效地排出。
绞吸式挖泥船的工作原理类似于家用吸尘器。
首先，船体靠近需要疏浚的水域，将吸泥管下放到水底。
然后，通过启动动力系统，吸泥管的末端产生强烈的负压，将水底的淤泥吸入管内。
最后，淤泥通过排泥系统排出船体。
二、绞吸式挖泥船的定额分析1. 清淤能力绞吸式挖泥船的清淤能力是评估其工作效率的重要指标之一。
它包括清淤速率和每次清淤的盈深。
清淤速率是指单位时间内清淤的体积，通常以立方米/小时来衡量。
每次清淤的盈深则是指每次从水底吸泥时，吸泥管下降的深度，通常以米为单位。
考虑到清淤水域的不同以及各种因素的影响，绞吸式挖泥船的定额应根据具体情况进行调整。
2. 能耗评估挖泥船的能耗水平直接影响其经济效益。
绞吸式挖泥船的能耗主要包括动力系统的能耗、吸泥管的能耗以及排泥系统的能耗。
动力系统的能耗与船舶引擎的功率以及操作条件有关。
吸泥管的能耗则与管道长度、直径以及吸泥过程中形成的负压有关。
排泥系统的能耗则与排泥设备的类型和效率有关。
通过综合评估和优化，可以实现挖泥船的能耗降低，提高其经济效益。
三、绞吸式挖泥船的发展趋势1. 自动化技术的应用随着科技的不断发展，自动化技术在挖泥船领域的应用越来越广泛。
例如，自动导航系统可以提高挖泥船的精准度和安全性，自动控制系统可以实现设备的智能化操作，自动调节系统可以对吸泥管的负压进行优化，提高清淤效率。
2. 先进的材料和结构设计挖泥船的结构设计对其工作效率和经济效益有着重要的影响。
绞吸式挖泥船泥泵技术设计与研究-2009.12
可概括为四个部分【１５ｌ：①由于排高所损失的水头：Ⅳ。＝ｚ凡；
②管路的沿程损失水头：月：＝名。奇。÷｝；③管路上，
如吸１：１、弯头等局部阻碍引起的损失水头：¨＝∑２百ｖ－；④
管路出ＩＺｌ的流速所产生的速度损失水头：，，·。ｒ．ｊ了。
所以管道输送的水头损失及泥泵泥浆水头计算公式为：
Ｈ＝Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４
泥泵的技术改造与研究，介绍了泥泵的方案设计，阐述了泥泵选择的依据与过程，为绞吸式挖泥船泥泵方案的设计， 泥泵的性能分析提供了依据。 关键词：挖泥船；泥泵；方案设计与研究
中图分类号：Ｕ６１５．３５＋１
文பைடு நூலகம்标识码：Ａ
文章编号：１００６—７９７３（２００９）１２－０００１－０３
从上世纪９０年代初期起，我国疏浚工业开始步入一个
（２）临界流速的确定。
①按公式确定临界流速
临界流速为（Ｄｐ一排泥管内径（ｍ），Ｄｐ＝０．６ｍ）：
２¨…”ｄ¨６．正而孓而 Ｉｆ＝０．９
＝０．９ ２ ８×０
２
５…’’×０，４。。’“×、／ｊ—ｉ＋ｉ：ｉｊｉｉｉｊｉ—ｉ—ｉｊｉｉ可
＝３．４ ｌ，Ｈ，’
②按经验确定临界流速为４．０ｍ／ｓ。综合考虑，取临界 流速为３．９ｍ／ｓ。
（２）临界流速的确定。 ①按公式确定临界流速
＝％０．＝０９．２８９×２ ８ｏＣ．…２５’”ｄ。？５…×，ｏ．面４。了…Ｆ×可止可藕可雨百可而
＝３．２９ｎｔ，Ｊ
式中：～Ｉ一泥浆临界速度（ｍ／ｓ）；ｇ－重力加速度（ｍ／ｓ２）， 取９．８ ｍ／ｓ２；Ｃ一土颗粒的体积浓度（％），取２５％；Ｄｐ－ 排泥管内径（ｍ），Ｄｐ＝０．５６ｍ；ｄｓ一土颗粒平均粒径（ｍｍ）， 由于该船的施工区域中河床砂粒为中、细砂（含细砂和粗砂）， 由土质参数表３—１，用插值法取土颗粒平均粒径为 ｄｓ＝０．４ｍｍ；只一颗粒密度（ｔ／ｍ３），取。只；２．７ ｔ／ｍ３。
绞吸式挖泥船泥泵装置特性探讨
绞吸式挖泥船泥泵装置特性探讨摘要：探讨绞吸式挖泥船泥泵装置特性，该篇文章将通过分析泥泵的特点、驱动装置的特点、管路的特点和泥泵装置工作点以及范围等等，确定泥泵和驱动装置、管路、泥泵装置的最佳匹配工况。
绞吸式挖泥船泥泵装置特性的探讨有利于大幅度提高绞吸式挖泥船的工作效率，从而大大增加企业的效益，促进经济的发展。
关键词：绞吸式挖泥船；泥泵；泥泵特性；驱动装置特性；管路特性；工况引言泥泵指的是一种绞吸式挖泥船上面通过管道的途径实现连续地送泥浆重要设备。
泥泵这种主要包括泥泵和驱动装置（直接驱动泥泵的柴油机），还包括离合器、高速齿轮箱等等。
1.泥泵的特点绞吸式挖泥船的主要疏浚机械是泥泵，因此，泥泵在泥水疏浚工作中扮演着及其重要的角色。
绞吸式挖泥船通常使用离心泵做为泥泵。
2.泥泵的主要参数绞吸式挖泥船泥泵的主要参数有汽蚀余量、功率、流量、扬程、效率、转速和泥浆的容重及浆体浓度等等。
其中转速是影响泥泵性能的一个很关键的要素。
汽蚀余量是衡量泥泵汽蚀性能如何的参数。
功率指的是泥泵的输入功率即驱动装置传递到泥泵轴上的功率，输出功率指的是当有浆体流过泥泵的时候，泥泵传递到它的功率，通常用字母Pe 来表示，则：Pe=ρgQH/1 000 （kW）（1）泥泵里的损失功率所指的是输入功率和输出功率二者的差，而损失的情况大小用泥泵的效率η 计算，这时候的轴功率为：P=Pe/η=ρg QH/1 000 η （2）3.泥浆特性有过实践经验的都很清楚地知道，在实际的疏浚工作过程中，泥泵它其实输送的几乎是泥浆。
而泥浆一般情况下在土、水、铰刀共同的作用下所混合而成的物体。
并且，泥浆的浓度、粒径、土质、密度间的分配比例都影响着泥浆的特点。
通常而言，泥浆的各工作参数以及它们之间的联系是同清水的特性曲线一致，只是有微些不同，不同的程度范围大小与泥浆的浓度、粒径、土质等等相关。
其变化的倾向为：第一，粒径对泥泵的扬程和效率产生明显的影响。
当递送的砂比较粗的时候，扬程和效率明显下降。
绞吸式挖泥船工作效率怎么样
河道清淤工作是一项非常巨大的工程，而现在都讲求效率，怎样提高河道清淤的工作效率呢？行业都会借助一系列的设备，而首当其冲的自然就是我们所熟知的绞吸式挖泥船了。
很多人都在讨论绞吸式挖泥船工作效率到底怎样呢？相对来说，在众多的清淤设备中，绞吸式挖泥船工作效率是非常高的，这也是它为什么能快速发展起来并且深得人们信赖的原因。
不过它也有一些相关事宜需要我们了解，下面一起来看一下。
（绞吸式挖泥船实拍图例）【绞吸式挖泥船工作原理】绞吸式挖泥船是清淤疏浚领域的主要工作船，近年来在江河湖海都有十分不错的表现，由于淤泥在输送和卸泥都可以由设备自身完成，所以具有较高的的生产效率，这也是受人们青睐的主要原因，下面为大家介绍一下绞吸式挖沙船的工作原理：绞吸式挖泥船是水力挖泥船中比较常见的一种，它的整个工作流程分为三个步骤：挖掘、吸入和泥浆输送。
首先借助前置旋转着的绞刀将水底的泥沙进行挖掘、绞松并使得水和泥沙充分混合均匀，水泥混合物在大气压的作用下经过吸泥口吸入泥泵，加压后再排至吹填区。
【绞吸式挖泥船的工作效率如何】绞吸式挖泥船是一种应用非常广泛的清淤设备，它产量大、输送远，非常符合客户对于工作效率的需求，工作时，旋转的绞刀先对河底的泥沙进行搅拌，使得泥沙跟水能够充分混合，然后泥浆泵再将水泥混合物抽取到泵里面，通过管道排到岸上去。
绞吸式挖泥船的绞刀在整个工作过程中起到非常关键的作用，由于绞刀产生的力量很大，所以可以很轻松的将河底的淤泥进行搅动，从而进一步提升生产效率，所以这无疑是一种非常具有工作效率的清淤设备。
【影响绞吸式挖泥船工作效率的因素】身处这种凡事都以效率为先导的时代，绞吸式挖泥船效率的高低决定着客户是否会采用这种设备，下面就这一问题为大家详细解答一下。
影响绞吸式挖泥船生产效率的因素往往并不只有一种，往往是多种因素共同作用的结果，我们可以将这些因素归结为两大类，一种是由于自身因素导致的，再来就是由于施工环境等外在因素导致的，由于外在环境不可控，所以想要不对生产效率造成影响只能从自身因素入手了，自身因素有以下几点：1.绞吸式挖泥船的挖掘能力与绞刀的结构：包括功率，转速，横移速度，削切的厚度有关；2.吸入能力与吸口大小、吸口阻力以及泥泵的性能有关；3.输送能力与泵机的转速、泥泵的工作效率、泥泵性能，输送功率以及管路特性相关。
绞吸式挖泥船绞刀系统技术现状及发展
至在 １ ￣２ ｃ ｍ ） 和泥浆浓度ｆ ８ ０ ％以上） ，并且在刀 口 配置有
挡泥罩， 其独特的设计不但可防止污染扩散还可保证较高 的泥浆浓度 的双重疏浚效果【 】 。
图 ６ 挖岩绞刀示意图
损、寿命短、成本高的
问题 刀齿
一
ｊ
２ ． ２ ． ３ 绞刀制造新工艺
（ １ １ 绞刀整体成型工艺及防石板技术 为 了增加绞刀本身结构的稳定性，增加成型率 ，目前
与 齿柄 的 中心线 平行 ，如 图 ７ 所示。 这 种新 型 的绞 刀齿设
比较
表 ３ 液压马达驱动特性表
液压马达驱动
项目 与绞刀 连接方 式 总传动
效率
单个液压马达 直接驱动
多个液压马达 需借助齿轮 箱、 联轴器等机构驱动绞刀
计理念增加了绞刀齿整体的结构强度 ， 防止绞刀齿的断裂 ， 更加合理的结构布局在提高整体强度 的基础上， 副齿尖还 可将淤泥和碎石块分流ｌ １ 。
欧等发达国家开始大力投入致力于环保疏浚研究， 取得 了
显著的成果。日 本从 １ ９ ７ ５ 年开始研制了多项专用的环保疏 浚设备，如螺旋式挖泥绞刀和密封旋转斗轮挖泥绞刀，通过 在挖泥时阻断水侵 入±中，以此来提高泥浆疏浚浓度并且 防止发生污染和扩散现象，减少对周 围水体 的二次污染 。 荷兰 Ｉ ＨＣ公司、 Ｂ ＯＳ ＫＡ Ｌ Ｉ Ｓ疏浚公司、 Ｈ ＡＭ 公司和 国际疏浚公司分别成功开发了带罩式环保绞刀、 立式圆盘 环保绞刀、螺旋环保绞刀和刮扫吸头等多种环保型绞刀 。 荷兰 Ｉ Ｈ Ｃ 公司开发了配备液压可调节罩式的刀片环 保型绞刀，并将其应用在海狸 ６ ０ ０型绞吸式挖泥船上，该 船采用定位桩台车，配备有 自动挖泥控制系统和显示系
绞吸式挖泥船液压系统的日常维护和故障分析
绞吸式挖泥船采用液压原理驱动各工作机构已应用广泛，但在挖泥船日常操作中由于对液压系统工作原理了解不够，在日常施工中经常出现人为故障。
为此，在日常工作中要特别加强对液压系统的维护保养和故障分析。
一、液压系统的维护操作人员要在熟练掌握本船(或本机构)液压系统原理基础上进行液压系统的日常维护工作，其根本任务是对液压系统工作过程进行严密监视,及时发现不利因素,从各种角度去分析系统的运行状况并将其消灭于故障发生之前。
其日常维护工作主要有如下几点:（1）保持油箱正常液位液压系统油管、泵较多,容量大,运转后由于油液循环进人系统，油箱液位下降，若低于规定值,要及时补充液压油。
正常工作中,难免有渗漏，要经常观察确保液位正常。
（2）液压油的清洁和标号合格按规定加入符合国家标准的液压油，通常为46#抗磨液压油。
液压油要定期进行检查和更换，一般半年至一年更换一次，更换周期视工作环境和工作周期而进行合理调整。
对已氧化变质或严重污染,性能下降的油必须及时更换。
换油时,要将管道、阀体、液压缸内液压油尽可能更换掉,并将阀芯,滤器油液进行清洗。
液压油进入油箱时，必须从设有过滤网的规定的加油口加入。
滤芯、滤网在油液内清洗时，要避免棉丝、布屑等杂物落入。
3、油温要适当油温不得超过60℃,最佳范围在35℃~60℃之间。
若油温过高,易氧化使油质变坏。
（4）系统中要防止空气吸入。
已有空气应完全排净,以防系统爬行和引起油液变质。
对油箱底部的水亦应定期放出。
（5）液压泵初次启动时，应先向泵内注油。
目的是出油快，防止进入空气造成泵空转造成液压泵的干磨。
（6）溢流阀的调定压力不可超过系统最高压力。
（7）牢记各种液压元件调节手柄转动方向和压力、流量关系。
严防调节错误,造成事故。
若长时间不用,应放松各液压元件,尽可能使油回油箱，防止液压元件长时间处于受力状态，造成变形或损坏。
（8）严格按照维护保养制度、检查项目及周期进行检查维护。
建立维护档案,积累资料,探索规律。
绞吸式挖泥船液压系统故障分析以及维护
柬工案 投术
４ ６
绞 吸式挖 泥船 液压 系统故 障分析 以及维 护
曹红亮 （ 中交天航滨海环保浚航工程有限公司 ， 天津 ３ ０ ０ ０ ０ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）
摘 要 ：随着我 国科学技 术的不断进步 ，我 国内疏浚业也在快速发展 中， 因此这就要求挖泥船得 满足 不同挖 泥施 工的要 求和适应各种 不同运行 工况 的需要 ，伴 随而来的就是挖 泥船的类型逐渐增 多。其 中应 用最为广泛的一种类型就是绞吸挖 泥船 。其 中液压 系统在绞吸式挖 泥船作 业中 已 经得到 了广泛地应 用，但在 日 常操作 中由于不 了解相关的工作原理而 出现人为故障的情况也经常发生 ，并且在故障 出现的时候 手足无措 。所以， 在 日常施 工中对 于液压 系统故 障分析 以及 维护尤其要进行特 别加 强。本文就是针对 这方面的问题 进行 专 门的分析 。 关键词 ：绞吸 式；液压 系统 ；故 障；维护
１ 引 言
现象 。 ２ ． １ 运动速 度较慢甚至 为零 （ ４ ） 谨 记各种液压元件 调节手柄转 动方向和压力 以及流量关 系。 产 生这种情况 的主要原 因有 以下几点 ： 如 果各种液 压元 件会在 长期不 被使 用的话 就应该 将其 放松 ，并尽可 （ １ ） 由于泵 内磨损严 重 ， 密封 间隙变 大或裂缝 等缺 陷、液压 泵 能 的使油 回收 到油箱 内。 因为 这样可 以避 免液压 元件 由于长 时 间处 壳有 砂眼使压 力油与油箱相连 而导致的液压泵 内泄严重 ； 干 受力状态 而造 成的变 形甚 至是损 坏 。所 以在这 方面 相关工 作人 员 （ ２ ）压 力 回路 或溢 流 阀中 某些 阀芯 、 阀体被 一 些杂 质 或锈 蚀 应该严格 记牢 ，防止 因为调节错误而造 成的一系列事 故。 卡住 ， 在无 油 的情 况下很难 使正 常压力建 立起来 ； （ ５ ）完善并严格 执行 相关制度 。在 现实操 作和管理 中应该制 定 （ ３ ）可 能是因为油 箱液面过 低、吸油管 阻力太大 、油液太 粘或 份严格 的维护保养 制度 ， 并 明确规定检 查项 目和定 时检查的周期 。 油 温太 低、吸管 中漏 气 以及 转速过 低等原 因导 致液压 泵吸 油不足 或 并且要建 立一个维护档 案 ， 在 日常工作 时就进行详细 的登记和记录 ， 者液压 泵转 向不对 ，具体原 因可 以进行逐项检 查并排除 ； 这样 就可 以丰富 维护保 养 的资料 ，为 以后 的制度 不断 探索和 创新打 （ ４ ）溢流 阀调定 压力过低 ； 下 坚实的基础 。 （ ５ ）压 力油路 中阀芯或 阀孔 和管接头过 度磨损 ，阀芯 内配 合 间 （ ６ ）要避免溢流 阀的调定压力超 过系统最高压 力的情况发 生。 隙超 过正常范 围的泄漏 ， 特别是压 缸的密封装置 损坏 内泄严重 。 （ ７ ）系统 中不仅 要将 已有空气应 完全排净 并且还要注 意防止 新 ２ ． ２ 小泵 系统出现的故 障分析 的 空气 吸入 ， 这样做是 为了以防系统 爬行 和引起油液 变质。另外 ，还 小泵 系统是 通过 五联换 向阀来履行 挖泥船 左右 横移 、定 位或 绞 需定期放 出油箱底部 的水 。 刀架 升降等 功能的 。 其系统 出现 故障的主要原 因有或 当液压油 变质 、 （ ８ ） 当液压 泵第 一次启 动的 时候 ， 尽量先 向泵 内注油 这样做 的 小 泵总 成失 灵、液压 油不足 、某些 液压执 行元 件超 负荷小 泵进 油管 目的是使 出油较 快而 防止进人 空气 造成泵 在不 打油 的情况 下空转 而 道 漏气 或滤油 器被 杂质堵塞 或者 双联 叶片泵驱 动装置 中联 轴器与 主 造成液压 泵的干磨 。 机 同心 度差 、掖 压油 温升太 高 时小泵系 统容易 出现 相应 的故 障。当 故 障发 生之 后应该 立即弄 清楚 发生 的原 因以便 采取 相应 的措施 进行 ４ 结束 语 处理 。 总 的来说 ，液压 系统 是安 全并 且可 靠 的 ， 具有 操作 方便 ，工 作 ２ ． ３ 噪音 和震动 效 率高 以及体 积小 的优 点 ， 但 如果 在工作 中不注 意 ，调 整不 当时 就 当此 类故 障出现 时往往 是 因为 以下 几点原 因造 成 的：第一是 因 会容 易 引起一些 故 障的发生 。所 以这就对 相关 的操作 人员提 出了更 为液压泵 导致的 。当液压泵脉 动相对较大 时不能很 好解决 困油现象 ， 高 的要 求 ，不仅 需要 了解液 压元件 的工 作原理 ，还应 该不 断积累 实 因此会 导致 叶片泵 的叶 片卡死 甚至是 折断 。第二 ，当空气 进入 液压 践 经验 以求创 新。操作 人 员在对液 压 系统 进行 日常维 护工 作时也 需 系统 中时尤其 是进 入了 吸油管 中有气体 时都会 引起 很大 的噪音 。第 要 对液 压系 统原理 进行 熟练 掌握 ， 其最 大 的作用是 对液 压 系统工 作 三 是有 油管 及阀造 成的 ，如 果管 道剐性 尚未 固定好 ，又加 上 自身构 过 程进 行严 密监视 以便 及 时发现 不利 因素 ， 然后 多方面 、多 角度 分 造 细长 ，在管 中油液快速 流动时便会 引起管 道震动 。 析 系统 的运行 状况并 在故 障发生前 防范 于未然 。本篇 文章 在这两 个 方 面进行 了重 点阐述 ，希 望能在绞 吸式 挖泥船 液压 系统 日常操作 中 ３ 关 于绞 吸式 挖泥船液压 系统的维护 给 予帮助 。 （ １ ）定 时清洁液 压油和 标号满足 标准 。４ ６ ＃抗磨液 压油是 满足 国家标 准 的液压 油 ，因此 需要 按照相 关规定 加入 。另 外 ，要对 液压 油 进行 定期 的检查 和更换 ，一般 比较合 适 的周期是 半年 至一年 更换 参 考文献 ： １ 】 雷 刚 ．绞吸 式挖 泥船 液压 系统的 日常维护 与故障分析 ［ Ｊ ］ ．山 东 次 ，但 是具体 的更 换周期 需要 根据具 体 的工作周 期和工 作环 境来 ［
绞吸挖泥船工作原理与发展趋势
绞吸挖泥船工作原理与发展趋势随着近年来建筑、能源和水利行业的快速发展，绞吸挖泥船成为了最广泛使用的泥沙清理设备之一。
该技术基于挖掘机和吸泥泵的原理，通过挖掘船身底部较浅的水域，将其吸入船中，并经过一系列的过滤和水泵处理，将水和固体分离。
本文将介绍绞吸挖泥船的工作原理及其发展趋势。
一、绞吸挖泥船的工作原理绞吸挖泥船，也被称为吸泥船或水泵船，由船体、动力系统、挖泥杆、吸排水系统、操控系统、过滤系统等多个部分组成。
船身的下部为挖泥部分，由挖泥杆、挖泥吸口和吸泥泵组成。
船体的舱室用来储存挖出来的土壤和水，它们经过泵的抽送再加工处理。
绞吸挖泥船的工作原理基于两个原则：一是吸泥原理，即在水上行驶的过程中，吸泥泵作为主要工具，吸取水下的泥沙，将其运往船厢，然后进行过滤处理；二是挖泥原理，即绞吸挖泥船可以通过挖掘机的结构，将泥沙从底部直接挖掘，然后吸入船中处理。
整个过程由操控系统控制，使船只能自由行驶并清除泥沙。
二、绞吸挖泥船的发展趋势1.自主化近年来，绞吸挖泥船发展趋势呈现出自主化的趋势。
即采用智能控制系统、自动化和无人化操作技术，使其在无人控制下执行工作，从而提高生产效率和安全性。
无人机技术可以克服许多传统工作中出现的困难和风险。
2.节能环保绞吸挖泥船的节能环保特性也是其发展趋势之一。
到目前为止，大多数绞吸挖泥船都使用柴油机作为动力源。
然而，由于柴油机排放的废气含有CO2，NOx、SOx等污染物，因此对环境造成极大的影响。
因此，为了减少能源消耗和环境污染，未来使用新能源和化学能源去代替现有的燃料将会成为趋势。
3.数字化技术数字化技术是绞吸挖泥船未来发展的重要趋势，它使调度和监测变得更加方便、快捷。
基于云数据的技术和物联网技术可以更好地提高船只的运营效率、管理水平和资源利用效率，并且远程监控也可以有效地减少事故发生的风险。
4.模块化设计随着绞吸挖泥船发展趋势的变化，人们对船只的需求也越来越多。
因此，绞吸挖泥船模块化设计成为了一种趋势。
绞吸式挖泥船生产效率及应用工况分析
2009年6月第10卷 第2期 长沙铁道学院学报(社会科学版) June 2009Vol .10 No .2 绞吸式挖泥船生产效率及应用工况分析朱安定(湖南省水利水电第一工程公司,湖南长沙410007)摘 要:本文从提高挖泥船的流量、泥浆浓度两个方面论述如何提高绞吸式挖泥船的生产效率;对绞吸式挖泥船远、近两种排距施工进行工况分析。
关键词:挖泥船;生产效率;流量;流速;泥浆浓度;排距 绞吸式挖泥船是工程船舶中一种常见的吸扬式挖泥船,由于其产量高、成本低、施工质量优良、可长时间连续作业,在港口建设、航道疏浚、环保清淤和河湖治理中,广泛使用。
近几年来因柴油价格持续走高,对如何降低挖泥船的生产成本,提高生产效率,越来越成为各施工单位关注的焦点。
本文就如何提高绞吸式挖泥船的生产效率、对远近排距施工需注意的问题进行初步探讨。
一、生产效率分析我们从挖泥船的生产量表达式M =QP (Q:输送流量,P:泥浆浓度)可知,流量和泥浆浓度是影响挖泥船生产效率的两个重要参数。
为提高生产效率,一是提高泥泵的输送流量,二是提高泥浆浓度,或同时提高流量和泥浆浓度。
(一)提高输送流量输送流量是指单位时间内泥泵排出泥浆的体积。
由泥泵特性曲线可知,流量与功率、扬程有关,由流量计算式Q =WV(W:排泥管截面面积;V:排泥管内泥浆流速)可知,流量还与流速有关。
因此,要提高泥泵的输送流量,一是要增加绞吸式挖泥船主机的输出功率,二是要降低挖泥的扬程,三是要提高排泥管道内的泥浆流速。
绞吸式挖泥船自定型建造开始,就先确定清水流量,选择发动机,因此挖泥船主机的输出功率是固定的,我们只有从改进泥泵的内部结构、减少泥泵内部的水力损失、机械摩擦损失等方面入手,提高有效功率,即泥泵的效率。
当承建的施工项目确定以后,相应的工况条件也就基本确定,如开挖的土质、所需的排距及相应的排高,因而所需的扬程也就基本确定。
由上述分析可知,提高泥泵的输送流量,其关键就是要提高排泥管道内的泥浆流速,保证泥泵有较大的输送流量。
绞吸式挖泥船生产效率分析
２ 提 高泥浆浓度
土 质 是 影 响 泥 浆 浓 度 的 重 要 因素 ．在 土 质 相 同 的情 况 下 可 以采 用如 下方 法 提 高泥 浆 浓 度 ：是 影 响 泥 浆 浓度 的 主要 因
Ｑ ＝ ＷＶ
式 中： Ｗ一 排 泥 管截 面 面积 ： Ｖ 一 排 泥 管 内泥 浆 流 速 。 由公 式 素 ． 在 土质 一 定 的 情 况 下 ， 可 以采 用 如 下 方 法提 高泥 浆 浓 度 ：
绞 刀 最 佳入 泥 可知 流量 与流速相 关。所以 ， 要 想提 高泥泵的输送 流量 ； （ ！ ） 需 ① 科 学制 定 绞 刀 入 泥 的 厚度 。因为 土 质 的 不 同 ， 入 泥厚 度 较 小 ， 则泥浆浓度低 ， 若入泥过深 ， 要 适 当提 高 绞 吸 式 挖 泥 船 主 机 的 输 出 功 率 ； ② 降低 挖 泥 的 扬 厚 度 也 有 所 差 异 。 则难 以横 移 ． 也 无 法控 制 浓 度 。 只 有 严 格 控 制 入 泥 厚 度 。 才 能 程； ③ 提 高排 泥 管 道 内的 泥 浆 流 速 。 绞 吸 式 挖 泥船 自定 型 建 造之 初 ． 需确 认 清 水 流 量 ， 选 择 适 实现 横 移 速 度 最 佳 、 浓度 适 宜 ； ② 控 制 绞 刀前 移 距 离 Ｃ Ａ Ｒ Ｂ Ｏ ＮＷ Ｏ Ｒ Ｌ Ｄ ２ ０ １ ７ ／ ４
绞吸 式挖 泥船 生产 效率分 析
周建湘 （ 湖南 玖口 建设工程有限 公司， 湖南 长沙 ４ １ ０ ０ １ ３ ）
【 摘 要】 本文从提高挖泥船 的流量、 泥浆浓度两个方面论述如何提高绞吸式挖 泥船 的生产效 率。 【 关键词 】 挖泥船 ； 生产效率 ； 流量 ； 流速 ； 泥浆浓度 ； 排距 【 中图分类号 】 Ｕ ６ ７ ４ ． ３ １ 【 文献标 识码 】 Ａ 【 文章编号 】 ２ ０ ９ ５ — ２ ０ ６ ６ （ ２ ０ １ ７ １ １ １ — ０ ２ １ ８ — ０ ２
绞吸式挖泥船解析
一、工程概况本工程的水下清淤工程采用200m3绞吸式挖泥船进行挖泥，挖泥量为406901立方米。
清淤疏浚时，为保证开挖边坡稳定，挖深的边坡按设计要求控制。
二、工艺流程工艺流程图三、排泥管线的布设本工程排泥管由河道清淤区到排泥场区，输泥管线长初步估算最长约25km（具体根据现场实际情况量测确定）。
根据排泥需要拟采用在陆上设置1 级泵压接力输送；输泥管为优质钢管，钢管直径450mm，壁厚8 mm，耐压1.0MPa 以上。
排泥管线是挖泥船输送砂泥浆到吹填区内的管道线路，主要包括：陆上管线(包括管架线)、水上管线(即浮管)二种，主要以浮管为主。
1、陆上吹泥管线(岸管)的设置吹泥管线的平面布置根据挖泥船的总扬程、围堰的面积、形状、吹泥距离、吹填高程、潮位变化等方面的情况，加以综合考虑，来选定吹泥管线的位置。
陆上部分采用岸管明敷。
陆上岸管采用钢管，规格为φ450mm×40～45m。
岸管间距200m 左右。
管线布设尽量避免穿越障碍物，但要尽量避免管道形成过急弯曲。
对跨越围埝的排泥管段，要选用较新的弯道与管件、并保证接头紧固严密、无漏水、漏泥现象、水陆接头入口处避免浮管出现死弯、水陆接头入口角应大于45度，减少排泥阻力；。
陆上布管线在进入吹填区内的布设。
要考虑工程竣工后，应符合设计要求的高程与平整度。
管线的布设高程，除考虑吹填设计高程外，还应考虑沉降量(包括排泥场内地基沉降时及吹填土本身的固结沉降量)及吹填超高量等因素；为使吹填区获得较好的平整度，除干线管道外还要布设支线。
管线的布设，主要是考虑管线的间距，即管口的间距，而管口间距的大、小是与绞吸船的泥泵马力、吹填区地形及吹填土质等因素有关。
弃土场围堰与吹砂管口的距离随土质、围埝结构、高度不同而有差别，以不使水流冲刷弃土场围堰为原则，通常多保持在15～20 m的范围。
排泥管线布设线路为：施工区→沿金清大港至K16+600附近处→转入老湾河一转至廿四弓河—转入五湾河至5#船闸→转入雨伞浦至三洞闸-沿二线塘→转至团结塘与五塘交界处一至东海塘北片围垦区，线路全长约25km，具体可结合现场情况调整。
海华2号绞吸式挖泥船的技术特点及近期施工应用状况分析
ｍ３ ．设 计 排 泥 距 离 ３ ０ ０ ｍ．舱 内泥 泵 清 水 流 ， ｈ ０ 量 ７ ８ ０ｍ３ ． 下 泥 泵 清水 流 量 ８ １ ０ｍ ／ ． 机 ０ ／ 水 ｈ ０ ３ 主 ｈ 功 率 ２４ ６ Ｗ ，副机 功率 ２ １４ ０ Ｗ ．发 电机 功率 ２ ｋ ￣ ７ｋ ２ ２０Ｗ ， ￣ ５ ｋ 总装 机 功率 ５８ ６ Ｗ。 ６ ｋ １ 技 术特 点 ． ２ （） 舶 尺 度 满 足 沿 海 施 工 、 海 拖 航 要 求 。 １船 近
维普资讯
・
５ ４・
吴 春 忠 ： 华 ２号 绞 吸 式 挖 泥 船 的技 术 特 点 及 近期 施 工 应 用 状 况 分析 海
２０ 年 １ ０７ ２月
天 津临港工 业 区一期工 程吹 填施工 中 。天津 临港 工
业 区属于天 津滨海 新 区七大 功能 区之一 ．为 国家 重 点建 设化工 项 目．被 国家发 改委列入 国家 化工 产业 发 展规 划 。 该工 程位 于海河人 海 口下游 ． 取土 区上部 为 海相 沉积 的淤泥质 土 ， 淤泥厚度 不一 。 土层 分布 软 连续 ， 层位 稳 定 ， １ ～ ２ 中下部 为粘 土 ， 厚 ０ １ ｍ， 土质 较 硬 。吹填工 程 总 量 约 １０ ０万 ｍ ．排距 约 ３ ５ ｍ． ０ ３ ￣ｋ ２０ ０ ８年 １ 底完成 ０月
时， 需要 不 断调整 定位 桩来 进行施 工 定位 ． 若没 有抱
其 主要尺度 和技术性 能如 下 ： 长～ ２８ｍ， 总 ８． 船长
６ ． ｍ． ８ 型宽 １ ． ｍ， ４ ５０ 型深 ４８ｍ， 计 吃水 ３０ｍ， ． 设 ． 最 大 挖 深 ２ ５ｍ．最小 挖 深 ５ｍ．设计 生 产 能力 １５ ０ ０
对措 施 。
绞吸挖泥船输送系统产能计算方法与分析
第4期（总第228期）0引言绞吸挖泥船是疏浚吹填工程中常用的一种施工船舶。
它采用挖、运、卸连续作业模式，利用旋转绞刀装置切割搅动底床泥沙、通过泥泵和管道将疏浚泥沙输送到排泥场或吹填区，具有效率高、成本较低的特点，被广泛应用于沿海和内河港口航道建设与维护、河道湖泊清淤以及环保疏浚建设等工程[1-2]。
作为绞吸挖泥船的基础和核心设备，由泥泵和管道组成的输送系统，其作业参数及性能特性，是决定绞吸挖泥船施工效率的关键因素之一；同时，输送系统也是绞吸挖泥船主要耗能设备[1-2]。
因此，输送系统作业参数、产量及能耗的精确分析和计算，是绞吸挖泥船作业参数分析计算和施工优化的关键，也是绞吸挖泥船核心作业机具配置、性能及适用性评估的基础[1-4]。
经过多年的研究和积累，国内外疏浚及相关领域专家和学者，基于输送理论以及室内试验数据的基础上，建立大量具有一定适用范围的输送系统性能特性分析计算的经验公式及计算模型[2-9]。
这些公式或模型应用于现代大型挖泥船输送复杂土质工况还存在一定的问题，有待于进一步研究，也少见有基于实船数据的有效验证[2]。
因此，有必要在泥泵性能及管道两相流相关理论和经验的基础上，对现有的研究成果和工程经验，进行实测数据验证和分析，论证其适用性及计算精度，为绞吸挖泥船关键疏浚机具设备性能匹配、施工作业参数计算及工艺优化提供基础理论和技术支撑。
1主要参数及产能计算方法绞吸挖泥船输送系统由泥泵、管道及相关驱动和辅助设备组成，这些设备的性能特性是产能分析计算的重要基础参数。
工程土质及自然环境条件是影响输送系统产能和效率的重要因子，土质，尤其是粒径级配，对泥泵性能、管道输送特性有决定性的影响；施工管线布置和总长，是决定绞吸挖泥船输送系统运行方式的重要因素；此外，排泥管线长度通常随着施工进展而频繁变更，因此，在一定条件下，管线出口会加装缩口以保证输送系统在合理区间运行，但缩口会消耗额外的能量。
此外，输送系统性能发挥还将受到挖掘系统产能的限制和影响。
绞吸式挖泥船泥泵运行参数配置分析
０ 引言
表 １ 泥泵 配置 参 数
参数
舱 内泥 泵 水 下 泥泵 电动 机 水 下 泥 泵 舱 内 泥泵 柴油 机
绞吸式挖泥船生产能力是其重要 的性 能指标之一 ，如 仅就泥泵和泥管 的输送能力而言 ，在确定好泥泵型号 和驱 动装置功率后 ，如何选取泥泵 的额定工 作参数对挖泥船 以 后 的作业和生产能力均有一定 的影 响 ，本文将结合一 实船 配置对此作探讨 。
ｅ￣ ｅ ａ ｏ ｒｎ ｉｇｍ ｒ ｓｆ ｙｗ ｅ ｅｐ ｍ ｓｗ ｒｉｇｐｒｍｅ ｒ ａｅｄ ｃ ｅ ｃｏｄｎ ｅｅｇ ｅ’ ｏｔｖｄｌ ｅ ｎ ｎ ｓ ｎ ｎｔ ｕｎｎ ｏｅ ａｅ ｈ ｎｔ ｕ ｐ ’ ｏｋｎ ａａ ｔ ｒ ｅｉ ｄａｃｒｉｇｔ ｎｉ ｓｃｎｒ ｅ ｗ ｒ Ｃ ｌ ｈ ｅ ｓ ｄ ｈ ｎ ｉ ｏ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅｐ ｐ ｒａ ａｙ ｅ ｅ ｅ ｅ ｔ ｆ ｕ ｓ ｒ ｔ ｏ ｒｕ ｏ ｈ ｉ ｒ ｔ ｏａｅ ｓ ｅ ｄ ｖ ａａｌｒ ａ ｘ ｍｐｅ， ｍｅ ｔ ｎ ｅ ｓｒ ｃ ： ｈ ａ ｅ ｎ ｌｓ ｓｔ ｆ ｃ ｍｐ ’ ａｅ ｐ ｗｅ ｐ ｎ ｔ ｅｒ ａｅ ｒ ｔｔ ｐ ｅ ｉ ｌ ｅ ｌｅ ａ ｌ ｈ ｆ ｏｐ ｎ ｉ ｓｔ ｏ ｈ
ｅ ｕ ｐ ｎ ｎ ｅ ｉ ｉｇｒ ｔ ｏ ｋ ｎ ａ ａ ｔｒ ｒ ｅｐ ｍｐ ｕ ｔｄ ｏ Ｓ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｄ ｄ ｃｄ ｎ ｅｗ ｒ ｉｇ ｐ ｒ ｍｅｅ ｆ ｕ ｓｍｏ ｎｅ ｎ Ｃ Ｄ． ａ ａ ｓ ｏｔ ｈ Ｋｅ ｒ ｓ ｕ ｔｒｓ ｃｉ ｎｄ ｅ ｇ ｒ ｃ ｎ ｔ ｎ ｒ ｕ ； ｗ ｒ ｏ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ：ｃ ｔ ｕ ｔ ｒ ｄ ｅ ； ｏ ｓ ｔ ｏ ｑ ｅ ｅ ｏ ａ ｔ ｏｋｐ ｉｔ
２１ ０ ０年 ｌ ０月
绞吸式挖泥船挖岩绞刀动载荷模拟分析
及 绞刀 齿 当前 时刻 与 夹 角 ０ 之 间 的关 系示 意 于
口）
图３ 。其 中 ａ为绞刀 的最 大切层 厚度 ， ａ一 。
绞 吸式挖 泥 船前端 可 装配 功率 较大 的挖 掘装 置（ 绞刀 ） ， 具 有 强 大 的挖 掘 能 力 ， 成 为 可 挖 掘 高 强度 硬质 岩石 、 挖 掘效 率 高 、 环境 污 染小 的岩 石疏
面 的摆放 角度 见 图 １ 。
浚设 备 。作 为与 切 削 介 质 直 接 接 触 的挖 掘 装 置 ， 绞刀 的结 构设 计很 大程 度 上决定 了绞 吸式挖 泥船 的生 产率 和挖 掘 质量 。
横移 速度 。见 图 ２ 。
１ ． ２ 绞 刀齿破 碎岩 石时 力学模 型 的建立 １ ． ２ ． １ 绞 刀切 层厚度
绞 刀齿破 碎岩 石时 力学模 型建 立 的基 础 为绞
刀 运转 过程 中 的切 层 厚 度 。然 而 由于 绞 刀 运
动为平 动加转 动 ， 其 切层 厚 度 ｄ随 着 绞 刀 的运 动 在 不断 发生着 变化 ， 绞刀 在运 转过 程 中 ， 切 层厚 度 ｄ与绞 刀横移 速度 、 转 速 和每层 刀齿 数量 ｚ以
Ｋ一刀 齿 切 削 面 的摆 放 角 ， （ 。 ） 图 １ 绞 刀 齿 尖 点 位 置 示 意
１ ． １ ． １ 绞刀 结构 尺寸 数学 模 型的 建立
绞 刀齿 尖点 位 置三维 空 间坐标 及 绞刀齿 切 削
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ２— ２ ８ 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ３—１ ０
第４ ２卷
第 ５期
船 海 工 程
Ｓ ＨＩ Ｐ ＆ ０ＣＥＡＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
绞吸式挖泥船施工技术措施分析
绞吸式挖泥船施工技术措施分析摘要：绞吸式挖泥船是一种施工效率极高的土方作业机械。
在冲填与疏浚工程项目中的应用日益广泛。
本文将对绞吸式挖泥船施工技术的具体措施进行重点探究，以期促进相关技术的发展。
关键词：挖泥船；冲填；管道引言：绞吸式挖泥船主要用于钩塘洼地冲填、航道疏浚以及河道挖掘等项目工程。
挖泥船可进行卸泥、输泥以及挖泥等作业。
因此对于绞吸式挖泥船施工技术具体措施的探究有着重要意义。
一、布置排泥场通常情况下，在冲填区中部布置主管道以实现最大冲填长度，将支管道布置在排泥场堤角。
结合施工现场的实际情况选用主管与支管的连接模式，一般使用超过90℃的软管或刚性弯管增加管道的转弯半径，减小水流阻力。
在狭长的冲填区部分采用边冲填边后退的办法从管道上端开始作业，待作业到达主管道区域时使用边冲填边前进的办法从下端开始作业。
同时需要确保充填作业尽可能一次完成。
若吹填作业区域较大，可以间隔几节管道进行插接作业，选用等径三通管或软管进行插接，用封口板将三通管管口封住。
在充填作业过程中，排泥场的管口先达到标准，远离管口部分会较为滞后；此时可借用三通管或软管延伸至管道内径，确保整个冲填范围内在同一时间达到标准。
在管道延伸作业过程中，作业人员无法在刚冲填过的泥面上作业，不能对施工作业进行有效接管，可布置两处管口使用交替接管冲填的作业方式确保机船冲填质量和作业的连续性。
二、设置水路接头通常使用短橡胶管对水路连接部位进行软接头，但在作业期间需要配备长橡胶管。
当水位出现频繁变动时，可采取长软管连接方式根据水位变动的实际情况设定软管长度。
为避免水路接头由于风浪的影响出现左右摇摆的问题，防止水路接头部位受水面浮桶作用力的影响形变，使用两根钢丝绳用八字缆拉方式将首节浮筒进行打桩固定或使用抛锚固定方式将浮筒固定在河中。
用钢丝绳将刚性岸管首节与浮筒相连，确保其长度不超过软管。
如果浮筒出现位移，钢丝绳会受力使得软管不被拉伤且管线始终保持平顺状态。
绞吸式挖泥船泥泵的故障分析与修理
第6期（总第230期）机械设备・绞吸式挖泥船泥泵的故障分析与修理沈俊杰（中交上航（福建）交通建设工程有限公司，福建厦门361000）摘要泥泵是绞吸式挖泥船最主要的疏浚机械设备。
通过对泥泵的工作原理及结构特点的深入研究，思考分析了导致泥泵故障的各种原因，从而摸索出如何改进泥泵修理工作,延长泥泵的修理周期，节约修理成本。
关键词绞吸式挖泥船;泥泵;故障分析;修理;疏浚设备0引盲在传统疏浚吹填项目中，大型绞吸式挖泥船占有十分重要的地位,而挖泥船的泥泵性能好坏则直接影响施工效率和工程进度，因此将泥泵维护好,使其始终保持高效状态尤为关键。
通过某实际工地的泥泵维护分析，提供可供借鉴的泥泵维护、保养、故障判断等实用方法。
1绞吸式挖泥船泥泵的工作原理与特点1.1泥泵的工作原理绞吸式挖泥船的泥泵结构形式一般都是采用闭式叶轮的离心泵。
泥泵通过泵轴带动叶轮工作时，预先充满在泵中的液体受叶片的推压，随叶轮一起回转，产生离心力，从叶轮中心向四周甩出，于是在叶轮中心处形成低压，液体便在吸入液面气体压力的作用下,由吸入泥管被吸进叶轮。
从叶轮流出的液体，压力和速度都比进入叶轮时增大了许多,蜗壳将它们汇聚并平稳地导向扩压管。
扩压管流道截面逐渐增大,液体流速降低，大部分动能变为压力能，然后进入排出泥管，并依靠此能量将液体输送到工作地点。
叶轮不停地回转,液体的吸排便连续地进行。
1-2泥泵的结构特点绞吸式挖泥船一般配备1台水下泥泵和1台或者2台舱内泵（又称甲板泥泵，见图1）,具有以下特点:①运动部件少,结构简单,泵壳内具有较大的流通截面，液道内没有流阻形状的结构;②磨损件易于更换,维修成本相对较小;③适应工况能力强，流量和压力能满足较大范围要求，适应各种复杂施工工况，对输送固_液混合物尤为合适。
某轮一共有3台泥泵，分别是1台水下泥泵（由电动机驱动）,2台甲板泥泵（各由1台柴油机驱动）。
水下泥泵将绞刀破碎的泥土以适应甲板泥泵工作的泥浆浓度和流量从水底输送到甲板泥泵吸口，保证甲板泥泵吸入有足够的气蚀余量。
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力，使叶片流道中的固液混合物受到叶片强制转动和推
动，使固液流压力在泥泵出口处增大，从而产生扬程，达
到输送固液混合物的目的。同时，在叶轮进口的吸入室
构成局部真空而产生吸力，连续吸入由绞刀头工作所产
生的固液泥合物。
2.1 泥泵主要参数
绞吸式挖泥船泥泵的主要参数有流量 Q、扬程 H、转
速 n、汽蚀余量 NPSH、功率 P 和效率 η、泥浆的容重及浆
体浓度、最大允许通过粒径等。
转速是影响泥泵性能的一个重要因素。泥泵的汽蚀
余量是表征泥泵汽蚀性能好坏的参数。功率指泥泵的输
入功率即驱动装置传递到泥泵轴上的功率，泥泵的输出
功率是指浆体流过泥泵时，由泥泵传递给它的有效功
率，用 Pe 表示，则：
Pe=ρgQH/1 000（kW）
（1）
输入功率和输出功率之差是泥泵内的损失功率，损
2 泥泵特性
泥泵是绞吸式挖泥船的主要疏浚机械，在疏浚作业 中起着重要的作用。闽福州浚 1002 船的疏浚泥泵为离 心 泵 ，它 是 利 用 叶 轮 在 驱 动 装 置 作 用 下 旋 转 ，产 生 离 心
收稿日期：2011 - 04 - 25 作者简介：姚潮法（1976—），男，福建古田人，大学本科，工程师，研究
的浓度，泥砂越粗，扬程和效率下降就越大。
②在同一泥泵转速和流量下，输送泥浆时比输送清
水 效 率 略 有 下 降 ；相 同 转 速 下 ，浓 度 增 加 则 泥 泵 扬 程 和
效率均下降，且效率下降幅度要高于扬程下降幅度，且泥
浆 浓 度 越 高 ，其 泥 沙 粒 径 越 粗 ，泥 泵 扬 程 效 率 下 降 也 越
失的大小用泥泵的效率 η 来计量，此时轴功率为：
P=Pe/η=ρg QH/1 000 η
（2）
泥砂特性主要包括浆体的容重 γm、浆体浓度 Pv、最大 允许通过粒径 dmax 等参数。 2.2 泥泵清水特性曲线
在实际的使用过程中，为了提高挖泥船泥泵效率，实
现 最 佳 工 况 ，为 此 需 要 掌 握 泥 泵 性 能 特 性 曲 线 ，主 要 是
指泥泵在额定转速下，泥泵的扬程 H、效率 η 和驱动功
率 P 与流量 Q 的关系，且与介质的密度有关，而通常泥
泵生产厂家给定的均是泥泵的清水特性曲线。图 1 为闽
福州浚 1002 船泥泵清水特性曲线示意图。
第 30 卷第 13 期
姚潮法：绞吸式挖泥船泥泵及其驱动装置的工况分析
25
扬程 H（m） 效率 η（%） 功率 P（kW）
而抽吸泥浆时的管路扬程计算公式为：
Hpm=
γmv2m 2
பைடு நூலகம்
×［（1＋k）×λ× L DP
+1+γmζ］+g ［（γm-1）Z1+
γmZ2-Z3］
（5）
式中，Z1 为从泥面到泥泵中心线的地形高度；Z2 为
从泥泵中心线起算的排出口的地形高度；Z3 为泥泵中心
线到水面的高度，Z=Z2-Z3；定义 ζ 局部阻力系数为 0.5；
（Fujian Province Waterway Bureau Minjiang Branch，Fuzhou，Fujian 350001，China）
Abstract:Matching of mud pump and drive equipment in cutter suction dredger can improve the efficiency，by analysing the characteristics of 1002 coat's cutter suction dredgers mud pump and its drive equipment，the paper determined the best work condition of it through a case. Keywords：cutter suction dredgers；mud pump；drive equipment；conditions
第 30 卷第 13 期 Vol.30 No.13
企业技术开发 TECHNOLOGICA企L D业EVE技LO术PME开NT发OF ENTERPRISE
2011 年 7 月 20J1u1l.年20171月
绞吸式挖泥船泥泵及其驱动装置的工况分析
姚潮法
（福建省航道局闽江分局，福建 福州 350001）
摘 要：绞吸式挖泥船的泥泵与驱动装置的合理匹配会大大提高挖泥船的生产效率。文章通过对笔者所在单位绞吸式
快。考虑泥浆浓度对泥泵抽送泥浆时的扬程影响，其公
式如下：
Hm=γm（1-kmPv）×H（w kPa）
（3）
式中，Hm、Hw 分别为泥泵抽送泥浆和清水时的扬程；
km 为泥砂系数（见表 1）。
表 1 泥砂系数数值表
土质
淤泥
细砂 中砂 粗砂 砾石
km
0 0.03 0.05 0.10 0.27 0.42 0.75
H η P
度的增加而升高。需注意的是，当泥泵输送浆体浓度过 高时，功率比将远大于 1，此时抽送泥浆所消耗的功率会 大大增加而容易使泥泵驱动设备过载。
⑤泥泵叶轮几何参数对泥泵性能产生了一定的影 响 ，在 相 同 浓 度 下 ，可 以 发 现 叶 轮 外 径 大 的 泥 泵 性 能 较 叶轮外径小的泥泵下降得较快。
泵运行在最佳工况点上。Q-η 曲线上效率最高点左右越
平缓，泵的适宜工况区就越宽。
2.3 泥泵的泥浆特性
但是在实际疏浚工程中，泥泵输送的是泥浆。泥浆
是水与土在绞刀作用下形成的混合物。泥浆的土质、密
度 、粒 径 、浓 度 和 比 重 等 特 性 均 对 泥 泵 的 泥 浆 特 性 曲 线
有影响。一般，输送泥浆时泥泵各工作参数及之间的关
在疏浚及吹填作业过程中，应当尽量将柴油机的工 作状态控制在调速器工作区内，严格避免柴油机出现持 续的过载现象。
闽福州浚 1002 船主机驱动的泥泵特性如图 3 所示。 在 调 速 器 工 作 区 内 ，柴 油 机 以 额 定 转 速 运 转 ，由 于 调速器控制着柴油机，其性能决定了转速不是绝对恒定 的，随着负荷的减小转速略有上升，而泥泵流量减少，扬 程将上升。而扬程的上升有助于泥泵稳定工作，减少了 因流量下降而导致的泥砂在管内沉淀的危险。因此，在 此范围内相应的泥泵流量—扬程曲线并不是一等速曲 线，而是出现相应的调整。满喷油量范围内，当工况点达 到额定点 A，负荷继续增加，柴油机的燃油喷入量受到限 制，转速将降低，对于一般的柴油机系统，当转速降低时
系在性质上是与清水特性曲线相一致的，只在量值上有
一些变化，变化的程度随泥浆的浓度、密度、粒径组成及
流态的不同而不同。通过福建省航道局闽江分局多年的
疏浚经验表明其变化趋势是：
①泥砂粒径对泥泵的扬程和效率有非常显著的影
响。当抽送中砂和粗砂比抽送细砂时，扬程和效率下降
越大。浓度对泥泵性能的影响取决于泥砂的粒径。同样
③泥泵输送泥浆时的允许吸入真空度将降低。
④ 输 送 泥 浆 时 ，因 泥 浆 的 重 度 比 清 水 大 ，在 泥 泵 转
速和流量不变的情况下，泥泵的轴功率比清水时增大，且
随着浆体浓度的增大而增加，且输送泥浆时其泵轴功率
曲线几乎是向上平移。疏浚泥泵消耗的功率随着浆体浓
柴油机驱动泥泵是绞吸式挖泥船上最常见泥泵驱 动形式。对于柴油机驱动泥泵的形式，泥泵的工况直接 受 柴 油 机 特 性 制 约 。 图 2 为 闽 福 州 浚 1002 船 主 机 （Z12V190BG3 型柴油机）的负载特性曲线。
1 闽福州浚 1002 船概况
闽福州浚 1002 船于 1996 年 9 月出厂并交付福建省 航道局闽江分局使用。主要挖泥设备及性能如下：
①泥泵：结构为双壳泵，泵壳采用焊接件，其余为 35＃ 铸钢，清水流量为 2 000 m3/h，扬程 60 m，转速 500 r/min。
②驱动装置：主机为济南柴油机厂 Z12V190BG3（1350 HP，1500RPM）柴油机，液力变矩器为 YBLT900－45 型。
功率 （kW）
恒功率区
额定点 A
满喷油量范围
冒烟界限 B
恒转矩区
调速区
转速(r/min) 图 2 闽福州浚 1002 船主机（Z12V190BG3 型）的负载特性曲线
当柴油机正常工作时，一般位于调速器工作区，功 率小于额定功率，在此区域内当柴油机负荷变化时，柴 油机速度变化较小，柴油机速度的变化主要取决于调速 器的控制作用。当负载增加并超过柴油机的额定功率 时，柴油机的油门全开，此时柴油机工作在 A-B 区段。随 着 负 载 进 一 步 增 加 ，柴 油 机 速 度 急 剧 下 降 ，当 速 度 达 到 冒烟界限 B 点及以下，柴油机无法吸入足够的空气而进 行 不 完 全 燃 烧 ，柴 油 机 将 发 生 堵 转 、冒 黑 烟 及 急 剧 磨 损 现象，如不及时进行调节则对柴油机和疏浚系统都会产 生非常不利的影响。
4 管路特性
管路特性曲线指的是管路中的水头损失与流量的
关系曲线，管路特性与输送的土质、泥浆的流速、排距与
排高以及各种阻力损失有关。
抽吸清水时管路扬程的计算公式为：
Hpw=
v2m 2
×［（1＋k）×λ× L DP
+1］+gZ（kPa）
（4）
式中，Z 为自水面算起的排出口的地形高度；g 为重
力加速度；L 为吸、排泥管全长；Dp 为泥管直径；vm 为泥 管中泥浆的流速；λ 为摩阻系数，一般 k=-0.00002 L+0.2。
26
企业技术开发
2011 年 7 月
转矩会略有上升，直到过了冒烟极限 B 后，才急剧下跌。
扬程 （m）
调速区
功率 （kW）