绞吸式挖泥船绞刀在疏浚阻塞工作中的原理

挖泥船绞刀是绞吸式挖泥船的关键机具，对提高挖掘功效具有决定性作用。根据现有土壤切削理论和疏浚施工实践，分别建立了绞刀结构形状与不同类型土质的关系，绞刀切削动力特性与土质特性关系的数学模型，以及各种绞刀刀齿模型库。在VB 语言环境下对三维建模软件SolidWorks进行二次开发，实现了绞刀参数化三维建模。

设计者输入土质、产量或功率等参数即可得到相应的三维绞刀。这种参数化三维建模的方法使用简便、立体感强，既缩短了设计周期，又提高了设计的精度，更便于绞刀的应力分析和优化设计。

     绞吸式挖泥船是在疏滩工程中运用较广泛的一种船舶，它是利用吸水管前端围绕吸水管装设旋转绞刀装置，将河底泥沙进行切割和搅动，再经吸泥管将绞起的泥沙物料，借助强大的泵力，输送到泥沙物料堆积场，它的挖泥、运泥、卸泥等工作过程，可以连续完成，它是一种、成本较低的挖泥船，是良好的水下挖掘机械。

   全长是指船体长度加上绞吸架伸出长度之和。挖泥泵由主机直接带动，铰刀头由电机或液压机构带动，设挖泥效率为排重的30%，根据阿基米德定律理论上单级挖泥泵吸深0M实际上不超过28M，再要吸深要加中间接力泵，接力泵不需要压头高，虽与挖泥泵排重一样，但功率可以大大减少，所以接力泵一般用水下高压电机或液压机构作动力。

    装一级接力泵多吸沙也不过55M。再要加深就要提高接力泵的压头，随之而来耗费动力功率也加大了。

    吸泥泵的排量一般与主机功率的关系是1.5～2倍左右，如主机功率为1200PS、吸泥泵排量1200*1.5=1800M3左右，对于铰吸式挖泥船的规范除尺度外应提供排量M3/n，压头定位桩直径及高度、横移后在力、位桩升挖泥船工作艇降后在拉力，挖泥深度、铰刀头直径、转速。挖泥量一般是排量的20%～30%之间。还要提供挖泥泵的吸入管直径、出管直径。

铰刀齿的材料

挖泥挖沙船的铰刀齿工作状况恶劣，受力状态复杂,作业时,不但要与泥沙相互摩擦，还经常受到海底石头的强烈冲击，通常采用Mn13耐磨铸钢制造。该钢经水韧处理后硬度约为250~330 HV,铰刀齿在挖沙时刀齿磨损严重，有时还会发生断齿。对磨损的刀齿进行的分析表明,其硬度仅为240~300 HV。而Mn13 耐磨铸钢经冲击诱发马氏体相变后的硬度应在大于500 HV1。因此判定，刀齿在服役时受到的冲击很小,没有达到诱发马氏体相变的强度,因此耐磨性很差。对断齿进行分析,发现刀齿的局部发生了冷作硬化,而断裂是发生在软硬交替的部位,据此可断定,刀齿在服役中受到冲击和摩擦双重外力。有关单位采用低碳马氏体钢制作刀齿，经过淬火强化,得到了满意的效果,处理后刀齿的硬度达48~52HRC,具有较高的力学性能和变形抗力大大提高了刀齿的使用寿命。

铰刀齿的制作工艺

挖泥船绞刀齿为中碳多元合金铸钢,铸造流动性较差,铸件易形成枝晶偏析,铸件的化学成分不均匀度较大3。采用扩散退火可以改善成分不均等铸造缺陷,但扩散退火时间长,成本高,能耗大。采用正火处理改善成分偏析也有很大的局限性。终采用高温淬火、回火处理解决了问题。但高温加热奥氏体晶粒长大,冷却后组织粗大,故要进行二次淬火并低温回火，结果绞刀齿的力学性能达到了技术要求。此工艺时间短,可操作性强,有一定的推广价值。

如何选择铰刀头

1.在选择轴类零件材料时应权据容件的受力情况和使用条件合理选用，能用普通碳钢解决何题的,就没有必要使用合金钢，以免造成因材料选择不当出现浪费。

2.调质热处理的目的是为!提商材料的综合机械性能、经过调质热处理后的中碳钢(或合金钢)材料既强又韧，特别适合提作在多种负荷下受力情况比较复杂的重要零件。但是，如要制作表面硬度高的耐磨零件就应采用淬火热处理，调质热处理只是材料所有热处理中的一种,而且只适用于中碳钢,因此,材料进行调质热处理也是受一定条件限制的。

3.不同的中碳钢材料，淬火后的临界真径是不一件的，只有工作在复杂情况下的重要零作,才要求材料调质热处理后，材料机械注能从内到外的-致性。如果是一般的轴类零件,对材料淬透性的要求只要能淬透到零件半径的1/2或1/3就可以了,只有这样才能做到材料的合理使用。

4.我制造瓦机设备的企业,由于受历史条件的限制，企业具有热处理能力的并不多,尤其是对大型零部件进行热处理、更是力不从心。我们曾经了解过-一些砖瓦设备制造厂家(主要是个体和些乡镇企业)他们在选择零件材料时往往很随便，有的甚至是从废品收购站购买材料，至于对材料是否需要进行热处理更是一无所知。因此，为***改变我国砖瓦机械设备落后状态,企业在提高自身素质的问时,更应该注意是高设备的加工能力和对材料进行热处理的能力，

5.是否选用台金钢制作高强度零作,是根据实际需要而定的。认为砖瓦设备制造行业水平低,机械设备制造简单,只能使网灰钵铁、;钢和5号钢的概念,应该放弃。选用合金钢制作高强度零件,虽然增加了制作成本,但,设备使用寿命的大幅度提高，为企业带来的经济效益是相当可观的。