[发明专利]水力式挖泥船叶轮叶片内径切割增大球面通道的方法

说明书

技术领域

本发明属于疏浚工程技术领域，特别是涉及一种水力式挖泥船叶轮叶片内径切割增大球面通道的方法。

背景技术

目前，随着疏浚工程的发展，水力式挖泥船面临越来越复杂的土质，如珊瑚礁、包含大量块石等杂物的土质，此类土质在疏挖过程中极易发生大块杂物堵塞泥泵通道的现象。水力式挖泥船泥泵叶轮叶片数量一般为4至5片，不同叶片数量的泥泵其球面通道尺寸不同，即使相同叶片数量的泥泵球面通道尺寸也不尽相同，通道尺寸较小的泥泵更易发生泥泵堵塞，为缓解堵泵现象，需要在吸口安装通过尺寸更小的格栅，但这种做法又往往导致严重的堵口，且大量杂物无法从疏浚底质中去除，导致越靠近下层杂物越多，最后将影响疏浚生产效率和施工质量。

针对水力式挖泥船，施工区存在大量石块等杂物堵泵、堵口的问题，国内外主要有以下几种方式：(1)通过常规防石方法施工，即根据现有的泥泵叶轮球面通道直径,安装略小尺寸的吸口格栅,限制进入石块的进入。但小尺寸格栅严格限制了可疏挖石头等杂物的尺寸,导致严重的堵口问题,阻碍疏浚物的吸入,施工效率、有效挖泥时间大幅降低,且堵口后需要大量清理吸口的时间,停工时间增加,整体效率影响严重。(2)采用清石装置进行表层石头清理，石头会收集在清石器的石笼中，可转放在泥驳中运离施工区。但该方法仅能清除施工区表层的石头，通常石头是全断面分布在施工区，清石不彻底。(3)采用反铲船、抓斗船等斗式船清表。但斗式船通常用做局部特殊区域施工，对于大量的施工任务，存在斗式船数量难以满足要求，且对通航水域的其他船舶造成干扰等问题。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种水力式挖泥船叶轮叶片内径切割增大球面通道的方法。

本发明的目的是提供一种采用碳弧气刨工艺对高硬度叶轮叶片进行切割，具有切割质量好，安全性高，可操作性强、设备改造简单、施工成本低、施工效率高，且可以有效清除石块杂物，直接增强水力式挖泥船疏挖含杂质土质的适应能力等特点的水力式挖泥船叶轮叶片内径切割增大球面通道的方法。

本发明针对高硬度叶轮，采用碳弧气刨工艺实现了对高铬铸铁材质的高硬度泥泵叶轮叶片内径进行安全切割，增加泥泵通过能力，通过科学理论计算确定切割量，确保对泥泵流量、扬程、吸入能力的影响控制在较小范围内，保证在达到较为理想的泥泵球面通道增大效果的同时，其他泥泵性能参数不会出现明显下降，且可使用磨损旧叶轮进行切割使用，降低成本投入。与以上方法相比较，本方法不需要额外增加施工设备、可操作性强、设备改造简单、施工成本低、施工效率高，且可以有效清除石块等杂物。

本发明采用碳弧气刨工艺对高硬度叶轮叶片进行切割的实施过程：

(1)叶轮实测

自叶片叶根处沿叶片方向量取不同的弧面长度，测量不同叶片弧面长度对应的球面流道尺寸d，以及距离叶轮轴心的距离r。

叶轮测量统计表