挖溝機噴射推進控位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種海底工程機械【技術領域】的挖溝機噴射推進控位系統(tǒng)，包括：兩個進水管、蝶式止回閥、五個連接管、液動蝶閥和噴嘴，其中：兩個進水管分別從挖溝機射流工作泵部分引出，且分別由蝶式止回閥與垂直布置的第一、第二連接管相連，第一、第二連接管分別與水平布置的第三、第四連接管相連，第三、第四連接管之間連接水平布置的第五連接管，且端部出口處分別由液動蝶閥與噴嘴相連，噴嘴由液動蝶閥控制，產(chǎn)生調(diào)整挖溝機的艏向和側(cè)向位移的推力，兩個進水管、第一、第二連接管以及第三、第四連接管的結構和連接均為對稱布置。本發(fā)明能夠?qū)Σ捎么怪睉业醴绞阶鳂I(yè)的非接觸式挖溝機的姿態(tài)和方向進行及時調(diào)整，保證挖溝機作業(yè)時的穩(wěn)定性和作業(yè)質(zhì)量。
【專利說明】挖溝機噴射推進控位系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種海底工程機械【技術領域】的挖掘裝置，具體是一種挖溝機噴射推進控位系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著海底管道鋪設工程的快速發(fā)展，水力沖射式挖溝機得到了較為廣泛的應用。目前，水力沖射式挖溝機多采用接觸式，即挖溝機坐底，直接騎跨在海底管線上，進行挖溝作業(yè)，由于體積重量龐大，結構復雜，其姿態(tài)調(diào)整和方位控制主要是靠施工船拖曳來實現(xiàn)。
[0003]經(jīng)過對現(xiàn)有技術的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻號CN102418358，
【公開日】2012_04_18，記載了一種動力定位射流噴沖式挖溝機。其特點是具有監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)包括GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)及與噴沖式挖溝機連接的姿態(tài)監(jiān)視儀、聲納監(jiān)視器、壓力顯示器、液壓膠管絞車和液壓電纜絞車等。GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)包括天線和主機，可以準確地將施工船定位。實現(xiàn)挖溝機姿態(tài)監(jiān)視是通過姿態(tài)監(jiān)視儀、傳感器和信號線來實現(xiàn)的。傳感器安裝在滑撬上，姿態(tài)監(jiān)視儀安裝在施工船的中心控制室，通過姿態(tài)監(jiān)視儀的顯示信息來了解挖溝機的狀態(tài)，以此調(diào)整走船速度和方向，對挖溝機進行姿態(tài)調(diào)整。但該現(xiàn)有技術但對于非接觸式挖溝機，由于采用垂直懸吊、非接觸的開溝方式，工作狀態(tài)下挖溝機水下本體所處水流環(huán)境較為復雜，在水平方向上，挖溝機受到軸流泵和噴水推進裝置的噴沖反力，即反力矩、海流、噴沖流場等作用下，非接觸式挖溝機的姿態(tài)穩(wěn)定性較差，需要進行姿態(tài)校正和方向控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，提供一種挖溝機噴射推進控位系統(tǒng)，能夠?qū)Σ捎么怪睉业醴绞阶鳂I(yè)的非接觸式挖溝機的姿態(tài)和方向進行及時調(diào)整，保證挖溝機作業(yè)時的穩(wěn)定性和作業(yè)質(zhì)量，以安全地實現(xiàn)多種地質(zhì)條件下的海底挖溝作業(yè)。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括:兩個進水管、蝶式止回閥、五個連接管、液動蝶閥和噴嘴，其中:兩個進水管分別從挖溝機射流工作泵部分引出，且分別由蝶式止回閥與垂直布置的第一、第二連接管相連，第一、第二連接管分別與水平布置的第三、第四連接管相連，第三、第四連接管之間連接水平布置的第五連接管，且端部出口處分別由液動蝶閥與噴嘴相連，噴嘴由液動蝶閥控制，產(chǎn)生調(diào)整挖溝機的艏向和側(cè)向位移的推力，兩個進水管、第一、第二連接管以及第三、第四連接管的結構和連接均為對稱布置。
[0006]所述的調(diào)整挖溝機側(cè)向位移的推力滿足
【權利要求】
1.一種挖溝機噴射推進控位系統(tǒng)，其特征在于，包括:兩個進水管、蝶式止回閥、五個連接管、液動蝶閥和噴嘴，其中:兩個進水管分別從挖溝機射流工作泵部分引出，且分別由蝶式止回閥與垂直布置的第一、第二連接管相連，第一、第二連接管分別與水平布置的第三、第四連接管相連，第三、第四連接管之間連接水平布置的第五連接管，且端部出口處分別由液動蝶閥與噴嘴相連，噴嘴由液動蝶閥控制，產(chǎn)生調(diào)整挖溝機的艏向和側(cè)向位移的推力，兩個進水管、第一、第二連接管以及第三、第四連接管的結構和連接均為對稱布置。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的調(diào)整挖溝機側(cè)向位移的推力滿足:
3.根據(jù)權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的調(diào)整挖溝機的艏向的推力滿足:ka+p (Q^Q2) (V1-V2) I = Mb，其中=Q1, Q2為兩個進水管的進水流量，V1、V2分別為兩端噴嘴出口處的噴射速度，P為水流密度，a為起吊鋼纜扭轉(zhuǎn)角度，k為起吊鋼纜的扭矩系數(shù)，I為噴射推力到旋轉(zhuǎn)中心的力臂距離，Mb為挖溝機抽吸系統(tǒng)產(chǎn)生的力矩。
4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的液動蝶閥的通徑為240_，最大驅(qū)動壓力16MPa，最小工作壓力3.2MPa，最快關閉速度小于3s。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的兩個進水管的端部和連接部、蝶式止回閥的連接部、五個連接管的連接部、液動蝶閥的連接部以及噴嘴的連接部均設有法蘭。
【文檔編號】E02F3/90GK103758166SQ201410062402
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權日:2014年2月24日
【發(fā)明者】葛彤, 王旭陽, 李翔, 吳超, 莊廣膠, 趙敏, 王猛, 王彪 申請人:上海交通大學