挖溝機(jī)噴射推進(jìn)控位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種海底工程機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】的挖溝機(jī)噴射推進(jìn)控位系統(tǒng)，包括：兩個(gè)進(jìn)水管、蝶式止回閥、五個(gè)連接管、液動(dòng)蝶閥和噴嘴，其中：兩個(gè)進(jìn)水管分別從挖溝機(jī)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(dòng)蝶閥與噴嘴相連，噴嘴由液動(dòng)蝶閥控制，產(chǎn)生調(diào)整挖溝機(jī)的艏向和側(cè)向位移的推力，兩個(gè)進(jìn)水管、第一、第二連接管以及第三、第四連接管的結(jié)構(gòu)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(jī)的姿態(tài)和方向進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，保證挖溝機(jī)作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性和作業(yè)質(zhì)量。
【專利說明】挖溝機(jī)噴射推進(jìn)控位系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種海底工程機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】的挖掘裝置，具體是一種挖溝機(jī)噴射推進(jìn)控位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著海底管道鋪設(shè)工程的快速發(fā)展，水力沖射式挖溝機(jī)得到了較為廣泛的應(yīng)用。目前，水力沖射式挖溝機(jī)多采用接觸式，即挖溝機(jī)坐底，直接騎跨在海底管線上，進(jìn)行挖溝作業(yè)，由于體積重量龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其姿態(tài)調(diào)整和方位控制主要是靠施工船拖曳來實(shí)現(xiàn)。
[0003]經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號(hào)CN102418358，
【公開日】2012_04_18，記載了一種動(dòng)力定位射流噴沖式挖溝機(jī)。其特點(diǎn)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(jī)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(jī)，可以準(zhǔn)確地將施工船定位。實(shí)現(xiàn)挖溝機(jī)姿態(tài)監(jiān)視是通過姿態(tài)監(jiān)視儀、傳感器和信號(hào)線來實(shí)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(jī)的狀態(tài)，以此調(diào)整走船速度和方向，對挖溝機(jī)進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整。但該現(xiàn)有技術(shù)但對于非接觸式挖溝機(jī)，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(jī)水下本體所處水流環(huán)境較為復(fù)雜，在水平方向上，挖溝機(jī)受到軸流泵和噴水推進(jìn)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(jī)的姿態(tài)穩(wěn)定性較差，需要進(jìn)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(shù)存在的上述不足，提供一種挖溝機(jī)噴射推進(jìn)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(jī)的姿態(tài)和方向進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，保證挖溝機(jī)作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性和作業(yè)質(zhì)量，以安全地實(shí)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(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括:兩個(gè)進(jìn)水管、蝶式止回閥、五個(gè)連接管、液動(dòng)蝶閥和噴嘴，其中:兩個(gè)進(jìn)水管分別從挖溝機(jī)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(dòng)蝶閥與噴嘴相連，噴嘴由液動(dòng)蝶閥控制，產(chǎn)生調(diào)整挖溝機(jī)的艏向和側(cè)向位移的推力，兩個(gè)進(jìn)水管、第一、第二連接管以及第三、第四連接管的結(jié)構(gòu)和連接均為對稱布置。
[0006]所述的調(diào)整挖溝機(jī)側(cè)向位移的推力滿足
【權(quán)利要求】
1.一種挖溝機(jī)噴射推進(jìn)控位系統(tǒng)，其特征在于，包括:兩個(gè)進(jìn)水管、蝶式止回閥、五個(gè)連接管、液動(dòng)蝶閥和噴嘴，其中:兩個(gè)進(jìn)水管分別從挖溝機(jī)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(dòng)蝶閥與噴嘴相連，噴嘴由液動(dòng)蝶閥控制，產(chǎn)生調(diào)整挖溝機(jī)的艏向和側(cè)向位移的推力，兩個(gè)進(jìn)水管、第一、第二連接管以及第三、第四連接管的結(jié)構(gòu)和連接均為對稱布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的調(diào)整挖溝機(jī)側(cè)向位移的推力滿足:
3.根據(jù)權(quán)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(jī)的艏向的推力滿足:ka+p (Q^Q2) (V1-V2) I = Mb，其中=Q1, Q2為兩個(gè)進(jìn)水管的進(jìn)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(jī)抽吸系統(tǒng)產(chǎn)生的力矩。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的液動(dòng)蝶閥的通徑為240_，最大驅(qū)動(dòng)壓力16MPa，最小工作壓力3.2MPa，最快關(guān)閉速度小于3s。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的兩個(gè)進(jìn)水管的端部和連接部、蝶式止回閥的連接部、五個(gè)連接管的連接部、液動(dòng)蝶閥的連接部以及噴嘴的連接部均設(shè)有法蘭。
【文檔編號(hào)】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(quán)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(xué)