前收前卸式全自動(dòng)清漂船設(shè)計(jì)與研究

（蘇州市地方海事局, 江蘇 蘇州 215007）

前收前卸式全自動(dòng)清漂船設(shè)計(jì)與研究

張義軍

（蘇州市地方海事局, 江蘇 蘇州 215007）

本文闡述了某前收前卸式全自動(dòng)清漂船的整體設(shè)計(jì)，重點(diǎn)設(shè)計(jì)研究了船體、駕駛室、動(dòng)力系統(tǒng)、收集存儲(chǔ)輸送系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了操作安全簡(jiǎn)便、全自動(dòng)。

全自動(dòng)；清漂船；設(shè)計(jì)與研究

1 概述

主要用來(lái)收集打撈樹(shù)枝、樹(shù)木及各類(lèi)水面漂浮垃圾，同時(shí)要將收集的垃圾自動(dòng)卸載到指定的裝載船、岸上碼頭、垃圾運(yùn)輸車(chē)等適應(yīng)設(shè)備上，且連續(xù)性好。為此根據(jù)漂浮物的情況、水深和漂浮垃圾調(diào)節(jié)收集深度，進(jìn)行該類(lèi)清漂船進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究，采用了前收集艙安裝在船的前艏，可自由調(diào)節(jié)收集艙的入水深度，順利地對(duì)漂浮物進(jìn)行打撈。輸送帶采用高強(qiáng)度帶齒鉤的尼龍連接片；前收集艙經(jīng)液壓缸頂升，可自由上下動(dòng)作；中儲(chǔ)存艙也采用高強(qiáng)度尼龍輸送帶，結(jié)實(shí)耐用。

2 船舶主要配置和技術(shù)指標(biāo)

2.1 主要設(shè)備配置

本船為鋼質(zhì)雙頭單體、座艙單機(jī)單螺旋槳推進(jìn)、液壓舵操縱。收集系統(tǒng)全部采用液壓驅(qū)動(dòng)，電氣化遠(yuǎn)程操作。

采用精密液壓技術(shù)對(duì)整個(gè)打撈過(guò)程進(jìn)行集中控制。通過(guò)齒輪分配器控制多路液壓油。所有動(dòng)作均能單獨(dú)作業(yè)或同時(shí)協(xié)調(diào)運(yùn)作。前收集艙輸送帶由帶齒鉤高強(qiáng)度尼龍連接片、不銹鋼鏈軸、不銹鋼連接片組成，具有垃圾鉤掛能力強(qiáng)、承重力大、結(jié)實(shí)耐用、輸送流暢的特點(diǎn)。中存儲(chǔ)艙同樣采用高強(qiáng)度尼龍輸送帶，具有高強(qiáng)、耐磨的性能，不僅使用壽命長(zhǎng)，還能對(duì)打撈的漂浮垃圾進(jìn)行充分濾水，增加收集物裝載量。

2.2 主要技術(shù)參數(shù)

船總長(zhǎng)22.9m、船寬4.6m 、船總高5.0 m、船體長(zhǎng)16m、型深1.6m、型寬4.5m 、空載吃水0.85m、滿(mǎn)載吃水1.20m、空載排水量48.28t、滿(mǎn)載排水量68.28t、空載航速10-15km/h、工作航速5-8km/h、收集最大深度1.5m、最大收集寬度4.2m 。

3 船體及駕駛室設(shè)計(jì)

全自動(dòng)水面清漂船由船體、駕駛室、動(dòng)力系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、收集裝置、中部存儲(chǔ)裝置和獨(dú)立垃圾輸送裝置等組成。

3.1 船體

船體為全焊接鋼質(zhì)單體結(jié)構(gòu)，使用的船板、肋骨、強(qiáng)橫梁、縱梁、隔艙壁等材料均采用CCSB船用鋼板，甲板使用焊接凸點(diǎn)并涂上防滑油漆。駕駛室后設(shè)機(jī)艙出入室二個(gè)，材質(zhì)為船用CCSB。安裝有玻璃窗和排風(fēng)口，有利于機(jī)艙的通風(fēng)、透光及自動(dòng)降溫。機(jī)艙入口設(shè)置斜梯出入機(jī)艙，機(jī)艙內(nèi)設(shè)備的布置，充分考慮了操作、維修、安全與重量平衡等要求，設(shè)備的選擇也考慮了船用的要求，可靠合理。

3.2 駕駛室

采用門(mén)窗式駕駛室，設(shè)計(jì)在船艏中間。駕駛室四周采用3C認(rèn)證的安全玻璃和移門(mén)結(jié)構(gòu)，前玻璃窗安裝有雨刮器，達(dá)到明亮及視線(xiàn)清晰，充分保證航運(yùn)安全，室內(nèi)安裝格力掛式空調(diào)。同時(shí)駕駛室內(nèi)部安裝液壓舵機(jī)操縱系統(tǒng)、收集輸送系統(tǒng)的電氣開(kāi)關(guān)、聲號(hào)信號(hào)燈開(kāi)關(guān)及電控箱、工具箱、駕駛椅等。操縱系統(tǒng)采用電控液壓，推進(jìn)系統(tǒng)采用手動(dòng)操縱桿操縱。駕駛室面板右上角安裝了燃油表，工作壓力表，舵機(jī)壓力表，船行駛時(shí)均顯示了其各自的燃油與壓力情況。駕駛室的合理化結(jié)構(gòu)保障了所有控制設(shè)備、液壓管線(xiàn)閥體和儀表不受雨水侵蝕，保證其性能的安全性。駕駛室頂部設(shè)置航行燈、信號(hào)燈、探照燈、警示燈各一只，分別用于駕駛照明、機(jī)艙照明和前后艙內(nèi)照明。

4 動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)

主機(jī)采用濰柴道依茨船舶專(zhuān)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，型號(hào)WP6C250-25、功率68kw，采用單螺旋槳（采用錳青銅材質(zhì)）驅(qū)動(dòng)，船舶操縱采用液壓舵機(jī)轉(zhuǎn)向器，通過(guò)齒輪箱聯(lián)接機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺旋槳，從而給船以前進(jìn)或后退的動(dòng)力。

齒輪箱使用的杭州齒輪箱廠(chǎng)生產(chǎn)的HC138型倒順減速齒輪箱，與主機(jī)相配套；柴油機(jī)的快慢速控制離合器齒輪箱的倒順車(chē)控制手柄，均安裝在駕駛室操作面板上，使船舶的前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向、快慢速操縱輕便靈活、達(dá)到集中控制的目的。

發(fā)電機(jī)采用濰柴道依茨發(fā)電機(jī)組，型號(hào)CCFJ16J-WJ，功率16kw；本船泵站專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)采用濰柴道依茨，型號(hào)WP4C102-21，功率75kw，額定轉(zhuǎn)速2100r/min。

柴油機(jī)排氣管上設(shè)不銹鋼膨脹帶一只，以補(bǔ)償管路的伸縮變形，并設(shè)排氣消聲器一只以降低噪音，排氣管上置外套式通進(jìn)冷卻水冷卻，降低機(jī)艙溫度，引到船舷內(nèi)側(cè)后排出。本船配置12V蓄電池4只，能滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)需要，發(fā)電機(jī)可通過(guò)充電裝置對(duì)蓄電池充電。

5 收集、存儲(chǔ)、輸送系統(tǒng)

5.1 前收集艙。前收集艙利用液壓油缸可自動(dòng)調(diào)節(jié)入水深度，在航行時(shí)可伸出水面以減少阻力增加航行速度，在打撈作業(yè)時(shí)也可根據(jù)垃圾厚度自由調(diào)節(jié)收集深度。前收集艙輸送帶由帶齒鉤高強(qiáng)度尼龍鏈片、不銹鋼鏈軸、不銹鋼連接片組成，每個(gè)齒鉤的平均承重能力達(dá)到1噸。

5.2 中存儲(chǔ)艙。船舶中部為存儲(chǔ)輸送艙。當(dāng)收集的垃圾達(dá)到一定量時(shí)，啟動(dòng)輸送帶向后移動(dòng)一段距離，使垃圾繼續(xù)向中艙后部移動(dòng)，繼續(xù)存放垃圾。本艙輸送帶由高強(qiáng)度尼龍連接片、不銹鋼軸及不銹鋼連接片組成，能對(duì)打撈的垃圾進(jìn)行二次濾水，減少船體載重，增加艙體垃圾容量。中艙是由2個(gè)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，在駕駛室控制面板上操作即可。駕駛室安裝在中艙上部，兩側(cè)設(shè)立梯子。可直接從駕駛室左側(cè)通行到駕駛室右側(cè)。

5.3 機(jī)械抓手。在清漂船的兩側(cè)前端安裝了機(jī)械抓手，能有效的分解和收集大型垃圾，提高了清漂船的收集效率，增加了清漂船的收集范圍。

6 其他

6.1 系泊設(shè)備 系船索為Φ24長(zhǎng)50 m丙綸系船索，共2根。帶纜樁4付，艏艉處各2個(gè)，竹蒿2根。

6.2 涂裝

噴涂符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保高品質(zhì)油漆，噴涂實(shí)施嚴(yán)格按照油漆廠(chǎng)商制定的工藝。按照有關(guān)中國(guó)相關(guān)部門(mén)的規(guī)定，在船的艏、舯和艉部能明顯看到水深刻度和載重標(biāo)志。涂裝前對(duì)鋼材表面應(yīng)采取有效的表面處理。

結(jié)語(yǔ)

本船設(shè)計(jì)執(zhí)行了《內(nèi)河高速船入級(jí)與建造規(guī)范》（2012）、《內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》（2011）、《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶的入級(jí)與建造規(guī)范》（2012）等規(guī)范和規(guī)則，做到了整體外觀(guān)和諧、美觀(guān)大方，收集范圍廣、靈活、抗風(fēng)能力強(qiáng)， 能收集復(fù)雜、大型垃圾，振動(dòng)小、噪音低、油耗小，操作安全簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高、效率高。

[1] 寧萍，張喆燕． 三峽庫(kù)區(qū)江面漂浮垃圾的形成與特征研究[J]．三峽學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）．2010．5．

U662

：A