盛衛(wèi)明

（中港疏浚有限公司 上海 200129）

0 引 言

挖泥船使用相當(dāng)廣泛，它不僅在航道整治方面發(fā)揮作用，還在水利清淤、港口建設(shè)、海底管線敷設(shè)、圍海造田、深海取砂以及建造島嶼等眾多領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。我國(guó)自主研發(fā)并建造的最早的大型耙吸式挖泥船是由上海江南造船廠建造的“勁風(fēng)輪”和“險(xiǎn)松輪”，后更名為“航浚4001輪”及“航浚4002輪”，又因市場(chǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整，“航浚4002輪”被改造成了“金星洋”號(hào)油船。而“航浚4001輪”歷經(jīng)40載的風(fēng)雨，目前仍在服役中。

我國(guó)以前的大型耙吸挖泥船主要以進(jìn)口為主，基本由日本、荷蘭等國(guó)壟斷著建造市場(chǎng)，在設(shè)計(jì)、建造和使用中也處處受制于國(guó)外。國(guó)際上處于領(lǐng)先地位的少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家均有百年以上的研發(fā)歷史，長(zhǎng)期引領(lǐng)疏浚工程技術(shù)的發(fā)展，占領(lǐng)著全球的重要行業(yè)市場(chǎng)，并對(duì)外實(shí)行技術(shù)封鎖，獨(dú)享疏浚產(chǎn)品這塊大蛋糕。

在此背景下，上海航道局聯(lián)合七○八研究所、廣州文沖船廠和其他相關(guān)單位，在我國(guó)、政府的支持下，果斷決定“國(guó)輪國(guó)造”，開創(chuàng)了新世紀(jì)國(guó)內(nèi)大型耙吸挖泥船的建造先河。代表船舶包括:上海航道局“新海鳳輪”、“新海牛輪”、“新海馬輪”， 天津航道局的“通旭輪”、“通程輪”；2000年，由挖泥船強(qiáng)國(guó)荷蘭IHC公司保持的世界記錄——23000 m3超大型耙吸挖泥船被德國(guó)LMG公司以疏浚界的巨無(wú)霸——33000 m3超大型耙吸挖泥船所取代［1］。

本文以16888 m3大型自航耙吸式挖泥船“新海鳳輪”為目標(biāo)船型，通過(guò)分析、介紹該輪設(shè)備配備和布置情況，探求大型耙吸挖泥船的特點(diǎn)，為國(guó)內(nèi)研制超大型（17000 m3以上）耙吸挖泥船提供一定的技術(shù)儲(chǔ)備，緊抓機(jī)遇，加速提升我國(guó)疏浚船舶產(chǎn)品的研發(fā)能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

1 “新海鳳”輪的設(shè)計(jì)參數(shù)

1.1 主尺度及動(dòng)力配置估算值

1.2 疏浚性能

1.2.1 挖掘土質(zhì)

本船可挖淤泥、粘土、細(xì)粉砂、中細(xì)砂、粗砂、碎石和卵石。

1.2.2 裝艙

疏浚土質(zhì)為中細(xì)砂，挖深到35 m計(jì)算出的有效裝艙時(shí)間大約為82 min（泥艙內(nèi)載泥量13200 m3，艙內(nèi)泥漿密度為1800 kg/m3）。裝艙時(shí)間是基于雙泵、進(jìn)艙泥漿平均密度為1250 kg/m3和22%平均溢流損失計(jì)算的。疏浚土質(zhì)為中細(xì)砂，挖深到45 m時(shí)，計(jì)算出的有效裝艙時(shí)間約為102 min。裝艙時(shí)間是基于雙泵、進(jìn)艙泥漿平均密度為1200 kg/m3和22%平均溢流損失計(jì)算的。泥泵作業(yè)時(shí)最高轉(zhuǎn)速約為181 r/min。

1.2.3 吹岸

兩臺(tái)泥泵串聯(lián)將上述中細(xì)砂（泥艙內(nèi)載泥量13200 m3，艙內(nèi)泥漿密度為 1800 kg/m3）通過(guò) 3000 m長(zhǎng)的管線（不包括船上的排泥管）泵出時(shí)，吹岸時(shí)間約為103 min，吹岸時(shí)間是以管線直徑為1000 mm和標(biāo)高為6 m得出的。吹岸時(shí)，每臺(tái)泥泵軸端的可用功率為6550 kW，相應(yīng)每臺(tái)泥泵的轉(zhuǎn)速290 r/min，泥泵齒輪箱在高速檔運(yùn)行。當(dāng)用兩臺(tái)泥泵串聯(lián)吹岸時(shí)，吹岸距離可達(dá)到5000 m。

1.3 總體性能

1.3.1 自由航速

船舶在船體新油漆、平均吃水10.0 m、航道寬度不受限的深海平靜水域、風(fēng)力不大于蒲氏2級(jí)且每臺(tái)主機(jī)推進(jìn)最大持續(xù)功率在11600 kW時(shí)，可達(dá)到16.0kn自由航速。此時(shí)船舶所需主要電力（約1050kW）由主交流發(fā)電機(jī)組提供。

1.3.2 挖泥航速

當(dāng)平均吃水10.0 m、挖深35 m、使用雙耙挖泥時(shí)，對(duì)水航速約為8.0 kn，即船對(duì)地航速約為3.0 kn，逆流流速為5 kn。

2 “新海鳳”輪設(shè)備配備的確定

作為國(guó)內(nèi)目前最大的大型耙吸挖泥船，“新海鳳”輪的設(shè)計(jì)瞄準(zhǔn)了國(guó)際先進(jìn)水平，而輪機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路也緊追國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，主要體現(xiàn)在:動(dòng)力裝置“一拖三復(fù)合驅(qū)動(dòng)”技術(shù)的應(yīng)用；高效導(dǎo)熱熱油系統(tǒng)的應(yīng)用；針對(duì)耙吸挖泥船混濁海水環(huán)境的冷卻水（取水）系統(tǒng)設(shè)計(jì)和多工況點(diǎn)泥泵封水系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面，使本船的輪機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念接近國(guó)際先進(jìn)水平。

2.1 主機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)——先進(jìn)的“一拖三”復(fù)合驅(qū)動(dòng)模式

大型自航式耙吸挖泥船有一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)，即動(dòng)力系統(tǒng)裝機(jī)總?cè)萘浚ㄖ鳈C(jī)和輔機(jī)，不包括應(yīng)急機(jī)組）與泥艙容積的比值，稱之為單位泥艙裝機(jī)功率（單位:kW/m3）。除主推進(jìn)系統(tǒng)外，泥泵、高壓沖水泵、艏側(cè)推、液壓系統(tǒng)等配套設(shè)備也是能耗大戶。如按以前設(shè)計(jì)思路去設(shè)計(jì)耙吸船動(dòng)力系統(tǒng)，推進(jìn)器、泥泵、發(fā)電機(jī)，甚至高壓沖水泵都由柴油機(jī)作為原動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，那么在這樣一艘大型耙吸挖泥船上將配置多達(dá)10臺(tái)柴油機(jī)，計(jì)算單位泥艙裝機(jī)功率往往會(huì)大于2 kW/m3，甚至更高。這樣一來(lái)，挖泥船初投資高，造成經(jīng)濟(jì)性下降，且船體艙室布置困難，減少了有效裝載容積。因此，柴油機(jī)的增多必將造成能耗增大，對(duì)環(huán)境污染的可能性也加大。

近十幾年來(lái)，國(guó)外大型超大型耙吸船的單位泥艙裝機(jī)功率逐步下降，現(xiàn)一般都已在1.5 kW/m3以下，先進(jìn)的實(shí)例已小于 1 kW/m3［2］。分析得出，這些單位泥艙裝機(jī)功率較低的耙吸挖泥船主要得益于采用了先進(jìn)的“一拖三復(fù)合驅(qū)動(dòng)”技術(shù)。正常疏浚作業(yè)時(shí)，主機(jī)往往運(yùn)行在40%～80%的負(fù)荷下，尚有許多富裕功率。因此就推出了“一拖二”、“一拖三”等各種復(fù)合驅(qū)動(dòng)模式。

“一拖二”一般是指主柴油機(jī)既作為主推進(jìn)系統(tǒng)的原動(dòng)機(jī)，同時(shí)也可以作為帶動(dòng)軸帶發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)；“一拖三”則更為復(fù)雜，即一臺(tái)主柴油機(jī)不僅能為船舶提供主推進(jìn)系統(tǒng)的動(dòng)力，同時(shí)也可作為軸帶發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)以及泥泵的原動(dòng)機(jī)。這樣，主機(jī)基本運(yùn)行在60%～100%的負(fù)荷區(qū)間，既保證柴油機(jī)功率的充分使用，也大大降低了整船的單位泥艙裝機(jī)功率。整船柴油機(jī)臺(tái)數(shù)減少意味著裝機(jī)容量減小、有效裝載容積增加、初投資大大降低、營(yíng)運(yùn)成本包括日后柴油機(jī)的總維護(hù)成本也大大降低，其經(jīng)濟(jì)性不言而喻。

“新海鳳”輪選用的是W?rtsil?生產(chǎn)的16V38B主機(jī)，2臺(tái)主柴油機(jī)型式為單作用、四沖程、筒形活塞、直接噴射、增壓、帶中間冷卻、V型、不可逆轉(zhuǎn)中速船用柴油機(jī)，其規(guī)格性能如下:

按ISO 3046/I-1986（E）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件

燃油凈熱值不低于42700 kJ/kg（ISO 8217∶1996（E））

“新海鳳”輪在航行工況時(shí)，主機(jī)帶動(dòng)主推進(jìn)系統(tǒng)和軸帶發(fā)電機(jī)，主機(jī)長(zhǎng)時(shí)間保持在85%～100%負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。在疏浚作業(yè)時(shí)，主機(jī)帶動(dòng)主推進(jìn)系統(tǒng)、軸帶發(fā)電機(jī)以及泥泵進(jìn)行作業(yè)，主機(jī)長(zhǎng)時(shí)間保持在70%～90%負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，大大提高了主機(jī)的利用率。投產(chǎn)后主機(jī)年平均運(yùn)行時(shí)間為8000多小時(shí)。

表1 新海鳳輪在各個(gè)工況下的主機(jī)負(fù)荷分配圖表

2.2 功率管理系統(tǒng)——智能化的體現(xiàn)

由上述可知，采用復(fù)合驅(qū)動(dòng)，最大限度地利用了主柴油機(jī)的功率，同時(shí)降低了疏浚船舶的營(yíng)運(yùn)及維修成本，在方便船員操縱管理船舶的同時(shí)，大大降低了船員的工作強(qiáng)度。 復(fù)合驅(qū)動(dòng)模式下的功率管理系統(tǒng)（PMS）有別于一般貨船的功率管理系統(tǒng)，不僅僅對(duì)電站的負(fù)荷能夠進(jìn)行有效合理的分配和調(diào)節(jié)。在“一拖三”復(fù)合驅(qū)動(dòng)模式下，泥泵的接合排和調(diào)速運(yùn)行將直接影響到主柴油機(jī)的運(yùn)行特性，也就是說(shuō)主機(jī)的功率輸出隨時(shí)在變化，有時(shí)甚至是瞬間大功率變化?！靶潞ｘP”輪的功率管理系統(tǒng)就是要在這種工況下完成功率的合理分配和調(diào)節(jié)，保證全船在各個(gè)工況下的功率需求和配電模式的轉(zhuǎn)換。

功率管理系統(tǒng)通過(guò)采用起動(dòng)輔發(fā)電機(jī)或優(yōu)先脫扣非重要負(fù)載、減少主推進(jìn)器功率（減螺距）、減少艏側(cè)推功率（減螺距）、減少高壓沖水泵功率（減速）來(lái)防止主機(jī)及主發(fā)電機(jī)過(guò)載，實(shí)現(xiàn)主發(fā)電機(jī)、可調(diào)螺距槳CPP和泥泵之間功率的平衡。主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面:

（1）主機(jī)正常全負(fù)荷航行時(shí)，由于各種原因均可能造成主機(jī)過(guò)載，比如由于航道水深變化、舵角的變化、CPP螺距的變化、槳葉根部繞到漁網(wǎng)等。此時(shí)PMS就通過(guò)計(jì)算獲得主機(jī)超功率信息后給出一個(gè)指令到推進(jìn)控制系統(tǒng)，推進(jìn)控制系統(tǒng)就通過(guò)減小螺距來(lái)確保主機(jī)的正常運(yùn)行。

（2）疏浚作業(yè)時(shí)（特別是在大潮汛），雙耙作業(yè)時(shí)主機(jī)負(fù)荷往往要達(dá)到90%～100%，這時(shí)就比較容易發(fā)生主機(jī)過(guò)載情況。在泥泵接合排時(shí)，通過(guò)信號(hào)的采集輸入到系統(tǒng)中，系統(tǒng)程序通過(guò)計(jì)算主機(jī)富裕功率與泥泵合排所需功率進(jìn)行比較，滿足條件的情況下才允許泥泵合排。疏浚過(guò)程中，如果主機(jī)超載情況發(fā)生，首先通過(guò)降低高壓沖水泵的轉(zhuǎn)速來(lái)降低功率，如降低到泵停止仍不能滿足要求，就繼續(xù)通過(guò)減小CPP螺距來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至滿足工況要求。

（3）吹填作業(yè)時(shí)，特別是在泥泵進(jìn)行高-高雙泵串聯(lián)作業(yè)模式下，泥漿濃度的變化、主推進(jìn)系統(tǒng)螺距的變化、側(cè)推螺距的變化等也會(huì)導(dǎo)致主機(jī)過(guò)載。在這種情況下，PMS就計(jì)算后通過(guò)減小側(cè)推螺距與高壓沖水泵的轉(zhuǎn)速來(lái)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，滿足主機(jī)工況要求。

PMS功率管理系統(tǒng)的采用，是復(fù)合驅(qū)動(dòng)的大型耙吸挖泥船的自動(dòng)化程度提高的標(biāo)志?！靶潞ｘP”輪在復(fù)合驅(qū)動(dòng)模式下，柴油機(jī)的負(fù)荷主要由主推進(jìn)系統(tǒng)、泥泵和軸帶發(fā)電機(jī)以及輔助設(shè)備的負(fù)荷組成，對(duì)各部分負(fù)荷監(jiān)控并同時(shí)進(jìn)行合理分配與管理是“一拖三”驅(qū)動(dòng)方式必須解決的重中之重。鎮(zhèn)江船舶電氣有限公司利用國(guó)外IMTCH公司原有的設(shè)計(jì)技術(shù)，通過(guò)前期的程序設(shè)計(jì)和模擬試驗(yàn)，終于解決了這一難題。在實(shí)船使用過(guò)程中，PMS功率管理系統(tǒng)充分發(fā)揮了高效智能化優(yōu)勢(shì)，在功率管理與分配上嚴(yán)格執(zhí)行程序設(shè)定，沒(méi)有出現(xiàn)差錯(cuò)。

2.3 熱油系統(tǒng)的運(yùn)用——高效的導(dǎo)熱性能

首先來(lái)了解一下熱油鍋爐的發(fā)展背景。熱載體加熱器是一種利用導(dǎo)熱油作為導(dǎo)熱媒體的加熱系統(tǒng)，也稱為熱油鍋爐加熱系統(tǒng)。這種新型熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備是20世紀(jì)30年代發(fā)展起來(lái)的，80年代起在船舶上得到越來(lái)越廣泛的使用。熱油鍋爐與傳統(tǒng)的蒸汽鍋爐相比具有更多優(yōu)越性，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上有許多優(yōu)點(diǎn):

（1）熱油的沸點(diǎn)高，具有低壓高溫特性，可保持高溫液態(tài)下低壓循環(huán)運(yùn)行；而蒸汽鍋爐的飽和蒸汽溫度或過(guò)熱蒸汽溫度要達(dá)到熱油的高溫，則需要超高壓運(yùn)行。

（2）熱油沒(méi)有水的凝固膨脹現(xiàn)象，在溫度極低的寒冷區(qū)域也不會(huì)發(fā)生停用期間凍結(jié)而導(dǎo)致管路設(shè)備爆裂。

（3）系統(tǒng)內(nèi)被熱油充滿，沒(méi)有汽、液、固相關(guān)變化過(guò)程，不易結(jié)垢、無(wú)腐蝕性、無(wú)需經(jīng)常清洗。

（4）只有膨脹油柜和儲(chǔ)存柜，無(wú)需進(jìn)行水處理。

（5）沒(méi)有蒸汽的冷凝熱損失，雖然熱油的傳熱系數(shù)小，熱油加熱器的熱效率小于80%，但是熱油加熱系統(tǒng)的總效率要比蒸汽鍋爐高10%～20%，屬于節(jié)能型設(shè)備。

（6）回收排氣能量高，可達(dá)12%，初投資比蒸汽裝置少25%。

（7）熱油裝置布置簡(jiǎn)單，類似于集中供熱系統(tǒng)，對(duì)溫度控制比蒸汽鍋爐精確，調(diào)節(jié)靈活、容易操作。

（8）運(yùn)行、停止和日常維護(hù)比蒸汽鍋爐簡(jiǎn)單。由于熱油鍋爐基本上沒(méi)有漏泄情況產(chǎn)生，相對(duì)蒸汽鍋爐來(lái)說(shuō)，對(duì)系統(tǒng)的保溫和環(huán)境的污染相對(duì)較少。

下面以“新海鳳”輪熱油系統(tǒng)為例，介紹船舶熱油系統(tǒng)基本概況。熱油系統(tǒng)主要由兩臺(tái)互為備用的熱油循環(huán)泵、兩臺(tái)可以并聯(lián)使用的廢氣鍋爐、一臺(tái)燃油輔助鍋爐、一個(gè)熱油膨脹柜、油艙柜等熱能用戶、管系閥件以及控制系統(tǒng)等主要部件組成。熱油首先通過(guò)熱油循環(huán)泵泵出后，經(jīng)過(guò)兩個(gè)并聯(lián)的廢氣鍋爐進(jìn)行加熱；然后再進(jìn)入燃油輔鍋爐再次加熱（如前面溫度已達(dá)到設(shè)定溫度，燃油輔鍋爐就不起動(dòng)）；出來(lái)后到達(dá)各個(gè)用戶；最后回到熱油循環(huán)泵形成一個(gè)封閉回路。見(jiàn)圖1所示。

“新海鳳”輪:

從上述設(shè)備參數(shù)可以看到，“新海鳳”輪輔鍋爐額定功率就相當(dāng)于其他船舶主機(jī)的單機(jī)功率。因此如何充分利用主機(jī)排氣的余熱，盡量減少輔鍋爐的日常使用，對(duì)降低船舶燃油消耗至關(guān)重要。高導(dǎo)熱性能熱油系統(tǒng)的運(yùn)用，不僅節(jié)省了能源，也大大降低了船舶對(duì)海洋與環(huán)境的污染。

2.4 中央冷卻水系統(tǒng)——科技精華的體現(xiàn)

以前船舶上的許多設(shè)備大多是通過(guò)海水進(jìn)行冷卻。隨著設(shè)備增多，配備的冷卻水泵及相關(guān)附件如濾器、閥件、冷卻器、管系等也越來(lái)越多。由于海水對(duì)設(shè)備、管路及附件具有很大腐蝕性，而且當(dāng)冷卻海水經(jīng)過(guò)被冷卻設(shè)備時(shí)，海水溫度升高使腐蝕更甚。這對(duì)船東的營(yíng)運(yùn)成本和船員的使用維護(hù)極為不利。因此，隨著中央板冷技術(shù)的提高，越來(lái)越多的船舶采用中央冷卻水系統(tǒng)。下面就“新海鳳”輪的中央冷卻系統(tǒng)進(jìn)行介紹分析。圖2為“新海鳳”輪冷卻水原理圖。

“新海鳳”輪整個(gè)中央冷卻水系統(tǒng)主要由左右高/低位海底門、四個(gè)海水濾器、二個(gè)海水緩沖柜、三臺(tái)主海水泵、兩個(gè)中央板式冷卻器、中央淡水系統(tǒng)（包括三臺(tái)低溫水泵、各個(gè)用戶等）、管系以及相關(guān)閥件和控制系統(tǒng)等組成。

中央冷卻系統(tǒng)的出現(xiàn)，大大減少了海水管線的長(zhǎng)度，也降低了管系的腐蝕和日常維護(hù)管理。在海水管線中，同時(shí)增加了ACG防海生物裝置對(duì)整個(gè)海水系統(tǒng)設(shè)備的防護(hù)。左右高低位海底門可以滿足船舶不同營(yíng)運(yùn)狀態(tài)下的使用。首先，港內(nèi)停泊時(shí)可以使用外側(cè)高位海底門和濾器，防止港內(nèi)漂浮物進(jìn)入海水系統(tǒng)，引起海水管系、濾器和冷卻器的堵塞；其次，海上航行時(shí)可以使用左右低位海底門和濾器，防止船舶在橫搖時(shí)露出海底門造成海水系統(tǒng)進(jìn)入空氣，影響設(shè)備安全。船上其他設(shè)備通過(guò)中央淡水系統(tǒng)中的介質(zhì)淡水進(jìn)行循環(huán)冷卻，正因?yàn)槔鋮s介質(zhì)是淡水，所以對(duì)各個(gè)設(shè)備的腐蝕明顯降低，甚至基本沒(méi)有腐蝕。在中央淡水系統(tǒng)中配備了低溫水溫控閥，通過(guò)系統(tǒng)中的溫度傳感器接收信號(hào)再輸入到溫控閥控制器，由溫控器內(nèi)部PLC邏輯控制程序來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)溫控閥的開度，確保低溫水溫度保持在設(shè)定范圍內(nèi)。整個(gè)低溫水系統(tǒng)中還安裝了淡水添加劑濃度自動(dòng)監(jiān)控和投藥裝置，在很大程度上確保了淡水系統(tǒng)水質(zhì)的可靠性，同時(shí)也降低了船員的勞動(dòng)力。

2.5 疏浚液壓系統(tǒng)

“新海鳳”輪液壓系統(tǒng)包含主液壓系統(tǒng)和耙唇液壓系統(tǒng)。主液壓系統(tǒng)用于控制和驅(qū)動(dòng)耙管收放、大小泥門啟閉、閘閥和蝶閥啟閉、錨機(jī)、絞纜機(jī)驅(qū)動(dòng)等，耙唇液壓系統(tǒng)用于耙唇油缸的伸縮和恒阻力控制。

2.5.1 主液壓系統(tǒng)

系統(tǒng)由16000 L油箱總成，右舷液壓泵站、左舷液壓泵站、循環(huán)冷卻泵組、6只波浪補(bǔ)償器蓄能器罐、7組應(yīng)急蓄能器組、各控制閥組和平衡閥組、各執(zhí)行機(jī)構(gòu)和中間管路組成。各液壓泵為PARKER的PV系列比例柱塞泵，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能按給定比例電磁鐵輸入的電信號(hào)提供需要的液壓油。泵出的液壓油驅(qū)動(dòng)耙頭吊架油缸及絞車、耙中吊架油缸及絞車、彎管吊架油缸及絞車、錨機(jī)、絞纜機(jī)、24組大小泥門油缸、所有閘閥、蝶閥、2個(gè)溢流筒油缸、艏吹裝置、波浪補(bǔ)償器等船上液壓系統(tǒng)設(shè)備，所有液壓系統(tǒng)設(shè)備操作均集成至IHDCS疏浚集成控制系統(tǒng)，由疏浚臺(tái)操作人員通過(guò)電腦控制屏上指示在鍵盤上完成操作。

2.5.2 耙唇液壓系統(tǒng)

系統(tǒng)由液壓泵站、耙唇油缸、中間管路組成。主要指耙頭在水下進(jìn)行耙吸作業(yè)時(shí)，根據(jù)不同的河床環(huán)境以及耙唇油缸內(nèi)部壓力變化來(lái)改變耙唇的角度，從而達(dá)到增加泥漿吸入濃度，提高耙吸裝艙能力的效果。

2.6 泥泵封水及閘閥沖洗水系統(tǒng)

“新海鳳”輪泥泵共有2臺(tái)，泥泵為高效率雙殼式離心泵，型號(hào)BJ238-1200B，四葉式葉輪。泥泵轉(zhuǎn)向（視自泥泵進(jìn)口側(cè)）右泵為逆時(shí)針，左泵為順時(shí)針。每臺(tái)泥泵經(jīng)雙速減速齒輪箱，分別由主柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)。

雙殼泵的主要特征是外泵殼包容內(nèi)泵殼，內(nèi)泵殼為壓力補(bǔ)償型。由于內(nèi)泵殼為壓力補(bǔ)償型，故其一直可使用至接近于磨穿，且當(dāng)內(nèi)泵殼破裂時(shí)，泵艙也不會(huì)進(jìn)水。為防止泥砂對(duì)泥泵吸口處泵殼襯套和軸封的磨損，泥泵需在吸口側(cè)及軸側(cè)設(shè)置水封。軸端封水系統(tǒng)是通過(guò)一股連續(xù)的封水以防止?jié)B進(jìn)的泥漿水竄入軸封。在軸端封水系統(tǒng)之外，吸入端封水系統(tǒng)是在吸口端提供有一股連續(xù)的封水，以防止泵出的泥漿水竄入葉輪與吸口泵蓋之間。泥泵封水系統(tǒng)要根據(jù)所選泥泵的型號(hào)及泥泵的工作情況進(jìn)行設(shè)計(jì)選型。圖3為“新海鳳”輪封水系統(tǒng)原理圖。

“新海鳳”輪泥泵共有2個(gè)工況點(diǎn):挖泥時(shí)泥泵流量25200 m3/h，壓力0.23 MPa；排岸時(shí)泥泵流量16200 m3/h，壓力0.785 MPa。為提高排距，左右舷泥泵可以串聯(lián)使用，右舷泥泵作為一級(jí)泵（低壓泵），左舷泥泵作為二級(jí)泵（高壓泵）。泥泵在工作過(guò)程中有挖泥工況、吹填排岸工況。吹填時(shí)根據(jù)吹距可以選擇右泵單泵高速吹泥，也可以雙泵串聯(lián)。其中雙泵串聯(lián)又分為低—高和高—高串聯(lián)。封水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要考慮滿足泥泵在各個(gè)工況下對(duì)封水的要求。由于泥泵工況點(diǎn)十分復(fù)雜，在以往封水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中為滿足泥泵的不同工況點(diǎn)，對(duì)泥泵封水泵進(jìn)行串聯(lián)、并聯(lián)設(shè)計(jì)，所需設(shè)備多、管路復(fù)雜且操作十分麻煩?！靶潞ｘP”輪封水泵采用ABB變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可根據(jù)泥泵的轉(zhuǎn)速和壓力來(lái)調(diào)整封水泵的流量和壓力，使系統(tǒng)簡(jiǎn)化。同時(shí)，閘閥密封件在閘閥沖洗水的保護(hù)下，有效保證了閘閥在使用過(guò)程中的正常關(guān)閉。

3 結(jié) 論

近年來(lái)，大型耙吸挖泥船的設(shè)計(jì)與建造在我國(guó)取得了快速發(fā)展。盡管我國(guó)起步較國(guó)外晚，但發(fā)展勢(shì)頭迅猛，自2005年起，國(guó)內(nèi)先后建造了許多大型自航耙吸式挖泥船，這些船無(wú)論整體性能或輪機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都已接近國(guó)際先進(jìn)水平。不過(guò)我們也要清楚地看到，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)建造挖泥船的關(guān)鍵設(shè)備還依賴于進(jìn)口，如主機(jī)、推進(jìn)裝置、發(fā)電機(jī)等。因此，如要從根本意義上提高我國(guó)的挖泥船建造水平，當(dāng)務(wù)之急是如何規(guī)范和提高船舶配套設(shè)備的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)以及提升挖泥船整體設(shè)計(jì)理念。在進(jìn)一步消化、吸收國(guó)外挖泥船建造的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)前提下，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。走出一條符合中國(guó)特色的挖泥船建造之路，打造出真正意義上的精品挖泥船！

［1］張超.大型耙吸挖泥船研究［D］.上海:上海交通大學(xué)碩士論文，2003.01.

［1］于再紅.大型耙吸挖泥船新海虎輪的輪機(jī)設(shè)計(jì)［J］.船舶，2008（5）:2-3.