链斗式挖砂船,是一种利用一系列连续循环转动的“料斗”进行挖掘的机械式挖砂船。其核心工作原理可以概括为“连续挖取、提升、倾卸”,具体过程如下:
1、挖取: 在船体一侧(或中部),安装有一条无限循环的斗链。斗链上均匀固定着多个钢制挖斗。作业时,通过船上的主驱动装置带动斗链转动,使挖斗从船艉(或船底)方向切入水底砂层中。
2、提升与运输: 挖斗在切入砂层并装满物料后,随着斗链的转动,被从水底提升至水面上方。在整个提升过程中,挖斗基本保持开口向上,以防止物料滑落。
3、倾卸: 当挖斗运行到斗链顶端(驱动轮处)时,会随着链轮的转动而自然翻转,将斗内的砂、水混合物倾倒进位于顶部的卸料漏斗中。
4、转运与分离: 倒入卸料漏斗的物料,通常通过连接的皮带输送机转运至配套的运输船或岸上。在这个过程中,大部分水分会自然沥干,实现初步的固液分离。
为了保证连续、有效地工作,链斗式挖砂船通常采用锚缆定位和移动系统,通过收放首尾和两侧的锚缆,使船体能够精确地、缓慢地横向或纵向移动,从而一层层地剥离砂层。
链斗式挖砂船的工作效率
链斗式挖砂船的效率受多种因素影响,其特点鲜明:
1、理论效率高: 由于其连续循环的作业模式,理论上生产能力很强。中小型船每小时产量可达几十立方米,大型船的产量甚至可超过每小时数百立方米。
2、适用介质影响效率: 它在挖掘松散、非粘结性的砂质物料时效率高。一旦遇到坚硬的粘土、砾石层或大块岩石,则挖掘阻力剧增,会导致效率显著下降,甚至造成斗齿损坏和停机。
3、作业精度高: 一个突出的优点是挖掘平整度高,能精确控制开挖深度和断面,这对于要求高精度施工的水下工程(如基槽开挖、河道整形)非常有利。
4、环境与能耗: 相对于绞吸式挖泥船,其产生的水体扰动和浑浊度相对较低,但对天气和海况更为敏感。同时,其机械传动部件多,机械损耗和能耗也相对较高。
总结来说,链斗式挖砂船在适合的砂质介质中,能实现高效、高精度的连续挖掘作业。但其效率极大地依赖于地质条件,且在灵活性和能耗方面存在一定局限。