3 000 m3绞吸式挖泥船钢桩台车运动仿真

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(上海交通大学 前船舶与海洋工程学院，上海 200030)

近年来，国内疏浚业发展快，对疏浚工程设备提出了新要求，但我国疏浚设备远远不能满足工程实际的需要，新型装备的研究和制造已经迫在眉睫[1-2]。对于钢桩台车的自主设计和建造，国内还基本属于空白，尤其是台车作为精度高的定位系统，在设计时就要保证其结构及运动性能。

结合天津航道局3 000 m3/h绞吸式挖泥船的设计建造工作，对绞吸式挖泥船的钢桩台车进行三维建模，建立空间几何模型，为台车的自主制造进行基础研究。

1 三维模型的建立

钢桩台车是绞吸式挖泥船的重要组成部分，工作时船体以主定位桩或辅定位桩为旋转中心，依靠左、右横移绞车牵引两侧的摆动缆，使绞刀头左右摆动。当自上而下分层切削完成后，绞刀头就要前移一段距离，这种前移需要两根钢桩交替起落并配合船体的摆动才能完成[3]。具体的过程为：当绞刀头需要前移一次时，首先落下辅桩，然后提起主桩，主桩依靠油缸的拉动前移，到行程最大点，主桩落下，辅桩提起，挖泥工作开始，绞刀头的切削前进借助主桩油缸的推力完成，可获得理想的开挖面。当主桩移动到接近船体的最小位置点后，落下辅桩，提起主桩，至此完成一次换桩过程。挖泥船的工作过程中不断重复上述过程，主桩及移动装置一般称为钢桩台车，除去移动装置以外，辅桩与主桩基本相同。

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