前收前卸式全自动清漂船设计与研究

（苏州市地方海事局, 江苏 苏州 215007）

前收前卸式全自动清漂船设计与研究

张义军

（苏州市地方海事局, 江苏 苏州 215007）

本文阐述了某前收前卸式全自动清漂船的整体设计，重点设计研究了船体、驾驶室、动力系统、收集存储输送系统，实现了操作安全简便、全自动。

全自动；清漂船；设计与研究

1 概述

主要用来收集打捞树枝、树木及各类水面漂浮垃圾，同时要将收集的垃圾自动卸载到指定的装载船、岸上码头、垃圾运输车等适应设备上，且连续性好。为此根据漂浮物的情况、水深和漂浮垃圾调节收集深度，进行该类清漂船进行设计与研究，采用了前收集舱安装在船的前艏，可自由调节收集舱的入水深度，顺利地对漂浮物进行打捞。输送带采用高强度带齿钩的尼龙连接片；前收集舱经液压缸顶升，可自由上下动作；中储存舱也采用高强度尼龙输送带，结实耐用。

2 船舶主要配置和技术指标

2.1 主要设备配置

本船为钢质双头单体、座舱单机单螺旋桨推进、液压舵操纵。收集系统全部采用液压驱动，电气化远程操作。

采用精密液压技术对整个打捞过程进行集中控制。通过齿轮分配器控制多路液压油。所有动作均能单独作业或同时协调运作。前收集舱输送带由带齿钩高强度尼龙连接片、不锈钢链轴、不锈钢连接片组成，具有垃圾钩挂能力强、承重力大、结实耐用、输送流畅的特点。中存储舱同样采用高强度尼龙输送带，具有高强、耐磨的性能，不仅使用寿命长，还能对打捞的漂浮垃圾进行充分滤水，增加收集物装载量。

2.2 主要技术参数

船总长22.9m、船宽4.6m 、船总高5.0 m、船体长16m、型深1.6m、型宽4.5m 、空载吃水0.85m、满载吃水1.20m、空载排水量48.28t、满载排水量68.28t、空载航速10-15km/h、工作航速5-8km/h、收集最大深度1.5m、最大收集宽度4.2m 。

3 船体及驾驶室设计

全自动水面清漂船由船体、驾驶室、动力系统、操纵系统、收集装置、中部存储装置和独立垃圾输送装置等组成。

3.1 船体

船体为全焊接钢质单体结构，使用的船板、肋骨、强横梁、纵梁、隔舱壁等材料均采用CCSB船用钢板，甲板使用焊接凸点并涂上防滑油漆。驾驶室后设机舱出入室二个，材质为船用CCSB。安装有玻璃窗和排风口，有利于机舱的通风、透光及自动降温。机舱入口设置斜梯出入机舱，机舱内设备的布置，充分考虑了操作、维修、安全与重量平衡等要求，设备的选择也考虑了船用的要求，可靠合理。

3.2 驾驶室

采用门窗式驾驶室，设计在船艏中间。驾驶室四周采用3C认证的安全玻璃和移门结构，前玻璃窗安装有雨刮器，达到明亮及视线清晰，充分保证航运安全，室内安装格力挂式空调。同时驾驶室内部安装液压舵机操纵系统、收集输送系统的电气开关、声号信号灯开关及电控箱、工具箱、驾驶椅等。操纵系统采用电控液压，推进系统采用手动操纵杆操纵。驾驶室面板右上角安装了燃油表，工作压力表，舵机压力表，船行驶时均显示了其各自的燃油与压力情况。驾驶室的合理化结构保障了所有控制设备、液压管线阀体和仪表不受雨水侵蚀，保证其性能的安全性。驾驶室顶部设置航行灯、信号灯、探照灯、警示灯各一只，分别用于驾驶照明、机舱照明和前后舱内照明。

4 动力系统设计

主机采用潍柴道依茨船舶专用柴油发动机，型号WP6C250-25、功率68kw，采用单螺旋桨（采用锰青铜材质）驱动，船舶操纵采用液压舵机转向器，通过齿轮箱联接机构带动螺旋桨，从而给船以前进或后退的动力。

齿轮箱使用的杭州齿轮箱厂生产的HC138型倒顺减速齿轮箱，与主机相配套；柴油机的快慢速控制离合器齿轮箱的倒顺车控制手柄，均安装在驾驶室操作面板上，使船舶的前进、后退、转向、快慢速操纵轻便灵活、达到集中控制的目的。

发电机采用潍柴道依茨发电机组，型号CCFJ16J-WJ，功率16kw；本船泵站专用发动机采用潍柴道依茨，型号WP4C102-21，功率75kw，额定转速2100r/min。

柴油机排气管上设不锈钢膨胀带一只，以补偿管路的伸缩变形，并设排气消声器一只以降低噪音，排气管上置外套式通进冷却水冷却，降低机舱温度，引到船舷内侧后排出。本船配置12V蓄电池4只，能满足发动机和发电机组启动需要，发电机可通过充电装置对蓄电池充电。

5 收集、存储、输送系统

5.1 前收集舱。前收集舱利用液压油缸可自动调节入水深度，在航行时可伸出水面以减少阻力增加航行速度，在打捞作业时也可根据垃圾厚度自由调节收集深度。前收集舱输送带由带齿钩高强度尼龙链片、不锈钢链轴、不锈钢连接片组成，每个齿钩的平均承重能力达到1吨。

5.2 中存储舱。船舶中部为存储输送舱。当收集的垃圾达到一定量时，启动输送带向后移动一段距离，使垃圾继续向中舱后部移动，继续存放垃圾。本舱输送带由高强度尼龙连接片、不锈钢轴及不锈钢连接片组成，能对打捞的垃圾进行二次滤水，减少船体载重，增加舱体垃圾容量。中舱是由2个液压马达驱动，在驾驶室控制面板上操作即可。驾驶室安装在中舱上部，两侧设立梯子。可直接从驾驶室左侧通行到驾驶室右侧。

5.3 机械抓手。在清漂船的两侧前端安装了机械抓手，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围。

6 其他

6.1 系泊设备 系船索为Φ24长50 m丙纶系船索，共2根。带缆桩4付，艏艉处各2个，竹蒿2根。

6.2 涂装

喷涂符合国际标准、环保高品质油漆，喷涂实施严格按照油漆厂商制定的工艺。按照有关中国相关部门的规定，在船的艏、舯和艉部能明显看到水深刻度和载重标志。涂装前对钢材表面应采取有效的表面处理。

结语

本船设计执行了《内河高速船入级与建造规范》（2012）、《内河船舶法定检验技术规则》（2011）、《钢质内河船舶的入级与建造规范》（2012）等规范和规则，做到了整体外观和谐、美观大方，收集范围广、灵活、抗风能力强， 能收集复杂、大型垃圾，振动小、噪音低、油耗小，操作安全简便，自动化程度高、效率高。

[1] 宁萍，张喆燕． 三峡库区江面漂浮垃圾的形成与特征研究[J]．三峡学院学报（自然科学版）．2010．5．

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