耙头设计制作标准化探索

冒程伟

[摘 要]标准化、系列化、通用化是长期生产实践和科研成果的可靠技术总结。标准化通过制定、发布和设施标准达到统一，以获得最大企业经济效益和生产管理效率。疏浚设备如耙头制作贯彻实施相关国家、行业、企业、产品标准等为主要思路，统一结构设计、参数设计、规范材料选型、零件通用型，重要意义是提高产品、过程和服务，推动技术改革、促进技术发展。

[关键词]标准化；耙头；结构设计；材料；通用型

中图分类号：R45.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0353-01

耙吸挖泥船实现了水深疏浚—自航—自运卸泥—吹泥的功能，耙吸挖泥船在世界各地倍受青睐。然而深水采矿、航道疏浚等新难度的增加，疏浚土质类别的提高，为了适应工程施工的需要，对于耙吸挖泥船的疏浚能力，特别是对疏浚耙头性能也提出了更高的要求。通过耙头结构、性能、机理、零件全面标准化、系列化、通用化，对耙头进一步改进和优化。

一、结构设计的标准化

耙头安全地自动跟随泥面起伏，较好的贴合河床，重力方向，垂直方向，而横向受力相对较少。耙头的结构必须考虑耙头的受力情况，结构强度足以抵抗外力作用，保存正常形状不变形或者破坏。耙头活动罩主要由筋板、侧板、扇形板、面板等纵向框架结构。

耙头外形尺寸取决于固定体、活动罩。假设本体通径D，泥泵排量Q，耙吸管流速V，活动罩有效截面积S，耙头吸口流速V1 ：

D=√4000*Q/π*V； S>=Q/3600*V1

二、材料选择的标准化

合理的质量是耙头的主要要求，应结合三个方面问题：使用要求、工艺要求和经济要求。而使用要求选择材料一般原则是强度、接触强度、耐腐蚀性等。假设材料许用应力为[δ]，材料所需横截面积为A=F/[δ]，去相同安全系数S，材料拉压强度愈大，材料尺寸愈小，比如普通碳素钢和低合金钢如表1。

根据耙头结构的设计来看，结构是强度控制，考虑用Q345。类似，耙头的其他部件如：水箱底板HADOXS450，高径法兰用16MN锻件，轴套用ZG- MN13，销轴用40Cr，紧固件用304不锈钢等。

三、工艺制作的标准化

生产过程的控制、焊接过程的控制、涂装过程的控制应符合《铸件尺寸公差与机械加工余量（GB/T 6414-199 9）》、《铸件重量公差（GB/T 11351-1989）》、《形状和位置公差（GB/T 1184-1996）》、《焊接基础通用标准（GB/T3375- 94）》等国家及行业标准.耙头制作按加工图纸、工艺要求检测各装配尺寸，测量各主要部位的配合尺寸、检查焊接质量是否满足要求。

四、零件通用标准化

耙头零部件的设计经历多次革新导致各零件的尺寸、形式、材料多种多样，比如图中列举某疏浚公司各船舶耙齒形式汇总表2：

对这些零件或部件的种类、规格，按照一定的标准加以精简统一，使之能在类似产品中通用互换的工作刻不容缓。通用化就是尽量使同类产品不同规格，或者不同类产品的部分零部件的尺寸、功能相同，可以互换代替，使通用零部件的设计以及工艺设计、工装设计与制造的工作量都得到节约，还能简化管理、缩短设计试制周期。比如：耙齿组件、耐磨块、油缸、高分子喷嘴、高压软管，甚至销轴、钢套等。

五、产品系列标准化

耙头产品系列将互相关联或相似的产品，是按照一定的分类标准对全部产品进行划分的结果。一个产品系列内往往包括多个产品项目。耙头产品系列的划分标准有耙头重量、尺寸、接口尺寸、功能差异。某疏浚公司5**2、***6、***7/8/9配备的耙头重量一样，结构尺寸、接口尺寸、配备零件都存在差异性，产品不通用，除增加备用备件还增加管理难度。（图1）

展望，从耙头的结构、原理出发，结合施工等的实际情况，做针对的分析，制定并推动耙头设计制作的标准化，进一步理顺与优化企业管理制度，明确标准化是使设备管理水平得到提升，使设备产能和效益得到提高，最终提高企业竞争力。

参考文献

[1] 徐镇宇主编.机械零件.北京：人民教育出版社，1959.

[2] （美）希格利，米切尔著.机械工程设计.全永晞，余长庚，汝元功等译.第4版.1988.

[3] 吴仁元，谢柞水，李治彬.船体结构.北京：国防工业出版社.1992.

[4] 李润培，李志农.海洋平台强度分析.上海：上海交大出版社.1992.