具有驱动系统的吸管装置及其维修方法.pdf

本发明公开了具有驱动系统的吸管装置及其维修方法，其中，所述吸管装置具有框架、管道、与所述管道配合的离心泵和位于所述管道一端的旋转切割装置例如切割头，所述管道、所述离心泵和切割头由所述框架支撑，所述离心泵和所述旋转切割装置均设置有驱动系统，所述离心泵的驱动系统和所述旋转切割装置的驱动系统均包括至少一个马达，所述旋转切割装置的驱动系统的马达和所述离心泵的驱动系统彼此可互换，其中一个所述驱动系统包括两个马达。

1.  一种吸管装置(2)，具有框架(9)、管道(15、18)、与所述管道(15、18)配合的离心泵(16)和位于所述管道(15、18)一端的旋转切割装置(6)，所述管道(15、18)、所述离心泵(16)和所述旋转切割装置(6)由所述框架(9)支撑，所述离心泵(16)和所述旋转切割装置(6)均设置有驱动系统(11、27)，所述离心泵(16)的驱动系统和所述旋转切割装置(6)的驱动系统均包括至少一个马达(12；21，22)，其特征在于：所述旋转切割装置(6)的驱动系统(11)的马达(12)和所述离心泵(16)的驱动系统(27)彼此可互换，且其中一个所述驱动系统(11，27)包括两个马达。

2.  根据权利要求1所述的吸管装置，其特征在于：所述离心泵(16)的驱动系统和所述切割装置(6)的驱动系统至少一个为电动驱动系统或液压驱动系统，其中至少一个马达(12，21，22)为电动或液压马达。

3.  根据权利要求1或2所述的吸管装置，其特征在于：驱动系统(11，27)包括传动装置(23)。

4.  根据权利要求2或3所述的吸管装置，其特征在于：所述切割装置(6)的驱动系统(11)的马达(12)和所述离心泵(16)的驱动系统(27)的马达(21，22)是相同的，并可互换。

5.  根据权利要求1至4任意一项所述的吸管装置，其特征在于：所述驱动系统(27)的两个马达(21，22)彼此可互换。

6.  根据权利要求1至4任意一项所述的吸管装置，其特征在于：所述旋转切割装置(6)的所述驱动系统(11)包括两个可彼此互换的马达。

7.  根据权利要求5或6所述的吸管装置，其特征在于：所述两个马达(21、22)是相同的。

8.  根据权利要求5至7任意一项所述的吸管装置，其特征在于：具有两个马达(21，22)的所述驱动系统(27)的传动装置(23)包括齿轮箱，该齿轮箱具有两个输入轴(24，25)和单个输出轴(26)，所述马达(21，22)分别连接至输入轴(24，25)。

9.  根据权利要求8所述的吸管装置，其特征在于：所述离心泵(16)连接至输出轴(26)。

10.  根据权利要求8所述的吸管装置，其特征在于：所述离心泵驱动系统(27)包括至少一个转矩限制联轴器，以在紧急情况下保护离心泵(16)的马达。

11.  根据权利要求8所述的吸管装置，其特征在于：所述旋转切割装置(6)连接至所述输出轴(26)。

12.  一种维修以上任意一项权利要求所述的吸管装置(2)的方法，所述驱动系统(11)包括故障的单个马达(21，22)，所述方法包括：
-从所述驱动系统拆(11)下故障的马达(12)；
-从具有两个马达(21，22)的驱动系统拆下其中一个运行的马达(21，22)；
-将所述离心泵驱动系统(27)拆下的所述运行的马达(21，22)安装至所述具有单个马达的驱动系统(11)。

13.  根据权利要求12所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
-将所述拆下的马达在所述离心泵驱动系统的位置密封。

14.  根据权利要求13所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
-使液压管道或电缆的电接触端水密封。

15.  用于权利要求12至14任意一项所述的方法的吸管装置。

16.  设置有根据权利要求1至11任意一项所述的吸管装置的船。

具有驱动系统的吸管装置及其维修方法
技术领域
本发明涉及一种吸管装置，该吸管装置包括框架、管道、在所述管道一端的旋转切割装置和与管道协作的离心泵，所述管道、离心泵和旋转切割装置由所述框架支撑，所述离心泵和所述旋转切割装置均设置有驱动系统，该驱动系统具有至少一个马达。
背景技术
众所周知，吸管装置应用于吸式挖泥船，将疏浚物才能够水体底部挖出，并通过漂浮管道输送到处理场或者泥舱船。这些工作通常在偏僻的地方进行，并且为期很长。从这点上讲，保证工作不受机械和电子元件故障的阻碍非常重要。
尽管如此，由于驱动系统常引起疏浚过程的中断。特别地，马达是引起故障的一个原因，尤其是当马达用在水线下的驱动系统时，由于泄漏更容易受破坏。这些故障造成马达需要维修或者更换。但是，维修马达需要专用工具，特别是受过培训的人员和专用设备。随疏浚装置携带的维修设备往往很有限，并且不适合用于这些维修，这意味着有问题的马达需用船运送去维修，并使用替代马达，从而导致了挖泥船的停工。相关成本可想而知。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种解决上述问题的疏浚管道装置。
为了实现上述目的，旋转切割装置的驱动系统的马达和离心泵的驱动系统的马达彼此可以互换，并且其中一个所述驱动系统包括两个马达。
如果一个马达故障，疏浚操作仍然可以继续进行。例如，如果驱动系统两个马达中一个马达发生故障，所述驱动系统仍然可以在动力减少情况下运行。反之，如果其他驱动系统的一个马达发生故障，可以采用具有两个马达的驱动系统中的一个马达，使之替代故障的马达。疏浚操作可以继续进行，当然，操作是处于动力减少的情况下。因此，只需要将对较短的停工期，这显然短于维修的停工期。只需要简单地替换故障的马达，之后继续进行疏浚操作。这种替换相对简单，并且可以由现场人员进行操作。
马达的互换性可以通过不同方式获得。无论如何，很重要的一点是马达的固定装置适合与驱动系统配合。法兰连接和法兰密封必须协调。此外，马达的功率特性和马达冷却特性都很重要。如果一个驱动系统的马达与另一个系统的马达相同，那么可以获得良好的互换性。从这点上讲，马达互换性的一种工作方式是调整任一个驱动系统的传动装置，以适应旋转切割装置和离心泵的不同运转速度。
优选地，离心泵的驱动系统包括两个马达，该两个马达可以彼此互换。在此，优选相同的马达。如果旋转切割装置驱动系统的马达发生故障，可以拆下离心泵驱动系统的其中一个马达，并且将拆下的马达安装在旋转切割装置驱动系统上。事实上，能运作的马达被取走，降低了驱动系统的能力，尽管如此，疏浚能力降低远比疏浚操作完全停止要好得多。此外，如果离心泵驱动系统的一个马达发生故障，离心泵可以继续运作。
当然，也可以设置为：旋转切割装置的驱动系统具有两个马达，而泵驱动系统具有单个马达。上述吸管装置的其余部分相同。
具有两个马达的驱动系统(例如，离心泵的)可以包括：具有两个输入轴和单个输出轴的齿轮箱，两个马达分别与两个输入轴连接。根据所选的实施方式，离心泵或者旋转切割装置与输出轴连接。此外，离心泵驱动系统可以包括至少一个转矩限制联轴器(torquelimiting coupling)，并优选为柔性接合，以在紧急情况下保护离心泵的马达。
本发明也涉及一种吸管装置的维修方法，其中驱动系统包括有故障的单个马达，所述维修方法包括：
-从驱动系统拆下故障马达；
-从具有两个马达的驱动系统拆下其中一个运行的马达；
-将拆下的所述运行的马达安装至所述具有单个马达的驱动系统。
此外，本发明的方法可以包括以下步骤：
将所述拆下的马达的位置密封。
本发明不涉及一种实施方式，其中各马达的输出轴串联地连接或也称为“串列结构(tandem configuration)”。
所述马达可以为任何类型的，例如电动马达或液压马达。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步描述：
图1为旋桨式挖泥船的侧视图；
图2为图1的旋桨式挖泥船的吸管装置的侧视图；
图3为离心泵驱动系统的放大图。
具体实施方式
图1所示的旋桨式挖泥船包括浮动主体1，该浮动主体1承载吸管装置2。所述吸管装置2通过铰链4安装在所述浮动主体1上，并且可以通过起重装置3的起重绳索5使之在工作位置(如图1所示)和水平静止位置之间移动。所述吸管装置2具有切割头6，该切割头切割水体8的底部7的物质。
图2展示了所述吸管装置的放大图。吸管装置包括框架9和支撑在所述框架上的若干其他元件。在所述框架9的一端，切割头6可绕轴10旋转。所述切割头连接至切割头驱动系统11，该驱动系统包括电动马达12和轴13。在此实施例中展示了一个电动马达12，但是切割头驱动系统11也可以使用多个马达。切割头驱动系统11可以包括可浸没于水中的传动装置，以适应切割头6和离心泵16的运行速度差异。此外，起重绳索14安装在框架9上。
吸入管道15从切割头6延伸至离心泵16的入口17，如图3所示。压力管道18从离心泵16的出口19延伸向连接器20，该连接器可以连接至浮动主体上另外的压力管道。离心泵16通过齿轮箱23由两个电动马达21、22驱动。因此，所述齿轮箱23具有两个输入轴24、25，每个输入轴连接至一个电动马达21、22，且具有单个输出轴26，该输出轴连接至离心泵16的推动器(未图示)。电动马达21、22的输出轴通过联轴器28机械地连接至输入轴24、25。离心泵的驱动系统的这些联轴器28和切割头的驱动系统的联轴器优选可以彼此互换。
切割头驱动系统11的电动马达和离心泵驱动系统27的电动马达21、22是相同的。如果切割头驱动系统11的电动马达12发生故障，可以使用离心泵驱动系统27的其中一个电动马达21、22来代替出现故障的切割头驱动系统的马达12。在此情况下，离心泵16以其一半功率运作。此外，在更换发生故障的马达后，以一半功率继续运作是极其重要的。电动马达从离心泵驱动系统27拆下的位置通过适当的密封板封闭，以保证水密性。
类似地，如果离心泵的两个电动马达之一发生故障，泵本身可以在降低的能量下运行。同样，暂时在降低的功率下运作以及可以继续疏浚操作，非常有意义。
尽管本发明实施例采用了包含电动马达的电动驱动系统，但保护范围不局限于此。本发明的驱动系统也可以包含液压马达。