第三节
绞刀

绞刀是绞吸挖泥船的关键部件，绞刀设于绞刀架的前端，可随绞刀架作上下或横移运动。作为切削部件，绞刀在动力（液压或电动）驱动下，绕其自身轴转动，并借助横移锚缆绞车的拉力，使其贴近泥面连续不断地切削左右泥层，每次切削厚度内泥质特性、挖泥功率的大小等因素而定。被切削下来的泥砂沿着刀片的螺旋走向汇集于吸口附近的腔内，形成的泥水混合物被泥泵经由吸管吸入，并通过水陆排泥管排至卸泥区域。

一、绞刀结构

绞刀头是绞吸挖泥船的重要挖泥设备，其主要部件是可转动的绞刀头安装在绞刀架的最前端。它由绞刀座、绞刀片组成。在齿式绞刀上装有可拆卸（更换）的“牙齿”（有的三者结成一体）。绞刀座多为铸钢或铸钢焊接组合，刀片及刀齿为耐磨的合金钢或锰钢等制成，绞刀头与传动轴相接，刀片一般为 4～6片，成螺旋状安装在绞刀座上。

二、绞刀作用与要求

1．绞刀的作用

绞刀主要体现在能切割河床土壤，使之破碎；并能使破碎的泥土（沙、石）与水相混，送往吸口。

2．绞刀的设计

绞刀能挖掘各种土质，如泥质、沙质、硬性沙土、岩石等；既能切，又能碎，以保证泥土（沙石）和水能最大限度地混合；由于泄漏量小，吸入阻力和造成堵塞的可能性小；所需切割功率最小；挖泥船在不同工况时，绞刀与绞车、泥泵等匹配良好；此外，结构简单，建造拆卸方便，磨损后容易更换修复，耐用寿命长。

以上各点往往是相互制约的，在设计中要依具体条件有所取舍，求得平衡。一般绞刀是按不同土质及不同挖深而设计的，有些船配有多个绞刀以适应各种不同工况。

3．绞刀的几种形式

最早的绞刀，一般说是在1863年设计的，百余年来，新颖的绞刀不断出现。螺旋状刀片、无底斗轮和各种带齿绞刀。近年来多用铁刀式切削挖泥的绞刀，目前通用的绞刀形式可分为以下几种。

1）开式绞刀

这种绞刀见[图3-8（a）]，其特点是结构较为简单，制造较为方便，但其刀刃呈直线状，刀片呈平板状，故切削率较低，且该类绞刀的前端开口较大，不易把泥土破碎，泥浆浓度低。另外，由于开式绞刀的长度比直径大，这样虽可增加前移距，但泥泵对泥浆的抽吸能力相应减少，端部有被黏土堵塞的可能。因此这种绞刀仅适合于挖掘非黏性土壤，或者比较适宜于在浅水处挖松土。

2）闭式绞刀

闭式绞刀如图3-8（b）所示，其外形如冠故又称皇冠式绞刀，或僧帽式绞刀。这种绞刀的刀片前端与轴毂相连，刀片的后端连接于座上，刀片呈蝶旋形，如同篮状，故又称篮式绞刀。另外，为防止堵塞，改善大深度挖泥效果，把闭式绞刀的前端直径加大，以增加端部刀片的空隙。

闭式绞刀的结构比开式绞刀稍微复杂。由于前端有刀片，破碎性能较强，且内腔没有开式绞刀的轮辐条，因此，有利于泥浆的吸入。在一般的设计中，闭式绞刀的长度比直径要小，正好与开式相反，因此更有利于吸入泥浆，从而提高生产率。

闭式绞刀的刀片上一般都镶有切削刃，借以在磨损后便于更换，刀片常用焊接与本体相连。近年来大多采用小螺旋角（45度），这样便于刀片与轴毂相连，且绞刀装置受力均匀。

闭式绞刀的刀刃与开式的相同，仍为平刃形，故破碎能力也不大，但在开挖黏土时比开式较为适应。

3）齿式绞刀

齿式绞刀是开式绞刀和闭式绞刀的变形，是在刀片上装上牙齿，有的则把刀片的刀刃口做成牙齿形状（见图3-9），齿式绞刀可挖黏土、硬土，甚至母石、岩石等，此种刀结构形式较多，国内采用的也不少。

曾在国内某吸扬式挖泥船做过实船试验，用闭式绞刀挖黄色黏土时，生产量为22.74立方米/小时，而在原绞刀上焊齿后挖掘同样土质时，生产量可达45立方米/小时，提高了97.8%，当然该绞刀负荷也相应有所增加，图3-9（a）所示的绞刀，其刀刃呈锯齿形，可挖黏土和胶结沙等，由于齿刃较宽也适于挖松土质，目前在国外使用渐多。图3-9（c）所示的绞刀也称为球锥形绞刀，系20世纪50年代苏联研制，其刀片刃口呈波浪形，因此强度较好，碎土能力也较强，这种形状不但符合吸口吸入速度场理论所要求的形状，而且对不同挖深适应性较好。根据国内实船试验结果，此种绞刀对黏土和胶结沙等土质较为适应，但从结构上看，端部螺帽太大内腔间隙较小，尚需进一步改进开式绞刀、闭式绞刀，齿式绞刀属基本形式绞刀，齿式绞刀在国内挖泥船上均有采用。为进一步提高泥浆浓度，改善切削性能，提高挖泥率，目前国内外还研制了其他形式的绞刀。 8KXMnCPdnoloP1s1PuRgbN7bNFimolJAxYvs7oQYNgQNgdnR1NbUceRP7PZCzjea