水下推土機的信號控制策略簡介

1、鉆采砂礦礦床，拉拉鏟挖掘掘機，鏈鏈斗式挖挖泥船，絞吸式式挖泥船船，抓斗斗起重機機等的水水下施工工會引起起漂浮植植物生長長。其中中自走式式，遙控控?zé)o人駕駕駛的底底盤式機機器（推推土機，松土機機，刮運運機，挖挖溝機，開溝機機電纜船船等）占占據(jù)了一一大板塊塊，這其其中推土土機又是是最常見見的。（圖1）當(dāng)配備有有液壓控控制抓斗斗和后置置粗鋸齒齒的帶水水斗式刀刀片的水水下卡特特皮勒推推土機（圖1）在淺水水區(qū)（水水深不超超過7米米）作業(yè)業(yè)時，其其效果最最好。進進氣和排排氣通過過安裝在在密封的的柴油引引擎室蓋蓋上的塔塔式管道道進行，這使得得水下推推土機能能夠與一一般的在在陸地上上工作的的推土機機在設(shè)計計上保

2、持持一致。沒有復(fù)復(fù)雜的設(shè)設(shè)備和其其他機器器所必須須的裝于于底部的的操縱控控制系統(tǒng)統(tǒng)，低速速度，便便于克服服水下潮潮汐的大大耦合質(zhì)質(zhì)量，等等等這些些條件都都有利于于提高設(shè)設(shè)計的簡簡便性和和相對地地降低水水下推土土機的成成本，還還可以增增加單獨獨使用時時輸出大大馬力的的可能性性。 帶有就就像是前前置裝載載機的雙雙頜鏟一一樣的鏟鏟式葉片片以及安安裝好的的裂具的的水下推推土機能能夠由從從帶有柴柴油發(fā)電電平臺的的浮船或或護衛(wèi)船船通過電電纜傳來來的電力力驅(qū)動，并且能能夠通過過精確的的彎曲聯(lián)聯(lián)軸器與與護衛(wèi)船船或浮船船連接（圖1aa）。這這種情況況下水下下推土機機通常是是配備有有浮力箱箱以便能能夠在水水上被其

3、其他設(shè)備備牽引搬搬運。 為了能能夠在大大深度（達到660米水水深）時時能夠運運作，水水下推土土機一般般都通過過帶有電電力平臺臺和控制制臺的護護衛(wèi)船（圖1cc）上的的電纜提提供電力力驅(qū)動。第二種種類型的的推土機機（圖11b）是是由無線線電信號號控制的的，第一一第三種種推土機機（圖11a,cc）是由由護衛(wèi)船船上的電電纜控制制的。當(dāng)當(dāng)控制第第二種推推土機時時，操作作人員可可以在岸岸邊或者者其他浮浮動設(shè)備備上。第第一種類類型的推推土機是是由推土土機運作作時拖拽拽在后面面的自航航平臺上上的控制制板來控控制的。當(dāng)在大大深度作作業(yè)時，推土機機可以通通過護衛(wèi)衛(wèi)船的控控制板進進行控制制，也可可以用經(jīng)經(jīng)由電纜纜與

4、推土土機鏈接接的便攜攜式控制制板通過過水肺裝裝置控制制。所有有這些機機器都是是為了劈劈開，挖挖掘，短短距離搬搬運泥土土和礦物物沉淀。 在國外外日本現(xiàn)現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)開發(fā)了了水下推推土機。在7米米水深作作業(yè)的推推土機已已經(jīng)在119688年在日日本投產(chǎn)產(chǎn)了。119755年已經(jīng)經(jīng)有十幾幾種這樣樣的機器器投入使使用。在在工業(yè)拖拖拉機的的基礎(chǔ)上上制造的的推土機機，即使使少量生生產(chǎn)，相相對來說說成本也也較低。例如用用于水深深7米作業(yè)業(yè)的小松松D-1155WW型水下下推土機機在19974年年底約660000萬日元元，大約約16770000盧布（交換率率約為3360日日元/盧盧布）。19775-119766年由多多

5、家公司司合作的的用于440，550和660米水水深的水水下推土土機實驗驗項目啟啟動了。水陸兩兩用的推推土機由由日本小小松，日日立kookuddokaaihaatsuu，三井井kaiio等公公司制造造。Komaatsuu生產(chǎn)一一種在77米深度度工作的的推土機機并且正正在用推推土機在在60米米深的水水下做實實驗（圖圖1b,c）NNihoon由下下列期刊刊的材料料編譯而而來：BBaummascchinne和Bauutecchniik,66、7號號(19974)、施工方方法和設(shè)設(shè)備,556,第第7號(19974); 工程Neews-Reccordd,1992,224號(19974);小松松新聞,第2號

6、,(119744年)和第1號(19975);小松松公司的的目錄和和小冊子子（19972-19776）。圖1 Kokkudookaiihattsu 制造一一種單個個模式的的在200米水深深的有護護航船的的推土機機（圖11a）以以及一種種在不超超過2米米深的狹狹窄水域域單獨工工作的推推土機（圖1bb）。三三井Kaaio在在19770年開開發(fā)出一一種實驗驗用途的的帶護航航船的水水下推土土機模型型以用來來在水下下40-50米米處利用用水肺進進行操作作（圖11c） 日本小小松公司司的水下下推土機機項目對對液壓件件技術(shù)很很感興趣趣。這種種推土機機是在119677-19969年年開發(fā)出出的無線線電控制制系統(tǒng)

7、和和儀器設(shè)設(shè)備的基基礎(chǔ)上研研發(fā)出來來的，該該系統(tǒng)和和設(shè)備是是為使得得推土機機和裝載載機在一一些危險險的斜坡坡、充滿氣氣塵、可可能有巖巖石滾落落的對操操作員有有危險的的地區(qū)進進行操作作而發(fā)展展出來的的。除了了控制保保護系統(tǒng)統(tǒng)，采用用無線電電控制模模式D-85AAR (1800 hpp) aand D-1155AAR (3000 hpp)的推推土機和和普通推推土機保保持一致致。 D-1155AAR模型型的無線線電控制制系統(tǒng)可可以作為為研制無無線電控控制的具具有4噸噸裝載力力的履帶帶裝載機機和D-1255-188B型號號的兩用用推土機機的基礎(chǔ)礎(chǔ)（圖22），這這種無線線電系統(tǒng)統(tǒng)是為了了能在按按比例控控

8、制半徑徑在500-1000米以以及頻段段在1335兆赫赫時在33米水深深進行工工作。該該機器裝裝備了一一個2330馬力力柴油引引擎,其操作作重量是是37.8噸(水下為為25噸)。該模模型有33個前進進速度（最快達達到7.5Kmm/h）和1個個后退速速度（最最高達到到5Kmm/h）；接地地比壓為為0.991kgg/cmm2（水中中為0.6kgg/cmm2）。耙耙式葉片片配備一一個液壓壓控制把把手。葉葉片可以以上升到到14000mmm高度并并且可以以降低到到5700mm高高度。粗粗齒鋸有有三個齒齒尖，齒齒鋸深度度能達到到9100mm。推土機機的引擎擎系統(tǒng)和和單元被被安裝在在一個頂頂部裝有有用于進進

9、排氣的的兩條管管道的防防水倉里里。壓氣氣機以99kg/cm22的氣壓壓，0.57mm3/miin的速速度提供供空氣。圖2圖3 基基于這種種推土機機，許多多地方在在制造DD-1555W型型的推土土機。這這是用于于在7米米水深出出進行作作業(yè)，包包括一些些破浪區(qū)區(qū)，在這這些地區(qū)區(qū)由于波波浪的緣緣故無法法使用漂漂浮設(shè)備備?？梢砸栽陉懙氐厣匣蛘哒咄ㄟ^無無線信號號或電纜纜在水下下完成對對這一機機器的遠(yuǎn)遠(yuǎn)程控制制。與前前述的DD-1225-118B型型水下推推土機和和基礎(chǔ)的的D-1155型型傳統(tǒng)推推土機相相比，新新型水陸陸兩用推推土機有有一系列列設(shè)計改改進和修修飾。其其參數(shù)和和指數(shù)已已經(jīng)經(jīng)過過了相當(dāng)當(dāng)?shù)奶岣?/p>

10、高。不同于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)版本本，引擎擎配備了了額外的的水冷散散熱器和和壓縮機機一邊操操作遠(yuǎn)程程控制系系統(tǒng)的氣氣缸。在在陸地上上工作時時采用由由來自風(fēng)風(fēng)扇的空空氣冷卻卻的散熱熱器，在在水下是是則采用用水冷散散熱器。當(dāng)在陸陸地上或或者在不不超過22米深的的水下運運行時，空氣是是通過開開放的艙艙口傳到到風(fēng)扇的的。除了了吸入空空氣和排排廢氣管管路，水水密塔形形管道還還容納了了一個栓栓子和燃燃料管道道以鏈接接燃料箱箱?；谟诖耍@這種機器器可以在在水下加加注燃料料。塔形形管道的的高度決決定機器器可以在在水下77米深浪浪高0.5米時時正常運運行。在在塔形管管道的上上部有一一個伴隨隨著聲波波信號閃閃爍的光光信號。過

11、立交交橋或者者在橋下下通過時時，塔形形管道可可以通過過一些分分離液壓壓缸向前前傾斜990o。無線信號號和電纜纜控制系系統(tǒng)確實實存在差差別。帶帶水肺操操作器的的電纜控控制系統(tǒng)統(tǒng)更簡單單。電纜纜控制只只有在無無線控制制系統(tǒng)出出現(xiàn)故障障時才起起作用。無線和和電纜的的控制板板也不一一樣。當(dāng)當(dāng)用電纜纜控制機機器時，水肺操操作器布布置在控控制板旁旁邊。電電纜控制制板設(shè)有有防水開開關(guān)?？乜刂扑戧憙捎猛仆仆翙C時時，操作作員需要要在其前前部操作作控制板板。天氣氣不利于于操作時時，操作作員會子子在500-1000米的的控制范范圍內(nèi)的的遮蔽物物下進行行操作。在行進時時，水下下推土機機鏟刀上上累積的的泥土有有向后滑

12、滑落的趨趨勢，這這一點和和一般陸陸地上的的推土機機不一樣樣。因此此，當(dāng)挖挖掘容易易被涌流流帶走的的軟泥土土?xí)r，會會用到一一種降低低切斷由由累積的的土形成成的棱狀狀塊的頜頜式抓斗斗，這會會減少泥泥土轉(zhuǎn)送送過程中中的損失失。當(dāng)挖挖掘多巖巖的，堅堅硬的地地面時，抓斗會會保持抬抬起的狀態(tài)態(tài)。大批批量生產(chǎn)產(chǎn)的機器器沒有用用來旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)推土刀刀的液壓壓系統(tǒng)，該公司司正在致致力于在在D-1155WW型上安安裝這樣樣的機械械裝置。安裝上的的三齒裂裂具（像像個11120mmm）有有一個平平行四邊邊形形式式的懸架架，所有有三個齒齒的突出出部分都都可以通通過調(diào)整整連接銷銷與撐機機構(gòu)上的的孔的對對應(yīng)組合合進行改改變。這這

13、樣齒會會被牢牢牢鎖緊。水下翻翻土和陸陸是類似似的，都都是整理理好底部部泥土，為隨后后水陸兩兩用推土土機或其其他機器器的挖掘掘工作做做準(zhǔn)備。當(dāng)需要要時，推推土機可可以反向向裝齒具具從而實實現(xiàn)反向向開土，三齒裂裂具可以以升高到到7700mm，還可以以開到7700mmm深度度。根據(jù)公司司的數(shù)據(jù)據(jù)，推土土機和裂裂具在水水下效率率遠(yuǎn)低于于在陸地地上時。然而，很多情情況下還還是比用用其他方方法效率率更高。在有坡度度的2米米深的河河岸處，D-1155WW型水下下推土機機能夠在在三個月月時間里里以800-1000m33/h的的平均速速度將9900000m33的碎石石移動330米的的距離，當(dāng)在海海邊的漁漁場附近

14、近2米深處處挖泥是是，這種種推土機機能以1220m33/h的的輸出速速度搬運運壓緊的的黏土和和砂石的的混合物物；當(dāng)搬搬運距離離達到1100米米時，搬搬運速度度則為330m33/h，這種情情況下，部分底底面的泥泥土則會會被推到到陸地上上。圖4當(dāng)挖掘11000000mm3的1.5-33.5米米深的泥泥巖時，水下推推土機的的搬運速速度達到到70mm3/h；拖運330-660cmm尺寸的的碎石頭頭時，搬搬運距離離為700米時，速度達達到800-922m3/h，拖運550米時時，速度度達到1133 m3/h；開裂軟軟石頭時時為744 m3/h；當(dāng)搬運運距離為為35，采掘沙沙和軟石石頭時，速度達達到166

15、0 m3/h；開掘硬硬石頭，搬運距距離為1100米米時，達達到188 m3/h；采掘砂砂巖1000米時時，速度度為200 m3/h。與斗式挖挖泥機和和其他機機械比起起來，水水陸兩用用推土機機提供了了更加精精確的工工作表現(xiàn)現(xiàn)，更小小的能耗耗（相當(dāng)當(dāng)于節(jié)省省了%330），節(jié)省了了相當(dāng)大大的時間間和人力力支出。當(dāng)工作作在4米米水深時時，水下下推土機機的工作作效率尤尤其高。與配有有護衛(wèi)船船的日立立公司的的S-22型水下下推土機機比起來來，得益益于更好好的機動動性，DD-1555型水水陸兩用用推土機機有著近近乎3倍倍的輸出出能力。同時在在人員消消耗上，又近乎乎是原來來的三分分之一（岸上一一個操作作人員）

16、；搬運運1 m3的泥土土的花費費也是原原來的四四分之一一。水陸陸兩用推推土機可可以將污污泥中的的泥土發(fā)發(fā)掘出來來，將其其以4000-8800kkg/ccm3壓力壓壓入泥巖巖中。水陸兩用用推土機機的運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)齒輪部部件的第第一次局局部維修修要到工工作12200小小時以后后，引擎擎和變速速器的獨獨立部件件則要等等到25500-30000小時時以后（維修周周期為550，1120，和3000小時時）。大大部分重重裝機器器時，需需要用鋼鋼筋條移移動塔式式管道和和推土鏟鏟，為此此要用到到一個55噸能力力的吊車車。搬運運這樣的的機器則則要用到到40噸噸承載力力的拖車車。包括動臂臂起重機機和拖鏟鏟等的可可交換設(shè)設(shè)

17、備能夠夠安裝在在裂具的的位置。不用卸卸下裂具具，水陸陸兩用推推土機能能在平整整的地面面用作拖拖拉機，配備兩兩側(cè)裝有有用于觀觀測推土土機在水水中位置置的深度度計的常常規(guī)的拖拖刀時可可以在窄窄水區(qū)工工作。113 mm3容積的的鏟刀制制造時加加上了齒齒型高墻墻以防止止土在搬搬運過程程中從鏟鏟刀的碗碗狀范圍圍內(nèi)滑落落，或者者在水中中松散掉掉。由于于水下機機器運作作的成本本比陸地地上的機機器的成成本高許許多，刮刮刀一般般只是將將泥土推推至水岸岸邊，再再由陸地地上的機機器負(fù)責(zé)責(zé)剩下的的運輸。只有在開開挖水下下壕溝時時才用到到安裝在在水陸兩兩用推土土機上的的拖鏟，這時由由于開挖挖量很小小，漂浮浮水上的的挖泥

18、船船基本不不起作用用，或者者由于工工作條件件的限制制根本不不可能。這種情情況下只只能用鐵鐵鏟以最最小的量量向船上上裝卸泥泥石。當(dāng)當(dāng)在遠(yuǎn)離離岸邊的的3米深的的水域中中建造臨臨時建筑筑時，使使用可拆拆換的起起重設(shè)備備會帶來來很大好好處。例例如修建建水上棧棧橋平臺臺時，陸陸地上的的其中設(shè)設(shè)施就被被排除在在考慮范范圍之外外了。圖5圖6圖7從很多案案例中可可以看到到水陸兩兩用推土土機上裝裝有用于于泵吸泥泥水混合合物的泵泵，這樣樣推土機機還可以以在淺水水區(qū)用作作小輸出出的吸泥泥機。這這種泵（達到550-1150馬馬力）是是由基礎(chǔ)礎(chǔ)船只提提供的液液壓力驅(qū)驅(qū)動的。也有其其他水上上或陸上上機械與與這種水水陸兩用

19、用推土機機配合使使用，例例如斗式式挖泥機機或配備備抓斗的的挖掘機機等。設(shè)計在440-660米水水深工作作的水下下推土機機一般主主要用于于在海床床上工作作。整套套機械由由帶有電電力驅(qū)動動的推土土機，帶帶有柴油油發(fā)電平平臺的護護衛(wèi)船，起重設(shè)設(shè)備，以以及一些些特殊設(shè)設(shè)備組成成。這種種推土機機是一種種采用原原始設(shè)計計的特殊殊機器，其中一一些經(jīng)過過改進的的部分是是從D-1555W型水水陸兩用用推土機機（卡特特皮勒拖拖拉機，推土機機和翻土土設(shè)備）借鑒而而來。帶帶頜式抓抓斗的推推土機刮刮土鏟和和翻土器器是上的的主要工工作用具具。由下下潛深度度決定的的，比外外部水壓壓高出00.3-0.55kg/cm22的壓縮

20、縮氣體，自動提提供給該該機器的的所有密密封倉室室（僅用用于D-1555W型水水陸兩用用推土機機）。在機器的的前部和和后部都都有電視視顯示和和探照燈燈設(shè)備（圖7），這使使得從護護衛(wèi)船上上通過電電纜用遠(yuǎn)遠(yuǎn)程控制制板進行行控制成成為可能能。在中中間機器器重心位位置安置置著固定定電纜的的設(shè)備，以方便便通過起起重機在在水中升升降推土土機。降降下機器器時需要要額外的的鏈條以以減少機機器的搖搖動，同同時可以以檢查推推土機系系統(tǒng)的防防水性和和操作性性。操作作時推土土機的作作業(yè)區(qū)域域由4個個救生圈圈標(biāo)記出出來（范范圍為11010m），從從救生圈圈四周有有繩子和和鏈子垂垂向下方方（圖11c）。漂浮物物承載著著動力

21、和和控制信信號電纜纜。降低低機器時時的自動動耦合裝裝置能減減少工作作開始和和結(jié)束時時對水肺肺調(diào)節(jié)的的需要。深水推土土機的改改進是伴伴隨這其其發(fā)展過過程同時時進行的的。最后后一次改改進設(shè)計計時其總總重達到到了422.3噸噸，也就就是增加加了122%。發(fā)發(fā)展過程程中開發(fā)發(fā)出了好好幾個版版本型號號，包括括沒有頜頜式抓斗斗的推土土鏟，但但是裝有有固定牢牢靠的能能將推土土容量增增加到77m3的翼板板，包括括一個00.6 m3搬運能能力的液液力抓斗斗，代替替翻土器器。拖鏟鏟在可移移動支撐撐上提供供了一個個液力穩(wěn)穩(wěn)定支撐撐，這使使得位移移能夠平平行于與與機器縱縱軸有關(guān)關(guān)的挖掘掘軸線。當(dāng)判定使使用水下下推土機機（尤其其是小深深度，不不到7米米）的可可行性時時，工程程監(jiān)督一一般依據(jù)據(jù)以下數(shù)數(shù)據(jù)：巖巖石或泥泥土類型型（軟或或硬），和海水水波的傳傳播速度度（20