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海上大型絞吸疏浚裝備的自主研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化

    項(xiàng)目簡介

    海上大型絞吸疏浚裝備是遠(yuǎn)海島礁大規(guī)模高效吹填造陸的國之重器，是南海資源開發(fā)、一帶一路港口建設(shè)等國家戰(zhàn)略任務(wù)和重大工程的緊迫需求。絞吸疏浚裝備具有同步完成海底巖土快速挖掘和長距離管道連續(xù)輸送的可靠作業(yè)能力，需要作業(yè)定位、巖土挖掘、物料輸送和疏浚監(jiān)控四大系統(tǒng)的高度集成，其核心技術(shù)長期被歐洲壟斷并嚴(yán)格封鎖。項(xiàng)目組圍繞海上大型絞吸疏浚裝備的自主研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，歷經(jīng)15年產(chǎn)學(xué)研用攻關(guān)取得如下創(chuàng)新成果：

    一、多自由度順應(yīng)式重載精確定位技術(shù)：針對漂浮作業(yè)裝備高效穩(wěn)定定位的挑戰(zhàn)，提出主體、挖掘、定位等系統(tǒng)的多體耦合動力學(xué)分析方法，揭示了海洋環(huán)境與疏浚作業(yè)載荷的復(fù)合作用機(jī)理，發(fā)明了多自由度順應(yīng)式重載鋼樁臺車定位系統(tǒng)，保障了惡劣海洋環(huán)境中“定得穩(wěn)”的疏浚作業(yè)要求，使得作業(yè)抗風(fēng)等級從6級提高到9級，南海作業(yè)窗口期從約120天增加到約180天。

    二、多參數(shù)自適應(yīng)重型大挖深挖掘技術(shù)：針對海底堅(jiān)硬巖石快速挖掘的挑戰(zhàn)，提出大挖深傾斜彈性結(jié)構(gòu)超長軸系設(shè)計方法，解決了機(jī)構(gòu)運(yùn)動和巖石挖掘的強(qiáng)沖擊載荷導(dǎo)致系統(tǒng)失效的難題，研制出特種重型挖巖絞刀、超長軸驅(qū)動裝置及多參數(shù)自適應(yīng)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了36米水深下快速挖掘單軸抗壓強(qiáng)度超過60MPa的堅(jiān)硬巖石，滿足了國家重大工程“挖得快”的需求。

    三、多介質(zhì)高濃度長距離連續(xù)輸送技術(shù)：針對大顆粒物料高濃度長距離連續(xù)輸送的挑戰(zhàn)，提出多級顆?；旌狭鲬B(tài)分析技術(shù)，攻克了扭曲葉片型葉輪和對數(shù)螺旋線泵殼內(nèi)流道設(shè)計難題，研制出高效輸送大顆粒物料的系列疏浚泵和驅(qū)動裝置，實(shí)現(xiàn)“排得遠(yuǎn)”的強(qiáng)大能力，將高濃度管道連續(xù)輸送距離由6公里提高至15公里。

    四、多系統(tǒng)集成優(yōu)化總體設(shè)計技術(shù)和裝備研制：針對各類型疏浚工程的不同需求，攻克了多系統(tǒng)集成總體設(shè)計、多工況功率平衡動力配置、裝備綜合控制與信息化管理等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了大型絞吸疏浚裝備數(shù)字化集成設(shè)計平臺，研制出電軸、變頻等五大類56座絞吸疏浚裝備，形成“系列化”產(chǎn)品自主設(shè)計和制造能力。

    本項(xiàng)目授權(quán)發(fā)明專利34項(xiàng)、實(shí)用新型專利21項(xiàng)、軟件著作權(quán)33項(xiàng)，制修訂國家標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，發(fā)表論文112篇，構(gòu)建了我國大型絞吸疏浚裝備自主研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的完整體系，研制的“新海旭”、“天鯨號”、“天麒號”等裝備打破國外技術(shù)壟斷、不斷創(chuàng)造中國記錄，中國機(jī)械工程學(xué)會和機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會組織的成果鑒定會認(rèn)為：“海上大型絞吸疏浚裝備在總體上達(dá)到了國際領(lǐng)先水平?！?/P>

    獲獎等級：特等獎

    完成單位：上海交通大學(xué)、中交上海航道局有限公司、長江航道局、中交疏浚技術(shù)裝備國家工程研究中心有限公司、中國船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所、江蘇科技大學(xué)、江蘇海新船務(wù)重工有限公司