CN103374974A - 污泥清理抓斗车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种污泥清理抓斗车，其特征在于：汽车二类底盘上连接有副车架，所述的副车架上从车头至车尾处依次设有污泥清理车抓斗装置、污泥车厢和绞拉机构。本发明可满足各种结构下水道污泥的清理工作要求，尤其可清除下水道窨井内的硬质污泥，不仅减轻了工人的清理劳动轻度，同时结构简单、操作方便、体积小、机动灵活、作业性能好，使用成本低。同时本发明的各机械结构又通过电气控制系统和液压控制系统进行智能控制，提高了机械结构的动作可靠性和智能化水平。

Description

污泥清理抓斗车

技术领域

本发明涉及污泥清理设备的技术领域，具体地说是一种用于城市下水道的污泥清理抓斗车,本发明主要阐述的是污泥清理抓斗车的机械连接结构。

背景技术

目前城市生活下水道窨井污泥的清理工作的主要方法是靠人工掏挖清理后再用普通污泥车进行中转处理，部分地区使用简易型污泥抓斗车或真空吸污车进行机械化污泥处理。

人工清理： 环卫工人使用手工工具，将各种垃圾放到装载垃圾车上，然后送到收集站。人工清理垃圾既费时又费力，若遇到较深的下水道窨井，就要工人下井作业。人工掏挖劳动强度大，工作状况差，安全度不高。工人作业时使用的工具是一条长竹杆上加装的铁勺、瓢、兜、铲，数量多又长，在繁忙的公路上经常发生机动车碰到竹杆伤人事故。如果下井作业，还会发生沼气中毒或缺氧等严重事故。

简易型污泥抓斗车：简易型污泥抓斗车是通过随车吊臂将污泥抓斗通过钢丝绳送到下水道窨井，进行机械化操作的一种作业设备。其优点是解决了人工作业的劳动强度和作业安全，其缺点是钢丝绳为软性连接，抓斗作业时无法给抓斗施加压力，遇到硬质污泥或石沙较多的窨井时，无法清理。同时，在管道中的污泥也不能进行清理。

真空吸泥车：真空吸泥车靠车上的真空泵吸起窨井内的淤泥和水，进入车内进行过滤，过滤出的水再由加压泵加压，然后通到下水道将淤泥再冲进窨井中。部分城市也使用了真空吸泥车进行下水管道清淤，但效果都不太好，且功能单一，吸泥效率低，且设备及维护的成本都比较高。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的污泥清理抓斗车，它可克服现有技术中人工作业费时费力、安全性差，简易污泥抓斗车作业范围不广，真空吸泥车效果不好、效率低、维护成本高的一些不足。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：污泥清理抓斗车，它主要包括车头、与车头相连的汽车二类底盘，以及设置在底盘下方的车轮，其特征在于：汽车二类底盘连接有副车架,所述的副车架上从车头至车尾处依次设有污泥清理车抓斗装置、污泥车厢和绞拉机构。

使用时，本发明的污泥清理抓斗车的副车架上设有污泥清理车抓斗装置、以及与污泥清理车抓斗装置相配合污泥车厢和绞拉机构，本发明可满足各种结构下水道污泥的清理工作要求，尤其可清除下水道窨井内的硬质污泥，不仅减轻了工人的清理劳动轻度，同时结构简单、操作方便、体积小、机动灵活、作业性能好，使用成本低。同时本发明的各机械结构又通过电气控制系统和液压控制系统进行智能控制，提高了机械结构的动作可靠性和智能化水平。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为本发明的使用状态参考图。

图3为本发明的污泥清理车抓斗装置的结构示意图。

图4为本发明的污泥清理车抓斗装置的展开结构示意图。

图5为本发明的抓斗结构示意图。

图6为本发明的抓斗展开结构示意图。

图7为本发明的污泥车厢结构示意图。

图8为本发明的绞拉机构结构示意图。

图9为本发明的液压控制系统的原理图。

图10为本发明的电气控制系统的原理图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

附图1-10中，各附图标记表示如下：100底盘、200副车架、300电气控制系统、400污泥清理车抓斗装置、500污泥车厢、600绞拉机构、700侧固定板、800液压控制系统、900 U型螺栓；

401吊臂底座、402回转支承、403回转减速机构、404立柱、405变幅油缸、406主臂、407折臂油缸、408油管收放装置、409折叠臂、410臂套摆动油缸、411顶杆套臂、412顶杆外油缸、413顶杆机构、414内部油缸、415十字连接轴、416抓斗、421抓斗片、422支架、423抓斗油缸、424连接块、425销轴；

501翻斗油缸、502连杆机构、503车厢体、504后门、505锁紧链条、506锁紧块；

601固定板、602液压绞盘、603钢丝绳、604绞拉盘。

本发明主要包括车头、与车头相连的汽车二类底盘，以及设置在底盘下方的车轮，其与现有技术的区别在于：汽车二类底盘连接有副车架,所述的副车架上从车头至车尾处依次设有污泥清理车抓斗装置、污泥车厢和绞拉机构。污泥清理车抓斗装置设置在副车架的前部，所述的污泥清理车抓斗装置设有吊臂底座、主吊臂和抓斗，主吊臂与吊臂底座之间为可转动连接，主吊臂的一端可伸缩，主吊臂通过顶杆机构与抓斗相连。

吊臂底座上设有回转机构，主吊臂通过立柱与回转机构相连，回转机构用于控制主吊臂的回转运动，所述的回转机购由回转减速机构和回转轴承构成；回转机构与主吊臂之间还设有变幅油缸，变幅油缸用于控制主吊臂作上下运动。主吊臂由主臂和折叠臂构成，主臂与折叠臂之间通过折臂油缸形成线性摆动连接，折叠臂的尾部装有顶杆套臂，顶杆套臂由设置在折叠臂上的套臂摆动油缸来控制其摆动，所述的顶杆套臂内设有顶杆机构，顶杆机构通过顶杆外油缸或齿轮齿条与顶杆套臂之间形成直线移动连接；所述的顶杆机构为2-4节多节臂，顶杆机构通过内部油缸控制多节臂的伸缩，顶杆机构的尾部通过十字连接轴与抓斗相连。抓斗设有支架和抓斗片，支架上设有抓斗油缸，所述的抓斗片共设有2-4片，上述抓斗片对称的设置在支架的周围，抓斗片与支架之间通过销轴固定连接，抓斗油缸通过连接块与抓斗片相连；主吊臂上设有油管收放装置，所述的油管收放装置与抓斗相连。

污泥车厢设置在副车架的尾部，所述污泥车厢由车厢体和设在车厢体尾部的后门构成，车厢体的底部设有翻斗油缸和连杆机构，车厢体通过翻斗油缸和连杆机构与副车架之间形成伸缩翻转连接；后门的上端与车厢体转动连接，后门的下端为自由端，车厢体上设有与后门下端相配合的自锁装置，所述的自锁装置由锁紧链条和锁紧块构成。绞拉机构设置在副车架尾部下方，绞拉机构由固定板和液压绞盘构成，所述的液压绞盘上缠绕有钢丝绳，钢丝绳上套设有绞拉盘。副车架和污泥清理车抓斗装置上安装有液压控制系统和电气控制系统。副车架通过侧固定板和U型螺栓固定在汽车二类底盘上。

在实施中本发明产品的污泥清理抓斗车，主要设有汽车二类底盘100、副车架200、电气控制系统300、污泥清理车抓斗装置400、污泥车厢500、绞拉机构600和液压控制系统800。副车架200通过侧固定板700和U型螺栓900固定在汽车二类底盘100的大梁上；副车架200上安装有污泥车厢500、尾部下方安装有绞拉机构600；副车架200前部安装有污泥清理车抓斗装置400； 在副车架200和污泥清理车抓斗装置400上，安装有电气控制系统300和液压控制系统800。

污泥清理车抓斗装置400由吊臂底座401、回转支承402、回转减速机构403、立柱404、主吊臂、折叠臂409、顶杆机构413和抓斗416组成。通过回转减速机构403带动回转支承402来驱动整个主吊臂做回转运动。主吊臂由主臂406和折叠臂409连接而成，主吊臂通过变幅油缸405控制其上下运动。在折叠臂409的尾部，安装有顶杆臂套411，顶杆臂套由臂套摆动油缸410控制其摆动。在顶杆臂套内，安装有由多节臂组合而成（由二、三、四等多节臂组成）的顶杆机构。顶杆机构413通过顶杆外油缸412或者齿轮齿条控制其在顶杆臂套411内的直线运动。顶杆机构的尾部安装有与抓斗相连的十字连接轴415。顶杆机构413通过内部油缸414控制其伸缩运动，带动抓斗416伸入到窨井内进行作业。抓斗416张合是通过油管收放装置408来控制的。所述的油管收放装置408可根据抓斗上下深度自动收放油管，具有自动回收功能。

抓斗外形为圆形四瓣或两瓣结构，主要由抓斗片421 、支架422 、抓斗油缸423 、连接块424 及连接销轴425 组成。抓斗片421通过销轴425固定在支架422上，抓斗油缸423直接安装在支架422上部，通过抓斗油缸423伸缩控制连接块424带动抓斗片421张开及闭合。

在副车架200上安装的污泥车厢500具有可自卸功能，通过翻斗油缸501的伸缩，通过连杆机构502带动车厢体503进行自卸作业。后门504具有自锁功能，通过锁紧链条505带动锁紧块506将后门锁紧。

在副车架200尾部下方安装的绞拉机构600，所述的绞拉机构由固定板601和液压绞盘602组成。液压绞盘602上缠绕有钢丝绳603，通过液压绞盘602带动钢丝绳603，拉动绞拉盘604，对下水管道内部的污泥进行清理作业。

在副车架200上和污泥清理车抓斗装置400上，安装的液压控制系统800（控制原理如图9所示）：动力泵从油箱吸油，输出压力油，经多路换向阀控制各油缸（马达），以实现控制各执行元器件的相应动作。各多路阀及阀片为并联，各负载可同时动作，也可单独动作（流量影响不考虑），负载的流量需求变化可通过控制泵输入端的转速来实现，电磁卸荷阀使得泵空转时流量无损失的进入油箱，上车与下车的油液连通通过中心回转接头实现。

绞拉绞盘由手动多路阀控制，其压力方向组合阀可控制绞拉绞盘马达的过载和制动；左、右支腿和车厢翻斗由3联电磁多路阀控制，其方向控制阀可使支腿停留在运动行程的任何位置；4联电磁多路阀各片分别控制抓斗缸、顶杆伸缩双缸、顶杆内锁缸和抓斗绞盘马达。抓斗缸在工作中若碰到过大负载，压力开关发出讯号起保护作用；4联比例阀各阀片分别控制顶杆摆动缸、折臂油缸、回转马达及吊臂变幅缸；与电气控制系统结合，各动作可实现较精确的无级控制，并且因比例阀内部的特殊结构，可实现节能。

在副车架200和污泥清理车抓斗装置400，安装的电气控制系统300，所述的电气控制系统由发射器、接收器、柜内模块、臂上模块、操作面板、传感器和执行机构组成。接收器、柜内模块和操作面板安装在副车架200上的电控柜内，臂上模块安装在抓斗装置400上。接收器、柜内模块和臂上模块之间通过 CAN总线通信，实现了对液压执行元件的分布式控制，简化了布线并缩短了线束长度，提高了系统的可靠性及智能化水平。

系统具备无线遥控和操作箱控制两种方式。各模块采集相应传感器的信号，按照系统设定的逻辑要求控制相应电磁阀或比例阀，驱动执行机构的油缸或马达，完成所需的各种动作。

柜内模块控制的动作包括：左支腿上/下、右支腿上/下、车斗升/降

臂上模块控制的动作包括：抓斗张/合、抓斗绞盘收/放、顶杆上/下、内顶杆上/下、吊臂回转顺时针/逆时针（比例阀）、吊臂升/降（比例阀）、折叠臂开/合（比例阀）、顶杆摆动顺时针/逆时针（比例阀）

本发明产品的污泥清理抓斗车，其功能有如下几项：

刚性作业功能：抓斗固定在顶杆机构上。通过主吊臂的旋转及折叠臂的伸展，带动顶杆机构旋转至窨井处，然后通过机构总成的伸缩，将抓斗送至窨井底下，通过抓斗的张合，抓取窨井中的污泥，然后再将污泥装到污泥车厢里，完成污泥清理及转运的作业功能。

柔性作业功能：抓斗通过钢丝绳固定在折叠臂上。通过主吊臂的旋转及折叠臂的伸展，带动抓斗至窨井处，然后通过钢丝绳的收放，将抓斗送至窨井底下，通过抓斗的张合，抓取窨井的污泥，然后再将污泥装到污泥车厢里，完成污泥清理及转运的作业功能。

绞拉疏通作业功能：在车辆副车架尾下部，安装有液压绞盘，通过绞盘带动钢丝绳，拉动绞拉盘，对下水管道内部的污泥进行清理的作业功能。

CAN总线控制功能：整车控制采用了基于CAN总线的分布式智能控制系统。采用多个功能模块分别对污泥清理抓斗车的执行机构进行控制，简化了系统布线并缩短了布线长度，提高了系统的可靠性及智能化水平。

Claims (8)

1.污泥清理抓斗车，它主要包括车头、与车头相连的汽车二类底盘，以及设置在底盘下方的车轮，其特征在于：汽车二类底盘连接有副车架,所述的副车架上从车头至车尾处依次设有污泥清理车抓斗装置、污泥车厢和绞拉机构。

2.根据权利要求1所述的污泥清理抓斗车，其特征在于：污泥清理车抓斗装置设置在副车架的前部，所述的污泥清理车抓斗装置设有吊臂底座、主吊臂和抓斗，主吊臂与吊臂底座之间为可转动连接，主吊臂的一端可伸缩，主吊臂通过顶杆机构与抓斗相连。

3.根据权利要求2所述的污泥清理抓斗车，其特征在于：吊臂底座上设有回转机构，主吊臂通过立柱与回转机构相连，回转机构用于控制主吊臂的回转运动，所述的回转机构由回转减速机构和回转轴承构成；回转机构与主吊臂之间还设有变幅油缸，变幅油缸用于控制主吊臂作上下运动。

4.根据权利要求2所述的污泥清理抓斗车，其特征在于：主吊臂由主臂和折叠臂构成，主臂与折叠臂之间通过折臂油缸形成线性摆动连接，折叠臂的尾部装有顶杆套臂，顶杆套臂由设置在折叠臂上的套臂摆动油缸来控制其摆动，所述的顶杆套臂内设有顶杆机构，顶杆机构通过顶杆外油缸或齿轮齿条与顶杆套臂之间形成直线移动连接；所述的顶杆机构为2-4节多节臂，顶杆机构通过内部油缸控制多节臂的伸缩，顶杆机构的尾部通过十字连接轴与抓斗相连。

5.根据权利要求2所述的污泥清理抓斗车，其特征在于：抓斗设有支架和抓斗片，支架上设有抓斗油缸，所述的抓斗片共设有2-4片，上述抓斗片对称的设置在支架的周围，抓斗片与支架之间通过销轴固定连接，抓斗油缸通过连接块与抓斗片相连；主吊臂上设有油管收放装置，所述的油管收放装置与抓斗相连。

6.根据权利要求1所述的污泥清理抓斗车，其特征在于：污泥车厢设置在副车架的尾部，所述污泥车厢由车厢体和设在车厢体尾部的后门构成，车厢体的底部设有翻斗油缸和连杆机构，车厢体通过翻斗油缸和连杆机构与副车架之间形成伸缩翻转连接；后门的上端与车厢体转动连接，后门的下端为自由端，车厢体上设有与后门下端相配合的自锁装置，所述的自锁装置由锁紧链条和锁紧块构成。

7.根据权利要求1所述的污泥清理抓斗车，其特征在于：绞拉机构设置在副车架尾部下方，绞拉机构由固定板和液压绞盘构成，所述的液压绞盘上缠绕有钢丝绳，钢丝绳上套设有绞拉盘。

8.根据权利要求1所述的污泥清理抓斗车，其特征在于：副车架通过侧固定板和U型螺栓固定在汽车二类底盘上。

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