CN105780841B - 一种气动式渠道衬砌清洗机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动式渠道衬砌清洗机，包括挖掘机和清扫模块，清扫模块包括可旋转的圆盘刷、与挖掘机的机臂下端刚性相连的导轨、刷子外壳、以及设于刷子外壳上的驱动机构，圆盘刷通过轴与驱动机构相连，刷子外壳底部设有可在两根导轨上滑动的滚轮，导轨位于圆盘刷和刷子外壳之间，导轨两端分别设有用于平衡圆盘刷在导轨上移动时可能产生较大弯矩的配重箱和防止滚轮从导轨中脱落的挡板，刷子外壳上部设有凸起，凸起通过连动杆与设于机臂上的液压杆铰接相连，液压杆同时还与机臂下端通过连杆铰接相连，液压杆通过挖掘机上控制设备进行控制；本发明实现了大型渠道衬砌表面维持渠道正常输水的情况下清理的自动化，可大大提高渠道清理的效率。

Description

一种气动式渠道衬砌清洗机

技术领域

本发明涉及一种清理渠道衬砌表面的机械，具体涉及一种气动式渠道衬砌清洗机。

背景技术

随着经济社会的发展，水资源供需矛盾日益突出，为了调节水资源在空间上的分布需要修建相应的输水系统。开敞式明渠作为主要的输水方式，具有经济、高效、管理方便等优点，其主要的功能为将水从水源地输送到沿途的分水口及下游用水户。新建渠道在运行一段时间后，受其输送水体的水质的影响，往往出现泥沙淤积、藻类及贝类吸附、矿物质析出等现象，导致渠道过水断面减小，衬砌表面粗糙度增加，渠道系统糙率增大，在输送同样流量的情况下损失了更多的能量，降低了渠道的输水能力。

为了使渠道输水能力恢复到设计水平，管理单位需要定期对渠道衬砌表面进行清理。目前存在的清理方式包括先排空渠道内水体再使用长臂挖掘机或铲车将渠道内杂物移除；或使用挖泥船清理。但是前者会影响到渠道的正常使用，而后者也因为作业强度大、作业难度高导致机械折旧快，因此需要提出一套简易、高效的清理方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是设计一种清理渠道衬砌表面的机械，一能确保不影响渠道的正常输水；二能确保可以有效降低渠道的糙率；三能实现操作简单、不造成污染。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种气动式渠道衬砌清洗机，包括作为驱动载体的挖掘机和清扫模块，其特征在于：所述清扫模块包括可旋转的圆盘刷、与挖掘机的机臂下端刚性相连的导轨、刷子外壳、以及设于刷子外壳上的驱动机构，所述圆盘刷通过轴与驱动机构相连，所述刷子外壳底部设有可在两根导轨上滑动的滚轮，所述导轨位于圆盘刷和刷子外壳之间，所述导轨两端分别设有配重箱和挡板，配重箱用于平衡圆盘刷在导轨上移动时可能产生的较大的弯矩，挡板用于防止滚轮从导轨中脱落，所述刷子外壳上部设有凸起，所述凸起通过连动杆与设于机臂上的液压杆铰接相连，所述液压杆同时还与机臂下端通过连杆铰接相连，所述液压杆通过挖掘机上控制设备进行控制。

作为改进，所述驱动机构包括设于刷子外壳上的机轮外壳、以及设于机轮外壳内的机轮，所述机轮上端设有通高压气的进气管，所述进气管与机轮上端相连，所述机轮内部设有与进气管末端相通的导气腔，所述导气腔末端设有出气口，所述出气口有多对，所述每一对出气口在机轮周围对称设置，所述出气口出气方向按时针方向顺序设置，所示机轮通过联动轴与圆盘刷相连。

作为改进，所述机臂上设有高压气泵，所述高压气泵通过导气管与进气管相连，所述机轮外壳上设有排气管，所述出气口排出的气体通过排气管排到机轮外壳外面。

作为改进，所述进气管与机轮上端通过旋转气接头连接，既可以保证连接的气密性，又可以保证机轮在不带动进气管的前提下自由旋转，所述机轮下端与刷子外壳通过推力滚动轴承相连，用于承受机轮与圆盘刷的重力，所述机轮上端和机轮外壳之间、联动轴和刷子外壳之间均设有轴承套，以减少摩擦力以及在产生一定磨损后进行更换。

作为改进，所述对称设置的出气口出气方向相互平行，防止产生一定的径向力使机轮在旋转中出现震动的情况，所述出气口数量有2-3对，在保证驱动圆盘刷清扫效果同时降低制作难度。

本发明有益效果是：

1.实现了大型渠道衬砌表面清理的自动化，可大大提高渠道清理的效率；

2.与现有的排干渠道内的水体再进行人工清淤相比，实现了在维持渠道正常输水的情况下进行渠道清理工作；

3.对于不同的渠道可以根据衬砌的坡度调整清理角度和导轨长度，保证了机械的通用性；

4.拆装方便，零件便于更换，延长了机械的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的装配结构示意图；

图2为清扫模块的正面视图。

图3为清扫模块的俯视图。

图4为驱动机构的内部结构图。

图5为机轮的俯视图。

图中，1-挖掘机，2-高压气泵，3-圆盘刷，4-导气管，5-排气管，6-导轨，7-机臂，8-连接板，9-刷子外壳，10-滚轮，11-液压杆，12-连动杆，13-配重箱，14-挡板，15-机械螺母，16-机轮外壳，17-机轮，18-进气管，19-出气口，20-导气腔，21-联动轴，22-旋转气接头，23-推力滚动轴承，24-机轮螺母，25-止动垫圈，26-下轴套，27-上轴套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

图1为机械的总体组装图，本发明是基于挖掘机1结构的进一步发明，因此机身主体部分采用一般履带挖掘机的机身；在机身外装有一台高压气泵2，高压气泵2的排气压力可视圆盘刷3的尺寸决定，尺寸越大的刷子需要的气压越高；高压气泵2排出的高压气体经导气管4输送到清扫模块，清扫模块的机轮外壳16内积累的气体由专门的排气管5排出；导轨6与挖掘机1的机臂7通过连接板8刚性连接，通过调整挖掘机1的机臂7的角度可以调整导轨6的倾斜角度，使其与衬砌表面平行；刷子外壳9下部装有两对滚轮10，两根导轨6夹在刷子外壳9和圆盘刷3中间；驾驶员在机室内可以通过控制液压杆11带动连动杆12进而控制圆盘刷3沿导6轨往返移动;导轨6两端分别设置有配重箱13和挡板14，配重箱13用于平衡圆盘刷3在导轨上移动时可能产生的较大的弯矩，挡板14用于防止滚轮10从导轨6中脱落。

图2为清扫模块的正面视图。

图3为清扫模块的俯视图。

图4为清扫模块的驱动机构内部结构图。高压气体经进气管18进入机轮17内的导气腔20，最后从出气口19喷出，对机轮17产生的反作用力和力矩推动机轮17快速旋转；进气管18与机轮17采用旋转气管接头22连接，既可以保证连接的气密性，又可以保证机轮17在不带动进气管18的前提下自由旋转；机轮17内部嵌有机轮螺母24，联动轴21一端有螺纹，一端连圆盘刷3，联动轴21有螺纹的一端与机轮螺母24嵌合，在机轮17转动的同时可以带动圆盘刷3旋转；机轮螺母24下方放有止动垫圈25，用于防止机轮螺母24脱落；机轮17下方放有推力滚动轴承23，用于承受机轮17与圆盘刷3的重力；联动轴21与刷子外壳9之间还有下轴套26，以减少摩擦力以及在产生一定磨损后进行更换；机轮17与机轮外壳16之间也有上轴套27；机轮外壳16通过机械螺母15固定在轮刷外壳上。

图5为机轮17的俯视图，在机轮17的四周均匀分布4个出气口19，出气口19与机轮17内的导气腔20相连，气体从中排出并推动叶轮转动；位置相对的两个出气口19的出气方向应严格平行，否则除力矩外还会产生一定的径向力使机轮在旋转中出现震动的情况。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了挖掘机1，高压气泵2，圆盘刷3，导气管4，排气管5，导轨6，机臂7，连接板8，刷子外壳9，滚轮10，液压杆11，连动杆12，配重箱13，挡板14，机械螺母15，机轮外壳16，机轮17，进气管18，出气口19，导气腔20，联动轴21，旋转气接头22，推力滚动轴承23，机轮螺母24，止动垫圈25，下轴套26，上轴套27等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (5)

1.一种气动式渠道衬砌清洗机，包括作为驱动载体的挖掘机(1)和清扫模块，其特征在于：所述清扫模块包括可旋转的圆盘刷(3)、与挖掘机(1)的机臂(7)下端刚性相连的导轨(6)、刷子外壳(9)、以及设于刷子外壳(9)上的驱动机构，所述圆盘刷(3)通过轴与驱动机构相连，所述刷子外壳(9)底部设有可在两根导轨(6)上滑动的滚轮(10)，所述导轨(6)位于圆盘刷(3)和刷子外壳(9)之间，所述导轨(6)两端分别设有配重箱(13)和挡板(14)，所述刷子外壳(9)上部设有凸起，所述凸起通过连动杆(12)与设于机臂(7)上的液压杆(11)铰接相连，所述液压杆(11)同时还与机臂(7)下端通过连杆铰接相连，所述液压杆(11)通过挖掘机(1)上控制设备进行控制。

2.如权利要求1所述一种气动式渠道衬砌清洗机，其特征在于：所述驱动机构包括设于刷子外壳(9)上的机轮外壳(16)、以及设于机轮外壳(16)内的机轮(17)，所述机轮(17)上端设有通高压气的进气管(18)，所述进气管(18)与机轮(17)上端相连，所述机轮(17)内部设有与进气管(18)末端相通的导气腔(20)，所述导气腔(20)末端设有出气口(19)，所述出气口(19)有多对，所述每一对出气口(19)在机轮(17)周围对称设置，所述出气口(19)出气方向按时针方向顺序设置，所示机轮(17)通过联动轴(21)与圆盘刷(3)相连。

3.如权利要求2所述一种气动式渠道衬砌清洗机，其特征在于：所述机臂(7)上设有高压气泵(2)，所述高压气泵(2)通过导气管(4)与进气管(18)相连，所述机轮外壳(16)上设有排气管(5)，所述出气口(19)排出的气体通过排气管(5)排到机轮外壳(16)外面。

4.如权利要求3所述一种气动式渠道衬砌清洗机，其特征在于：所述进气管(18)与机轮(17)上端通过旋转气接头(22)连接，所述机轮(17)下端与刷子外壳(9)通过推力滚动轴承(23)相连，所述机轮(17)上端和机轮外壳(16)之间、联动轴(21)和刷子外壳(9)之间均设有轴承套。

5.如权利要求2所述一种气动式渠道衬砌清洗机，其特征在于：所述对称设置的出气口(19)出气方向相互平行，所述出气口(19)数量有2-3对。