CN105926760B - 一种混凝土公路下水道除污用角度转换设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混凝土公路下水道除污用角度转换设备,包括并联支撑机构，所述并联支撑机构上端面中部安装有角度转换装置，角度转换装置具有清理角度精确可调的优点，使得管道弯曲部位容易疏通；所述并联支撑机构包括定平台，定平台下端面沿轴线方向均匀安装有三个并联支链，三个并联支链的顶端均安装在动平台上；所述并联支链包括焊接在定平台下端面上的耳座，耳座上通过销轴安装有一号液压缸，一号液压缸可在耳座上转动，一号液压缸的顶端通过螺纹安装有连接筒，连接筒上通过螺纹安装有螺纹柱。本发明可以实现下水道清理过程中精确的角度调节功能，消除了清理过程中存在的抖动现象，设备稳定性能好，无需人工操作。

Description

一种混凝土公路下水道除污用角度转换设备

技术领域

本发明涉及市政工程领域，具体的说是一种混凝土公路下水道除污用角度转换设备。

背景技术

现有的高速公路、城市公路主要分为水泥混凝土道路、沥青混凝土道路、再生沥青混凝土道路等三种，在这些公路上每个几百米就会看到设有一处下水道，使得在大雨天等恶劣天气下公路上不会积水，从而保证公路的畅通行驶，但是这些下水道随着长时间的使用，下水道内部会积累一些杂物和污泥，随着这些杂物和污泥的增多就会堵塞下水道，下水道一旦堵塞之后雨水、污水排不出去就会溢上公路，这样就会严重交通车辆的行驶，因此需要进行对下水道进行清理，现有的下水道杂物和污泥处理方式主要通过刚性支撑设备头部加上打捞设备和疏通设备进行人工操作清理，操作工人先通过刚性支撑设备上的打捞设备人工操作打捞出大部分杂物和污泥，然后在通过刚性支撑设备上的疏通设备进行疏通，疏通完毕后再讲打捞上来的杂物和污泥运走处理，但是下水道通过刚性支撑设备辅助人工操作处理的方式存在以下缺点：1、下水道数量惊人，采用人工辅助处理方式需要耗费大量的人力，且劳动强度大、下水道清理速度慢、下水道清理效率低下；2、由于这些刚性支撑设备都是通过人工随意进行操作的，操作工人杂乱无章的随意清理，因此清理过程中会产生很大的抖动现象，从而使得操作工人清理上来的杂物和污泥在打捞上升过程中很多又重新掉回下水道内，设备的稳定性能差，大大的降低了清理的工作效率；3、现有的下水道堵塞部位很可能是弯曲的管道部位，但是这些刚性支撑设备的清理角度不能调节，从而导致弯曲管道部位就难以清理，加大了操作工人的清理难度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种混凝土公路下水道除污用角度转换设备，可以解决现有下水道用刚性支撑设备辅助人工操作清理方式存在的需要人工操作、劳动强度大、清理速度慢、清理效率低下、设备清理过程中存在抖动现象、设备稳定性能差、设备清理角度不可调、管道弯曲部位疏通难度大和工作效率低下等难题，可以实现下水道清理过程中精确的角度调节功能，消除了清理过程中存在的抖动现象，设备稳定性能好，无需人工操作，且具有清理速度快、清理效率高、设备清理角度精确可调、管道弯曲部位疏通容易和工作效率高等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种混凝土公路下水道除污用角度转换设备,包括并联支撑机构，所述并联支撑机构上端面中部安装有角度转换装置，角度转换装置具有清理角度精确可调的优点，使得管道弯曲部位容易疏通；所述并联支撑机构包括定平台，定平台下端面沿轴线方向均匀安装有三个并联支链，三个并联支链的顶端均安装在动平台上；所述并联支链包括焊接在定平台下端面上的耳座，耳座上通过销轴安装有一号液压缸，一号液压缸可在耳座上转动，一号液压缸的顶端通过螺纹安装有连接筒，连接筒上通过螺纹安装有螺纹柱，螺纹柱的末端焊接在移动圆筒上，移动圆筒套设在移动轴上，移动圆筒可在移动轴上转动或者移动，移动轴的两端分别固定在两个固定耳上，两个固定耳均焊接在动平台的上端面上，本发明通过一号液压缸在耳座形成的转动副R、一号液压缸运动时形成的移动副P、移动圆筒在移动轴上形成的圆柱副C组成了RPC型的并联支链，且本发明中的定平台、三个RPC型的并联支链和动平台组成了3-RPC并联机构，3-RPC并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点，本发明借助3-RPC并联机构的优点使得本发明在下水道清理过程中始终保持平稳状态，消除了清理过程中存在的抖动状况，稳定性能好。

所述角度转换装置包括焊接在动平台下端面的调节支板，调节支板的下端面两侧对称焊接有两块支撑立板，两块支撑立板的上端之间通过轴承安装有主动轴，主动轴的中部通过键安装有驱动齿轮，主动轴靠近位于调节支板右侧支撑立板的一端通过联轴器安装有转换电机，转换电机通过电机座安装在电机支板上，电机支板焊接在位于调节支板右侧的支撑立板侧壁上，电机支板起到固定支撑转换电机的作用，通过转换电机带动驱动齿轮转动；所述两块支撑立板的下端之间通过轴承安装有从动轴，从动轴上通过键安装有传动轮，传动轮的上端外壁上焊接有半圆齿圈，半圆齿圈与驱动齿轮相啮合，半圆齿圈的两端设置有两个遮挡块，两个遮挡块将半圆齿圈的转动范围限定在一百八十度，从而直接限定了本发明清理角度的调节范围为正负九十度，使得本发明适用于正负九十度范围下水道管道的疏通；所述驱动齿轮与半圆齿圈的传动比为3:1，通过转换电机带动驱动齿轮，驱动齿轮带动半圆齿圈转动，通过3:1的低传动比来降低半圆齿圈的转动速度，从而来提高传动的稳定性；所述传动轮的下端外壁上焊接有连接支板，连接支板的两侧对称设置有两个弧形限位凹槽，连接支板的下端焊接有转换圆台，转换圆台的下端面安装有现有打捞器或疏通器，通过现有打捞器或疏通器对下水道内的杂物和污泥进行打捞并疏通下水道；所述两块支撑立板的下端对称焊接有两个角度固定支链，当半圆齿圈带动传动轮转过指定角度调节本发明到合适清理角度时，两个角度固定支链同时开始将连接支板锁定，从而将本发明锁定在了指定清理角度，从而使得本发明清理角度精确可调的功能，使得下水道管道弯曲部位容易疏通，降低了清理难度；所述角度固定支链包括焊接在对应支撑立板侧壁上L型转换支板，L型转换支板的内壁上对称安装有两个六号液压缸，两个六号液压缸的顶端安装有移动块，移动块上对称焊接有两根限位滑柱，两根限位滑柱上端通过滑动配合方式分别安装在两个限位滑槽上，通过两根限位滑柱与两个限位滑槽的限位运动使得移动块在两个六号液压缸的驱动下可以稳定的进行来回移动，两个限位滑槽均焊接在L型转换支板上，所述移动块的内壁上焊接有T型推块，T型推块的侧壁上焊接有与弧形限位凹槽相对应的弧形锁紧块，通过弧形锁紧块镶嵌在连接支板上的弧形限位凹槽的方式将连接支板锁紧在指定角度；所述弧形锁紧块的厚度小于弧形限位凹槽的宽度，使得弧形锁紧块的末端能够完全镶嵌在弧形限位凹槽内部，且弧形锁紧块、弧形限位凹槽、传动轮与从动轴四者的中心轴线均相互重合，从动轴带动传动轮转过的角度就是弧形限位凹槽转过的角度，而本发明中的同轴线原理使得弧形限位凹槽在范围内无论转过多少角度都可以被弧形锁紧块锁紧。工作时，当本发明需要疏通的是弯曲部位的下水道时，此时就要根据弯曲部位的弯曲角度精确调节本发明的清理角度，首先转换电机开始工作，转换电机先开始工作，转换电机通过主动轴带动驱动齿轮，驱动齿轮通过半圆齿圈带动传动轮在从动轴上转动，传动轮再同步带动连接支板转动，当本发明到达合适清理角度时转换电机停止工作，此时两个角度固定支链开始工作，六号液压缸开始工作，六号液压缸带动移动块在两根限位滑柱与两个限位滑槽的限位运动稳定的运动，移动块通过T型推块带动弧形锁紧块往连接支板方向运动，当两个角度固定支链上的两个弧形锁紧块均紧紧镶嵌在连接支板的两个弧形限位凹槽中时六号液压缸停止工作，此时通过两个弧形锁紧块锁紧了连接支板，从而将本发明锁紧在了所需的清理角度，使得本发明清理角度精确可调的功能，使得下水道管道弯曲部位容易疏通，降低了清理难度。

工作时，首先将本发明安装在现有起重机或者起吊车上，本发明通过现有起重机或者起吊车将本发明移动至所需除污下水道道路上，当位置确定好之后，角度转换装置开始工作，当本发明需要疏通的是弯曲部位的下水道时，此时就要根据弯曲部位的弯曲角度精确调节本发明的清理角度，首先转换电机开始工作，转换电机先开始工作，转换电机通过主动轴带动驱动齿轮，驱动齿轮通过半圆齿圈带动传动轮在从动轴上转动，传动轮再同步带动连接支板转动，当本发明到达合适清理角度时转换电机停止工作，此时两个角度固定支链开始工作，六号液压缸开始工作，六号液压缸带动移动块在两根限位滑柱与两个限位滑槽的限位运动稳定的运动，移动块通过T型推块带动弧形锁紧块往连接支板方向运动，当两个角度固定支链上的两个弧形锁紧块均紧紧镶嵌在连接支板的两个弧形限位凹槽中时六号液压缸停止工作，此时通过两个弧形锁紧块锁紧了连接支板，从而将本发明锁紧在了所需的清理角度，使得本发明清理角度精确可调的功能，使得下水道管道弯曲部位容易疏通，降低了清理难度；最后转换圆台下端面安装的现有打捞器或疏通器对所需除污下水道内的杂物和污泥进行打捞并疏通快速下水道,无需人工操作，清理速度快,清理效率高；同时本发明通过一号液压缸在耳座形成的转动副R、一号液压缸运动时形成的移动副P、移动圆筒在移动轴上形成的圆柱副C组成了RPC型的并联支链，且本发明中的定平台、三个RPC型的并联支链和动平台组成了3-RPC并联机构，3-RPC并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点，本发明借助3-RPC并联机构的优点使得本发明在下水道清理过程中始终保持平稳状态，消除了清理过程中存在的抖动状况，进一步增加了稳定性能，最终实现了本发明下水道清理过程中的角度调节功能。

本发明的有益效果是：

1、本发明中的定平台、三个RPC型的并联支链和动平台组成了3-RPC并联机构，3-RPC并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点，本发明借助3-RPC并联机构的优点使得本发明在下水道清理始终保持平稳状态，消除了清理过程中存在的抖动状况，增加了稳定性能；

2、本发明通过转换电机在低传动比的齿轮传动方式下进行缓慢清理角度调节，然后再通过两个角度固定支链上的两个弧形锁紧块紧紧镶嵌在连接支板的两个弧形限位凹槽方式锁紧连接支板，从而将本发明锁紧在了所需的清理角度，使得本发明清理角度精确可调的功能，使得下水道管道弯曲部位容易疏通，降低了清理难度；

3、本发明解决了现有下水道用刚性支撑设备辅助人工操作清理方式存在的需要人工操作、劳动强度大、清理速度慢、清理效率低下、设备清理过程中存在抖动现象、设备稳定性能差、设备清理角度不可调、管道弯曲部位疏通难度大和工作效率低下等难题，实现了本发明下水道清理过程中的角度调节功能，消除了清理过程中存在的抖动现象，设备稳定性能好，无需人工操作，且具有清理速度快、清理效率高、设备清理角度精确可调、管道弯曲部位疏通容易和工作效率高等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明角度转换装置的结构示意图；

图3是本发明从动轴、传动轮、半圆齿圈和连接支板之间的结构示意图；

图4是本发明L型转换支板、移动块、限位滑柱和限位滑槽之间的剖视图。

具体实施例

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1至图4所示，一种混凝土公路下水道除污用角度转换设备,包括并联支撑机构12，所述并联支撑机构12上端面中部安装有角度转换装置8，角度转换装置8具有清理角度精确可调的优点，使得管道弯曲部位容易疏通；所述并联支撑机构12包括定平台121，定平台121下端面沿轴线方向均匀安装有三个并联支链122，三个并联支链122的顶端均安装在动平台123上；所述并联支链122包括焊接在定平台121下端面上的耳座1221，耳座1221上通过销轴安装有一号液压缸1222，一号液压缸1222可在耳座1221上转动，一号液压缸1222的顶端通过螺纹安装有连接筒1223，连接筒1223上通过螺纹安装有螺纹柱1224，螺纹柱1224的末端焊接在移动圆筒1225上，移动圆筒1225套设在移动轴1226上，移动圆筒1225可在移动轴1226上转动或者移动，移动轴1226的两端分别固定在两个固定耳1227上，两个固定耳1227均焊接在动平台123的上端面上，本发明通过一号液压缸1222在耳座1221形成的转动副R、一号液压缸1222运动时形成的移动副P、移动圆筒1225在移动轴1226上形成的圆柱副C组成了RPC型的并联支链122，且本发明中的定平台121、三个RPC型的并联支链122和动平台123组成了3-RPC并联机构，3-RPC并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点，本发明借助3-RPC并联机构的优点使得本发明在下水道清理过程中始终保持平稳状态，消除了清理过程中存在的抖动状况，稳定性能好。

所述角度转换装置8包括焊接在动平台123下端面的调节支板81，调节支板81的下端面两侧对称焊接有两块支撑立板82，两块支撑立板82的上端之间通过轴承安装有主动轴83，主动轴83的中部通过键安装有驱动齿轮84，主动轴83靠近位于调节支板81右侧支撑立板82的一端通过联轴器安装有转换电机85，转换电机85通过电机座安装在电机支板86上，电机支板86焊接在位于调节支板81右侧的支撑立板82侧壁上，电机支板86起到固定支撑转换电机85的作用，通过转换电机85带动驱动齿轮84转动；所述两块支撑立板82的下端之间通过轴承安装有从动轴87，从动轴87上通过键安装有传动轮88，传动轮88的上端外壁上焊接有半圆齿圈89，半圆齿圈89与驱动齿轮84相啮合，半圆齿圈89的两端设置有两个遮挡块89a，两个遮挡块89a将半圆齿圈89的转动范围限定在一百八十度，从而直接限定了本发明清理角度的调节范围为正负九十度，使得本发明适用于正负九十度范围下水道管道的疏通；所述驱动齿轮84与半圆齿圈89的传动比为3:1，通过转换电机85带动驱动齿轮84，驱动齿轮84带动半圆齿圈89转动，通过3:1的低传动比来降低半圆齿圈89的转动速度，从而来提高传动的稳定性；所述传动轮88的下端外壁上焊接有连接支板810，连接支板810的两侧对称设置有两个弧形限位凹槽810a，连接支板810的下端焊接有转换圆台811，转换圆台811的下端面安装有现有打捞器或疏通器，通过现有打捞器或疏通器对下水道内的杂物和污泥进行打捞并疏通下水道；所述两块支撑立板82的下端对称焊接有两个角度固定支链80，当半圆齿圈89带动传动轮88转过指定角度调节本发明到合适清理角度时，两个角度固定支链80同时开始将连接支板810锁定，从而将本发明锁定在了指定清理角度，从而使得本发明清理角度精确可调的功能，使得下水道管道弯曲部位容易疏通，降低了清理难度；所述角度固定支链80包括焊接在对应支撑立板82侧壁上L型转换支板801，L型转换支板801的内壁上对称安装有两个六号液压缸802，两个六号液压缸802的顶端安装有移动块803，移动块803上对称焊接有两根限位滑柱804，两根限位滑柱804上端通过滑动配合方式分别安装在两个限位滑槽805上，通过两根限位滑柱804与两个限位滑槽805的限位运动使得移动块803在两个六号液压缸802的驱动下可以稳定的进行来回移动，两个限位滑槽805均焊接在L型转换支板801上，所述移动块803的内壁上焊接有T型推块806，T型推块806的侧壁上焊接有与弧形限位凹槽810a相对应的弧形锁紧块807，通过弧形锁紧块807镶嵌在连接支板810上的弧形限位凹槽810a的方式将连接支板810锁紧在指定角度；所述弧形锁紧块84的厚度小于弧形限位凹槽810a的宽度，使得弧形锁紧块84的末端能够完全镶嵌在弧形限位凹槽810a内部，且弧形锁紧块807、弧形限位凹槽810a、传动轮88与从动轴87四者的中心轴线均相互重合，从动轴87带动传动轮88转过的角度就是弧形限位凹槽810a转过的角度，而本发明中的同轴线原理使得弧形限位凹槽810a在范围内无论转过多少角度都可以被弧形锁紧块807锁紧。工作时，当本发明需要疏通的是弯曲部位的下水道时，此时就要根据弯曲部位的弯曲角度精确调节本发明的清理角度，首先转换电机85开始工作，转换电机85先开始工作，转换电机85通过主动轴83带动驱动齿轮84，驱动齿轮84通过半圆齿圈89带动传动轮88在从动轴87上转动，传动轮88再同步带动连接支板810转动，当本发明到达合适清理角度时转换电机85停止工作，此时两个角度固定支链80开始工作，六号液压缸802开始工作，六号液压缸802带动移动块803在两根限位滑柱804与两个限位滑槽805的限位运动稳定的运动，移动块803通过T型推块806带动弧形锁紧块807往连接支板810方向运动，当两个角度固定支链80上的两个弧形锁紧块807均紧紧镶嵌在连接支板810的两个弧形限位凹槽810a中时六号液压缸802停止工作，此时通过两个弧形锁紧块807锁紧了连接支板810，从而将本发明锁紧在了所需的清理角度，使得本发明清理角度精确可调的功能，使得下水道管道弯曲部位容易疏通，降低了清理难度。

工作时，首先将本发明安装在现有起重机或者起吊车上，本发明通过现有起重机或者起吊车将本发明移动至所需除污下水道道路上，当位置确定好之后，角度转换装置8开始工作，当本发明需要疏通的是弯曲部位的下水道时，此时就要根据弯曲部位的弯曲角度精确调节本发明的清理角度，首先转换电机85开始工作，转换电机85先开始工作，转换电机85通过主动轴83带动驱动齿轮84，驱动齿轮84通过半圆齿圈89带动传动轮88在从动轴87上转动，传动轮88再同步带动连接支板810转动，当本发明到达合适清理角度时转换电机85停止工作，此时两个角度固定支链80开始工作，六号液压缸802开始工作，六号液压缸802带动移动块803在两根限位滑柱804与两个限位滑槽805的限位运动稳定的运动，移动块803通过T型推块806带动弧形锁紧块807往连接支板810方向运动，当两个角度固定支链80上的两个弧形锁紧块807均紧紧镶嵌在连接支板810的两个弧形限位凹槽810a中时六号液压缸802停止工作，此时通过两个弧形锁紧块807锁紧了连接支板810，从而将本发明锁紧在了所需的清理角度，使得本发明清理角度精确可调的功能，使得下水道管道弯曲部位容易疏通，降低了清理难度；最后转换圆台811下端面安装的现有打捞器或疏通器对所需除污下水道内的杂物和污泥进行打捞并疏通快速下水道,无需人工操作，清理速度快,清理效率高；同时本发明通过一号液压缸1222在耳座1221形成的转动副R、一号液压缸1222运动时形成的移动副P、移动圆筒1225在移动轴1226上形成的圆柱副C组成了RPC型的并联支链122，且本发明中的定平台121、三个RPC型的并联支链122和动平台123组成了3-RPC并联机构，3-RPC并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点，本发明借助3-RPC并联机构的优点使得本发明在下水道清理过程中始终保持平稳状态，消除了清理过程中存在的抖动状况，进一步增加了稳定性能，实现了本发明下水道清理过程中的角度调节功能，解决了现有下水道清理设备通过人工清理方式存在的需要人工操作、劳动强度大、清理速度慢、清理效率低下、设备清理过程中存在抖动现象、设备稳定性能差、设备清理角度不可调、管道弯曲部位疏通难度大和工作效率低下等难题，达到了目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种混凝土公路下水道除污用角度转换设备,其特征在于：包括并联支撑机构(12)，所述并联支撑机构(12)上端面中部安装有角度转换装置(8)；所述并联支撑机构(12)包括定平台(121)，定平台(121)下端面沿轴线方向均匀安装有三个并联支链(122)，三个并联支链(122)的顶端均安装在动平台(123)上；所述并联支链(122)包括焊接在定平台(121)下端面上的耳座(1221)，耳座(1221)上通过销轴安装有一号液压缸(1222)，一号液压缸(1222)的顶端通过螺纹安装有连接筒(1223)，连接筒(1223)上通过螺纹安装有螺纹柱(1224)，螺纹柱(1224)的末端焊接在移动圆筒(1225)上，移动圆筒(1225)套设在移动轴(1226)上，移动轴(1226)的两端分别固定在两个固定耳(1227)上，两个固定耳(1227)均焊接在动平台(123)的上端面上；

所述角度转换装置(8)包括焊接在动平台(123)下端面的调节支板(81)，调节支板(81)的下端面两侧对称焊接有两块支撑立板(82)，两块支撑立板(82)的上端之间通过轴承安装有主动轴(83)，主动轴(83)的中部通过键安装有驱动齿轮(84)，主动轴(83)靠近位于调节支板(81)右侧支撑立板(82)的一端通过联轴器安装有转换电机(85)，转换电机(85)通过电机座安装在电机支板(86)上，电机支板(86)焊接在位于调节支板(81)右侧的支撑立板(82)侧壁上；所述两块支撑立板(82)的下端之间通过轴承安装有从动轴(87)，从动轴(87)上通过键安装有传动轮(88)，传动轮(88)的上端外壁上焊接有半圆齿圈(89)，半圆齿圈(89)与驱动齿轮(84)相啮合，半圆齿圈(89)的两端设置有两个遮挡块(89a)；所述传动轮(88)的下端外壁上焊接有连接支板(810)，连接支板(810)的两侧对称设置有两个弧形限位凹槽(810a)，连接支板(810)的下端焊接有转换圆台(811)；所述两块支撑立板(82)的下端对称焊接有两个角度固定支链(80)；所述角度固定支链(80)包括焊接在对应支撑立板(82)侧壁上L型转换支板(801)，L型转换支板(801)的内壁上对称安装有两个六号液压缸(802)，两个六号液压缸(802)的顶端安装有移动块(803)，移动块(803)上对称焊接有两根限位滑柱(804)，两根限位滑柱(804)上端通过滑动配合方式分别安装在两个限位滑槽(805)上，两个限位滑槽(805)均焊接在L型转换支板(801)上，所述移动块(803)的内壁上焊接有T型推块(806)，T型推块(806)的侧壁上焊接有与弧形限位凹槽(810a)相对应的弧形锁紧块(807)；

所述弧形锁紧块(807 )的厚度小于弧形限位凹槽(810a)的宽度，且弧形锁紧块(807)、弧形限位凹槽(810a)、传动轮(88)与从动轴(87)四者的中心轴线均相互重合。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土公路下水道除污用角度转换设备，其特征在于：所述驱动齿轮(84)与半圆齿圈(89)的传动比为3:1。