CN107201760B - 一种用于水利沟渠的淤泥高效清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水利沟渠的淤泥高效清理装置，属于水利沟渠技术领域，主要包括机体、切割装置、翻松装置、搅拌装置、抽泥泵、高压水泵、水箱、脉冲喷射装置、淤泥处理装置和动力驱动装置，切割装置、翻松装置、搅拌装置、抽泥泵分别位于机体的头部、中前部、中后部和尾部，抽泥泵通过输泥管与淤泥处理装置相连，水箱位于机体的中部上方，高压水泵与脉冲喷射装置位于机体内部，高压水泵分别与水箱和脉冲喷射装置相连，动力驱动装置位于抽泥泵的上方。总之，本发明设计合理，具有清淤效率高、淤泥含水量低等优点。

Description

一种用于水利沟渠的淤泥高效清理装置

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，具体涉及一种用于水利沟渠的淤泥高效清理装置。

背景技术

水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程，也称为水工程，水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要，只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要，然而，排水沟渠因沉沙淤泥而容易堵塞，工作人员清理时一般都使用铁锹，这样疏通非常的麻烦，需要浪费大量的人力、财力，而且疏通效率非常低，从而导致大量水利设施报废，一旦发生汛情，雨水不能很快排走，将会产生严重的后果和损失。

目前国内的沟渠清淤方式使用挖掘机进行污泥清理。具体步骤是首先用挖掘机清理掉杂物，淤泥由管道输送或者直接倒运到岸上，最后淤泥由运输车运出。清淤装置移动不方便，清理后垃圾不容易处理，清理淤泥效率比较低，并且对于接近干固型淤泥清理效果更加不理想。因此，设计一种结构简单、使用方便、清淤效率高、清淤效果好、移动方便的水利工程清淤装置就十分有必要了。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种用于水利沟渠的淤泥高效清理装置，具有清淤效率高、淤泥含水量低等特点，尤其使用于清理干固型淤泥。

本发明的技术方案为：一种用于水利沟渠的淤泥高效清理装置，主要包括机体、切割装置、翻松装置、搅拌装置、抽泥泵、高压水泵、水箱、脉冲喷射装置、淤泥处理装置和动力驱动装置，所述切割装置位于机体的头部，所述翻松装置位于机体的中前部，所述搅拌装置位于机体的中后部，所述抽泥泵位于机体的尾部，并通过输泥管与所述淤泥处理装置相连，所述水箱位于机体的中部上方，并与所述淤泥处理装置相连，所述高压水泵与脉冲喷射装置位于机体内部，高压水泵的进水口与所述水箱相连，高压水泵的出水口与所述脉冲喷射装置相连，所述动力驱动装置位于抽泥泵的上方，并为所述清理装置提供动能；

所述切割装置包括切割架、转轴、切割盘、电机一、水管一和扇形喷头，所述切割架的两端连接在机体的头部两侧，所述转轴位于切割架的横轴中心位置，所述切割盘共有若干个，分别等间距固定穿套在转轴上，所述电机一位于机体的头部内，并且电机一的输出轴与所述转轴的一端通过连轴器相连，所述水管一为L型结构，水管一的一段位于切割架的上部，水管一的另一段与所述脉冲喷射装置相连，所述扇形喷头连接在水管一的下方，并与切割盘一一对应；

所述翻松装置包括一号犁、二号犁、一号直喷头、二号直喷头和水管二，所述一号犁固定连接在机体下方并靠近所述切割装置方向，所述二号犁固定连接在机体下方并靠近所述搅拌装置方向，一号直喷头的喷口与一号犁的犁面相对，二号直喷头的喷口与二号犁的犁面相对，一号直喷头和二号直喷头分别通过所述水管二与脉冲喷射装置相连；

所述搅拌装置包括搅拌头、搅拌轴、电机二和水管三，所述电机二位于机体中后部的内部，所述搅拌轴的上端与电机二相连，搅拌轴的下端贯穿机体底部并与所述搅拌头相连，搅拌头上设有阻尼传感器，所述水管三的进水口与所述水箱相连，水管三的出口设置在搅拌轴与机体底部交界处，水管三上设有电磁比例计量泵，所述电磁比例计量泵与阻尼传感器通过微型微型控制盒相连。

进一步的，所述机身还包括前轮、后轮和拖架，所述前轮安装在机体头部两侧，所述后轮安装在机体尾部两侧并与所述动力驱动装置相连，所述拖架活动连接在机体的一侧，拖架可自由调整高度及长度，所述淤泥处理装置位于拖架上，拖架上放置淤泥处理装置可进一步减轻清理装置的自重，清理装置位于沟渠内，拖架则可以放置在沟渠岸上，与清理装置同步向前。

进一步的，所述水箱分为净水腔和污水回流腔，所述净水腔与所述高压水泵相连，所述污水回流腔的进水端与所述淤泥处理装置相连，污水回流腔的出水端与所述水管三相连，净水腔内的水用于高压冲击，辅助切割或翻松，污水回流腔将淤泥处理装置处理后的过滤水再返回利用，更加节约水资源。

进一步的，所述淤泥处理装置包括箱体、压滤机、滤板、出水口和排泥口，所述滤板位于所述箱体内并将箱体分为上部和下部两部分，所述上部与下部体积比为3:1，所述压滤机为侧杠压滤机并位于滤板上方，箱体上部的顶部与所述输泥管相连，所述出水口位于箱体下部的左侧，并通过污水管与所述污水回流腔相连，所述排泥口位于箱体上部的右侧，通过压滤机将抽送的淤泥进行压滤，液体通过滤板过滤可回流至污水回流腔，在搅拌时起到稀释作用，干化后的淤泥通过排泥口排出。

进一步的，所述动力驱动装置的动力源可为电力、汽油或柴油驱动任意一种，优选的使用柴油驱动，动力足，稳定性高，续航能力强。

进一步的，所述和二号犁均由犁铲和犁壁组成，犁铲与水平地面的夹角为15-30度，增强横向切力，所述犁壁固定连接在犁铲的上方，犁壁上设有为条形栅格，犁铲用于将切割后的淤泥进行翻松，犁壁是为了加大与淤泥的接触面积，条形栅格迫使淤泥进一步细化。

进一步的，所述一号直喷头与一号犁、二号直喷头与二号犁之间的夹角均为120-130度，钝性夹角便于直喷头对犁进行降温，并且形成的高压水流可辅助淤泥块更加省力，便于后面搅拌。

本发明的工作方法为：将本发明的机体放置到沟渠内，同时将拖架调整高度后放置到沟渠岸上，并与机体保持同步，淤泥处理装置置于拖架上，并分别与抽泥泵和污水回流腔相连，打开动力驱动装置进行工作，机体向前开始移动，第一步，先利用切割装置中的切割盘对干固淤泥进行纵向切割，扇形喷头喷射脉冲高压水流进行辅助切割，同时对切割盘进行降温处理；第二步，利用翻松装置中的一号犁和二号犁对纵向切割后淤泥进行横向剪切，并翻松成块状淤泥，一号直喷头和二号直喷头喷射脉冲高压水流进行辅助剪切，同时对一号犁和二号犁进行降温处理；第三步，搅拌头在电机二带动下快速旋转粉碎块状淤泥，在污水回流腔预先加入适量水，阻尼传感器检测淤泥阻力，微型控制盒控制电磁比例计量泵进行进水，混合搅拌成浆状，通过抽泥泵抽送至淤泥处理装置，经压滤机压滤后污水回流至污水回流腔备用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的用于水利沟渠的淤泥高效清理装置，尤其适用于清理干固型淤泥。其中，通过切割装置中的切割盘对干固淤泥进行纵向切割，并利用扇形喷头喷射脉冲高压水流进行辅助切割；随后通过利用翻松装置中的一号犁和二号犁对纵向切割后淤泥进行横向剪切，通过直喷头喷射脉冲高压水流进行辅助剪切；再经过搅拌头搅拌成浆，最后通过抽吸泵抽送至淤泥处理装置；其中，经淤泥处理装置处理后的污水回流至污水回流腔中供搅拌头配浆用，并且，通过设置在搅拌头内的阻尼传感器通过搅拌时的阻力判断浆体的浓度，然后通过微型控制盒计算配比后，由电磁比例计量泵定量从污水回流腔中抽水对干性淤泥进行稀释，便于抽吸处理，同时合理利用水资源。总之，本发明设计合理，具有清淤效率高、淤泥含水量低等优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的切割装置的正面示意图；

图3是本发明的一号犁或二号犁的正面结构示意图；

图4是本发明的一号犁和二号犁与地面的夹角示意图；

图5是本发明的一号直喷头与一号犁、二号直喷头与二号犁之间的夹角示意图。

其中，1-机体、11-前轮、12-后轮、13-拖架、2-切割装置、21-切割架、22-转轴、23-切割盘、24-电机一、25-水管一、26-扇形喷头、27-连轴器、3-翻松装置、31-一号犁、310-犁铲、311-犁壁、312-条形栅格、32-二号犁、33-一号直喷头、34-二号直喷头、35-水管二、4-搅拌装置、41-搅拌头、42-搅拌轴、43-电机二、44-水管三、45-阻尼传感器、46-电磁比例计量泵、47-微型控制盒、5-抽泥泵、51-输泥管、6-高压水泵、7-水箱、71-净水腔、72-污水回流腔、8-脉冲喷射装置、9-淤泥处理装置、91-箱体、92-压滤机、93-滤板、94-出水口、95-排泥口、10-动力驱动装置。

具体实施方式

下面结合附图1-5和具体实施例来对本发明进行更进一步详细的说明。

如图1所示，一种用于水利沟渠的淤泥高效清理装置，主要包括机体1、切割装置2、翻松装置3、搅拌装置4、抽泥泵5、高压水泵6、水箱7、脉冲喷射装置8、淤泥处理装置9和动力驱动装置10，切割装置2位于机体1的头部，如图1、2所示，切割装置2包括切割架21、转轴22、切割盘23、电机一24、水管一25和扇形喷头26，切割架21的两端连接在机体1的头部两侧，转轴22位于切割架21的横轴中心位置，切割盘23共有4个，分别等间距固定穿套在转轴22上，电机一24位于机体1的头部内，并且电机一24的输出轴与转轴22的一端通过连轴器27相连，水管一25为L型结构，水管一25的一段位于切割架21的上部，水管一25的另一段与脉冲喷射装置8相连，扇形喷头26连接在水管一25的下方，并与切割盘23一一对应；

如图1所示，翻松装置3位于机体1的中前部，翻松装置3包括一号犁31、二号犁32、一号直喷头33、二号直喷头34和水管二35，一号犁31固定连接在机体1下方并靠近切割装置2方向，二号犁32固定连接在机体1下方并靠近搅拌装置4方向，如图3、4所示，一号犁31和二号犁32均由犁铲310和犁壁311组成，犁铲310与水平地面的夹角为20度，增强横向切力，犁壁311固定连接在犁铲310的上方，犁壁311上设有为条形栅格312，犁铲310用于将切割后的淤泥进行翻松，犁壁311是为了加大与淤泥的接触面积，条形栅格312迫使淤泥进一步细化。一号直喷头33的喷口与一号犁31的犁面相对，二号直喷头34的喷口与二号犁32的犁面相对，如图5所示，一号直喷头33与一号犁31、二号直喷头34与二号犁32之间的夹角均为130度，钝性夹角便于直喷头对犁进行降温，并且形成的高压水流可辅助淤泥块更加省力，便于后面搅拌。一号直喷头33和二号直喷头34分别通过水管二35与脉冲喷射装置8相连；

如图1所示，搅拌装置4位于机体1的中后部，抽泥泵5位于机体1的尾部，并通过输泥管51与淤泥处理装置9相连，水箱7位于机体1的中部上方，并与所述淤泥处理装置9相连，如图1所示，水箱7分为净水腔71和污水回流腔72，净水腔71与高压水泵6相连，污水回流腔72的进水端与淤泥处理装置9相连，污水回流腔72的出水端与水管三44相连，净水腔71内的水用于高压冲击，辅助切割或翻松，污水回流腔72将淤泥处理装置9处理后的过滤水再返回利用，更加节约水资源。高压水泵6与脉冲喷射装置8位于机体1内部，高压水泵6的进水口与水箱7相连，高压水泵6的出水口与脉冲喷射装置8相连，动力驱动装置10位于抽泥泵5的上方，并为清理装置提供动能；搅拌装置4包括搅拌头41、搅拌轴42、电机二43和水管三44，电机二43位于机体1中后部的内部，搅拌轴43的上端与电机二43相连，搅拌轴43的下端贯穿机体1底部并与搅拌头41相连，搅拌头41上设有阻尼传感器45，水管三44的进水口与水箱7相连，水管三44的出口设置在搅拌轴42与机体1底部交界处，水管三44上设有电磁比例计量泵46，电磁比例计量泵44与阻尼传感器45通过微型微型控制盒47相连。

如图1所示，机身1还包括前轮11、后轮12和拖架13，前轮11安装在机体1头部两侧，后轮12安装在机体1尾部两侧并与动力驱动装置10相连，其中，动力驱动装置10优选的使用柴油驱动，动力足，稳定性高，续航能力强。拖架13活动连接在机体1的一侧，拖架13可自由调整高度及长度，淤泥处理装置9位于拖架13上，拖架13上放置淤泥处理装置9可进一步减轻清理装置的自重，清理装置位于沟渠内，拖架13则可以放置在沟渠岸上，与清理装置同步向前。如图1所示，淤泥处理装置9包括箱体91、压滤机92、滤板93、出水口94和排泥口95，滤板93位于箱体91内并将箱体分为上部和下部两部分，上部与下部体积比为3:1，压滤机92为侧杠压滤机并位于滤板93上方，箱体91上部的顶部与输泥管51相连，出水口94位于箱体91下部的左侧，并通过污水管96与污水回流腔72相连，排泥口95位于箱体91上部的右侧，通过压滤机92将抽送的淤泥进行压滤，液体通过滤板93过滤可回流至污水回流腔72，在搅拌时起到稀释作用，干化后的淤泥通过排泥口95排出。

本发明的工作方法为：将本发明的机体1放置到沟渠内，同时将拖架13调整高度后放置到沟渠岸上，并与机体1保持同步，淤泥处理装置9置于拖架13上，并分别与抽泥泵5和污水回流腔72相连，打开动力驱动装置10进行工作，机体1向前开始移动，第一步，先利用切割装置2中的切割盘23对干固淤泥进行纵向切割，扇形喷头26喷射脉冲高压水流进行辅助切割，同时对切割盘23进行降温处理；第二步，利用翻松装置3中的一号犁31和二号犁32对纵向切割后淤泥进行横向剪切，并翻松成块状淤泥，一号直喷头33和二号直喷头34喷射脉冲高压水流进行辅助剪切，同时对一号犁31和二号犁32进行降温处理；第三步，搅拌头41在电机二43带动下快速旋转粉碎块状淤泥，在污水回流腔72预先加入适量水，阻尼传感器45检测淤泥阻力，微型控制盒47控制电磁比例计量泵46进行进水，混合搅拌成浆状，通过抽泥泵5抽送至淤泥处理装置9，经压滤机92压滤后污水回流至污水回流腔72备用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种用于水利沟渠的淤泥高效清理装置，其特征在于，包括机体(1)、切割装置(2)、翻松装置(3)、搅拌装置(4)、抽泥泵(5)、高压水泵(6)、水箱(7)、脉冲喷射装置(8)、淤泥处理装置(9)和动力驱动装置(10)，所述切割装置(2)位于机体(1)的头部，所述翻松装置(3)位于机体(1)的中前部，所述搅拌装置(4)位于机体(1)的中后部，所述抽泥泵(5)位于机体(1)的尾部，并通过输泥管(51)与所述淤泥处理装置(9)相连，所述水箱(7)位于机体(1)的中部上方，并与所述淤泥处理装置(9)相连，所述高压水泵(6)与脉冲喷射装置(8)位于机体(1)内部，高压水泵(6)的进水口与所述水箱(7)相连，高压水泵(6)的出水口与所述脉冲喷射装置(8)相连，所述动力驱动装置(10)位于抽泥泵(5)的上方，并为所述清理装置提供动能；

所述切割装置(2)包括切割架(21)、转轴(22)、切割盘(23)、电机一(24)、水管一(25)和扇形喷头(26)，所述切割架(21)的两端连接在机体(1)的头部两侧，所述转轴(22)位于切割架(21)的横轴中心位置，所述切割盘(23)共有若干个，分别等间距固定穿套在转轴(22)上，所述电机一(24)位于机体(1)的头部内，并且电机一(24)的输出轴与所述转轴(22)的一端通过连轴器(27)相连，所述水管一(25)为L型结构，水管一(25)的一段位于切割架(21)的上部，水管一(25)的另一段与所述脉冲喷射装置(8)相连，所述扇形喷头(26)连接在水管一(25)的下方，并与切割盘(23)一一对应；

所述翻松装置(3)包括一号犁(31)、二号犁(32)、一号直喷头(33)、二号直喷头(34)和水管二(35)，所述一号犁(31)固定连接在机体(1)下方并靠近所述切割装置(2)方向，所述二号犁(32)固定连接在机体(1)下方并靠近所述搅拌装置(4)方向，一号直喷头(33)的喷口与一号犁(31)的犁面相对，二号直喷头(34)的喷口与二号犁(32)的犁面相对，一号直喷头(33)和二号直喷头(34)分别通过所述水管二(35)与脉冲喷射装置(8)相连；

所述搅拌装置(4)包括搅拌头(41)、搅拌轴(42)、电机二(43)和水管三(44)，所述电机二(43)位于机体(1)中后部的内部，所述搅拌轴(42)的上端与电机二(43)相连，搅拌轴(42)的下端贯穿机体(1)底部并与所述搅拌头(41)相连，搅拌头(41)上设有阻尼传感器(45)，所述水管三(44)的进水口与所述水箱(7)相连，水管三(44)的出口设置在搅拌轴(42)与机体(1)底部交界处，水管三(44)上设有电磁比例计量泵(46)，所述电磁比例计量泵(46)与阻尼传感器(45)通过微型控制盒(47)相连；

所述水箱(7)分为净水腔(71)和污水回流腔(72)，所述净水腔(71)与所述高压水泵(6)相连，所述污水回流腔(72)的进水端与所述淤泥处理装置(9)相连，污水回流腔(72)的出水端与所述水管三(44)相连。

2.如权利要求1所述的一种用于水利沟渠的淤泥高效清理装置，其特征在于，所述机体(1)还包括前轮(11)、后轮(12)和拖架(13)，所述前轮(11)安装在机体(1)头部两侧，所述后轮(12)安装在机体(1)尾部两侧并与所述动力驱动装置(10)相连，所述拖架(13)活动连接在机体(1)的一侧，所述淤泥处理装置(9)位于拖架(13)上。

3.如权利要求1所述的一种用于水利沟渠的淤泥高效清理装置，其特征在于，所述淤泥处理装置(9)包括箱体(91)、压滤机(92)、滤板(93)、出水口(94)和排泥口(95)，所述滤板(93)位于所述箱体(91)内并将箱体分为上部和下部两部分，所述上部与下部体积比为3:1，所述压滤机(92)为侧杠压滤机并位于滤板(93)上方，箱体(91)上部的顶部与所述输泥管(51)相连，所述出水口(94)位于箱体(91)下部的左侧，并通过污水管(96)与所述污水回流腔(72)相连，所述排泥口(95)位于箱体(91)上部的右侧。

4.如权利要求1所述的一种用于水利沟渠的淤泥高效清理装置，其特征在于，所述动力驱动装置(10)的动力源可为电力、汽油或柴油驱动任意一种。

5.如权利要求1所述的一种用于水利沟渠的淤泥高效清理装置，其特征在于，所述一号直喷头（33）与一号犁（31）、二号直喷头（34）与二号犁（32）之间的夹角均为120-130度。