CN108316242A - 一种自动化环保施工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化环保施工设备,包括自稳行走装置，自稳行走装置可以实现自稳行走及刚性支撑的功能，能够在坑洼且高低不平的河道上自动行走施工，同时在河道施工过程中自稳行走装置也可作为刚性支撑平台使用，所述自稳行走装置上端面前侧安装有自动砌石装置，自动砌石装置可以实现自动搬运码放浆砌石及矫正位置的功能。本发明可以实现河道自动化砌石修建护坡的功能，无需人工操作，河道修建速度快，工作效率高，且具有能在坑洼且高低不平的河道上自动行走施工、机械化自动逐步修建、自动搬运浆砌石、自动将浆砌石矫正码放整齐、搬运码放速度快、浆砌石矫正精度高、护坡修建速度快等优点。

Description

一种自动化环保施工设备

技术领域

本发明涉及水利河道环保施工设备技术领域，具体的说是一种自动化环保施工设备。

背景技术

随着国家的不断发展，各地政府对城市美化建设环保意识越来越强，其中目前最明显的就是新农村建设和城乡统一规划，除了对房屋建设进行统一规划修建意外，还对城乡的马路、河道进行统一环保修建，其中河道的修建就是目前城乡规划中水利施工单位的主要工作之一，目前城乡河道的修建主要包括以下几个步骤：第一步、人工对河道两旁坡壁上的枯枝藤蔓进行修剪清理；第二步、河道两旁护坡的建立，主要人工搬运浆砌石一步一步进行手动码放，同时同步浇筑上连接浆砌石的水泥砂浆；第三步、城乡发展蓝图以及城乡发展特色宣传，主要是人工在河道护坡上钢筋柱，然后在钢架桩安装城乡发展蓝图、特色风景宣传、特产宣传以及标准性文化展板等特色宣传板；但是目前城乡河道修建过程中的护坡修建工艺存在以下问题：一、由于城乡河道比较窄，不便于大型机械化设备操作，均采用了人工进行河道修建操作，所需劳动人员多、劳动强度大，修建速度慢，修建效率低下，工作效率低下；二、由于城乡河道都是坑坑洼洼，石头林立表面高度不平，导致尚未有小型移动行走设备能够在此种河道上行走，需要人工一步一步往前修建，包括各种修建钢架的一步一步往前修建和拆装，工作效率十分低下；三、目前护坡建立都需要人工手动搬运浆砌石、人工将浆砌石矫正码放整齐，以便于水泥砂浆的浇筑来达到稳固连接的目的，但是人工搬运浆砌石码放速度慢，工作效率低下，且人工矫正浆砌石位置精确度低下，同时由于浆砌石比较重导致劳动强度大，从而大大降低了护坡修建速度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种自动化环保施工设备，可以解决现有城乡河道修建方式存在的所需劳动人员多、劳动强度大、河道修建速度慢、工作效率低下、没有小型稳定移动行走设备能在坑洼且高低不平的河道上自动行走施工、需要人工逐步修建、需要人工手动搬运浆砌石、人工将浆砌石矫正码放整齐、搬运码放速度慢、浆砌石矫正精度低、护坡修建速度慢等难题，可以实现河道自动化砌石修建护坡的功能，无需人工操作，河道修建速度快，工作效率高，且具有能在坑洼且高低不平的河道上自动行走施工、机械化自动逐步修建、自动搬运浆砌石、自动将浆砌石矫正码放整齐、搬运码放速度快、浆砌石矫正精度高、护坡修建速度快等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实：一种自动化环保施工设备,包括自稳行走装置，自稳行走装置可以实现自稳行走及刚性支撑的功能，能够在坑洼且高低不平的河道上自动行走施工，同时在河道施工过程中自稳行走装置也可作为刚性支撑平台使用，所述自稳行走装置上端面前侧安装有自动砌石装置，自动砌石装置可以实现自动搬运码放浆砌石及矫正位置的功能。

所述自稳行走装置包括自稳底板，所述自稳底板的下端外侧对称安装有四个行走支链和四个钻孔支撑支链，四个行走支链能够带动自稳底板在坑洼且高低不平的河道上行走，行走支链的位置与钻孔支撑支链的位置一一对应，当本发明行走至所需位置之后，由于行走支链是可动的，其支撑强度远远不够，而与之一一对应的钻孔支撑支链开始进行强有力的钻孔支撑，使得自稳底板可以作为刚性支撑平台使用，从而使得自动砌石装置能够在自稳底板上平稳的进行河道施工操作，自稳底板的下端内侧对称安装有四个行走限位机构，行走限位机构的位置与行走支链的位置一一对应，同时由于行走支链是可动的，其支撑强度远远不够，本发明设计了行走限位机构，当本发明行走至指定位置后，与之对应的行走限位机构开始工作对其进行强有力的锁紧限位，使得在外力作用下行走支链也不会发生任何的左右、前后摇动，从而大大增加了对自稳底板的支撑强度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述行走支链包括安装在自稳底板下端面上的耳座一，耳座一上通过销轴安装有行走臂，行走臂的侧壁与自稳底板之间倾斜安装有行走驱动机构，通过行走驱动机构液压驱动行走臂进行左右或者前后运动，在四个行走支链上的四个行走驱动机构间歇液压驱动下，能够带动四个行走臂进行缓慢的左右或者前后交替运动，从而带动本发明在河道上行走，进行行走臂上端从上往下均有设置有行走限位孔，行走限位孔的位置与行走限位机构的位置相对应，当本发明行走至所需位置后，行走限位机构的头部伸入对应行行走臂的行走限位孔内，行走限位机构将行走臂上端进行强有力锁紧限位，防止行走臂在本发明修建河道过程中发生任何的左右、前后摇动，行走臂的下端安装有基台，基台下端面均匀设置有呈圆锥形结构的行走脚，由于河道一般都是坑洼且高低不平的，一般结构的行走脚难以稳固行走支点，本发明采用圆锥形结构的行走脚可以使得本发明行走脚能在任意状态下均为稳固行走的支点，增加了本发明行走过程的平稳性；行走臂的中部侧壁上对称安装有底部锁紧机构，且底部锁紧机构的下端与基台外壁之间通过铰链相连，底部锁紧机构可以对行走臂下端进行强有力锁紧限位，在行走限位机构上端锁紧限位的辅助下能够对行走臂进行完全锁死，既能防止本发明发生摆动，也能提供强有力的支撑作用。

作为本发明的一种优选技术方案，所述行走驱动机构包括行走驱动液压缸和设置在自稳底板下端面上的吊耳一，行走驱动液压缸的底部通过销轴安装在吊耳一上，行走驱动液压缸的顶部通过销轴安装在耳座二上，耳座二安装在行走臂的侧面，通过行走驱动液压缸液压驱动行走臂进行左右或者前后运动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述底部锁紧机构包括行走锁紧液压缸和设置在行走臂侧面上的吊耳二，行走锁紧液压缸的底部通过销轴安装在吊耳二上，行走锁紧液压缸的顶部通过销轴安装在吊耳三上，吊耳三安装在锁紧支板上，锁紧支板与基台外壁之间通过铰链相连，锁紧支板的内壁上安装有呈勾状结构的锁紧勾，勾状结构的锁紧勾减小了河道地面的接触面积，从而能够强有力的嵌入到河道地面中，使得行走锁紧液压缸通过锁紧支板带动锁紧勾紧紧嵌入到河道地面中，从而使得底部锁紧机构可以对行走臂下端进行强有力锁紧限位。

作为本发明的一种优选技术方案，在行走锁紧液压缸处于最小伸缩状态下所述锁紧勾相对于自稳底板的距离小于行走脚相对于自稳底板的距离，具体的距离差为5-7cm，从而可以有效的防止在行走脚运动过程中锁紧勾触碰到河道地面影响行走的状况。

作为本发明的一种优选技术方案，所述钻孔支撑支链包括安装在自稳底板下端面上的刚性并联机构，刚性并联机构的下端面安装有钻孔电机，刚性并联机构起到刚性升降支撑钻孔电机的功能，钻孔电机的输出轴上通过联轴器安装有头部呈尖状结构的钻杆，尖状结构的钻杆减小了钻孔时对河道地面的接触面积，从而使得钻杆可以在钻孔电机的驱动力作用下以及刚性并联机构的刚性升降支撑下快速钻入到河道地面上，从而可对自稳底板提供强有力的钻孔支撑功能，从而也可以大大增加了对自稳底板的支撑强度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述刚性并联机构包括安装在自稳底板下端面上的定平台，定平台下端面沿周向方向均匀安装有四个并联支链，四个并联支链的下端均安装在动平台上，动平台下端面安装有钻孔电机；所述并联支链包括设置在定平台上的上基筒，上基筒上通过螺纹安装有上球铰链，上球铰链的下端通过螺纹安装有上连接筒，上连接筒上通过螺纹与支撑调节液压缸的底部相连，支撑调节液压缸的顶部通过螺纹与下连接筒相连，下连接筒的下端通过螺纹与下球铰链相连，下球铰链的下端通过螺纹安装在下基筒上，下基筒设置在动平台上，在本发明中上球铰链工作时形成了S副、支撑调节液压缸运动时形成了P副、下球铰链工作时形成了S副，从而形成了SPS型并联支链，最终通过定平台、四个SPS型并联支链、动平台形成了4-SPS并联机构，本发明中的刚性并联机构实则为4-SPS并联机构，4-SPS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，借助并联机构的优点通过四个钻孔支撑支链上的四个4-SPS并联机构来对本发明提供强有力的钻孔支撑功能，从而也更加增加了对自稳底板的支撑强度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述行走限位机构包括安装在自稳底板下端面上的限位支板，限位支板下端面安装有限位升降液压缸，限位升降液压缸的下端安装有L型调节板，L型调节板侧壁上安装有限位调节液压缸，限位调节液压缸的中部固定在限位挂耳上，限位挂耳起到支撑限位调节液压缸的作用，限位挂耳焊接在L型调节板的下端面上，限位调节液压缸的顶端安装有Y型限位框，Y型限位框的中部设置有锁紧限位轴，锁紧限位轴位置与行走限位孔位置相对应，首先通过限位升降液压缸调节锁紧限位轴的高度，使得锁紧限位轴的中心轴线与其中一个行走限位孔的中心轴线相互重合，然后限位调节液压缸开始工作，限位调节液压缸通过Y型限位框带动锁紧限位轴伸入对应行走限位孔内，从而将行走臂上端进行强有力锁紧限位，防止行走臂在本发明修建河道过程中发生任何的左右、前后摇动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述Y型限位框内壁之间的距离大于行走臂的宽度，使得锁紧限位轴伸入行走限位孔的同时Y型限位框前端的两侧内壁正好位于行走臂两侧，从而大大增加了对行走臂上端的锁紧限位效果，进一步增加了本发明的稳定性。

所述自动砌石装置包括安装在自稳底板上的砌石支板，砌石支板的前端面上侧对称安装有两块砌石立板，每块砌石立板下端面均安装有砌石升降液压缸，砌石升降液压缸的下端安装有升降台，通过两块砌石立板上的两个砌石升降液压缸同步带动升降台进行稳定升降运动，以此来调节护坡砌石高度，升降台的上端面安装有四根升降支柱，四根升降支柱上端安装有上侧面为圆弧面的导引台，四根升降支柱起到稳定支撑导引台的作用，导引台的正上方安装有前侧设有开口结构的钢架，钢架作为浆砌石进入的通道，防止浆砌石滑出导引台的状况，钢架的上端安装有呈锥形结构的进料箱，通过外界现有抓取设备将将浆砌石抓取自动放入到进料箱中，然后浆砌石穿过钢架进入到导引台上，借助导引台的圆弧面结构浆砌石自动滑出钢架前侧的开口结构；导引台的下端面安装有导引立板，导引立板前侧面上安装有导引液压缸，导引液压缸的顶端安装有砌石架，砌石架的左右两侧各设置有一个导引槽，导引槽上安放有两根导引柱，两根导引柱的两端之间均通过复位弹簧相连；砌石架的左右两侧上端各设置有一个砌石导放机构，砌石导放机构的下端位于两根导引柱的两端之间，砌石架的左右两侧下端各设置有一个砌石拨正机构，浆砌石借助导引台圆弧面结构的惯性力自动能够滑动至砌石架中，由于砌石架前段的遮挡正好可以落入到两根导引柱上，然后导引液压缸开始工作，导引液压缸带动砌石架进行伸缩运动，当砌石架上的浆砌石位于所需码放位置正上方时两个砌石导放机构开始工作，砌石导放机构借助驱动力往下伸缩运动使得两根导引柱之间的距离扩大，当两根导引柱之间的距离大于浆砌石的宽度时浆砌石正好能够自动掉落至所需码放位置上，由于浆砌石掉落时位置会发生偏差，此时砌石架两侧的两个砌石拨正机构开始工作将浆砌石码放位置进行矫正，同时砌石导放机构往上收缩运动回归至原来状态，而两根导引柱之间的距离由于复位弹簧的复位弹力作用也自动回归至原来距离，从而便于进行下一个浆砌石的自动码放操作。

作为本发明的一种优选技术方案，所述升降台的前侧面从上往下均匀设置有锁紧口，升降台的下端面安装有锁紧底块，锁紧底块上安装有升降锁紧液压缸，升降锁紧液压缸的顶端安装有锁紧头块，锁紧头块上安装有升降锁紧块，升降锁紧块与锁紧口相配合使用，当砌石升降液压缸带动升降台运动时所需护坡砌石高度时，升降锁紧液压缸开始工作，升降锁紧液压缸通过锁紧头块带动升降锁紧块伸入对应锁紧口中，从而将本发明升降锁紧在指定护坡砌石高度，可以防止浆砌石码放过程中本发明发生摆动或者摇动等状况，提高了浆砌石码放的稳定性和工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述砌石导放机构包括安装在砌石架侧壁上端的导放板，导放板的下端面均匀安装有一排导放伸缩液压缸，一排导放伸缩液压缸的下端安装有导放块，导放块的下端位于两根导引柱的两端之间，通过一排导放伸缩液压缸带动导放块运动，通过导放块的上下伸缩运动来调节两根导引柱之间的距离，从而来控制将浆砌石导放至码放位置的动作。

作为本发明的一种优选技术方案，所述导放块为上端宽下端窄的梯形结构，且导放块左右两侧均紧贴在导引柱外壁上，本发明借助导放块上端宽下端窄的梯形结构使得一排导放伸缩液压缸越带动导放块往下伸缩，两根导引柱之间的距离就能越大，在复位弹簧的复位弹力作用从而来调节两根导引柱之间的距离。

作为本发明的一种优选技术方案，所述砌石拨正机构包括焊接在砌石架侧壁下端的拨正板，拨正板上安装有拨正伸缩液压缸，拨正伸缩液压缸的中部固定在拨正挂耳上，拨正挂耳焊接在砌石架侧壁上，拨正挂耳起到固定支撑拨正伸缩液压缸的作用，拨正伸缩液压缸的顶端安装有呈L型结构的拨正杆，本发明通过拨正伸缩液压缸带动拨正杆运动，借助拨正杆向内侧成型的L型结构来拨动矫正浆砌石的位置，从而自动将浆砌石矫正码放整齐。

工作时，第一步本发明自动在河道上行走，首先自稳行走装置上的行走支链开始工作，行走支链上的行走驱动机构液压驱动行走臂进行左右或者前后运动，在四个行走支链上的四个行走驱动机构间歇液压驱动下，能够带动四个行走臂进行缓慢的左右或者前后交替运动，从而带动本发明在河道上行走至指定位置，然后与四个行走支链相对应的四个行走限位机构开始工作，行走限位机构上的限位调节液压缸通过Y型限位框带动锁紧限位轴伸入对应行走限位孔内，在Y型限位框的两侧限位辅助下从而将行走臂上端进行强有力锁紧限位，防止行走臂在本发明修建河道过程中发生任何的左右、前后摇动，接着每个行走支链两侧的底部锁紧机构开始工作，底部锁紧机构上的行走锁紧液压缸通过锁紧支板带动锁紧勾紧紧嵌入到河道地面中，从而使得底部锁紧机构可以对行走臂下端进行强有力锁紧限位，通过底部锁紧机构的下端限位和行走限位机构的上端限位从而将行走支链完全限定锁死，从而提供了强有力的刚性支撑功能，最后四个钻孔支撑支链开始工作，钻孔支撑支链上的钻杆可以在钻孔电机的驱动力作用下以及刚性并联机构的刚性升降支撑下快速钻入到河道地面上，同时由于本发明中的刚性并联机构实则为4-SPS并联机构，4-SPS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，借助并联机构的优点通过四个钻孔支撑支链上的四个4-SPS并联机构来对本发明提供强有力的钻孔支撑功能，从而也更加增加了对自稳底板的刚性支撑强度，实现了自稳行走及刚性支撑的功能，使得能够在坑洼且高低不平的河道上自动行走施工；第二步自动修建浆砌石护坡，首先调整护坡砌石高度，两块砌石立板上的两个砌石升降液压缸同时工作带动升降台稳定升降至所需位置，此时升降锁紧液压缸开始工作，升降锁紧液压缸通过锁紧头块带动升降锁紧块伸入对应锁紧口中，从而将本发明升降锁紧在指定护坡砌石高度，可以防止浆砌石码放过程中本发明发生摆动或者摇动等状况，然后外界现有抓取设备将将浆砌石抓取自动放入到进料箱中，浆砌石穿过钢架进入到导引台上，借助导引台的圆弧面结构浆砌石自动滑出钢架前侧的开口结构进入到砌石架中，由于砌石架前段的遮挡正好可以落入到两根导引柱上，接着导引液压缸开始工作，导引液压缸带动砌石架进行伸缩运动，当砌石架上的浆砌石位于所需码放位置正上方时两个砌石导放机构开始工作，砌石导放机构借助导放块上端宽下端窄的梯形结构，使得一排导放伸缩液压缸通过导放块的往下伸缩运动来能够调节两根导引柱之间的距离，当两根导引柱之间的距离大于浆砌石的宽度时浆砌石正好能够自动掉落至所需码放位置上，由于浆砌石掉落时位置会发生偏差，此时砌石架两侧的两个砌石拨正机构开始工作，借助拨正杆向内侧成型的L型结构拨正伸缩液压缸将浆砌石码放位置进行矫正，同时砌石导放机构往上收缩运动回归至原来状态，而两根导引柱之间的距离由于复位弹簧的复位弹力作用也自动回归至原来距离，从而便于进行下一个浆砌石的自动码放操作，实现了河道自动化砌石修建护坡的功能。

本发明的有益效果是：

一、本发明在四个行走支链上的四个行走驱动机构间歇液压驱动下，能够带动四个行走臂进行缓慢的左右或者前后交替运动所需指定位置，同时通过底部锁紧机构的下端限位和行走限位机构的上端限位从而将行走支链完全限定锁死，从而提供了强有力的刚性支撑功能；

二、本发明钻孔支撑支链上的钻杆可以在钻孔电机的驱动力作用下以及刚性并联机构的刚性升降支撑下快速钻入到河道地面上，并借助并联机构的优点通过四个钻孔支撑支链上的四个4-SPS并联机构来对本发明提供强有力的钻孔支撑功能，从而也更加增加了对自稳底板的刚性支撑强度，实现了自稳行走及刚性支撑的功能，使得能够在坑洼且高低不平的河道上自动行走施工，可以实现自动化修建河道的功能；

四、当砌石升降液压缸带动升降台运动时所需护坡砌石高度时，升降锁紧液压缸开始工作，升降锁紧液压缸通过锁紧头块带动升降锁紧块伸入对应锁紧口中，从而将本发明升降锁紧在指定护坡砌石高度，可以防止浆砌石码放过程中本发明发生摆动或者摇动等状况，提高了浆砌石码放的稳定性和工作效率；

五、本发明浆砌石借助导引台圆弧面结构的惯性力自动能够滑动至砌石架的两根导引柱上，待导引液压缸带动砌石架伸缩至所需码放位置正上方时，砌石导放机构借助驱动力往下伸缩运动使得两根导引柱之间的距离扩大，当两根导引柱之间的距离大于浆砌石的宽度时浆砌石正好能够自动掉落至所需码放位置上，搬运码放速度快；

六、由于浆砌石掉落时位置发生偏差时，本发明通过拨正伸缩液压缸带动拨正杆运动，借助拨正杆向内侧成型的L型结构来拨动矫正浆砌石的位置，从而自动将浆砌石矫正码放整齐，浆砌石矫正精度高；

七、本发明解决了现有城乡河道修建方式存在的所需劳动人员多、劳动强度大、河道修建速度慢、工作效率低下、没有小型稳定移动行走设备能在坑洼且高低不平的河道上自动行走施工、需要人工逐步修建、需要人工手动搬运浆砌石、人工将浆砌石矫正码放整齐、搬运码放速度慢、浆砌石矫正精度低、护坡修建速度慢等难题，实现了河道自动化砌石修建护坡的功能，无需人工操作，河道修建速度快，工作效率高，且具有能在坑洼且高低不平的河道上自动行走施工、机械化自动逐步修建、自动搬运浆砌石、自动将浆砌石矫正码放整齐、搬运码放速度快、浆砌石矫正精度高、护坡修建速度快等优点。

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是本发明自稳行走装置的第一结构示意图；

图3是本发明自稳行走装置的第二结构示意图；

图4是本发明刚性并联机构的结构示意图；

图5是本发明行走限位机构的结构示意图；

图6是本发明自动砌石装置的结构示意图；

图7是本发明自动砌石装置去除砌石立板、砌石升降液压缸之后的结构示意图；

图8是本发明导引立板、导引液压缸、砌石架、导引柱、复位弹簧、砌石导放机构与砌石拨正机构之间的结构示意图。

具体实施方式

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8所示，一种自动化环保施工设备,包括自稳行走装置1，自稳行走装置1可以实现自稳行走及刚性支撑的功能，能够在坑洼且高低不平的河道上自动行走施工，同时在河道施工过程中自稳行走装置1也可作为刚性支撑平台使用，所述自稳行走装置1上端面前侧安装有自动砌石装置3，自动砌石装置3可以实现自动搬运码放浆砌石及矫正位置的功能。

所述自稳行走装置1包括自稳底板11，所述自稳底板11的下端外侧对称安装有四个行走支链12和四个钻孔支撑支链13，四个行走支链12能够带动自稳底板11在坑洼且高低不平的河道上行走，行走支链12的位置与钻孔支撑支链13的位置一一对应，当本发明行走至所需位置之后，由于行走支链12是可动的，其支撑强度远远不够，而与之一一对应的钻孔支撑支链13开始进行强有力的钻孔支撑，使得自稳底板11可以作为刚性支撑平台使用，从而使得自动砌石装置3能够在自稳底板11上平稳的进行河道施工操作，自稳底板11的下端内侧对称安装有四个行走限位机构14，行走限位机构14的位置与行走支链12的位置一一对应，同时由于行走支链12是可动的，其支撑强度远远不够，本发明设计了行走限位机构14，当本发明行走至指定位置后，与之对应的行走限位机构14开始工作对其进行强有力的锁紧限位，使得在外力作用下行走支链12也不会发生任何的左右、前后摇动，从而大大增加了对自稳底板11的支撑强度。

所述行走支链12包括安装在自稳底板11下端面上的耳座一121，耳座一121上通过销轴安装有行走臂122，行走臂122的侧壁与自稳底板11之间倾斜安装有行走驱动机构15，通过行走驱动机构15液压驱动行走臂122进行左右或者前后运动，在四个行走支链12上的四个行走驱动机构15间歇液压驱动下，能够带动四个行走臂122进行缓慢的左右或者前后交替运动，从而带动本发明在河道上行走，进行行走臂122上端从上往下均有设置有行走限位孔，行走限位孔的位置与行走限位机构14的位置相对应，当本发明行走至所需位置后，行走限位机构14的头部伸入对应行行走臂122的行走限位孔内，行走限位机构14将行走臂122上端进行强有力锁紧限位，防止行走臂122在本发明修建河道过程中发生任何的左右、前后摇动，行走臂122的下端安装有基台123，基台123下端面均匀设置有呈圆锥形结构的行走脚124，由于河道一般都是坑洼且高低不平的，一般结构的行走脚124难以稳固行走支点，本发明采用圆锥形结构的行走脚124可以使得本发明行走脚124能在任意状态下均为稳固行走的支点，增加了本发明行走过程的平稳性；行走臂122的中部侧壁上对称安装有底部锁紧机构16，且底部锁紧机构16的下端与基台123外壁之间通过铰链相连，底部锁紧机构16可以对行走臂122下端进行强有力锁紧限位，在行走限位机构14上端锁紧限位的辅助下能够对行走臂122进行完全锁死，既能防止本发明发生摆动，也能提供强有力的支撑作用。

所述行走驱动机构15包括行走驱动液压缸151和设置在自稳底板11下端面上的吊耳一152，行走驱动液压缸151的底部通过销轴安装在吊耳一152上，行走驱动液压缸151的顶部通过销轴安装在耳座二153上，耳座二153安装在行走臂122的侧面，通过行走驱动液压缸151液压驱动行走臂122进行左右或者前后运动。

所述底部锁紧机构16包括行走锁紧液压缸161和设置在行走臂侧面上的吊耳二162，行走锁紧液压缸161的底部通过销轴安装在吊耳二162上，行走锁紧液压缸161的顶部通过销轴安装在吊耳三163上，吊耳三163安装在锁紧支板164上，锁紧支板164与基台123外壁之间通过铰链相连，锁紧支板164的内壁上安装有呈勾状结构的锁紧勾165，勾状结构的锁紧勾165减小了河道地面的接触面积，从而能够强有力的嵌入到河道地面中，使得行走锁紧液压缸161通过锁紧支板164带动锁紧勾165紧紧嵌入到河道地面中，从而使得底部锁紧机构16可以对行走臂122下端进行强有力锁紧限位。

在行走锁紧液压缸161处于最小伸缩状态下所述锁紧勾165相对于自稳底板11的距离小于行走脚124相对于自稳底板11的距离，具体的距离差为5-7cm，从而可以有效的防止在行走脚124运动过程中锁紧勾165触碰到河道地面影响行走的状况。

所述钻孔支撑支链13包括安装在自稳底板11下端面上的刚性并联机构17，刚性并联机构17的下端面安装有钻孔电机131，刚性并联机构17起到刚性升降支撑钻孔电机131的功能，钻孔电机131的输出轴上通过联轴器安装有头部呈尖状结构的钻杆132，尖状结构的钻杆132减小了钻孔时对河道地面的接触面积，从而使得钻杆132可以在钻孔电机131的驱动力作用下以及刚性并联机构17的刚性升降支撑下快速钻入到河道地面上，从而可对自稳底板11提供强有力的钻孔支撑功能，从而也可以大大增加了对自稳底板11的支撑强度。

所述刚性并联机构17包括安装在自稳底板11下端面上的定平台171，定平台171下端面沿周向方向均匀安装有四个并联支链172，四个并联支链172的下端均安装在动平台173上，动平台173下端面安装有钻孔电机131；所述并联支链172包括设置在定平台171上的上基筒1721，上基筒1721上通过螺纹安装有上球铰链1722，上球铰链1722的下端通过螺纹安装有上连接筒1723，上连接筒1723上通过螺纹与支撑调节液压缸1724的底部相连，支撑调节液压缸1724的顶部通过螺纹与下连接筒1725相连，下连接筒1725的下端通过螺纹与下球铰链1726相连，下球铰链1726的下端通过螺纹安装在下基筒1727上，下基筒1727设置在动平台173上，在本发明中上球铰链1722工作时形成了S副、支撑调节液压缸1724运动时形成了P副、下球铰链1726工作时形成了S副，从而形成了SPS型并联支链，最终通过定平台171、四个SPS型并联支链、动平台173形成了4-SPS并联机构，本发明中的刚性并联机构17实则为4-SPS并联机构，4-SPS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，借助并联机构的优点通过四个钻孔支撑支链13上的四个4-SPS并联机构来对本发明提供强有力的钻孔支撑功能，从而也更加增加了对自稳底板11的支撑强度。

所述行走限位机构14包括安装在自稳底板11下端面上的限位支板141，限位支板141下端面安装有限位升降液压缸142，限位升降液压缸142的下端安装有L型调节板143，L型调节板143侧壁上安装有限位调节液压缸144，限位调节液压缸144的中部固定在限位挂耳145上，限位挂耳145起到支撑限位调节液压缸144的作用，限位挂耳145焊接在L型调节板143的下端面上，限位调节液压缸144的顶端安装有Y型限位框146，Y型限位框146的中部设置有锁紧限位轴147，锁紧限位轴147位置与行走限位孔位置相对应，首先通过限位升降液压缸142调节锁紧限位轴147的高度，使得锁紧限位轴147的中心轴线与其中一个行走限位孔的中心轴线相互重合，然后限位调节液压缸144开始工作，限位调节液压缸144通过Y型限位框146带动锁紧限位轴147伸入对应行走限位孔内，从而将行走臂122上端进行强有力锁紧限位，防止行走臂122在本发明修建河道过程中发生任何的左右、前后摇动。

所述Y型限位框146内壁之间的距离大于行走臂122的宽度，使得锁紧限位轴147伸入行走限位孔的同时Y型限位框146前端的两侧内壁正好位于行走臂122两侧，从而大大增加了对行走臂122上端的锁紧限位效果，进一步增加了本发明的稳定性。

所述自动砌石装置3包括安装在自稳底板11上的砌石支板31，砌石支板31的前端面上侧对称安装有两块砌石立板32，每块砌石立板32下端面均安装有砌石升降液压缸33，砌石升降液压缸33的下端安装有升降台34，通过两块砌石立板32上的两个砌石升降液压缸33同步带动升降台34进行稳定升降运动，以此来调节护坡砌石高度，升降台34的上端面安装有四根升降支柱35，四根升降支柱35上端安装有上侧面为圆弧面的导引台36，四根升降支柱35起到稳定支撑导引台36的作用，导引台36的正上方安装有前侧设有开口结构的钢架37，钢架37作为浆砌石进入的通道，防止浆砌石滑出导引台36的状况，钢架37的上端安装有呈锥形结构的进料箱38，通过外界现有抓取设备将将浆砌石抓取自动放入到进料箱38中，然后浆砌石穿过钢架37进入到导引台36上，借助导引台36的圆弧面结构浆砌石自动滑出钢架37前侧的开口结构；导引台36的下端面安装有导引立板39，导引立板39前侧面上安装有导引液压缸310，导引液压缸310的顶端安装有砌石架311，砌石架311的左右两侧各设置有一个导引槽，导引槽上安放有两根导引柱313，两根导引柱313的两端之间均通过复位弹簧314相连；砌石架311的左右两侧上端各设置有一个砌石导放机构315，砌石导放机构315的下端位于两根导引柱313的两端之间，砌石架311的左右两侧下端各设置有一个砌石拨正机构316，浆砌石借助导引台36圆弧面结构的惯性力自动能够滑动至砌石架311中，由于砌石架311前段的遮挡正好可以落入到两根导引柱313上，然后导引液压缸310开始工作，导引液压缸310带动砌石架311进行伸缩运动，当砌石架311上的浆砌石位于所需码放位置正上方时两个砌石导放机构315开始工作，砌石导放机构315借助驱动力往下伸缩运动使得两根导引柱313之间的距离扩大，当两根导引柱313之间的距离大于浆砌石的宽度时浆砌石正好能够自动掉落至所需码放位置上，由于浆砌石掉落时位置会发生偏差，此时砌石架311两侧的两个砌石拨正机构316开始工作将浆砌石码放位置进行矫正，同时砌石导放机构315往上收缩运动回归至原来状态，而两根导引柱313之间的距离由于复位弹簧314的复位弹力作用也自动回归至原来距离，从而便于进行下一个浆砌石的自动码放操作。

所述升降台34的前侧面从上往下均匀设置有锁紧口，升降台的下端面安装有锁紧底块341，锁紧底块341上安装有升降锁紧液压缸342，升降锁紧液压缸342的顶端安装有锁紧头块343，锁紧头块343上安装有升降锁紧块344，升降锁紧块344与锁紧口相配合使用，当砌石升降液压缸33带动升降台34运动时所需护坡砌石高度时，升降锁紧液压缸342开始工作，升降锁紧液压缸342通过锁紧头块343带动升降锁紧块344伸入对应锁紧口中，从而将本发明升降锁紧在指定护坡砌石高度，可以防止浆砌石码放过程中本发明发生摆动或者摇动等状况，提高了浆砌石码放的稳定性和工作效率。

所述砌石导放机构315包括安装在砌石架311侧壁上端的导放板3151，导放板3151的下端面均匀安装有一排导放伸缩液压缸3152，一排导放伸缩液压缸3152的下端安装有导放块3153，导放块3153的下端位于两根导引柱313的两端之间，通过一排导放伸缩液压缸3152带动导放块3153运动，通过导放块3153的上下伸缩运动来调节两根导引柱313之间的距离，从而来控制将浆砌石导放至码放位置的动作。

所述导放块3151为上端宽下端窄的梯形结构，且导放块3151左右两侧均紧贴在导引柱311外壁上，本发明借助导放块3151上端宽下端窄的梯形结构使得一排导放伸缩液压缸3152越带动导放块3151往下伸缩，两根导引柱313之间的距离就能越大，在复位弹簧314的复位弹力作用从而来调节两根导引柱313之间的距离。

所述砌石拨正机构316包括焊接在砌石架311侧壁下端的拨正板3161，拨正板3161上安装有拨正伸缩液压缸3162，拨正伸缩液压缸3162的中部固定在拨正挂耳3163上，拨正挂耳3163焊接在砌石架311侧壁上，拨正挂耳3163起到固定支撑拨正伸缩液压缸3162的作用，拨正伸缩液压缸3162的顶端安装有呈L型结构的拨正杆3164，本发明通过拨正伸缩液压缸3162带动拨正杆3164运动，借助拨正杆3164向内侧成型的L型结构来拨动矫正浆砌石的位置，从而自动将浆砌石矫正码放整齐。

工作时，第一步本发明自动在河道上行走，首先自稳行走装置1上的行走支链12开始工作，行走支链12上的行走驱动机构15液压驱动行走臂122进行左右或者前后运动，在四个行走支链12上的四个行走驱动机构15间歇液压驱动下，能够带动四个行走臂122进行缓慢的左右或者前后交替运动，从而带动本发明在河道上行走至指定位置，然后与四个行走支链12相对应的四个行走限位机构14开始工作，行走限位机构14上的限位调节液压缸144通过Y型限位框146带动锁紧限位轴147伸入对应行走限位孔内，在Y型限位框146的两侧限位辅助下从而将行走臂122上端进行强有力锁紧限位，防止行走臂122在本发明修建河道过程中发生任何的左右、前后摇动，接着每个行走支链12两侧的底部锁紧机构16开始工作，底部锁紧机构16上的行走锁紧液压缸161通过锁紧支板164带动锁紧勾165紧紧嵌入到河道地面中，从而使得底部锁紧机构16可以对行走臂122下端进行强有力锁紧限位，通过底部锁紧机构16的下端限位和行走限位机构14的上端限位从而将行走支链12完全限定锁死，从而提供了强有力的刚性支撑功能，最后四个钻孔支撑支链13开始工作，钻孔支撑支链13上的钻杆132可以在钻孔电机131的驱动力作用下以及刚性并联机构17的刚性升降支撑下快速钻入到河道地面上，同时由于本发明中的刚性并联机构17实则为4-SPS并联机构，4-SPS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，借助并联机构的优点通过四个钻孔支撑支链13上的四个4-SPS并联机构来对本发明提供强有力的钻孔支撑功能，从而也更加增加了对自稳底板11的刚性支撑强度，实现了自稳行走及刚性支撑的功能，使得能够在坑洼且高低不平的河道上自动行走施工；第二步自动修建浆砌石护坡，首先调整护坡砌石高度，两块砌石立板32上的两个砌石升降液压缸33同时工作带动升降台34稳定升降至所需位置，此时升降锁紧液压缸342开始工作，升降锁紧液压缸342通过锁紧头块343带动升降锁紧块344伸入对应锁紧口中，从而将本发明升降锁紧在指定护坡砌石高度，可以防止浆砌石码放过程中本发明发生摆动或者摇动等状况，然后外界现有抓取设备将将浆砌石抓取自动放入到进料箱38中，浆砌石穿过钢架37进入到导引台36上，借助导引台36的圆弧面结构浆砌石自动滑出钢架37前侧的开口结构进入到砌石架311中，由于砌石架311前段的遮挡正好可以落入到两根导引柱313上，接着导引液压缸310开始工作，导引液压缸310带动砌石架311进行伸缩运动，当砌石架311上的浆砌石位于所需码放位置正上方时两个砌石导放机构315开始工作，砌石导放机构315借助导放块3151上端宽下端窄的梯形结构，使得一排导放伸缩液压缸3152通过导放块3153的往下伸缩运动来能够调节两根导引柱313之间的距离，当两根导引柱313之间的距离大于浆砌石的宽度时浆砌石正好能够自动掉落至所需码放位置上，由于浆砌石掉落时位置会发生偏差，此时砌石架311两侧的两个砌石拨正机构316开始工作，借助拨正杆3164向内侧成型的L型结构拨正伸缩液压缸3162将浆砌石码放位置进行矫正，同时砌石导放机构315往上收缩运动回归至原来状态，而两根导引柱313之间的距离由于复位弹簧314的复位弹力作用也自动回归至原来距离，从而便于进行下一个浆砌石的自动码放操作，实现了自动搬运码放浆砌石及矫正位置的功能，实现了河道自动化砌石修建护坡的功能，无需人工操作，河道修建速度快，工作效率高，解决了现有城乡河道修建方式存在的所需劳动人员多、劳动强度大、河道修建速度慢、工作效率低下、没有小型稳定移动行走设备能在坑洼且高低不平的河道上自动行走施工、需要人工逐步修建、需要人工手动搬运浆砌石、人工将浆砌石矫正码放整齐、搬运码放速度慢、浆砌石矫正精度低、护坡修建速度慢等难题,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 (10)

1.一种自动化环保施工设备,包括自稳行走装置(1)，其特征在于：所述自稳行走装置(1)上端面前侧安装有自动砌石装置(3)；所述自稳行走装置(1)包括自稳底板(11)，所述自稳底板(11)的下端外侧对称安装有四个行走支链(12)和四个钻孔支撑支链(13)，行走支链(12)的位置与钻孔支撑支链(13)的位置一一对应，自稳底板(11)的下端内侧对称安装有四个行走限位机构(14)，行走限位机构(14)的位置与行走支链(12)的位置一一对应；

所述行走支链(12)包括安装在自稳底板(11)下端面上的耳座一(121)，耳座一(121)上通过销轴安装有行走臂(122)，行走臂(122)的侧壁与自稳底板(11)之间倾斜安装有行走驱动机构(15)，行走臂(122)上端从上往下均有设置有行走限位孔，行走限位孔的位置与行走限位机构(14)的位置相对应，行走臂(122)的下端安装有基台(123)，基台(123)下端面均匀设置有呈圆锥形结构的行走脚(124)；行走臂(122)的中部侧壁上对称安装有底部锁紧机构(16)，且底部锁紧机构(16)的下端与基台(123)外壁之间通过铰链相连；

所述自动砌石装置(3)包括安装在自稳底板(11)上的砌石支板(31)，砌石支板(31)的前端面上侧对称安装有两块砌石立板(32)，每块砌石立板(32)下端面均安装有砌石升降液压缸(33)，砌石升降液压缸(33)的下端安装有升降台(34)，升降台(34)的上端面安装有四根升降支柱(35)，四根升降支柱(35)上端安装有上侧面为圆弧面的导引台(36)，导引台(36)的正上方安装有前侧设有开口结构的钢架(37)，钢架(37)的上端安装有呈锥形结构的进料箱(38)；导引台(36)的下端面安装有导引立板(39)，导引立板(39)前侧面上安装有导引液压缸(310)，导引液压缸(310)的顶端安装有砌石架(311)，砌石架(311)的左右两侧各设置有一个导引槽，导引槽上安放有两根导引柱(313)，两根导引柱(313)的两端之间均通过复位弹簧(314)相连；砌石架(311)的左右两侧上端各设置有一个砌石导放机构(315)，砌石导放机构(315)的下端位于两根导引柱(313)的两端之间，砌石架(311)的左右两侧下端各设置有一个砌石拨正机构(316)。

2.根据权利要求1所述的一种自动化环保施工设备,其特征在于：所述行走驱动机构(15)包括行走驱动液压缸(151)和设置在自稳底板(11)下端面上的吊耳一(152)，行走驱动液压缸(151)的底部通过销轴安装在吊耳一(152)上，行走驱动液压缸(151)的顶部通过销轴安装在耳座二(153)上，耳座二(153)安装在行走臂(122)的侧面上。

3.根据权利要求1所述的一种自动化环保施工设备,其特征在于：所述底部锁紧机构(16)包括行走锁紧液压缸(161)和设置在行走臂侧面上的吊耳二(162)，行走锁紧液压缸(161)的底部通过销轴安装在吊耳二(162)上，行走锁紧液压缸(161)的顶部通过销轴安装在吊耳三(163)上，吊耳三(163)安装在锁紧支板(164)上，锁紧支板(164)与基台(123)外壁之间通过铰链相连，锁紧支板(164)的内壁上安装有呈勾状结构的锁紧勾(165)。

4.根据权利要求1所述的一种自动化环保施工设备,其特征在于：所述钻孔支撑支链(13)包括安装在自稳底板(11)下端面上的刚性并联机构(17)，刚性并联机构(17)的下端面安装有钻孔电机(131)，钻孔电机(131)的输出轴上通过联轴器安装有头部呈尖状结构的钻杆(132)；

所述刚性并联机构(17)包括安装在自稳底板(11)下端面上的定平台(171)，定平台(171)下端面沿周向方向均匀安装有四个并联支链(172)，四个并联支链(172)的下端均安装在动平台(173)上，动平台(173)下端面安装有钻孔电机(131)。

5.根据权利要求4所述的一种自动化环保施工设备,其特征在于：所述并联支链(172)包括设置在定平台(171)上的上基筒(1721)，上基筒(1721)上通过螺纹安装有上球铰链(1722)，上球铰链(1722)的下端通过螺纹安装有上连接筒(1723)，上连接筒(1723)上通过螺纹与支撑调节液压缸(1724)的底部相连，支撑调节液压缸(1724)的顶部通过螺纹与下连接筒(1725)相连，下连接筒(1725)的下端通过螺纹与下球铰链(1726)相连，下球铰链(1726)的下端通过螺纹安装在下基筒(1727)上，下基筒(1727)设置在动平台(173)上。

6.根据权利要求1所述的一种自动化环保施工设备,其特征在于：所述行走限位机构(14)包括安装在自稳底板(11)下端面上的限位支板(141)，限位支板(141)下端面安装有限位升降液压缸(142)，限位升降液压缸(142)的下端安装有L型调节板(143)，L型调节板(143)侧壁上安装有限位调节液压缸(144)，限位调节液压缸(144)的中部固定在限位挂耳(145)上，限位挂耳(145)焊接在L型调节板(143)的下端面上，限位调节液压缸(144)的顶端安装有Y型限位框(146)，Y型限位框(146)的中部设置有锁紧限位轴(147)，锁紧限位轴(147)位置与行走限位孔位置相对应。

7.根据权利要求1所述的一种自动化环保施工设备,其特征在于：所述角度调节机构(24)包括角度调节液压缸(241)和安装在清理底板(21)上的耳座三(242)，角度调节液压缸(241)的底端通过销轴安装在耳座三(242)上，角度调节液压缸(241)的顶端通过销轴安装在耳座四(243)上，耳座四(243)安装在清理面板(23)的背部上。

8.根据权利要求1所述的一种自动化环保施工设备,其特征在于：所述升降台(34)的前侧面从上往下均匀设置有锁紧口，升降台的下端面安装有锁紧底块(341)，锁紧底块(341)上安装有升降锁紧液压缸(342)，升降锁紧液压缸(342)的顶端安装有锁紧头块(343)，锁紧头块(343)上安装有升降锁紧块(344)，升降锁紧块(344)与锁紧口相配合使用。

9.根据权利要求1所述的一种自动化环保施工设备,其特征在于：所述砌石导放机构(315)包括安装在砌石架(311)侧壁上端的导放板(3151)，导放板(3151)的下端面均匀安装有一排导放伸缩液压缸(3152)，一排导放伸缩液压缸(3152)的下端安装有导放块(3153)，导放块(3153)的下端位于两根导引柱(313)的两端之间；

所述导放块(3151)为上端宽下端窄的梯形结构，且导放块(3151)左右两侧均紧贴在导引柱(311)外壁上。

10.根据权利要求1所述的一种自动化环保施工设备,其特征在于：所述砌石拨正机构(316)包括焊接在砌石架(311)侧壁下端的拨正板(3161)，拨正板(3161)上安装有拨正伸缩液压缸(3162)，拨正伸缩液压缸(3162)的中部固定在拨正挂耳(3163)上，拨正挂耳(3163)焊接在砌石架(311)侧壁上，拨正伸缩液压缸(3162)的顶端安装有呈L型结构的拨正杆(3164)。