CN109570157B - 一种水利工程清淤排污机器人系统及其清淤排污的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水利工程清淤排污机器人系统及其清淤排污的方法，包括清污疏通管、电动推杆、活塞、切碎污物通过开关盘、堵塞污物切割刀、电机和弹性开关部件，清污疏通管为直通型管体，其外管壁通过多个周向分布的横向弹簧支撑杆设置有滚轮，部分伸入直通型排污管道内的所述清污疏通管通过横向弹性支撑杆的支撑与直通型排污管道同轴心设置，活塞设置于清污疏通管内，电动推杆的推动端通过清污疏通管的上管口伸入清污疏通管内部并与活塞推拉连接；切碎污物通过开关盘上贯通开设有若干呈圆周阵列分布的切碎污物通过孔，且切碎污物通过孔通过弹性开关部件实现打开以及关闭。本发明清淤排污较为彻底，效果好，安全性高。
Description
技术领域
本发明属于清污排污技术领域，尤其涉及一种水利工程清淤排污机器人系统及其清淤排污的方法。
背景技术
水利工程的排污管道由于大量污物的堆积很容易造成堵塞，堵塞污物大多为水、淤泥、固体三者的混合物，排污管道堵塞时，需要用到排污工具进行疏通排污，现有的排污工具具有以下不足：
一、由于其结构不合理，在管道疏通排污过程中很容易造成排污管道的刮伤损坏，造成了一定的经济损失，安全性有待进一步提高；
二、清淤排污不够彻底，没有进行堵塞污物的处理，比如切割处理，使得堵塞污物的体积没有明显减小，有的堵塞物在没有挤压状态下体积还有可能胀大，因此，疏通后的堵塞污物在下落过程中还有可能造成二次堵塞，大大延长了管道疏通排污时间，管道疏通排污效果欠佳。
本发明针对直通型排污管道进行设计，设计了一种水利工程清淤排污机器人系统及其清淤排污的方法，用以进行清淤排污。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种水利工程清淤排污机器人系统及其清淤排污的方法，清淤排污较为彻底，效果好，安全性高。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种水利工程清淤排污机器人系统，包括清污疏通管、电动推杆、活塞、切碎污物通过开关盘、堵塞污物切割刀、电机和弹性开关部件；
所述清污疏通管为直通型管体，其外管壁通过多个周向分布的横向弹簧支撑杆设置有滚轮，部分伸入直通型排污管道内的所述清污疏通管通过横向弹性支撑杆的支撑与直通型排污管道同轴心设置，且滚轮的轮面滚压直通型排污管道的内壁设置；
所述活塞设置于清污疏通管内，所述电动推杆的推动端通过清污疏通管的上管口伸入清污疏通管内部并与活塞推拉连接；
所述切碎污物通过开关盘设置在清污疏通管的下管口，所述切碎污物通过开关盘上贯通开设有若干呈圆周阵列分布的切碎污物通过孔，所述弹性开关部件与切碎污物通过孔一一对应设置，且切碎污物通过孔通过弹性开关部件实现打开以及关闭；
所述电机位于清污疏通管内部，所述堵塞污物切割刀位于清污疏通管的下管口的正下方，且堵塞污物切割刀设置在与电机的输出轴连接的转轴上，所述电机驱动转轴并带动堵塞污物切割刀旋转将清污疏通管内的堵塞污物切碎；
所述电动推杆启动拉动活塞上移驱使弹性开关部件将切碎污物通过孔打开，并将切碎污物通过切碎污物通过孔吸入清污疏通管内；
所述清污疏通管连通其内部设置有靠近切碎污物通过开关盘的切碎污物排污管，所述电动推杆启动推动活塞下移驱使弹性开关部件将切碎污物通过孔关闭，并将清污疏通管内的切碎污物通过切碎污物排污管排出至直通型排污管道内。
进一步地，所述弹性开关部件包括固定平架、弹簧和挡板，所述固定平架固定在切碎污物通过孔的进污端，所述弹簧位于切碎污物通过孔内部，所述固定平架与挡板通过弹簧弹性连接，且挡板通过弹簧的弹性拉扯活动设置在切碎污物通过孔的出污端。
进一步地，所述挡板与切碎污物通过开关盘抵靠的板面固定铺设有橡胶垫圈。
进一步地，所述切碎污物排污管上安装有电动阀门。
进一步地，所述电机配套设置有保护箱体，所述保护箱体为具有开口的的箱体结构，所述保护箱体罩设电机设置，且保护箱体的开口端沿与污物通过开关盘位于清污疏通管内的盘面密封贴合设置。
进一步地，所述活塞的底部开设有与保护箱体的外形轮廓相匹配的保护箱体凹槽，形成盖体状的活塞，所述电动推杆启动推动活塞下移至抵靠污物通过开关盘，使所述活塞盖设保护箱体设置。
进一步地，所述清污疏通管的上管口设置有环形手握盘，所述环形手握盘上通过螺栓杆支撑设置有固定板，所述电动推杆的底部与固定板的下板面固定；所述螺栓杆上设置有与环形手握盘的上表面贴合的限位弧形片，且螺栓杆通过螺母进行固定。
进一步地，还包括照明灯、摄像探头以及显示屏，所述照明灯和摄像探头分别设置在清污疏通管的外管壁，所述照明灯用于提供清污疏通管的内部照明，所述摄像探头用于将清污疏通管的内部场景实时录入，所述显示屏用于显示摄像探头的录入内容以便观察。
一种水利工程清淤排污机器人系统的清淤排污的方法，具体步骤如下：
步骤一：双手握柱环形手握盘，将清污疏通管放入直通型排污管道中，随后打开照明灯和摄像探头，然后慢慢将清污疏通管向直通型排污管道深处推进，通过观察显示屏，寻找并确定堵塞污物所在位置；
步骤二：确定堵塞污物所在位置后，开启电机驱动转轴并带动堵塞污物切割刀旋转将清污疏通管内的堵塞污物逐渐切碎，逐渐切碎过程中，通过显示屏观察堵塞污物被切碎情况，间歇性启动电动推杆拉动活塞上移，使清污疏通管内产生负压，切碎污物将挡板顶起，使切碎污物通过孔打开，将已经切碎的污物通过切碎污物通过孔吸入清污疏通管内；
步骤三：当堵塞污物全部被切碎并吸入清污疏通管内时，此时直通型排污管道被疏通；打开电动阀门，启动电动推杆推动活塞下移，将清污疏通管内的切碎污物通过切碎污物排污管排出至直通型排污管道内。
有益效果：本发明的一种水利工程清淤排污机器人系统及其清淤排污的方法，有益效果如下：
1)通过横向弹性支撑杆的支撑使得清污疏通管与同轴心设置，一方面：能够有效避免清污疏通作业过程中，清污疏通管与直通型排污管道摩擦接触造成损坏，使得清污疏通管的推进能够有序进行；另一方面：能够避免堵塞污物切碎过程中，堵塞污物切割刀对直通型排污管道造成刮伤损坏，使得堵塞污物的切碎不会受到任何影响；两方面都保证不会对直通型排污管道造成任何损坏，避免不必要的经济损失，且较为安全；
2)电机驱动转轴并带动堵塞污物切割刀旋转将清污疏通管内的堵塞污物切碎，将堵塞污物进行切碎处理，能够实现堵塞污物极为彻底的处理方式，使得堵塞污物的体积大大减小，更加便于堵塞污物的清理作业；
3)能够及时把已经切碎的污物吸入清污疏通管内，实现切碎污物的及时性收集，为后续堵塞污物的切碎留有足够的空间，避免切碎污物对剩余堵塞污物的切碎作业造成影响，更有利于观察剩余堵塞污物的状况，以便于进行剩余堵塞污物的切碎作业。
4)现有排污工具没有进行堵塞污物的切碎处理，使得堵塞污物的体积没有明显减小，有的堵塞污物在没有挤压状态下体积还有可能胀大，因此，疏通后的堵塞污物在下落过程中还有可能造成二次堵塞，大大延长了管道疏通排污时间，管道疏通排污不够彻底，而本发明实现了对堵塞污物的切割，形成切碎污物，并且将切碎污物收集起来，当堵塞污物全部被切碎并吸入清污疏通管内后，再把切碎污物排入直通型排污管道内，管道疏通排污非常彻底，有效避免了现有排污工具带来的不足。
附图说明
附图1为本发明的整体结构示意图；
附图2为附图1的半剖视图；
附图3为附图2中A的局部放大结构示意图；
附图4为切碎污物通过开关盘、堵塞污物切割刀、电机、弹性开关部件以及保护箱体装配状态的结构示意图；
附图5为附图4的结构分解示意图；
附图6为利用本发明的装置进行堵塞污物切碎以及将切碎污物通过切碎污物通过孔吸入清污疏通管状态下的结构示意图；
附图7为利用本发明的装置将清污疏通管内的切碎污物通过切碎污物排污管排出至直通型排污管道内的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至附图7所示，一种水利工程清淤排污机器人系统，包括清污疏通管1、电动推杆4、活塞5、切碎污物通过开关盘6、堵塞污物切割刀7、电机8和弹性开关部件9；
所述清污疏通管1为直通型管体，其外管壁通过多个周向分布的横向弹簧支撑杆2设置有滚轮3，部分伸入直通型排污管道50内的所述清污疏通管1通过横向弹性支撑杆2的支撑与直通型排污管道50同轴心设置，且滚轮3的轮面滚压直通型排污管道50的内壁设置，一方面：能够有效避免清污疏通作业过程中，清污疏通管1与直通型排污管道50摩擦接触造成损坏，使得清污疏通管1的推进能够有序进行；另一方面：能够避免堵塞污物切碎过程中，堵塞污物切割刀7对直通型排污管道50造成刮伤损坏，使得堵塞污物的切碎不会受到任何影响。两方面都保证不会对直通型排污管道50造成任何损坏，避免不必要的经济损失，且较为安全。
所述活塞5设置于清污疏通管1内，所述电动推杆4的推动端通过清污疏通管1的上管口伸入清污疏通管1内部并与活塞5推拉连接；
所述切碎污物通过开关盘6设置在清污疏通管1的下管口，所述切碎污物通过开关盘6上贯通开设有若干呈圆周阵列分布的切碎污物通过孔61，所述弹性开关部件9与切碎污物通过孔61一一对应设置，且切碎污物通过孔61通过弹性开关部件9实现打开以及关闭；
所述电机8位于清污疏通管1内部，所述堵塞污物切割刀7位于清污疏通管1的下管口的正下方，且堵塞污物切割刀7设置在与电机8的输出轴连接的转轴30上，所述电机8驱动转轴30并带动堵塞污物切割刀7旋转将清污疏通管1内的堵塞污物切碎，将堵塞污物进行切碎处理，能够实现堵塞污物极为彻底的处理方式，使得堵塞污物的体积大大减小，更加便于堵塞污物的清理作业。
所述电动推杆4启动拉动活塞5上移驱使弹性开关部件9将切碎污物通过孔61打开，并将切碎污物通过切碎污物通过孔61吸入清污疏通管1内，能够及时把已经切碎的污物吸入清污疏通管1内，实现切碎污物的及时性收集，为后续堵塞污物的切碎留有足够的空间，避免切碎污物对剩余堵塞污物的切碎作业造成影响，更有利于观察剩余堵塞污物的状况，以便于进行剩余堵塞污物的切碎作业。
所述清污疏通管1连通其内部设置有靠近切碎污物通过开关盘6的切碎污物排污管17，所述电动推杆4启动推动活塞5下移驱使弹性开关部件9将切碎污物通过孔61关闭，并将清污疏通管1内的切碎污物通过切碎污物排污管17排出至直通型排污管道50内，现有排污工具没有进行堵塞污物的切碎处理，使得堵塞污物的体积没有明显减小，有的堵塞污物在没有挤压状态下体积还有可能胀大，因此，疏通后的堵塞污物在下落过程中还有可能造成二次堵塞，大大延长了管道疏通排污时间，管道疏通排污不够彻底，而本发明实现了对堵塞污物的切割，形成切碎污物，并且将切碎污物收集起来，当堵塞污物全部被切碎并吸入清污疏通管1内后，再把切碎污物排入直通型排污管道50内，管道疏通非常彻底，有效避免了现有排污工具带来的不足。
所述弹性开关部件9包括固定平架91、弹簧92和挡板93，所述固定平架91固定在切碎污物通过孔61的进污端，所述弹簧92位于切碎污物通过孔61内部，所述固定平架91与挡板93通过弹簧92弹性连接，且挡板93通过弹簧92的弹性拉扯活动设置在切碎污物通过孔61的出污端，设置弹性开关部件9的目的是能够实现切碎污物通过孔61的打开以及关闭，如下：
吸污时：启动电动推杆4拉动活塞5上移，使清污疏通管1内产生负压，切碎污物将挡板93顶起，使切碎污物通过孔61打开，将已经切碎的污物通过切碎污物通过孔61吸入清污疏通管1内；
停止吸污时：挡板93在弹簧的弹性拉动下，堵住切碎污物通过孔61，实现切碎污物通过孔61的关闭，防止已经吸入清污疏通管1内切碎污物所含有的水从切碎污物通过孔61漏入清污疏通管1内，对剩余堵塞污物的切碎作业造成影响；
排污时：挡板93堵住切碎污物通过孔61，实现切碎污物通过孔61的关闭，打开电动阀门18，启动电动推杆4推动活塞5下移，将清污疏通管1内的切碎污物通过切碎污物排污管17排出至直通型排污管道50内。
所述挡板93与切碎污物通过开关盘6抵靠的板面固定铺设有橡胶垫圈32，提高密封性，避免浸水。
所述切碎污物排污管17上安装有电动阀门18。
所述电机8配套设置有保护箱体31，所述保护箱体31为具有开口的的箱体结构，所述保护箱体31罩设电机8设置，且保护箱体31的开口端沿与污物通过开关盘6位于清污疏通管1内的盘面密封贴合设置，避免水进入电机8内对电机造成损坏。
所述活塞5的底部开设有与保护箱体31的外形轮廓相匹配的保护箱体凹槽51，形成盖体状的活塞5，所述电动推杆4启动推动活塞5下移至抵靠污物通过开关盘6，使所述活塞5盖设保护箱体31设置，呈盖体状的活塞5在切碎污物排出时，能够较为彻底的将清污疏通管1内的切碎污物排出，避免切碎污物残留。
所述清污疏通管1的上管口设置有环形手握盘12，所述环形手握盘12上通过螺栓杆14支撑设置有固定板13，所述电动推杆4的底部与固定板13的下板面固定；所述螺栓杆14上设置有与环形手握盘12的上表面贴合的限位弧形片15，且螺栓杆14通过螺母16进行固定。
还包括照明灯10、摄像探头11以及显示屏，所述照明灯10和摄像探头11分别设置在清污疏通管1的外管壁，所述照明灯10用于提供清污疏通管1的内部照明，所述摄像探头11用于将清污疏通管1的内部场景实时录入，所述显示屏用于显示摄像探头11的录入内容以便观察。
一种水利工程清淤排污机器人系统的清淤排污的方法，具体步骤如下：
步骤一：双手握柱环形手握盘12，将清污疏通管1放入直通型排污管道50中，随后打开照明灯10和摄像探头11，然后慢慢将清污疏通管1向直通型排污管道50深处推进，通过观察显示屏，寻找并确定堵塞污物所在位置；
步骤二：确定堵塞污物所在位置后，开启电机8驱动转轴30并带动堵塞污物切割刀7旋转将清污疏通管1内的堵塞污物逐渐切碎，逐渐切碎过程中，通过显示屏观察堵塞污物被切碎情况，间歇性启动电动推杆4拉动活塞5上移，使清污疏通管1内产生负压，切碎污物将挡板93顶起，使切碎污物通过孔61打开，将已经切碎的污物通过切碎污物通过孔61吸入清污疏通管1内；
步骤三：当堵塞污物全部被切碎并吸入清污疏通管1内时，此时直通型排污管道50被疏通；打开电动阀门18，启动电动推杆4推动活塞5下移，将清污疏通管1内的切碎污物通过切碎污物排污管17排出至直通型排污管道50内。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种水利工程清淤排污机器人系统，其特征在于：包括清污疏通管(1)、电动推杆(4)、活塞(5)、切碎污物通过开关盘(6)、堵塞污物切割刀(7)、电机(8)和弹性开关部件(9)；
所述清污疏通管(1)为直通型管体，其外管壁通过多个周向分布的横向弹簧支撑杆(2)设置有滚轮(3)，部分伸入直通型排污管道(50)内的所述清污疏通管(1)通过横向弹簧支撑杆(2)的支撑与直通型排污管道(50)同轴心设置，且滚轮(3)的轮面滚压直通型排污管道(50)的内壁设置；
所述活塞(5)设置于清污疏通管(1)内，所述电动推杆(4)的推动端通过清污疏通管(1)的上管口伸入清污疏通管(1)内部并与活塞(5)推拉连接；
所述切碎污物通过开关盘(6)设置在清污疏通管(1)的下管口，所述切碎污物通过开关盘(6)上贯通开设有若干呈圆周阵列分布的切碎污物通过孔(61)，所述弹性开关部件(9)与切碎污物通过孔(61)一一对应设置，且切碎污物通过孔(61)通过弹性开关部件(9)实现打开以及关闭；
所述电机(8)位于清污疏通管(1)内部，所述堵塞污物切割刀(7)位于清污疏通管(1)的下管口的正下方，且堵塞污物切割刀(7)设置在与电机(8)的输出轴连接的转轴(30)上，所述电机(8)驱动转轴(30)并带动堵塞污物切割刀(7)旋转将清污疏通管(1)内的堵塞污物切碎；
所述电动推杆(4)启动拉动活塞(5)上移驱使弹性开关部件(9)将切碎污物通过孔(61)打开，并将切碎污物通过切碎污物通过孔(61)吸入清污疏通管(1)内；
所述清污疏通管(1)连通其内部设置有靠近切碎污物通过开关盘(6)的切碎污物排污管(17)，所述电动推杆(4)启动推动活塞(5)下移驱使弹性开关部件(9)将切碎污物通过孔(61)关闭，并将清污疏通管(1)内的切碎污物通过切碎污物排污管(17)排出至直通型排污管道(50)内；
所述弹性开关部件(9)包括固定平架(91)、弹簧(92)和挡板(93)，所述固定平架(91)固定在切碎污物通过孔(61)的进污端，所述弹簧(92)位于切碎污物通过孔(61)内部，所述固定平架(91)与挡板(93)通过弹簧(92)弹性连接，且挡板(93)通过弹簧(92)的弹性拉扯活动设置在切碎污物通过孔(61)的出污端。
2.根据权利要求1所述的一种水利工程清淤排污机器人系统，其特征在于：所述挡板(93)与切碎污物通过开关盘(6)抵靠的板面固定铺设有橡胶垫圈(32)。
3.根据权利要求1所述的一种水利工程清淤排污机器人系统，其特征在于：所述切碎污物排污管(17)上安装有电动阀门(18)。
4.根据权利要求3所述的一种水利工程清淤排污机器人系统，其特征在于：所述电机(8)配套设置有保护箱体(31)，所述保护箱体(31)为具有开口的的箱体结构，所述保护箱体(31)罩设电机(8)设置，且保护箱体(31)的开口端沿与污物通过开关盘(6)位于清污疏通管(1)内的盘面密封贴合设置。
5.根据权利要求4所述的一种水利工程清淤排污机器人系统，其特征在于：所述活塞(5)的底部开设有与保护箱体(31)的外形轮廓相匹配的保护箱体凹槽(51)，形成盖体状的活塞(5)，所述电动推杆(4)启动推动活塞(5)下移至抵靠污物通过开关盘(6)，使所述活塞(5)盖设保护箱体(31)设置。
6.根据权利要求5所述的一种水利工程清淤排污机器人系统，其特征在于：所述清污疏通管(1)的上管口设置有环形手握盘(12)，所述环形手握盘(12)上通过螺栓杆(14)支撑设置有固定板(13)，所述电动推杆(4)的底部与固定板(13)的下板面固定；所述螺栓杆(14)上设置有与环形手握盘(12)的上表面贴合的限位弧形片(15)，且螺栓杆(14)通过螺母(16)进行固定。
7.根据权利要求6所述的一种水利工程清淤排污机器人系统，其特征在于：还包括照明灯(10)、摄像探头(11)以及显示屏，所述照明灯(10)和摄像探头(11)分别设置在清污疏通管(1)的外管壁，所述照明灯(10)用于提供清污疏通管(1)的内部照明，所述摄像探头(11)用于将清污疏通管(1)的内部场景实时录入，所述显示屏用于显示摄像探头(11)的录入内容以便观察。
8.根据权利要求7所述的一种水利工程清淤排污机器人系统的清淤排污的方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一：双手握柱环形手握盘(12)，将清污疏通管(1)放入直通型排污管道(50)中，随后打开照明灯(10)和摄像探头(11)，然后慢慢将清污疏通管(1)向直通型排污管道(50)深处推进，通过观察显示屏，寻找并确定堵塞污物所在位置；
步骤二：确定堵塞污物所在位置后，开启电机(8)驱动转轴(30)并带动堵塞污物切割刀(7)旋转将清污疏通管(1)内的堵塞污物逐渐切碎，逐渐切碎过程中，通过显示屏观察堵塞污物被切碎情况，间歇性启动电动推杆(4)拉动活塞(5)上移，使清污疏通管(1)内产生负压，切碎污物将挡板(93)顶起，使切碎污物通过孔(61)打开，将已经切碎的污物通过切碎污物通过孔(61)吸入清污疏通管(1)内；
步骤三：当堵塞污物全部被切碎并吸入清污疏通管(1)内时，此时直通型排污管道(50)被疏通；打开电动阀门(18)，启动电动推杆(4)推动活塞(5)下移，将清污疏通管(1)内的切碎污物通过切碎污物排污管(17)排出至直通型排污管道(50)内。
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