CN110080380B - 管内淤堵清淤设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管内淤堵清淤设备，包括机体，机体两端安装有驱动装置，驱动装置包括至少三组可伸缩的支腿，支腿绕机体的轴线等角度圆周排布，支腿远离机体的一端安装有驱动轮；所述机体的一端设置有清淤装置，所述清淤装置包括设置在机体端部的破碎装置和喷头，所述机体设置有供水管，所述供水管与所述喷头连通；所述机体设置有回收装置，所述回收装置包括设置在所述机体外周侧面的可伸缩的回收管。通过上述设置，实现对管内淤堵的垃圾进行非开挖的清淤疏导，并且将疏通后产生垃圾移出管外，同时对一定直径范围的管道均有适用性。

Description

管内淤堵清淤设备及工艺

技术领域

本发明涉及市政排水管道清堵的技术领域，尤其是涉及一种管内淤堵清淤设备及工艺。

背景技术

目前城市排水、排污管道是支撑社会发展及保证人民生活的重要的基础设施之一，管道维护养护是保证其正常机理及功能的必要手段。管道的修复工作主要通过开挖修复和非开挖修复两种修复方式进行管道修复。其中，开挖修复即直接将管道挖开，然后对待修复管道进行修复，管道的开挖修复存在的环境问题以及经济影响比较大，且容易造成其余管道的破坏等安全事故，并且容易占用路面交通。而非开挖修复对于基础设施低影响、低维护的修复方式逐渐备受重视。

城市每天排水管道都排放大量的垃圾，经常使排水管道不畅，易淤积、堵塞，城区经常遭受洪涝灾害，损失十分严重。排水管道的清淤疏通问题已成为政府部门当前的棘手问题。目前，我国城市排水管道的清淤疏通工作还普遍处于人工作业的落后状态，劳动强度大，效率低；并且一些口径较小的排水管道发生堵塞时，不易通过人工进行清淤，常常需要通过开挖修复的方式来进行清淤，十分繁琐。因此，存在改进空间。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种管内淤堵清淤设备及工艺，具有对管道内的淤堵部分采用非开挖的方式进行清淤疏导，并且具有适应一定直径范围内的管道的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种管内淤堵清淤设备，包括机体，所述机体两端安装有驱动装置，所述驱动装置包括至少三组可伸缩的支腿，所述支腿绕所述机体的轴线等角度圆周排布，所述支腿远离机体的一端安装有驱动轮；所述机体的一端设置有清淤装置，所述清淤装置包括设置在机体端部的破碎装置和喷头，所述机体设置有供水管，所述供水管与所述喷头连通；所述机体设置有回收装置，所述回收装置包括设置在所述机体外周侧面的可伸缩的回收管。

通过上述设置，机体包括长条状的机身，机身内安装有多种电器元件，用于无线控制多个电机的单独启闭和电机的转速等，以及可以携带便携式电池进行临时供电等。机体的两端安装有驱动装置，驱动装置包括至少三组互成相同圆周夹角的支腿，即支腿之间圆周夹角为120°，支腿长度可伸缩设置，支腿的轴线与机体的轴线垂直，支腿靠近机体的一端与机体固定，支腿远离机体的一端安装有自带电机进行驱动的驱动轮。通过设置支腿的长度可调节，根据三角形外接圆定理可知，将该清淤设备通过管道的开口放入管道中后，可以通过调节支腿的长度，将三个支腿伸长至三个驱动轮均与管道的内壁进行抵接，从而驱动该清淤设备在管道内移动；将三个支腿之间的圆周夹角设置为120°，可以使三个支腿在相同的伸长量的时候，机体的中轴线与管道的中轴线重合，从而使三个支腿的受力更加均匀。清淤装置包括设置在机体一端的破碎装置和喷头，破碎装置可以为圆盘锯、切割机、冲击钻等设备，机体设置有与外接水泵连通的供水管，供水管与喷头连通，从而在破碎装置对管内淤堵的垃圾、淤泥等进行破碎清淤的时候，可以配合喷头对垃圾、淤泥等进行冲刷，使垃圾、淤泥逐渐脱离，实现对淤堵部分进行清淤。机体还设置有回收装置，回收装置包括安装在机体外周侧面的可伸缩的回收管，回收管可以采用具有一定强度的波纹管，通过波纹管的伸缩使回收管可以与污水管的内侧壁抵接，回收管的另一端与外接的污水泵连通，从而通过回收管对清洗下来的垃圾、淤泥进行抽吸回收，减少管内残留的垃圾继续淤堵的可能，从而实现对管内淤堵的垃圾进行非开挖的清淤疏导，并且将疏通后产生垃圾移出管外，同时对一定直径范围的管道均有适用性。

本发明进一步设置，所述支腿包括与所述机体固定的导向杆、与所述机体转动连接的丝杠，所述丝杠与所述导向杆平行，所述丝杠与所述导向杆共同套接有承力座，所述承力座与所述丝杠螺纹连接，所述支腿还包括驱动所述丝杠转动的第一电机。

通过上述设置，支腿包括与机体固定的导向杆以及与机体转动连接的丝杠，丝杠通过第一电机进行驱动，丝杠与导向杆平行且均与机体的轴线垂直，丝杠与导向杆共同套接有承力座，承力座与丝杠螺纹连接，从而当丝杠在第一电机驱动下正向或反向自转时，丝杠驱动承力座伸出或收回，承力座用于安装驱动轮，进而实现对支腿的长度进行调节，使驱动轮与机体之间的距离在一定范围内进行改变，进而实现适应不同管道内径的管道。

本发明进一步设置，所述承力座远离所述机体的一端转动连接有用于安装所述驱动轮的承力杆，所述驱动轮的轴线与所述承力杆的轴线垂直；所述承力杆位于所述承力座内的一端同轴转动有第一锥齿轮，所述承力座内转动连接有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述承力座安装有驱动所述第二锥齿轮转动的第二电机。

通过上述设置，在承力座远离机体的一端转动连接有承力杆，承力杆用于安装驱动轮，使驱动轮的轴线与承力杆的轴线垂直，承力杆与承力座之间可以通过圆锥滚子轴承等可以承受较大轴向载荷的轴承进行安装。承力座内设置有空腔，承力杆插入空腔内的一端同轴转动有第一锥齿轮，空腔内还转动连接有由第二电机驱动的第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合传动。从而通过第二电机驱动第二锥齿轮转动进而驱动第一锥齿轮转动，使承力杆绕其自身轴线转动，实现对驱动轮的转向，可以实现将驱动轮的轴线与管道的轴线平行或垂直。从而在该清淤设备需要在管道内行进的时候，将驱动轮转动至其轴线均与管道轴线垂直的状态；在需要调整破碎装置所正对的位置时，可以将驱动轮转动至其轴线均与管道轴线平行的状态，配合三组支腿之间互成120°夹角，此时机体的轴线与管道的轴线重合，该清淤设备可以绕管道的轴线进行自转，从而实现调整破碎装置所正对的位置，更准确地对管道内淤堵的垃圾和淤泥进行破碎。从而使该清淤设备有更强的适应能力，对管道内的淤堵部位进行破碎，并通过回收管对破碎的垃圾进行清理。

本发明进一步设置，所述承力杆远离机体的一端固定有安装座，所述驱动轮与所述安装座转动连接，所述安装座上安装有驱动驱动轮转动的第三电机。

通过上述设置，在承力杆远离机体的一端固定有安装座，安装座用于安装驱动轮和第三电机，第三电机用于驱动驱动轮转动，实现对该清淤设备的移动，并使第三电机能单独驱动对应的驱动轮，在复杂的管内环境中可能会有淤泥等杂物，独立驱动可以使该清淤设备运动更加灵活，不容易被阻碍。

本发明进一步设置，所述破碎装置为圆盘锯，所述机体端部固定有与水平面倾斜一定角度的机架，所述圆盘锯安装在所述机架远离机体的一端，所述机架上安装有驱动圆盘锯工作的第四电机。

通过上述设置，在机体端部固定有用于安装圆盘锯和第四电机的机架，第四电机用于驱动圆盘锯工作，机架与水平面倾斜一定的角度，从而在机体绕自身轴线自转时，圆盘锯的切割端的运动轨迹为圆形，便于更好地将管道内堵塞的淤泥或垃圾进行破碎，实现清淤清堵。

本发明进一步设置，所述喷头与水平面倾斜一定角度，所述喷头与所述机架倾斜方向相反。

通过上述设置，将喷头的出水口设置为与水平面倾斜一定的角度，并且喷头与机架的倾斜方向相反，从而在机体绕其自身轴线自转时，喷头的水流的运动轨迹也为圆形，便于更好地将淤泥和垃圾冲刷脱落。

本发明进一步设置，所述机体安装有若干云台摄像头，所述云台摄像头绕所述机体的轴线圆周设置，所述云台摄像头设置在任意两组正对的支腿之间。

通过上述设置，在机体上安装有若干云台摄像头，云台摄像头绕机体外周圆周设置，并且设置在任一两组正对的支腿中间，不被修复头的圆弧面遮挡。利用云台摄像头的两个转动自由度的特性，可以在一定球面范围内进行运动和拍摄，通过设置现有的常规远程信息传输和控制，使用在管道外即可对云台摄像头进行控制和影像传输，可以实现使用者在管道外即可对管道内的情况和凹陷部位进行观察，进而实现非开挖的检测或修复操作。并且多组云台摄像头之间的配合，便于使用者从多个角度对管内进行观察，提高观察的清晰程度。

一种管内淤堵清淤工艺，包括以下步骤：

S1探测管道淤堵部位；

S2下放管内淤堵清淤设备，具体如下：

在管道淤堵部位相邻的检查井、下水井将管内淤堵清淤设备吊装下放至管道内，并且将供水管和回收管分别与外接的水泵连通；

S3管内淤堵清淤设备清淤工作；

S4撤出管内淤堵清淤设备。

通过上述设置，先探测管道淤堵的部位确定大概的淤堵部位，节省管内淤堵清淤设备的移动距离，缩短供水管和回收管的长度，探测淤堵部位可以通过下探多个检查井、下水井确认就近的淤堵点实现。管内淤堵清淤设备从检查井、下水井下放，通过设置该管内淤堵清淤设备的整体尺寸满足检查井、下水井的口径要求，从而可以避免对管道进行开挖和破坏，减少了施工周期和施工难度。在管内淤堵清淤设备完成对管内淤堵的垃圾、淤泥的破碎后，将管内淤堵清淤设备撤出即可完成整个清淤工作。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过在机体两端设置驱动装置，驱动装置包括至少三组互成相同圆周夹角的可伸缩的支腿，使支腿可以伸出相同长度并与管道的内侧壁抵接，使机体的轴线与管道的轴线重合，从而使该清淤装置可以契合一定管径范围的管道并在管道内移动，并且多组支腿与管道内侧壁抵接可以使该清淤设备在顶撑或运动的过程中更加稳定；

2. 通过在支腿设置有与承力座转动连接的承力杆，承力杆位于承力座内的一端同轴转动有第一锥齿轮，在承力座内转动连接有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，并且通过第二电机驱动第二锥齿轮转动，从而可以对驱动轮的轴线方向进行改变，进而可以改变驱动轮的轴线方向至与管道轴线方向平行，使该清淤装置可以绕管道的轴线自转，调整圆盘锯所对应的管道位置，能够更准确地对管道淤堵处进行破碎清淤；

3. 通过设置破碎装置和喷头，通过破碎装置对管内淤堵的垃圾、淤泥进行破碎，配合喷头冲刷淤堵的垃圾、淤泥，使管道内堵塞的部分逐渐剥落，并通过回收管进行收集，实现对管内淤堵进行清淤。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例的另一角度的结构示意图；

图3为本实施例中的支腿的局部结构剖视图。

附图标记：1、机体；2、支腿；21、承力座；22、驱动轮；221、承力杆；222、第一锥齿轮；223、安装座；224、第三电机；23、导向杆；24、丝杠；25、第一电机；26、第二锥齿轮；27、第二电机；31、破碎装置；32、喷头；33、供水管；34、回收管；35、第四电机；36、机架；4、云台摄像头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1至图2所示，本发明公开的一种管内淤堵清淤设备，包括长条状的机体1，机体1两端均固定安装有驱动装置，驱动装置可驱动机体1沿管道的长度方向移动或绕管道的轴线自转；机体1其中一端面上安装有至少一个破碎装置31和至少一个喷头32，破碎装置31为圆盘锯，破碎装置31通过机架36与机体1的端部固定，机架36为与水平面倾斜一定角度的支杆，机架36上安装有驱动圆盘锯工作的第四电机35。喷头32的出水口方向也与水平面倾斜一定角度，并且喷头32与机架36的倾斜方向相反。

机体1安装有供水管33，供水管33一端与喷头32连通，另一端与外接的水泵连通，通过水泵对喷头32进行供水。机架36还安装有回收装置，回收装置包括安装在机体1外周面的可伸缩的回收管34，回收管34采用具有一定强度和韧性的波纹管，回收管34一端与待清淤管道的内侧面抵接，回收管34另一端与外接的污水泵连通，通过污水泵对回收管34与管道内侧面抵接的一端形成负压。

其中机体1的周面为非圆弧面，周面通过设置多条沿机体1长度方向延伸的棱边形成多个安装面，用于供顶撑装置3或各种电器元件进行安装。

如图2至图3所示，驱动装置包括至少三组互成相同圆周夹角的支腿2，支腿2绕机体1的轴线圆周排布，支腿2的长度轴线与机体1的轴线之间形成大于0°小于180°的夹角，具体选用支腿2轴线与机体1轴线垂直的形式，三组支腿2之间互成120°圆周夹角。

支腿2为可伸缩设置，支腿2包括与机体1固定的导向杆23和与机体1转动连接的丝杠24，丝杠24通过第一电机25驱动自转，导向杆23与丝杠24平行且与支腿2长度方向平行，导向杆23与丝杠24共同套接有承力座21，承力座21与丝杠24螺纹连接。从而在丝杠24转动的过程中，导向杆23对承力座21进行转动限位，使承力座21沿导向杆23的长度方向进行移动，跟随第一电机25的正反转进行前后移动，进而实现支腿2的长度在一定范围内可调节。

承力座21远离机体1的一端转动连接有承力杆221，承力座21内设置有空腔，承力杆221伸入空腔内的一端同轴转动有第一锥齿轮222，承力杆221与承力座21之间通过圆锥棍子轴承等实现相对转动并承载沿承力杆221轴向的载荷。承力座21还转动连接有设置在空腔内与第一锥齿轮222啮合的第二锥齿轮26，承力座21安装有驱动第二锥齿轮26转动的第二电机27，从而通过第二电机27的正反转驱动承力杆221正反转。

承力杆221远离承力座21的一端固定有安装座223，安装座223安装有驱动轮22，驱动轮22与安装座223转动连接，驱动轮22的转轴与承力杆221的轴线垂直，安装座223上安装有驱动驱动轮22转动的第三电机224，通过第三电机224的正反转驱动驱动轮22正反转。

驱动轮22与待清淤管道的内侧壁抵接，通过设置至少三组支腿2，且支腿2的长度可在一定范围内独立调节，支腿2之间互成相同的圆周角，从而根据等边三角形的外接圆定理可知，当三条支腿2的长度相等且与管道内壁抵接的时候，机体1的轴线与管道的轴线重合。从而当该清淤设备需要沿管道长度方向进行移动时，通过第二电机27调节驱动轮22的转轴与管道的轴线垂直，驱动轮22的启动时即可驱动该清淤装置前后移动；当移动到管道淤堵的位置，需要调节破碎装置31所正对的方向时，通过第二电机27调节驱动轮22的转轴与管道的轴线平行，即各驱动轮22的平面与管道截面平行，此时驱动轮22启动可以驱动该清淤设备绕管道的轴线进行自转，实现对破碎装置31正对位置的调节。

一种管内淤堵清淤工艺，包括以下步骤：

S1探测管道淤堵部位；

S2下放管内淤堵清淤设备，具体如下：

在管道淤堵部位相邻的检查井、下水井将管内淤堵清淤设备吊装下放至管道内，并且将供水管33和回收管34分别与外接的水泵连通；

S3管内淤堵清淤设备清淤工作；

S4撤出管内淤堵清淤设备。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.一种管内淤堵清淤设备，其特征是：包括机体(1)，所述机体(1)两端安装有驱动装置，所述驱动装置包括至少三组可伸缩的支腿(2)，所述支腿(2)绕所述机体(1)的轴线等角度圆周排布，所述支腿(2)远离机体(1)的一端安装有驱动轮(22)；所述机体(1)的一端设置有清淤装置，所述清淤装置包括设置在机体(1)端部的破碎装置(31)和喷头(32)，所述机体(1)设置有供水管(33)，所述供水管(33)与所述喷头(32)连通；所述机体(1)设置有回收装置，所述回收装置包括设置在所述机体(1)外周侧面的可伸缩的回收管(34)；

所述支腿(2)包括与所述机体(1)固定的导向杆(23)、与所述机体(1)转动连接的丝杠(24)，所述丝杠(24)与所述导向杆(23)平行，所述丝杠(24)与所述导向杆(23)共同套接有承力座(21)，所述承力座(21)与所述丝杠(24)螺纹连接，所述支腿(2)还包括驱动所述丝杠(24)转动的第一电机(25)；

所述承力座(21)远离所述机体(1)的一端转动连接有用于安装所述驱动轮(22)的承力杆(221)，所述驱动轮(22)的轴线与所述承力杆(221)的轴线垂直；所述承力杆(221)位于所述承力座(21)内的一端同轴转动有第一锥齿轮(222)，所述承力座(21)内转动连接有与第一锥齿轮(222)啮合的第二锥齿轮(26)，所述承力座(21)安装有驱动所述第二锥齿轮(26)转动的第二电机(27)；

所述破碎装置(31)为圆盘锯，所述机体(1)端部固定有与水平面倾斜一定角度的机架(36)，所述圆盘锯安装在所述机架(36)远离机体(1)的一端，所述机架(36)上安装有驱动圆盘锯工作的第四电机(35)；

所述喷头(32)与水平面倾斜一定角度，所述喷头(32)与所述机架(36)倾斜方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种管内淤堵清淤设备，其特征是：所述承力杆(221)远离机体(1)的一端固定有安装座(223)，所述驱动轮(22)与所述安装座(223)转动连接，所述安装座(223)上安装有驱动驱动轮(22)转动的第三电机(224)。

3.根据权利要求1所述的一种管内淤堵清淤设备，其特征是：所述机体(1)安装有若干云台摄像头(4)，所述云台摄像头(4)绕所述机体(1)的轴线圆周设置，所述云台摄像头(4)设置在任意两组正对的支腿(2)之间。

4.一种如权利要求1至3任意一项所述设备的管内淤堵清淤工艺，其特征是：包括以下步骤：

S1探测管道淤堵部位；

S2下放管内淤堵清淤设备，具体如下：

在管道淤堵部位相邻的检查井、下水井将管内淤堵清淤设备吊装下放至管道内，并且将供水管(33)和回收管(34)分别与外接的水泵连通；

S3管内淤堵清淤设备清淤工作；

S4撤出管内淤堵清淤设备。

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