CN110185130B - 一种污水管道清淤装置及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种污水管道清淤装置及施工方法，包括壳体，壳体包括外壳，外壳上环设有撑紧装置，外壳与隔板相连接，隔板前部设有锥环，锥环前端间隔设置有壳体切刀，锥环上方设有挖掘输送器，挖掘输送器与驱动组件相连接，隔板后部设有搅拌箱体，搅拌箱体内设有搅拌器，挖掘输送器穿过隔板与搅拌器相连接，搅拌箱上部设有防护罩，防护罩与驱动组件相连接；挖掘输送器上方设有一格栅板，格栅板与隔板相连接，隔板上设有固定环，固定环与钢丝收紧装置相连接，隔板下部预留有排渣孔，搅拌箱内设有泥浆泵，泥浆泵与吸浆车相连接。本发明整体结构简单，操作方便，无需截污改道，无需人员下井，实用性强，大大提高了污水管道清淤效率。
Description
技术领域
本发明涉及市政设施维护装备的技术领域，尤其涉及一种污水管道清淤装置及施工方法。
背景技术
随着城市化水平的不断推进，城市老旧污水管网或因经年累月淤渣沉积，或因异物落入，管道经常面临堵塞风险。为避免因管道堵塞带来的污水外溢、管道爆管等事故发生，污水管道的定期疏通维护成为市政工作的重要方面。而当前市政污水管道疏通仍存在机械化水平低、截污疏通工序复杂等问题，致使工作环境恶劣、疏通效率低下、围挡施工时间长阻碍交通矛盾凸显。
其中在发明专利“CN200910191041.2，大管径污水管道清淤系统”中采用井下清淤小船和地面操作装置实现井下和地面协同清淤作业，在一定程度上能够起到清淤的效果，但是整体清淤效率较低，施工周期长，在地面长时间搭设围栏，影响周围交通。
发明内容
针对目前城市污水管道内清淤环境恶劣、疏通效率低下、围挡施工时间长阻碍交通的技术问题，本发明提出一种污水管道清淤装置。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：
一种污水管道清淤装置，包括壳体，所述壳体包括外壳，外壳上环设有撑紧装置，外壳与隔板相连接，隔板前部设有锥环，锥环前端间隔设置有壳体切刀，锥环上方设有挖掘输送器且锥环与挖掘输送器相配合，挖掘输送器与驱动组件相连接，隔板后部设有搅拌箱体，搅拌箱体内设有搅拌器，挖掘输送器穿过隔板与搅拌器相连接，搅拌箱上部设有防护罩，防护罩与驱动组件相连接；所述挖掘输送器上方设有一格栅板，格栅板与隔板相连接，隔板上设有固定环，隔板下部预留有排渣孔，搅拌箱内设有泥浆泵，泥浆泵与吸浆车相连接。
优选地，所述挖掘输送器包括切削头，切削头与主动破碎板相连接，主动破碎板与被动破碎板相配合，主动破碎板与支撑环相连接，支撑环上设有格栅挡板；所述切削头与螺旋轴相连接，螺旋轴依次穿过格栅挡板、支撑环和隔板后与搅拌器的转轴相连接且螺旋轴外侧设有螺旋叶片，螺旋叶片分别与切削头、主动破碎板、支撑环和驱动组件相连接且述螺旋叶片的直径沿切削头、主动破碎板、支撑环和驱动组件方向依次减小，搅拌器与搅拌箱活动连接，螺旋轴与驱动组件相连接。
优选地，所述主动破碎板与被动破碎板平行设置且主动破碎板上设有若干个凸块，被动破碎板上设有若干个凹槽，凸块与凹槽相配合。
优选地，所述螺旋轴内设有流体通道，螺旋轴的后部设有冲洗回转接头，冲洗回转接头与流体通道相连通。
优选地，所述流体通道上设有至少两组高压水喷口，两组高压水喷口分别布置于切削头和格栅挡板后侧。
优选地，所述驱动组件包括驱动电机，驱动电机与减速机相连接，减速机通过一级减速装置与螺旋轴相连接；所述一级减速装置包括减速齿轮，减速齿轮分别与减速机和转动齿轮相啮合，转动齿轮与驱动环外筒螺栓连接，驱动环外筒通过螺旋叶片与驱动环内筒相连接，驱动环内筒通过键槽与螺旋轴相连接。
优选地，所述撑紧装置包括滑槽箱，滑槽箱与外壳相连接，滑槽箱内设有撑紧块和板簧，撑紧块与板簧相配合，撑紧块上设有凹槽，滑槽箱两侧均设有限位卡块，限位卡块活动在凹槽内。
优选地，所述搅拌箱体上还设有步进自行走装置，步进自行走装置包括推进器，推进器与搅拌箱体相连接，推进器上设有前端撑紧器，推进器的后部设有滑动支撑梁，滑动支撑梁上滑动设有后端撑紧器且后端撑紧器与推进器相连接。
优选地，一种污水管道清淤装置的施工方法，包括以下步骤：
S1，首先将步进自行走装置安装在搅拌箱体上，同时将吸浆车与泥浆泵连接完毕；
S2，启动吸浆车和驱动电机，同时通过地面控制系统控制后端撑紧器伸出并撑紧污水管壁，前端撑紧器处于回缩状态，推进器正向工作推动壳体向前掘进；
S3，推进器推进到最大行程后，先通过地面控制系统控制前端撑紧器伸出并撑紧污水管壁，再将后端撑紧器缩回，然后推进器反向工作将后端撑紧器沿着滑动支撑梁拉回；
S4，重复S2-S3动作，在步进自行走装置的驱动下，壳体从一个检修井推进到另一个检修井，污水从格栅板向后流出，淤渣从排渣孔向后排出，同时吸浆车将渣浆吸出，至此一个管道区间内清淤工作完成。
还可以采用另外一种污水管道清淤装置的施工方法，其步骤如下：
S1，首先在工作检查井上搭设钢丝收紧架，将钢丝收紧架上的钢丝绞绳穿过污水管道与隔板上的固定环固定连接，同时将吸浆车与泥浆泵连接完毕；
S2，最后同时启动驱动电机、钢丝收紧架和吸渣车，壳体在钢丝绞绳的带动下从一个工作检修井拉至另一个工作井，污水从格栅板向后流出，淤渣从排渣孔向后排出，同时吸浆车将淤渣吸出，至此一个管道区间内清淤工作完成。
本发明的有益效果：本发明中通过切削头和格栅板可实现下部淤渣清理的同时上部污水正常流通；驱动电机能够同时驱动挖掘输送器和搅拌器旋转，结构简单；挖掘输送器既能实现开挖功能还可以实现向后排渣，同时环周布置的主动破碎板和被动破碎板可以实现块岩、塑料袋等异物的破碎、撕裂；撑紧器通过板簧、滑槽箱结构设计，既能够适应管道内错台不平整工况，也极大扩展了管道直径适应性；搅拌器通过旋转搅拌实现改良剂与淤渣的混合，以利于向外泵送；总体上，该清淤装置可一次性实现管道淤渣挖掘、异物破碎、淤渣输送、淤渣改良搅拌、泥浆泵送功能，装置操作方便，无需截污改道，无需人员下井，实用性强，可大大提高了污水管道清淤效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中A向剖视图和B向剖视图。
图3为图1中C-C向剖视图。
图4为本发明的工作示意图。
图5为本发明的步进自行走装置俯视图。
图6为图5中B-B向剖视图。
图中，1为钢丝绞绳，2为主动破碎板，3为被动破碎板，4为撑紧装置，5为格栅板，6为挖掘输送器，7为隔板，8为锥环，9为驱动组件，10为防护罩，11为冲洗回转接头，12为搅拌器，13为泥浆泵，14为外壳，15为搅拌箱体，16为螺旋叶片，17为支撑环，18为壳体切刀，20为前端撑紧器，21为推进器，22为后端撑紧器，23为滑动支撑梁。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：如图1所示，一种污水管道清淤装置，包括壳体，所述壳体包括外壳14，外壳14上环设有撑紧装置4，外壳14与隔板7相连接，隔板将壳体分隔成前后两部分，前部为淤渣仓，后部为搅拌仓，隔板7前部设有锥环8，锥环8前端间隔设置有壳体切刀18，锥环8上方设有挖掘输送器6且锥环8与挖掘输送器6相配合，挖掘输送器布置在淤渣仓内，利用挖掘输送器转动与锥环相对运动进而对异物进行破碎，挖掘输送器6与驱动组件9相连接，隔板7后部设有搅拌箱体15，搅拌箱体15内设有搅拌器12，挖掘输送器6穿过隔板7与搅拌器12相连接，搅拌器设置在搅拌仓内，搅拌箱体15上部设有防护罩10，防护罩10与驱动组件9相连接；如图2所示，所述挖掘输送器6上方设有一格栅板5，格栅板为倾斜设置在隔板的前部作为污水通道，格栅板5与隔板7相连接，隔板7上设有固定环，隔板7下部预留有排渣孔作为淤渣通道，搅拌箱体内设有泥浆泵13，泥浆泵布置在搅拌仓内，泥浆泵13与吸浆车相连接。
所述挖掘输送器6包括切削头，切削头与主动破碎板2相连接，主动破碎板2与被动破碎板3相配合，主动破碎板2与被动破碎板3平行设置且主动破碎板2上设有若干个凸块，被动破碎板3上设有若干个凹槽，凸块与凹槽相配合，主动破碎板随挖掘输送器中的螺旋轴转动与被动破碎板形成相对运动，实现管道异物的剪切、撕裂破碎。
主动破碎板2与支撑环17相连接，支撑环17上设有格栅挡板；所述切削头与螺旋轴相连接，螺旋轴内设有流体通道，螺旋轴的后部设有冲洗回转接头11，冲洗回转接头11外接高压水或其它高压流体，冲洗回转接头11与流体通道相连通，流体通道上设有至少两组高压水喷口，两组高压水喷口分别与切削头和格栅挡板相配合即在切削头的后侧设置一组高压水喷口便于对切削头进行冲洗，在格栅挡板的后侧设置一组高压水喷口对格珊挡板进行冲洗，螺旋轴依次穿过格栅挡板、支撑环和隔板7后与搅拌器的转轴相连接且螺旋轴外侧设有螺旋叶片16，螺旋叶片分别与切削头、主动破碎板2、支撑环和驱动组件9相连接，螺旋叶片16的直径沿切削头、主动破碎板2、支撑环和驱动组件方向依次减小，实现淤渣切削的同时实现淤渣输送和异物破碎，搅拌器12与搅拌箱体15活动连接，螺旋轴与驱动组件9相连接。
所述驱动组件9包括驱动电机，驱动电机安装在防护罩内，避免污水影响电机正常工作，同时在防护罩上设置水冷接口，水冷接口用于外接水冷用于对防护罩进行降温处理，驱动电机与减速机相连接，减速机通过一级减速装置与螺旋轴相连接，一级减速装置包括减速齿轮，减速齿轮分别与减速机和转动齿轮相啮合，转动齿轮与驱动环外筒螺栓连接，驱动环外筒通过螺旋叶片与驱动环内筒相连接，驱动环内筒通过键槽与螺旋轴相连接，螺旋轴与搅拌器的转轴通过键槽连接。
如图3所示，所述撑紧装置4包括滑槽箱，滑槽箱的设置数量为至少三组且三组滑槽箱环设在外壳上，滑槽箱与外壳通过螺栓腰孔连接，滑槽箱内设有撑紧块和板簧，撑紧块与板簧相配合，撑紧块上设有凹槽，滑槽箱两侧均设有限位卡块，限位卡块活动在凹槽内，撑紧块可在外力的作用下自适应管节内径尺寸在滑槽箱内上下移动，安装位置可在径向方向上下调整，起到撑紧管壁的作用，增强管道直径适应性。
如图4所示，一种污水管道清淤装置的施工方法，包括以下步骤：
S1，首先在工作检查井上搭设钢丝收紧架，将钢丝收紧架上的钢丝绞绳1穿过污水管道与隔板上的固定环固定连接，同时将吸浆车与泥浆泵13连接完毕；
S2，最后同时启动驱动电机、钢丝收紧架和吸渣车，钢丝收金架转动收紧钢丝绞绳，壳体在钢丝绞绳1的带动下从一个工作检修井拉至另一个工作井，污水从格栅板5向后流出，淤渣从排渣孔向后排出，同时吸浆车将泥浆吸出，至此一个管道区间内清淤工作完成。
实施例2：如图5和图6所示，一种污水管道清淤装置，所述搅拌箱体上还设有步进自行走装置，步进自行走装置包括推进器21，推进器21与搅拌箱体15相连接，推进器21上设有前端撑紧器20，推进器21的后部设有滑动支撑梁23，滑动支撑梁23上滑动设有后端撑紧器22且后端撑紧器22与推进器21相连接。
一种污水管道清淤装置的施工方法，包括以下步骤：
S1，首先将步进自行走装置安装在搅拌箱体15上，同时将吸浆车与泥浆泵13连接完毕；
S2，启动吸浆车和驱动电机，同时通过地面控制系统控制后端撑紧器22伸出并撑紧污水管壁，前端撑紧器20处于回缩状态，推进器21正向工作推动壳体向前掘进；
S3，推进器推进到最大行程后，先通过地面控制系统控制前端撑紧器20伸出并撑紧污水管壁，再将后端撑紧器22缩回，然后推进器21反向工作将后端撑紧器22沿着滑动支撑梁23拉回；
S4，重复S2-S3动作，在步进自行走装置的驱动下，壳体从一个检修井推进到另一个检修井，污水从格栅板5向后流出，淤渣从排渣孔向后排出，同时吸浆车将渣浆吸出，至此一个管道区间内清淤工作完成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种污水管道清淤装置，包括壳体，其特征在于，所述壳体包括外壳（14），外壳（14）上环设有撑紧装置（4），外壳（14）与隔板（7）相连接，隔板（7）前部设有锥环（8），锥环（8）前端间隔设置有壳体切刀（18），锥环（8）上方设有挖掘输送器（6）且锥环（8）与挖掘输送器（6）相配合，挖掘输送器（6）与驱动组件（9）相连接，隔板（7）后部设有搅拌箱体（15），搅拌箱体内设有搅拌器（12），挖掘输送器（6）穿过隔板（7）与搅拌器（12）相连接，搅拌箱体（15）上部设有防护罩（10），防护罩（10）与驱动组件（9）相连接；所述挖掘输送器（6）上方设有一格栅板（5），格栅板（5）与隔板（7）相连接，隔板（7）上设有固定环，隔板（7）下部预留有排渣孔，搅拌箱体（15）内设有泥浆泵（13），泥浆泵（13）与吸浆车相连接。
2.根据权利要求1所述的污水管道清淤装置，其特征在于，所述挖掘输送器（6）包括切削头，切削头与主动破碎板（2）相连接，主动破碎板（2）与被动破碎板（3）相配合，主动破碎板（2）与支撑环（17）相连接，支撑环（17）上设有格栅挡板；所述切削头与螺旋轴相连接，螺旋轴依次穿过格栅挡板、支撑环和隔板（7）后与搅拌器的转轴相连接且螺旋轴外侧设有螺旋叶片（16），螺旋叶片（16）分别与切削头、主动破碎板（2）、支撑环（17）和驱动组件（9）相连接且螺旋叶片（16）的直径沿切削头、主动破碎板（2）、支撑环和驱动组件方向依次减小，搅拌器（12）与搅拌箱体（15）活动连接，螺旋轴与驱动组件（9）相连接。
3.根据权利要求2所述的污水管道清淤装置，其特征在于，所述主动破碎板（2）与被动破碎板（3）平行设置且主动破碎板（2）上设有若干个凸块，被动破碎板（3）上设有若干个凹槽，凸块与凹槽相配合。
4.根据权利要求2所述的污水管道清淤装置，其特征在于，所述螺旋轴内设有流体通道，螺旋轴的后部设有冲洗回转接头（11），冲洗回转接头（11）与流体通道相连通。
5.根据权利要求4所述的污水管道清淤装置，其特征在于，所述流体通道上设有至少两组高压水喷口，两组高压水喷口分别设置在切削头和格栅挡板后侧。
6.根据权利要求2所述的污水管道清淤装置，其特征在于，所述驱动组件（9）包括驱动电机，驱动电机与减速机相连接，减速机通过一级减速装置与螺旋轴相连接；所述一级减速装置包括减速齿轮，减速齿轮分别与减速机和转动齿轮相啮合，转动齿轮与驱动环外筒相连接，驱动环外筒通过螺旋叶片与驱动环内筒相连接，驱动环内筒通过键槽与螺旋轴相连接。
7.根据权利要求1所述的污水管道清淤装置，其特征在于，所述撑紧装置（4）包括滑槽箱，滑槽箱与外壳相连接，滑槽箱内设有撑紧块和板簧，撑紧块与板簧相配合，撑紧块上设有凹槽，滑槽箱两侧均设有限位卡块，限位卡块活动设置在凹槽内。
8.根据权利要求1所述的污水管道清淤装置，其特征在于，所述搅拌箱体上还设有步进自行走装置，步进自行走装置包括推进器（21），推进器（21）与搅拌箱体（15）相连接，推进器（21）上设有前端撑紧器（20），推进器（21）的后部设有滑动支撑梁（23），滑动支撑梁（23）上滑动设有后端撑紧器（22）且后端撑紧器（22）与推进器（21）相连接。
9.一种施工方法，其利用权利要求8所述的污水管道清淤装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1，首先将步进自行走装置安装在搅拌箱体（15）上，同时将吸浆车与泥浆泵（13）连接完毕；
S2，启动吸浆车和驱动组件中的驱动电机，同时通过地面控制系统控制后端撑紧器（22）伸出并撑紧污水管壁，前端撑紧器（20）处于回缩状态，推进器（21）正向工作推动壳体向前掘进；
S3，推进器推进到最大行程后，先通过地面控制系统控制前端撑紧器（20）伸出并撑紧污水管壁，再将后端撑紧器（22）缩回，然后推进器（21）反向工作将后端撑紧器（22）沿着滑动支撑梁（23）拉回；
S4，重复步骤S2-S3动作，在步进自行走装置的驱动下，壳体从一个检修井推进到另一个检修井，污水从格栅板（5）向后流出，淤渣从排渣孔向后排出，同时吸浆车将渣浆吸出，至此一个管道区间内清淤工作完成。
10.一种施工方法，其利用权利要求1所述的污水管道清淤装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1，首先在工作检查井上搭设钢丝收紧架，将钢丝收紧架上的钢丝绞绳（1）穿过污水管道与隔板上的固定环固定连接，同时将吸浆车与泥浆泵（13）连接完毕；
S2，最后同时启动驱动电机、钢丝收紧架和吸渣车，钢丝收紧架收紧钢丝绞绳，壳体在钢丝绞绳（1）的带动下从一个检修井拉至另一个检修井，污水从格栅板（5）向后流出，淤渣从排渣孔向后排出，同时吸浆车将渣浆吸出，至此一个管道区间内清淤工作完成。
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Denomination of invention: A desilting device for sewage pipeline and its construction method Effective date of registration: 20221226 Granted publication date: 20200925 Pledgee: China Construction Bank Corporation Zhengzhou Railway Sub Branch Pledgor: CHINA RAILWAY ENGINEERING EQUIPMENT GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2022980029005 |
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