CN110670709A - 一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车，包括清淤车本体、泥浆泵、曲柄摇杆机构、轮胎变位机构和驱动系统，曲柄摇杆机构包括连接杆、曲柄和曲柄安装轴，连接杆一端连接摆动挡板，另一端连接曲柄，曲柄连接曲柄安装轴，轮胎变位机构包括万向节、万向节安装轴承座、变位调整滑块和滑块套筒，万向节安装在万向节安装轴承座上，变位调整滑块一端铰接万向节安装轴承座，其另一端套设在滑块套筒内，滑块套筒铰接在清淤车本体上，驱动系统包括前置步进电机和两并排设置的驱动步进电机。本发明的有益效果：本发明可有效清除排水管道或污水管道内沉积的淤泥，对保障排水系统的正常运行和保护城市水环境安全有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及管道清淤技术领域，尤其涉及一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车。
背景技术
随着我国城市化进程的加快，下水管道排水面临的挑战日益突出，近些年来积水的淤积问题日益突出，我国各大城市在雨季的时候都出现城中“看海”的景象，对于下水道排水系统的挑战极为严峻，实际上在我国，不仅仅是大城市，甚至在小城市，穿梭于地面之下的下水管道站总管道网络的绝大多数。但是随着城镇建设的扩张，排水管道出现的问题也是在不断增加之中，对管道的维护工作也是极为繁琐，尤其是排水管道的清淤工作，尤为重要。已经成为城市发展绕不开的难题，下水管道的淤积问题必须马上解决，不然可能会导致污水溢流，不仅仅会污染环境，在某些严重的情况下也会阻碍交道运输的正常进行，这些污水也会对人们正常的生产生活造成很大的影响，严重影响人们的身心健康，损害市容市貌，给城市带来许多的负面影响。
目前管道清淤还停留在人工阶段，主要还是工人进入管道中进行清淤作业，这种方式不仅效率低，而且危害人的健康。主流的清淤方式主要包括绞车清淤法、高压水清淤法、水冲刷清淤法、拦蓄冲洗门清淤法和清淤球清淤法，但这些清淤方法均不能很好地清除管道内沉积的淤泥。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车。
本发明的实施例提供一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车，包括清淤车本体，以及位于所述清淤车本体上的泥浆泵、曲柄摇杆机构、轮胎变位机构和驱动系统，所述清淤车本体的前端设有摆动挡板，所述泥浆泵安装在所述摆动挡板上，所述曲柄摇杆机构包括连接杆、曲柄和曲柄安装轴，所述连接杆一端固定连接所述摆动挡板，其另一端可转动连接所述曲柄的一端，所述曲柄的另一端固定连接所述曲柄安装轴，所述轮胎变位机构包括两前轮变位机构和两后轮变位机构，两所述前轮变位机构和两所述后轮变位机构相同，且所述前轮变位机构和所述后轮变位机构均包括万向节、万向节安装轴承座、变位调整滑块和滑块套筒，所述万向节安装在所述万向节安装轴承座上，所述万向节安装轴承座连接车轮，所述变位调整滑块一端铰接在所述万向节安装轴承座上，其另一端可滑动套设在所述滑块套筒内，所述滑块套筒铰接在所述清淤车本体上，所述驱动系统包括前置步进电机和两并排设置的驱动步进电机，所述前置步进电机的输出轴连接所述曲柄安装轴，两所述驱动步进电机通过所述后轮变位机构分别连接所述清淤车本体后方的两所述车轮，所述泥浆泵用于抽吸管道内的淤泥，所述轮胎变位机构用于调整所述车轮的倾角，所述前置步进电机用于驱动所述曲柄摇杆机构工作，所述曲柄摇杆机构用于带动所述泥浆泵随着所述摆动挡板一起转动，所述驱动步进电机用于驱动所述清淤车本体行驶。
进一步地，所述清淤车本体包括箱体、前轴和后轴，所述前轴和所述后轴均穿过所述箱体，且所述前轴两端和所述后轴两端分别铰接一所述万向节。
进一步地，所述箱体前端内嵌有前置菱形轴承，所述前置菱形轴承套设有连接轴，所述摆动挡板安装在所述连接轴上。
进一步地，所述泥浆泵前端设有吸头，所述吸头外套设有双螺旋铰刀，所述双螺旋铰刀与所述吸头同轴。
进一步地，所述泥浆泵外侧面设有排污管道口，所述排污管道口用于连接管道以排放淤泥。
进一步地，所述泥浆泵后端设有安装滑块，所述安装滑块通过螺栓或螺钉连接所述摆动挡板。
进一步地，所述箱体的左右两侧各设有两个吊耳，一所述吊耳分别铰接一所述滑块套筒。
进一步地，所述前置步进电机和两所述驱动步进电机均安装在所述箱体内，且所述前置步进电机位于两所述驱动步进电机的前方。
进一步地，所述前置步进电机的输出轴套设有第一齿轮，所述曲柄安装轴套设有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。
进一步地，两所述驱动步进电机与所述后轴之间设有传动轴，两所述驱动步进电机的输出轴上均套设有锥齿轮，所述传动轴上套设有两直齿轮，所述后轴上设有两二级直齿轮，位于同一侧的所述锥齿轮和所述二级直齿轮分别与同侧的所述直齿轮啮合。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
(1)通过曲柄摇杆机构带动泥浆泵在管道内摆动，可清理前方弧线形部分的淤泥，扩大淤泥清理的范围，以增加清淤效率；
(2)通过调节所述变位调整滑块在所述滑块套筒中的位置便可调整各所述车轮的倾角，以确保本发明可在不同管径的管道内进行正常的清淤工作；
(3)所述泥浆泵可根据不同的清理深度安装在所述摆动挡板的不同位置，且所述泥浆泵的口径也可根据不同管径的排水管道或污水管道进行选择，使得本发明的使用范围更广、清淤效率更高。
附图说明
图1是本发明一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车的结构示意图。
图2是本发明拆除箱体11后的结构示意图。
图3是图1中后轮变位机构42的结构示意图。
图中：1-清淤车本体，11-箱体，12-前轴，13-后轴，14-车轮，15-吊耳，2-泥浆泵，21-吸头，22-双螺旋铰刀，23-排污管道口，24-安装滑块，3-曲柄摇杆机构，31-连接杆，32-曲柄，33-曲柄安装轴，4-轮胎变位机构，41-前轮变位机构，42-后轮变位机构，43-万向节,44-万向节安装轴承座，45-变位调整滑块，46-滑块套筒，5-驱动系统，51-前置步进电机，52-驱动步进电机，53-第一齿轮，54-第二齿轮,55-锥齿轮，56-直齿轮，57-二级直齿轮，6-摆动挡板，7-前置菱形轴承，8-连接轴，9-传动轴。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1，本发明的实施例提供了一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车，包括清淤车本体1，以及位于所述清淤车本体1上的泥浆泵2、曲柄摇杆机构3、轮胎变位机构4和驱动系统5。
所述清淤车本体1包括箱体11、前轴12和后轴13，所述前轴12和所述后轴13均穿过所述箱体11，所述箱体11的左右两侧各设有两个吊耳15，所述箱体11的前端设有摆动挡板6，本实施例中所述前轴12两端和所述后轴13两端均设有车轮14，四所述吊耳15均位于四所述车轮14的上方，且每一所述车轮14分别对应一所述吊耳15，所述箱体11前端内嵌有前置菱形轴承7，所述前置菱形轴承7套设有连接轴8，所述摆动挡板6安装在所述连接轴8上，且所述摆动挡板6可在外力的驱动下以所述连接轴8的轴线为中心进行转动。
所述泥浆泵2前端设有吸头21，所述吸头21外套设有双螺旋铰刀22，所述双螺旋铰刀22与所述吸头21同轴，所述泥浆泵2外侧面设有排污管道口23，所述泥浆泵2通过所述吸头21来抽吸管道内的淤泥，所述双螺旋铰刀22用于处理较为硬化的淤泥，所述排污管道口23用于连接管道以排放淤泥。所述泥浆泵2后端设有安装滑块24，所述安装滑块24通过螺栓或螺钉连接所述摆动挡板6，从而所述泥浆泵2通过所述安装滑块24安装在所述摆动挡板6上，在实际使用过程中，可根据所述泥浆泵2所需的淤泥清理深度，在清理前对所述安装滑块24在所述摆动挡板6上的安装位置进行调节，同时所述摆动挡板6也可根据实际情况安装不同口径的所述泥浆泵2，以适用于不同管径的排水管道和污水管道的清淤作业。
所述曲柄摇杆机构3包括连接杆31、曲柄32和曲柄安装轴33，所述连接杆31一端固定连接所述摆动挡板6，所述连接杆31的另一端可转动连接所述曲柄32的一端，所述曲柄32的另一端固定连接所述曲柄安装轴33，所述曲柄安装轴33连接所述驱动系统5，且所述曲柄安装轴33由所述驱动系统5驱动，所述驱动系统5驱动所述曲柄安装轴33转动后，所述曲柄安装轴33带动所述曲柄32绕着所述曲柄安装轴33转动，从而所述曲柄32带动所述泥浆泵2随着所述摆动挡板6一起转动，本实例中所述曲柄安装轴33上设有键槽，所述曲柄32通过曲柄连接键(附图中未示出)卡接所述曲柄安装轴33。
所述轮胎变位机构4包括两前轮变位机构41和两后轮变位机构42，两所述前轮变位机构41和两所述后轮变位机构42相同，且所述前轮变位机构41和所述后轮变位机构42均包括万向节43、万向节安装轴承座44、变位调整滑块45和滑块套筒46，所述万向节43安装在所述万向节安装轴承座44上，且所述万向节43分别铰接于所述前轴12或所述后轴13的一端，所述前轴12和所述后轴13分别通过所述万向节安装轴承座44连接所述车轮14，所述变位调整滑块45一端铰接在所述万向节安装轴承座44上，其另一端可滑动套设在所述滑块套筒46内，所述滑块套筒46铰接在所述清淤车本体1的所述吊耳15上，本实施例中各所述车轮14的倾角可分别通过调整各所述变位调整滑块45在各所述滑块套筒46中位置进行调节，当需增加或减小其中一所述车轮14的倾角时，只需在对应的所述滑块套筒46中向下或向上滑动所述变位调整滑块45即可。
所述驱动系统5包括前置步进电机51和两并排设置的驱动步进电机52，所述前置步进电机51和两所述驱动步进电机52均安装在所述箱体11内，且所述前置步进电机51位于两所述驱动步进电机52的前方，两所述驱动步进电机52分别连接所述清淤车本体1后方的两所述车轮14。
所述前置步进电机51的输出轴套设有第一齿轮53，所述曲柄安装轴33套设有第二齿轮54，所述第一齿轮53与所述第二齿轮54啮合，从而所述前置步进电机51的输出轴通过所述第一齿轮53与所述第二齿轮54连接所述曲柄安装轴33，所述前置步进电机51用于驱动所述第一齿轮53转动，所述第一齿轮53带动所述第二齿轮54转动，所述第二齿轮54带动所述曲柄安装轴33转动，从而所述曲柄安装轴33带动所述曲柄32转动，使得所述曲柄摇杆机构3在所述前置步进电机51的驱动下进行工作。
两所述驱动步进电机52与所述后轴13之间设有传动轴9，两所述驱动步进电机52的输出轴上均套设有锥齿轮55，所述传动轴9上套设有两直齿轮56，所述后轴13上设有两二级直齿轮57，位于同一侧的所述锥齿轮55和所述二级直齿轮57分别与同侧的所述直齿轮56啮合，两所述驱动步进电机52均用于驱动所述锥齿轮55转动，所述锥齿轮55带动两所述直齿轮56转动，两所述直齿轮56带动两所述二级直齿轮57转动，从而将两所述驱动步进电机52的驱动力传递至所述后轴13上，所述后轴13带动所述清淤车本体1上的两个后所述车轮14转动，使得所述清淤车本体1在所述驱动步进电机52驱动下行驶。
本发明的具体工作过程为：
根据不同管径的排水管道或污水管道选择合适口径的所述泥浆泵2，并将所述泥浆泵2通过所述安装滑块24安装在所述摆动挡板6上，同时根据排水管道或污水管道的情况调整好个所述车轮14的倾角，打开所述前置步进电机51和所述驱动步进电机52，使得本发明的所述清淤车在所述驱动步进电机52的驱动下行进至排水管道或污水管道内有淤泥的地方，所述前置步进电机51驱动所述曲柄摇杆机构3开始工作，使得所述泥浆泵2在所述曲柄摇杆机构3的带动下在管道内摆动，从而对管道内的淤泥进行清理，并通过连接所述排污管道口23的管道排出。
本发明一方面通过所述曲柄摇杆机构3带动所述泥浆泵2在管道内摆动，可清理前方弧线形部分的淤泥，扩大淤泥清理的范围，以增加清淤效率；另一方面通过调节所述变位调整滑块45在所述滑块套筒46中的位置便可调整各所述车轮14的倾角，以确保本发明可在不同管径的管道内进行正常的清淤工作。本发明结构简单、使用方便，可有效清除排水管道或污水管道内沉积的淤泥，对保障排水系统的正常运行和保护城市水环境安全有重要意义。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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)
1.一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车，其特征在于：包括清淤车本体，以及位于所述清淤车本体上的泥浆泵、曲柄摇杆机构、轮胎变位机构和驱动系统，所述清淤车本体的前端设有摆动挡板，所述泥浆泵安装在所述摆动挡板上，所述曲柄摇杆机构包括连接杆、曲柄和曲柄安装轴，所述连接杆一端固定连接所述摆动挡板，其另一端可转动连接所述曲柄的一端，所述曲柄的另一端固定连接所述曲柄安装轴，所述轮胎变位机构包括两前轮变位机构和两后轮变位机构，两所述前轮变位机构和两所述后轮变位机构相同，且所述前轮变位机构和所述后轮变位机构均包括万向节、万向节安装轴承座、变位调整滑块和滑块套筒，所述万向节安装在所述万向节安装轴承座上，所述万向节安装轴承座连接车轮，所述变位调整滑块一端铰接在所述万向节安装轴承座上，其另一端可滑动套设在所述滑块套筒内，所述滑块套筒铰接在所述清淤车本体上，所述驱动系统包括前置步进电机和两并排设置的驱动步进电机，所述前置步进电机的输出轴连接所述曲柄安装轴，两所述驱动步进电机通过所述后轮变位机构分别连接所述清淤车本体后方的两所述车轮，所述泥浆泵用于抽吸管道内的淤泥，所述轮胎变位机构用于调整所述车轮的倾角，所述前置步进电机用于驱动所述曲柄摇杆机构工作，所述曲柄摇杆机构用于带动所述泥浆泵随着所述摆动挡板一起转动，所述驱动步进电机用于驱动所述清淤车本体行驶。
2.如权利要求1所述的一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车，其特征在于：所述清淤车本体包括箱体、前轴和后轴，所述前轴和所述后轴均穿过所述箱体，且所述前轴两端和所述后轴两端分别铰接一所述万向节。
3.如权利要求2所述的一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车，其特征在于：所述箱体前端内嵌有前置菱形轴承，所述前置菱形轴承套设有连接轴，所述摆动挡板安装在所述连接轴上。
4.如权利要求1所述的一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车，其特征在于：所述泥浆泵前端设有吸头，所述吸头外套设有双螺旋铰刀，所述双螺旋铰刀与所述吸头同轴。
5.如权利要求1所述的一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车，其特征在于：所述泥浆泵外侧面设有排污管道口，所述排污管道口用于连接管道以排放淤泥。
6.如权利要求2所述的一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车，其特征在于：所述泥浆泵后端设有安装滑块，所述安装滑块通过螺栓或螺钉连接所述摆动挡板。
7.如权利要求2所述的一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车，其特征在于：所述箱体的左右两侧各设有两个吊耳，一所述吊耳分别铰接一所述滑块套筒。
8.如权利要求2所述的一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车，其特征在于：所述前置步进电机和两所述驱动步进电机均安装在所述箱体内，且所述前置步进电机位于两所述驱动步进电机的前方。
9.如权利要求8所述的一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车，其特征在于：所述前置步进电机的输出轴套设有第一齿轮，所述曲柄安装轴套设有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。
10.如权利要求8所述的一种基于曲柄摇杆机构的管道清淤车，其特征在于：两所述驱动步进电机与所述后轴之间设有传动轴，两所述驱动步进电机的输出轴上均套设有锥齿轮，所述传动轴上套设有两直齿轮，所述后轴上设有两二级直齿轮，位于同一侧的所述锥齿轮和所述二级直齿轮分别与同侧的所述直齿轮啮合。
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