CN110820827A - 一种用于清理河道底泥的机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于清理河道底泥的机器人，涉及河道清理领域，包括，浮箱，用于整个装置的漂浮、移动和盛装粉碎后的水草；水草收集装置，用于将水面的水草收集起来；剪断装置，用于将水草的根部切断；吸泥装置，能够通过自转适应水的深浅，用于吸取河道底部的淤泥；筛选装置，用于分离吸泥装置吸上来的泥沙、水草；粉碎装置，用于粉水水草收集装置收集来的水草和筛选装置筛选出的水草。本发明通过水草收集装置、剪断装置、吸泥装置、筛选装置和粉碎装置，实现了对河道底部的水草的取出，还对收集起来的水草予以机械破碎，从而阻止菹草植株的继续生长。当一个年度内水草植株不能大量生长成熟时，下一年度菹草植株的生长数量会自然减少。

Description

一种用于清理河道底泥的机器人
技术领域
本发明涉及河道清理领域，具体为一种用于清理河道底泥的机器人。
背景技术
目前，由于普遍的河水富营养化，对于河道内的水草，如不进行清理，则将生长得十分茂盛，导致河面以下较高的位置就长满水草，不仅影响船只通行、游泳，并且导致河道内微生物生长过快，使水质发生恶化；因此，需要定期对河道内的水草进行清理，才能使河道保持良好的生态环境；但现在的水草清理治标不治本，都是都上层的水草进行清理，容易发生春风吹又生的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于清理河道底泥的机器人，以解决上述背景技术中提出的水草清理治标不治本的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于清理河道底泥的机器人，包括，
浮箱，浮箱上安装有动力装置，用于整个装置的漂浮、移动和盛装粉碎后的水草；
水草收集装置，置于浮箱的前端，能够通过液压缸实现转动，用于将水面的水草收集起来；
剪断装置，置于浮箱前端且水草收集装置下方，用于将水草的根部切断；
吸泥装置，置于浮箱的后端末端始终与河道底部接触，能够通过自转适应水的深浅，用于吸取河道底部的淤泥；
筛选装置，置于浮箱上端，吸泥装置的出口位于筛选装置上方，用于分离吸泥装置吸上来的泥沙、水草；
粉碎装置，置于水草收集装置与筛选装置之间，用于粉水水草收集装置收集来的水草和筛选装置筛选出的水草。
进一步的，浮箱为中空箱体，所述浮箱内部固定有过滤板，所述过滤板将浮箱上下分成水草盛放腔和水分盛放腔，所述过滤板上设置有用于过滤的过滤孔，所述浮箱上端设有用于与粉碎装置相连通的进料孔。
进一步的，所述水草收集装置包括支撑架，所述支撑架通过第一转轴安装在浮箱上端的第一安装板上，所述支撑架内部安装有主动轮和从动轮，所述主动轮和从动轮之间设置有传送带，所述主动轮通过传送带电机驱动，所述支撑架上端两侧各固定有一第一固定板，所述第一固定板与液压缸内的液压活塞铰接，所述液压缸下端与浮箱可旋转连接，所述支撑架前端安装有喂入装置，所述喂入装置通过第一旋转电机驱动。
进一步的，所述传送带上设有若干防滑板。
进一步的，所述剪断装置包括固定刀板，所述固定刀板上设有滑槽，所述滑槽内装有滑动销，所述滑动销上端与移动刀板相连接，移动刀板与固定刀板前端均设有若干剪断齿，所述固定刀板后端与第二固定板固定连接，所述第二固定板下端安装有剪断电机，所述剪断电机的输出轴穿过第二固定板且与转盘固定连接，所述转盘与连杆一端铰接，所述连杆另一端与滑动销铰接，所述滑动销下端设置有限位板。
进一步的，所述第二固定板上端与固定杆末端固定连接，所述固定杆圆周上设有螺纹，所述固定杆通过螺纹与固定在浮箱前端的第二安装板相连接，所述固定杆顶端固定有手柄，所述手柄内部固定有指向板，所述指向板的朝向与建筑安装在的朝向一致。
进一步的，所述吸泥装置包括吸污泵，所述吸污泵的吸泥端与吸收软管相连接，所述吸收软管另一端与吸收硬管相连接，所述吸收硬管包括硬管管体，硬管管体上端固定有第六转轴，硬管管体通过第六转轴与固定在浮箱后端的第三安装板下端的第四安装板相连接，硬管管体下端与防浮块固定连接，所述防浮块内部设有与硬管管体相连通的吸泥口，所述防浮块前端下侧固定有刮板，所述吸污泵的出泥端与排出管相连接，所述排出管位于筛选装置上端。
进一步的，所述筛选装置包括分选箱，所述分选箱为上端开口的箱体，所述分选箱前端上侧设有出料槽，所述分选箱内部通过第五转轴安装有拨料板，所述第五转轴与拨料电机相连接，所述分选箱上设有若干排水孔，所述排水孔位于分选箱上的出料槽下侧。
进一步的，所述粉碎装置包括粉碎箱，粉碎箱内部平行的安装有第一粉碎辊和第二粉碎辊，所述第一粉碎辊通过第三转轴安装在粉碎箱上，所述第二粉碎辊通过第四转轴安装在粉碎箱上，所述第三转轴与第四转轴分别与其动力电机相连接，所述第三转轴与第四转轴的转向相反，所述第一粉碎辊和第二粉碎辊上均设有粉碎齿。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过水草收集装置、剪断装置、吸泥装置、筛选装置和粉碎装置，实现了对河道底部的水草的取出，还对收集起来的水草予以机械破碎，从而阻止菹草植株的继续生长。当一个年度内水草植株不能大量生长成熟时，下一年度菹草植株的生长数量会自然减少。菹草还可以发酵做饲料等。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明图1中固定杆的手柄俯视结构示意图；
图3为本发明图1中剪断装置的立体结构示意图；
图4为本发明图3的俯视结构示意图；
图5为本发明图3的仰视结构示意图；
图6为本发明图1中的粉碎装置的内部结构示意图；
图7为发明图1中的筛选装置的立体结构示意图；
图8为本发明图7中拨料板抬起时的立体结构示意图；
图9为本发明图8的右视图的剖视结构示意图；
图10为本发明图1中吸收硬管的结构示意图；
图11为本发明图10的剖视结构示意图。
1浮箱，101过滤板，102过滤孔，103水草盛放腔，104水分盛放腔，105进料孔，2支撑架，3从动轮，4主动轮，5传送带，6防滑板，7第一固定板，8液压缸，9第一转轴，10第一安装板，11喂入装置，12第一旋转电机，13第二安装板，14固定杆，1401螺纹，1402手柄，1403指向板，15剪断装置，1501固定刀板，1502移动刀板，1503剪断齿，1504第二固定板，1505转盘，1506连杆，1507滑动销，1508滑槽，16粉碎装置，1601第一粉碎辊，1602第三转轴，1603第二粉碎辊，1604第四转轴，1605导料板，17筛选装置，1701分选箱，1702出料槽，1703拨料板，1704第五转轴，1705拨料电机，1706排水孔，18吸污泵，19吸收软管，20第三安装板，21吸收硬管，21硬管管体，2102第六转轴，2103防浮块，2104刮板，2105吸泥口，22摄像头，23排出管。
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做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。
图1-11提供了本发明的一种实施例：
参照图1，一种用于清理河道底泥的机器人，包括，
浮箱1，浮箱1上安装有动力装置，用于整个装置的漂浮、移动和盛装粉碎后的水草；
水草收集装置，置于浮箱1的前端，能够通过液压缸8实现转动，用于将水面的水草收集起来；
剪断装置15，置于浮箱1前端且水草收集装置下方，用于将水草的根部切断；
吸泥装置，置于浮箱1的后端末端始终与河道底部接触，能够通过自转适应水的深浅，用于吸取河道底部的淤泥；
筛选装置17，置于浮箱1上端，吸泥装置的出口位于筛选装置17上方，用于分离吸泥装置吸上来的泥沙、水草；
粉碎装置16，置于水草收集装置与筛选装置17之间，用于粉水水草收集装置收集来的水草和筛选装置17筛选出的水草。
使用时，将机器人放入河道内，通过浮箱1上的动力装置调整浮箱1的状态，下河道之前，首先根据河道的深度调节剪断装置15的长度，具体操作为，通过固定杆14上的手柄转动固定杆14，固定杆14通过其上的螺纹1401与第二安装板13上的螺孔相连接，通过螺纹1401与螺孔的配合实现了固定杆14的上下移动，从而调节了固定杆14下端剪断装置15的高度，调节时，剪断装置15的高度不能高于河道的中心的最低深度，河道中心的最低深度通过河道深度测量装置测量，河道深度测量装置为现有技术。调整完毕后，使得手柄1402上的指向板1403的朝向朝向机器人的正前方。
参照图1，浮箱1为中空箱体，所述浮箱1内部固定有过滤板101，所述过滤板101将浮箱1上下分成水草盛放腔103和水分盛放腔104，所述过滤板101上设置有用于过滤的过滤孔102，所述浮箱1上端设有用于与粉碎装置16相连通的进料孔105。
参照图1，浮箱1下端一侧固定有摄像头22，所述摄像头22与使用者的移动设备相连接，使用者可以通过移动设备观看摄像头22拍摄的影像，同时浮箱的动力装置也可以通过移动设备进行控制，这样使用者就可以通过移动设备控制整个机器人。
粉碎装置16的顶部开口，水草收集装置落下的水草茎与筛选装置17筛选出的水草根茎从粉碎装置16顶部的导料板1605进入粉碎装置16内的第一粉碎辊1601和第二粉碎辊1603之间，由于第一粉碎辊1601和第二粉碎辊1603的转向相反且均向内旋转，落下去的水草通过第一粉碎辊1601和第二粉碎辊1603上的粉碎齿的挤压作用粉碎成较小的段状，粉碎后的水草通过浮箱1上端的进料孔105进入浮箱1上端的水草盛放腔103中，并且通过下方的过滤板101和过滤孔102将水草碎屑中的水分滤入下方的水分盛放腔104中，过滤一段时间后可以将与水分盛放腔104相连通的排水管上的阀门打开，将水分盛放腔104中的水排出。
参照图1，所述水草收集装置包括支撑架2，所述支撑架2通过第一转轴9安装在浮箱1上端的第一安装板10上，所述支撑架2内部安装有主动轮4和从动轮3，所述主动轮4和从动轮3之间设置有传送带5，所述主动轮4通过传送带5电机驱动，所述支撑架2上端两侧各固定有一第一固定板7，所述第一固定板7与液压缸8内的液压活塞铰接，所述液压缸8下端与浮箱1可旋转连接，所述支撑架2前端安装有喂入装置11，所述喂入装置11通过第一旋转电机12驱动。所述传送带5上设有若干防滑板6。
然后打开水草收集装置、剪断装置15、吸泥装置、筛选装置17和粉碎装置16，通过液压缸8对水草收集装置的角度进行调节，使得喂入装置11可以正常工作水草收集装置工作时，喂入装置11通过第一旋转电机12的带动将河道上层的水草拨入支撑架2上的传送带5上，传送带5通过主动轮4的带动将水草向上运输，最终落入位于水草收集装置末端下侧的粉碎装置16中，传送带5上的防滑板6增大了传送带5的附着力，防止水草在运输抬高过程中打滑。
参照图3-5，所述剪断装置15包括固定刀板1501，所述固定刀板1501上设有滑槽1508，所述滑槽1508内装有滑动销1507，所述滑动销1507上端与移动刀板1502相连接，移动刀板1502与固定刀板1501前端均设有若干剪断齿1503，所述固定刀板1501后端与第二固定板1504固定连接，所述第二固定板1504下端安装有剪断电机，所述剪断电机的输出轴穿过第二固定板1504且与转盘1505固定连接，所述转盘1505与连杆1506一端铰接，所述连杆1506另一端与滑动销1507铰接，所述滑动销1507下端设置有限位板。
水草收集装置将上层的水草收集起来的同时，机器人下端的剪断装置15，通过剪断电机的带动，转盘1505带动与其连接的连杆1506拉动与滑动销1507连接的移动刀板1502在固定刀板1501的滑槽1508中来回移动，使得移动刀板1502前端的剪断齿1503与固定刀板1501前端的剪断齿1503不断重叠与分开，从而将位于两者之间的水草茎剪断，方便了水草收集装置手机上层水草。
参照图2，所述第二固定板1504上端与固定杆14末端固定连接，所述固定杆14圆周上设有螺纹1401，所述固定杆14通过螺纹1401与固定在浮箱1前端的第二安装板13相连接，所述固定杆14顶端固定有手柄，所述手柄内部固定有指向板1403，所述指向板1403的朝向与建筑安装在的朝向一致。
参照图10-11，所述吸泥装置包括吸污泵18，所述吸污泵18的吸泥端与吸收软管19相连接，所述吸收软管19另一端与吸收硬管21相连接，所述吸收硬管21包括硬管管体2101，硬管管体2101上端固定有第六转轴2102，硬管管体2101通过第六转轴2102与固定在浮箱1后端的第三安装板20下端的第四安装板相连接，硬管管体2101下端与防浮块2103固定连接，所述防浮块2103内部设有与硬管管体2101相连通的吸泥口2105，所述防浮块2103前端下侧固定有刮板2104，所述吸污泵18的出泥端与排出管23相连接，所述排出管23位于筛选装置17上端。
剪断装置15剪断水草茎后剩余的小部分水草根茎位于底部淤泥中，通过机器人浮箱1后端的吸泥装置将水草根茎连同淤泥一起吸走，具体过程为：机器人的浮箱1向前前进，浮箱1后端的吸泥装置的吸收硬管21通过第六转轴2102可旋转，如果河道底部不平的话，可以通过吸收硬管21的旋转使得吸收硬管21始终与河道底部相接触，同时通过吸收硬管21的硬管管体2101末端的防浮块2103增大了吸收硬管21的重量，使得吸收硬管21更难浮起来，防浮块2103前端的刮板2104先将污泥疏松后，再通过吸污泵18的吸力将和到底部污泥连通水草根茎一同吸走，并经过吸收软管19和排出管23排入筛选装置17中。
参照图7-9，所述筛选装置17包括分选箱1701，所述分选箱1701为上端开口的箱体，所述分选箱1701前端上侧设有出料槽1702，所述分选箱1701内部通过第五转轴1704安装有拨料板1703，所述第五转轴1704与拨料电机1705相连接，所述分选箱1701上设有若干排水孔1706，所述排水孔1706位于分选箱1701上的出料槽1702下侧。
筛选装置17中始终装有水，当吸泥装置吸来的混合物进入筛选装置17中，由于浮力的原因，石块、贝壳沉入底部，水草漂浮在上层，这样筛选装置17的分选电机定时工作，间隔一端时间带动拨料板1703向上运动，将筛选箱内部上层的水草拨入粉碎装置16中，拨料板1703可以上可以设有漏水孔，将水草拨入粉碎装置16后，拨料电机1705翻转使得拨料板1703归原位，筛选装置17间隔一段时间循环上述过程，实现了对污泥中石块、贝壳与水草的分离，筛选一段时间后可以暂时关闭吸泥装置，将筛选箱底部的石块和贝壳清理后再进行筛选。
参照图6，所述粉碎装置16包括粉碎箱，粉碎箱内部平行的安装有第一粉碎辊1601和第二粉碎辊1603，所述第一粉碎辊1601通过第三转轴1602安装在粉碎箱上，所述第二粉碎辊1603通过第四转轴1604安装在粉碎箱上，所述第三转轴1602与第四转轴1604分别与其动力电机相连接，所述第三转轴1602与第四转轴1604的转向相反，所述第一粉碎辊1601和第二粉碎辊1603上均设有粉碎齿。
粉碎装置16的顶部开口，水草收集装置落下的水草茎与筛选装置17筛选出的水草根茎从粉碎装置16顶部的导料板1605进入粉碎装置16内的第一粉碎辊1601和第二粉碎辊1603之间，由于第一粉碎辊1601和第二粉碎辊1603的转向相反且均向内旋转，落下去的水草通过第一粉碎辊1601和第二粉碎辊1603上的粉碎齿的挤压作用粉碎成较小的段状，粉碎后的水草通过浮箱1上端的进料孔105进入浮箱1上端的水草盛放腔103中，并且通过下方的过滤板101和过滤孔102将水草碎屑中的水分滤入下方的水分盛放腔104中，过滤一段时间后可以将与水分盛放腔104相连通的排水管上的阀门打开，将水分盛放腔104中的水排出。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种用于清理河道底泥的机器人，其特征在于：包括，
浮箱(1)，浮箱(1)上安装有动力装置，用于整个装置的漂浮、移动和盛装粉碎后的水草；
水草收集装置，置于浮箱(1)的前端，能够通过液压缸(8)实现转动，用于将水面的水草收集起来；
剪断装置(15)，置于浮箱(1)前端且水草收集装置下方，用于将水草的根部切断；
吸泥装置，置于浮箱(1)的后端末端始终与河道底部接触，能够通过自转适应水的深浅，用于吸取河道底部的淤泥；
筛选装置(17)，置于浮箱(1)上端，吸泥装置的出口位于筛选装置(17)上方，用于分离吸泥装置吸上来的泥沙、水草；
粉碎装置(16)，置于水草收集装置与筛选装置(17)之间，用于粉水水草收集装置收集来的水草和筛选装置(17)筛选出的水草。
2.根据权利要求1所述的一种用于清理河道底泥的机器人,其特征在于：浮箱(1)为中空箱体，所述浮箱(1)内部固定有过滤板(101)，所述过滤板(101)将浮箱(1)上下分成水草盛放腔(103)和水分盛放腔(104)，所述过滤板(101)上设置有用于过滤的过滤孔(102)，所述浮箱(1)上端设有用于与粉碎装置(16)相连通的进料孔(105)。
3.根据权利要求1所述的一种用于清理河道底泥的机器人,其特征在于：所述水草收集装置包括支撑架(2)，所述支撑架(2)通过第一转轴(9)安装在浮箱(1)上端的第一安装板(10)上，所述支撑架(2)内部安装有主动轮(4)和从动轮(3)，所述主动轮(4)和从动轮(3)之间设置有传送带(5)，所述主动轮(4)通过传送带(5)电机驱动，所述支撑架(2)上端两侧各固定有一第一固定板(7)，所述第一固定板(7)与液压缸(8)内的液压活塞铰接，所述液压缸(8)下端与浮箱(1)可旋转连接，所述支撑架(2)前端安装有喂入装置(11)，所述喂入装置(11)通过第一旋转电机(12)驱动。
4.根据权利要求3所述的一种用于清理河道底泥的机器人,其特征在于：所述传送带(5)上设有若干防滑板(6)。
5.根据权利要求1所述的一种用于清理河道底泥的机器人,其特征在于：所述剪断装置(15)包括固定刀板(1501)，所述固定刀板(1501)上设有滑槽(1508)，所述滑槽(1508)内装有滑动销(1507)，所述滑动销(1507)上端与移动刀板(1502)相连接，移动刀板(1502)与固定刀板(1501)前端均设有若干剪断齿(1503)，所述固定刀板(1501)后端与第二固定板(1504)固定连接，所述第二固定板(1504)下端安装有剪断电机，所述剪断电机的输出轴穿过第二固定板(1504)且与转盘(1505)固定连接，所述转盘(1505)与连杆(1506)一端铰接，所述连杆(1506)另一端与滑动销(1507)铰接，所述滑动销(1507)下端设置有限位板。
6.根据权利要求1所述的一种用于清理河道底泥的机器人,其特征在于：所述第二固定板(1504)上端与固定杆(14)末端固定连接，所述固定杆(14)圆周上设有螺纹(1401)，所述固定杆(14)通过螺纹(1401)与固定在浮箱(1)前端的第二安装板(13)相连接，所述固定杆(14)顶端固定有手柄，所述手柄内部固定有指向板(1403)，所述指向板(1403)的朝向与建筑安装在的朝向一致。
7.根据权利要求1所述的一种用于清理河道底泥的机器人,其特征在于：所述吸泥装置包括吸污泵(18)，所述吸污泵(18)的吸泥端与吸收软管(19)相连接，所述吸收软管(19)另一端与吸收硬管(21)相连接，所述吸收硬管(21)包括硬管管体(2101)，硬管管体(2101)上端固定有第六转轴(2102)，硬管管体(2101)通过第六转轴(2102)与固定在浮箱(1)后端的第三安装板(20)下端的第四安装板相连接，硬管管体(2101)下端与防浮块(2103)固定连接，所述防浮块(2103)内部设有与硬管管体(2101)相连通的吸泥口(2105)，所述防浮块(2103)前端下侧固定有刮板(2104)，所述吸污泵(18)的出泥端与排出管(23)相连接，所述排出管(23)位于筛选装置(17)上端。
8.根据权利要求1所述的一种用于清理河道底泥的机器人,其特征在于：所述筛选装置(17)包括分选箱(1701)，所述分选箱(1701)为上端开口的箱体，所述分选箱(1701)前端上侧设有出料槽(1702)，所述分选箱(1701)内部通过第五转轴(1704)安装有拨料板(1703)，所述第五转轴(1704)与拨料电机(1705)相连接，所述分选箱(1701)上设有若干排水孔(1706)，所述排水孔(1706)位于分选箱(1701)上的出料槽(1702)下侧。
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Pledgee: Shandong Qihe Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: SHANDONG BIQUAN ENVIRONMENT ENGINEERING TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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