CN111101590A - 一种市政水下涵洞清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涵洞清理技术领域，具体是涉及一种市政水下涵洞清理装置，包括有导向缆绳、清理机构和牵引动力机构；牵引动力机构牵引住位于涵洞外的导向缆绳的端部并进行拖动，清理机构套接在导向缆绳上随牵引动力机构的牵引随导向缆绳一同在涵洞内贴壁行进，清理机构的清洗部与涵洞内壁始终保持贴合，导向轮机构固定安装在涵洞内转折的阳角处且其活动部卡接在导向缆绳上；该技术方案解决了涵洞自动清理中转角处卡死的问题，设备运行稳定，结构合理，清洗效率高，大大节省人力，结构简单，利用了水的阻力，节能环保。

Description

一种市政水下涵洞清理装置

技术领域

本发明涉及涵洞清理技术领域，具体是涉及一种市政水下涵洞清理装置。

背景技术

涵洞是指在公路工程建设中，为了使公路顺利通过水渠不妨碍交通，设于路基下修筑于路面以下的排水孔道（过水通道），通过这种结构可以让水从公路的下面流过。用于跨越天然沟谷洼地排泄洪水，或横跨大小道路作为人、畜和车辆的立交通道，或农田灌溉作为水渠。涵洞因长期浸泡在水里，内壁容易附着多种脏污，一些情况下还会被脏污堵塞，无法发挥实际效果。

中国专利CN201820154792.1公开了一种水下涵洞清理装置，包括清理机，可移动且可转动设置于水下涵洞中，用于在移动的同时在水流的作用力下转动以对水下涵洞进行清理；电缆绞车组件，分别设置于水下涵洞的出口和入口旁地面上，用于提供清理机在水下涵洞中移动的动力；绳缆组件，连接于电缆绞车组件和清理机的两端之间，用于在电缆绞车组件的动力下带动清理机在水下涵洞中移动；控制器组件，与电缆绞车组件电连接，用于控制电缆绞车组件运行以使清理机移动以清理水下涵洞。但该结构在的清理机构无法绕过滑轮，清理机会在滑轮的位置卡住。所以，需要能够固定缆绳，同时又能够让清理机通过的机构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种市政水下涵洞清理装置，该技术方案解决了涵洞自动清理中转角处卡死的问题，设备运行稳定，结构合理，清洗效率高，大大节省人力，结构简单，利用了水的阻力，节能环保。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种市政水下涵洞清理装置，其特征在于，包括有导向缆绳、清理机构和牵引动力机构；

牵引动力机构牵引住位于涵洞外的导向缆绳的端部并进行拖动，清理机构套接在导向缆绳上随牵引动力机构的牵引随导向缆绳一同在涵洞内贴壁行进，清理机构的清洗部与涵洞内壁始终保持贴合，导向轮机构固定安装在涵洞内转折的阳角处且其活动部卡接在导向缆绳上。

作为一种市政水下涵洞清理装置的一种优选方案，所述清理机构包括有转轴、滚动组件、旋转驱动扇叶、防缠绕保护组件和刷洗组件；转轴套接在导向缆绳上仅可做周向旋转运动，滚动组件套接在转轴首尾两端上并紧贴涵洞内壁仅能沿涵洞做轴向运动，旋转驱动扇叶套接在转轴上并与转轴固定连接，防缠绕保护组件包裹在旋转驱动扇叶外，刷洗组件套接在转轴上且与转轴固定连接。

作为一种市政水下涵洞清理装置的一种优选方案，所述滚动组件包括有滚动支架、滚轮固定杆和滚轮；滚动支架套接在转轴上且与转轴固定相连，若干个滚轮固定杆围绕滚动支架轴线径向插接在滚动支架上，滚轮安装在滚轮固定杆上，滚轮的滚动方向与涵洞延伸方向一致，滚轮固定杆的长度和形状保证始终至少有一个滚轮与导向缆绳卡接。

作为一种市政水下涵洞清理装置的一种优选方案，所述滚动组件还包括有弹簧、限位滑槽和限位螺栓共同形成的弹性组件；弹簧设置在滚动支架的内部沉孔中且一端固定安装在滚动支架内部沉孔底，弹簧另一端与滚轮固定杆底部固定连接，限位滑槽对称地开设在滚动支架沉孔侧壁上，限位螺栓对称地径向固定安装在滚轮固定杆的外壁上，限位螺栓与限位滑槽滑动配合。

作为一种市政水下涵洞清理装置的一种优选方案，所述滚轮固定杆、滚轮优选设置三对，且三对相互之间呈一百二十度夹角径向插接在滚动支架上。

作为一种市政水下涵洞清理装置的一种优选方案，所述防缠绕保护组件为球形滤网；球形滤网为一对相互扣合的半球形结构，网孔均匀分布在球面上。

作为一种市政水下涵洞清理装置的一种优选方案，所述刷洗组件包括有清洗刷固定杆和清洗刷头；清洗刷固定杆对称地径向固定在转轴上，清洗刷固定杆可拆卸地安装在清洗刷固定杆上。

作为一种市政水下涵洞清理装置的一种优选方案，所述导向轮机构包括有固定支架、旋转支架、让位组件、旋转轴、滚轮安装架和卡线滚轮；固定支架固定安装在涵洞内壁阳角处，让位组件为弹性件，让位组件底部与固定支架铰接，旋转支架靠近固定支架的一端与让位组件铰接，旋转支架另一端朝向涵洞的阴角方向，旋转轴与旋转支架两侧间隙配合，旋转轴轴线垂直于涵洞的轴线设置，滚轮安装架沿着旋转轴的轴线均匀地径向安装在旋转轴上，卡线滚轮安装在滚轮安装架上且旋转方向与涵洞轴线方向一致，卡线滚轮始终导向缆绳卡接。

作为一种市政水下涵洞清理装置的一种优选方案，所述让位组件包括有铰接轴和扭簧；铰接轴轴线垂直于涵洞轴线地与固定支架两侧间隙配合，扭簧和旋转支架均套接在铰接轴上，扭簧两端分别连接固定支架和旋转支架。

作为一种市政水下涵洞清理装置的一种优选方案，设备所采用的材料为耐盐抗腐蚀的蒙乃尔400合金。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

牵引动力机构为电缆绞车，分别牵住导向缆绳两端；导向轮机构至少为一对用于将导向缆绳始终固定在涵洞内而不与涵洞内壁贴合，避免导向缆绳引导清理机构时清理机构在涵洞转角处卡死。清理装置使用前先将若干清理机构均匀套接在导向缆绳上，清理机构为嵌套结构，清理机构的外部结构紧贴涵洞内壁仅能沿着涵洞轴向移动，而清理机构的内部则可以围绕导向缆绳做周向旋转，清理机构的清洗部径向固定在该区域。每个涵洞转角处的导向轮机构的活动部均卡接在导向缆绳上对导向缆绳起到支撑作用。当需要对涵洞进行清洗作业时，操作人员打开牵引动力机构向一端牵引导向缆绳，当导向缆绳移动时将带动清理机构一同运动。清理机构运动时涵洞里的水对其产生与清理机构运动方向相反的阻力，阻力作用在清理机构的驱动机构上驱动清理机构上可以围绕导向缆绳进行周向旋转的部分进行周向旋转，而清理机构上的清洗部则会随着该部分一同旋转，于是清理机构的清洗部可以对涵洞进行清洗作业。而因清理机构本身具有一定的体积，当其在涵洞内运动时除了涵洞内壁附着的脏污外其他杂物也会被清理机构一并带出，进一步起到清理的作用。当清理机构运行到涵洞转角处时遇到导向轮机构,清理机构头部撞到导向轮机构与导向缆绳卡接的活动部使其发生旋转并逐渐解除与导向缆绳的卡接，而导向轮机构活动部的其他部分则逐渐与导向缆绳进行卡接。而且当清理机构经过时导向轮机构会发生一定角度的偏转让位，当清理机构完全经过转角处，导向轮机构复位且其活动部仍始终保持与导向缆绳卡接。如此通过牵引动力机构拖动导向缆绳即可方便地对涵洞内进行清洗。转轴随导向缆绳的牵引一同沿着涵洞轴向位移，移动时涵洞内的水对旋转驱动扇叶进行反向推动使其发生旋转。防缠绕保护组件防止水里的水草等条形杂物对旋转驱动扇叶进行缠绕使其旋转停止。当旋转驱动扇叶旋转时带动与其固定连接的转轴一同旋转，而转轴旋转时将带动刷洗组件一同做周向旋转，刷洗组件外缘处与涵洞内壁发生周向的相对运动从而对涵洞内壁进行刷洗，刷洗组件对涵洞内壁的附着物起到很好的清洗作用。滚动组件用于对转轴进行支撑以保证清理机构整体运行的稳定性，滚动组件的间隙可容导向轮机构通过以避免清理机构被导向轮机构卡住。滚动支架作为滚轮固定杆的支撑，滚轮固定杆作为滚轮的支撑，且滚动支架和滚轮固定杆的结构共同实现始终至少有一个滚轮与导向缆绳卡接保持对导向缆绳的固定。通过在滚轮固定杆与滚动支架的插接处设置弹簧、限位滑槽和限位螺栓等弹性组件是为了便于滚动组件进入涵洞且始终紧贴涵洞内壁，以保持结构的稳定性，进一步保证设备的清洗效果。三对滚轮固定杆和滚轮共同形成三叉结构，一方面有利于结构的稳定性，另一方面相互之间的间隙较大，足够通过导向轮机构，避免清理机构被卡在导向轮机构处无法通过。相互扣合的半球形结构便于拆卸和安装，球形滤网上的网孔可以让水通过以保证其内部的旋转驱动扇叶与水充分接触。同时球形滤网防止水中的杂物缠绕到刷洗组件上使设备失灵，提高设备的稳定性。清洗刷固定杆和清洗刷头成对设置，至少为一对。当转轴旋转时带动清洗刷固定杆一同旋转，清洗刷固定杆端部位置的清洗刷头的工作端始终与涵洞内壁保持抵压，清洗刷头随清洗刷固定杆相对于转轴进行周向旋转运动时则对涵洞内壁进行充分地刷洗。固定支架为导向轮机构整体提供固定支撑，旋转支架为旋转轴、滚轮安装架、卡线滚轮提供支撑，让位组件使旋转支架具有弹性，以保证清理机构经过导向轮机构时进行避让，避免清理机构卡在导向轮机构处影响设备运行。滚轮安装架在旋转轴上发生旋转。滚轮安装架为卡线滚轮提供支撑。卡线滚轮采用四个，卡线滚轮始终保持无论围绕旋转轴旋转多少度至少有一个与导向缆绳卡接使导向缆绳固定。滚轮安装架的结构保证每次清理机构先撞击在滚轮安装架上，滚轮安装架旋转，然后导向缆绳脱离第一个与其卡接的卡线滚轮，但同时第二个卡线滚轮随着旋转继续卡接在导向缆绳上。通过铰接轴将旋转支架铰接在固定支架上，扭簧一端借助固定支架固定，扭簧另一端与旋转支架靠近固定支架的一端连接，使得无论旋转支架相对于固定支架进行怎样的旋转让位，其始终具有复原的能力，提高设备的稳定性。设备采用的蒙乃尔400合金的组织为高强度的单相固溶体，单相奥氏体组织，它是一种用量最大、用途最广、综合性能极佳的耐蚀合金。此合金在氢氟酸和氟气介质中具有优异的耐蚀性，对热浓碱液也有优良的耐蚀性。同时还耐中性溶液、水、海水、大气、有机化合物等的腐蚀。该合金的一个重要特征是一般不产生应力腐蚀裂纹，切削性能良好。

1、设备运行稳定，结构合理；

2、清洗效率高，大大节省人力；

3、结构简单，利用了水的阻力，节能环保。

附图说明

图1为本发明安装在涵洞中的完整的立体图；

图2为本发明的正视图；

图3为图2中A处局部放大视图；

图4为本发明的清理机构立体视图；

图5为本发明的清理机构部分立体分解图；

图6为图5中B处局部放大视图；

图7为本发明的导向轮机构立体图；

图8为本发明的清理机构正视图；

图9为本发明的清理机构的左视图；

图10为图9中C-C方向剖视图。

图中标号为：

1、导向缆绳；

2、清理机构；2a、转轴；2b、滚动组件；2b1、滚动支架；2b2、滚轮固定杆；2b3、滚轮；2b4、弹簧；2b5、限位滑槽；2b6、限位螺栓；2c、旋转驱动扇叶；2d、防缠绕保护组件；2d1、球形滤网；2e、刷洗组件；2e1、清洗刷固定杆；2e2、清洗刷头；

3、导向轮机构；3a、固定支架；3b、旋转支架；3c、让位组件；3c1、铰接轴；3c2、扭簧；3d、旋转轴；3e、滚轮安装架；3f、卡线滚轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1至10所示，一种市政水下涵洞清理装置，包括有导向缆绳1、清理机构2和牵引动力机构；

牵引动力机构牵引住位于涵洞外的导向缆绳1的端部并进行拖动，清理机构2套接在导向缆绳1上随牵引动力机构的牵引随导向缆绳1一同在涵洞内贴壁行进，清理机构2的清洗部与涵洞内壁始终保持贴合，导向轮机构3固定安装在涵洞内转折的阳角处且其活动部卡接在导向缆绳1上。

牵引动力机构为电缆绞车，分别牵住导向缆绳1两端；导向轮机构3至少为一对用于将导向缆绳1始终固定在涵洞内而不与涵洞内壁贴合，避免导向缆绳1引导清理机构2时清理机构2在涵洞转角处卡死。清理装置使用前先将若干清理机构2均匀套接在导向缆绳1上，清理机构2为嵌套结构，清理机构2的外部结构紧贴涵洞内壁仅能沿着涵洞轴向移动，而清理机构2的内部则可以围绕导向缆绳1做周向旋转，清理机构2的清洗部径向固定在该区域。每个涵洞转角处的导向轮机构3的活动部均卡接在导向缆绳1上对导向缆绳1起到支撑作用。当需要对涵洞进行清洗作业时，操作人员打开牵引动力机构向一端牵引导向缆绳1，当导向缆绳1移动时将带动清理机构2一同运动。清理机构2运动时涵洞里的水对其产生与清理机构2运动方向相反的阻力，阻力作用在清理机构2的驱动机构上驱动清理机构2上可以围绕导向缆绳1进行周向旋转的部分进行周向旋转，而清理机构2上的清洗部则会随着该部分一同旋转，于是清理机构2的清洗部可以对涵洞进行清洗作业。而因清理机构2本身具有一定的体积，当其在涵洞内运动时除了涵洞内壁附着的脏污外其他杂物也会被清理机构2一并带出，进一步起到清理的作用。当清理机构2运行到涵洞转角处时遇到导向轮机构3,清理机构2头部撞到导向轮机构3与导向缆绳1卡接的活动部使其发生旋转并逐渐解除与导向缆绳1的卡接，而导向轮机构3活动部的其他部分则逐渐与导向缆绳1进行卡接。而且当清理机构2经过时导向轮机构3会发生一定角度的偏转让位，当清理机构2完全经过转角处，导向轮机构3复位且其活动部仍始终保持与导向缆绳1卡接。如此通过牵引动力机构拖动导向缆绳1即可方便地对涵洞内进行清洗。

所述清理机构2包括有转轴2a、滚动组件2b、旋转驱动扇叶2c、防缠绕保护组件2d和刷洗组件2e；转轴2a套接在导向缆绳1上仅可做周向旋转运动，滚动组件2b套接在转轴2a首尾两端上并紧贴涵洞内壁仅能沿涵洞做轴向运动，旋转驱动扇叶2c套接在转轴2a上并与转轴2a固定连接，防缠绕保护组件2d包裹在旋转驱动扇叶2c外，刷洗组件2e套接在转轴2a上且与转轴2a固定连接。

转轴2a随导向缆绳1的牵引一同沿着涵洞轴向位移，移动时涵洞内的水对旋转驱动扇叶2c进行反向推动使其发生旋转。防缠绕保护组件2d防止水里的水草等条形杂物对旋转驱动扇叶2c进行缠绕使其旋转停止。当旋转驱动扇叶2c旋转时带动与其固定连接的转轴2a一同旋转，而转轴2a旋转时将带动刷洗组件2e一同做周向旋转，刷洗组件2e外缘处与涵洞内壁发生周向的相对运动从而对涵洞内壁进行刷洗，刷洗组件2e对涵洞内壁的附着物起到很好的清洗作用。滚动组件2b用于对转轴2a进行支撑以保证清理机构2整体运行的稳定性，滚动组件2b的间隙可容导向轮机构3通过以避免清理机构2被导向轮机构3卡住。

所述滚动组件2b包括有滚动支架2b1、滚轮固定杆2b2和滚轮2b3；滚动支架2b1套接在转轴2a上且与转轴2a固定相连，若干个滚轮固定杆2b2围绕滚动支架2b1轴线径向插接在滚动支架2b1上，滚轮2b3安装在滚轮固定杆2b2上，滚轮2b3的滚动方向与涵洞延伸方向一致，滚轮固定杆2b2的长度和形状保证始终至少有一个滚轮2b3与导向缆绳1卡接。

滚动支架2b1作为滚轮固定杆2b2的支撑，滚轮固定杆2b2作为滚轮2b3的支撑，且滚动支架2b1和滚轮固定杆2b2的结构共同实现始终至少有一个滚轮2b3与导向缆绳1卡接保持对导向缆绳1的固定。

所述滚动组件2b还包括有弹簧2b4、限位滑槽2b5和限位螺栓2b6共同形成的弹性组件；弹簧2b4设置在滚动支架2b1的内部沉孔中且一端固定安装在滚动支架2b1内部沉孔底，弹簧2b4另一端与滚轮固定杆2b2底部固定连接，限位滑槽2b5对称地开设在滚动支架2b1沉孔侧壁上，限位螺栓2b6对称地径向固定安装在滚轮固定杆2b2的外壁上，限位螺栓2b6与限位滑槽2b5滑动配合。

通过在滚轮固定杆2b2与滚动支架2b1的插接处设置弹簧2b4、限位滑槽2b5和限位螺栓2b6等弹性组件是为了便于滚动组件2b进入涵洞且始终紧贴涵洞内壁，以保持结构的稳定性，进一步保证设备的清洗效果。

所述滚轮固定杆2b2、滚轮2b3优选设置三对，且三对相互之间呈一百二十度夹角径向插接在滚动支架2b1上。

三对滚轮固定杆2b2和滚轮2b3共同形成三叉结构，一方面有利于结构的稳定性，另一方面相互之间的间隙较大，足够通过导向轮机构3，避免清理机构2被卡在导向轮机构3处无法通过。

所述防缠绕保护组件2d为球形滤网2d1；球形滤网2d1为一对相互扣合的半球形结构，网孔均匀分布在球面上。

相互扣合的半球形结构便于拆卸和安装，球形滤网2d1上的网孔可以让水通过以保证其内部的旋转驱动扇叶2c与水充分接触。同时球形滤网2d1防止水中的杂物缠绕到刷洗组件2e上使设备失灵，提高设备的稳定性。

所述刷洗组件2e包括有清洗刷固定杆2e1和清洗刷头2e2；清洗刷固定杆2e1对称地径向固定在转轴2a上，清洗刷固定杆2e1可拆卸地安装在清洗刷固定杆2e1上。

清洗刷固定杆2e1和清洗刷头2e2成对设置，至少为一对。当转轴2a旋转时带动清洗刷固定杆2e1一同旋转，清洗刷固定杆2e1端部位置的清洗刷头2e2的工作端始终与涵洞内壁保持抵压，清洗刷头2e2随清洗刷固定杆2e1相对于转轴2a进行周向旋转运动时则对涵洞内壁进行充分地刷洗。

所述导向轮机构3包括有固定支架3a、旋转支架3b、让位组件3c、旋转轴3d、滚轮安装架3e和卡线滚轮3f；固定支架3a固定安装在涵洞内壁阳角处，让位组件3c为弹性件，让位组件3c底部与固定支架3a铰接，旋转支架3b靠近固定支架3a的一端与让位组件3c铰接，旋转支架3b另一端朝向涵洞的阴角方向，旋转轴3d与旋转支架3b两侧间隙配合，旋转轴3d轴线垂直于涵洞的轴线设置，滚轮安装架3e沿着旋转轴3d的轴线均匀地径向安装在旋转轴3d上，卡线滚轮3f安装在滚轮安装架3e上且旋转方向与涵洞轴线方向一致，卡线滚轮3f始终导向缆绳1卡接。

固定支架3a为导向轮机构3整体提供固定支撑，旋转支架3b为旋转轴3d、滚轮安装架3e、卡线滚轮3f提供支撑，让位组件3c使旋转支架3b具有弹性，以保证清理机构2经过导向轮机构3时进行避让，避免清理机构2卡在导向轮机构3处影响设备运行。滚轮安装架3e在旋转轴3d上发生旋转。滚轮安装架3e为卡线滚轮3f提供支撑。卡线滚轮3f采用四个，卡线滚轮3f始终保持无论围绕旋转轴3d旋转多少度至少有一个与导向缆绳1卡接使导向缆绳1固定。滚轮安装架3e的结构保证每次清理机构2先撞击在滚轮安装架3e上，滚轮安装架3e旋转，然后导向缆绳1脱离第一个与其卡接的卡线滚轮3f，但同时第二个卡线滚轮3f随着旋转继续卡接在导向缆绳1上。

所述让位组件3c包括有铰接轴3c1和扭簧3c2；铰接轴3c1轴线垂直于涵洞轴线地与固定支架3a两侧间隙配合，扭簧3c2和旋转支架3b均套接在铰接轴3c1上，扭簧3c2两端分别连接固定支架3a和旋转支架3b。

通过铰接轴3c1将旋转支架3b铰接在固定支架3a上，扭簧3c2一端借助固定支架3a固定，扭簧3c2另一端与旋转支架3b靠近固定支架3a的一端连接，使得无论旋转支架3b相对于固定支架3a进行怎样的旋转让位，其始终具有复原的能力，提高设备的稳定性。

设备所采用的材料为耐盐抗腐蚀的蒙乃尔400合金。

设备采用的蒙乃尔400合金的组织为高强度的单相固溶体，单相奥氏体组织，它是一种用量最大、用途最广、综合性能极佳的耐蚀合金。此合金在氢氟酸和氟气介质中具有优异的耐蚀性，对热浓碱液也有优良的耐蚀性。同时还耐中性溶液、水、海水、大气、有机化合物等的腐蚀。该合金的一个重要特征是一般不产生应力腐蚀裂纹，切削性能良好。

本发明的工作原理：

牵引动力机构为电缆绞车，分别牵住导向缆绳1两端；导向轮机构3至少为一对用于将导向缆绳1始终固定在涵洞内而不与涵洞内壁贴合，避免导向缆绳1引导清理机构2时清理机构2在涵洞转角处卡死。清理装置使用前先将若干清理机构2均匀套接在导向缆绳1上，清理机构2为嵌套结构，清理机构2的外部结构紧贴涵洞内壁仅能沿着涵洞轴向移动，而清理机构2的内部则可以围绕导向缆绳1做周向旋转，清理机构2的清洗部径向固定在该区域。每个涵洞转角处的导向轮机构3的活动部均卡接在导向缆绳1上对导向缆绳1起到支撑作用。当需要对涵洞进行清洗作业时，操作人员打开牵引动力机构向一端牵引导向缆绳1，当导向缆绳1移动时将带动清理机构2一同运动。清理机构2运动时涵洞里的水对其产生与清理机构2运动方向相反的阻力，阻力作用在清理机构2的驱动机构上驱动清理机构2上可以围绕导向缆绳1进行周向旋转的部分进行周向旋转，而清理机构2上的清洗部则会随着该部分一同旋转，于是清理机构2的清洗部可以对涵洞进行清洗作业。而因清理机构2本身具有一定的体积，当其在涵洞内运动时除了涵洞内壁附着的脏污外其他杂物也会被清理机构2一并带出，进一步起到清理的作用。当清理机构2运行到涵洞转角处时遇到导向轮机构3,清理机构2头部撞到导向轮机构3与导向缆绳1卡接的活动部使其发生旋转并逐渐解除与导向缆绳1的卡接，而导向轮机构3活动部的其他部分则逐渐与导向缆绳1进行卡接。而且当清理机构2经过时导向轮机构3会发生一定角度的偏转让位，当清理机构2完全经过转角处，导向轮机构3复位且其活动部仍始终保持与导向缆绳1卡接。如此通过牵引动力机构拖动导向缆绳1即可方便地对涵洞内进行清洗。转轴2a随导向缆绳1的牵引一同沿着涵洞轴向位移，移动时涵洞内的水对旋转驱动扇叶2c进行反向推动使其发生旋转。防缠绕保护组件2d防止水里的水草等条形杂物对旋转驱动扇叶2c进行缠绕使其旋转停止。当旋转驱动扇叶2c旋转时带动与其固定连接的转轴2a一同旋转，而转轴2a旋转时将带动刷洗组件2e一同做周向旋转，刷洗组件2e外缘处与涵洞内壁发生周向的相对运动从而对涵洞内壁进行刷洗，刷洗组件2e对涵洞内壁的附着物起到很好的清洗作用。滚动组件2b用于对转轴2a进行支撑以保证清理机构2整体运行的稳定性，滚动组件2b的间隙可容导向轮机构3通过以避免清理机构2被导向轮机构3卡住。滚动支架2b1作为滚轮固定杆2b2的支撑，滚轮固定杆2b2作为滚轮2b3的支撑，且滚动支架2b1和滚轮固定杆2b2的结构共同实现始终至少有一个滚轮2b3与导向缆绳1卡接保持对导向缆绳1的固定。通过在滚轮固定杆2b2与滚动支架2b1的插接处设置弹簧2b4、限位滑槽2b5和限位螺栓2b6等弹性组件是为了便于滚动组件2b进入涵洞且始终紧贴涵洞内壁，以保持结构的稳定性，进一步保证设备的清洗效果。三对滚轮固定杆2b2和滚轮2b3共同形成三叉结构，一方面有利于结构的稳定性，另一方面相互之间的间隙较大，足够通过导向轮机构3，避免清理机构2被卡在导向轮机构3处无法通过。相互扣合的半球形结构便于拆卸和安装，球形滤网2d1上的网孔可以让水通过以保证其内部的旋转驱动扇叶2c与水充分接触。同时球形滤网2d1防止水中的杂物缠绕到刷洗组件2e上使设备失灵，提高设备的稳定性。清洗刷固定杆2e1和清洗刷头2e2成对设置，至少为一对。当转轴2a旋转时带动清洗刷固定杆2e1一同旋转，清洗刷固定杆2e1端部位置的清洗刷头2e2的工作端始终与涵洞内壁保持抵压，清洗刷头2e2随清洗刷固定杆2e1相对于转轴2a进行周向旋转运动时则对涵洞内壁进行充分地刷洗。固定支架3a为导向轮机构3整体提供固定支撑，旋转支架3b为旋转轴3d、滚轮安装架3e、卡线滚轮3f提供支撑，让位组件3c使旋转支架3b具有弹性，以保证清理机构2经过导向轮机构3时进行避让，避免清理机构2卡在导向轮机构3处影响设备运行。滚轮安装架3e在旋转轴3d上发生旋转。滚轮安装架3e为卡线滚轮3f提供支撑。卡线滚轮3f采用四个，卡线滚轮3f始终保持无论围绕旋转轴3d旋转多少度至少有一个与导向缆绳1卡接使导向缆绳1固定。滚轮安装架3e的结构保证每次清理机构2先撞击在滚轮安装架3e上，滚轮安装架3e旋转，然后导向缆绳1脱离第一个与其卡接的卡线滚轮3f，但同时第二个卡线滚轮3f随着旋转继续卡接在导向缆绳1上。通过铰接轴3c1将旋转支架3b铰接在固定支架3a上，扭簧3c2一端借助固定支架3a固定，扭簧3c2另一端与旋转支架3b靠近固定支架3a的一端连接，使得无论旋转支架3b相对于固定支架3a进行怎样的旋转让位，其始终具有复原的能力，提高设备的稳定性。设备采用的蒙乃尔400合金的组织为高强度的单相固溶体，单相奥氏体组织，它是一种用量最大、用途最广、综合性能极佳的耐蚀合金。此合金在氢氟酸和氟气介质中具有优异的耐蚀性，对热浓碱液也有优良的耐蚀性。同时还耐中性溶液、水、海水、大气、有机化合物等的腐蚀。该合金的一个重要特征是一般不产生应力腐蚀裂纹，切削性能良好。

Claims (10)

1.一种市政水下涵洞清理装置，其特征在于，包括有导向缆绳（1）、清理机构（2）和牵引动力机构；

牵引动力机构牵引住位于涵洞外的导向缆绳（1）的端部并进行拖动，清理机构（2）套接在导向缆绳（1）上随牵引动力机构的牵引随导向缆绳（1）一同在涵洞内贴壁行进，清理机构（2）的清洗部与涵洞内壁始终保持贴合，导向轮机构（3）固定安装在涵洞内转折的阳角处且其活动部卡接在导向缆绳（1）上。

2.根据权利要求1所述的一种市政水下涵洞清理装置，其特征在于，所述清理机构（2）包括有转轴（2a）、滚动组件（2b）、旋转驱动扇叶（2c）、防缠绕保护组件（2d）和刷洗组件（2e）；转轴（2a）套接在导向缆绳（1）上仅可做周向旋转运动，滚动组件（2b）套接在转轴（2a）首尾两端上并紧贴涵洞内壁仅能沿涵洞做轴向运动，旋转驱动扇叶（2c）套接在转轴（2a）上并与转轴（2a）固定连接，防缠绕保护组件（2d）包裹在旋转驱动扇叶（2c）外，刷洗组件（2e）套接在转轴（2a）上且与转轴（2a）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种市政水下涵洞清理装置，其特征在于，所述滚动组件（2b）包括有滚动支架（2b1）、滚轮固定杆（2b2）和滚轮（2b3）；滚动支架（2b1）套接在转轴（2a）上且与转轴（2a）固定相连，若干个滚轮固定杆（2b2）围绕滚动支架（2b1）轴线径向插接在滚动支架（2b1）上，滚轮（2b3）安装在滚轮固定杆（2b2）上，滚轮（2b3）的滚动方向与涵洞延伸方向一致，滚轮固定杆（2b2）的长度和形状保证始终至少有一个滚轮（2b3）与导向缆绳（1）卡接。

4.根据权利要求3所述的一种市政水下涵洞清理装置，其特征在于，所述滚动组件（2b）还包括有弹簧（2b4）、限位滑槽（2b5）和限位螺栓（2b6）共同形成的弹性组件；弹簧（2b4）设置在滚动支架（2b1）的内部沉孔中且一端固定安装在滚动支架（2b1）内部沉孔底，弹簧（2b4）另一端与滚轮固定杆（2b2）底部固定连接，限位滑槽（2b5）对称地开设在滚动支架（2b1）沉孔侧壁上，限位螺栓（2b6）对称地径向固定安装在滚轮固定杆（2b2）的外壁上，限位螺栓（2b6）与限位滑槽（2b5）滑动配合。

5.根据权利要求3所述的一种市政水下涵洞清理装置，其特征在于，所述滚轮固定杆（2b2）、滚轮（2b3）优选设置三对，且三对相互之间呈一百二十度夹角径向插接在滚动支架（2b1）上。

6.根据权利要求2所述的一种市政水下涵洞清理装置，其特征在于，所述防缠绕保护组件（2d）为球形滤网（2d1）；球形滤网（2d1）为一对相互扣合的半球形结构，网孔均匀分布在球面上。

7.根据权利要求2所述的一种市政水下涵洞清理装置，其特征在于，所述刷洗组件（2e）包括有清洗刷固定杆（2e1）和清洗刷头（2e2）；清洗刷固定杆（2e1）对称地径向固定在转轴（2a）上，清洗刷固定杆（2e1）可拆卸地安装在清洗刷固定杆（2e1）上。

8.根据权利要求1所述的一种市政水下涵洞清理装置，其特征在于，所述导向轮机构（3）包括有固定支架（3a）、旋转支架（3b）、让位组件（3c）、旋转轴（3d）、滚轮安装架（3e）和卡线滚轮（3f）；固定支架（3a）固定安装在涵洞内壁阳角处，让位组件（3c）为弹性件，让位组件（3c）底部与固定支架（3a）铰接，旋转支架（3b）靠近固定支架（3a）的一端与让位组件（3c）铰接，旋转支架（3b）另一端朝向涵洞的阴角方向，旋转轴（3d）与旋转支架（3b）两侧间隙配合，旋转轴（3d）轴线垂直于涵洞的轴线设置，滚轮安装架（3e）沿着旋转轴（3d）的轴线均匀地径向安装在旋转轴（3d）上，卡线滚轮（3f）安装在滚轮安装架（3e）上且旋转方向与涵洞轴线方向一致，卡线滚轮（3f）始终导向缆绳（1）卡接。

9.根据权利要求8所述的一种市政水下涵洞清理装置，其特征在于，所述让位组件（3c）包括有铰接轴（3c1）和扭簧（3c2）；铰接轴（3c1）轴线垂直于涵洞轴线地与固定支架（3a）两侧间隙配合，扭簧（3c2）和旋转支架（3b）均套接在铰接轴（3c1）上，扭簧（3c2）两端分别连接固定支架（3a）和旋转支架（3b）。

10.根据权利要求1所述的一种市政水下涵洞清理装置，其特征在于，设备所采用的材料为耐盐抗腐蚀的蒙乃尔400合金。

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