CN111851631A - 封闭式环保疏浚动力抓斗 - Google Patents

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于金恒
杨启
陈新权
欧阳义平
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    • E02F3/58—Component parts

Abstract

一种封闭式环保疏浚动力抓斗，包括：矩形结构的抓斗机构、分别设置于矩形结构相对两侧的一对动力机构以及设置于矩形结构另两侧的一对斗体机构，其中：各个斗体机构分别与抓斗机构和一对动力机构转动连接。本发明通过液压动力系统为液压油缸和液压杆供能，带动驱动铰点运动，使得两个斗瓣绕抓斗门架上的旋转铰点转动实现抓斗闭合，抓斗闭合后完全封闭，不会产生斗内疏浚岩土泄露，避免在抓斗从水底提升至水面过程中造成二次污染和水质浑浊。

Description

封闭式环保疏浚动力抓斗
技术领域
本发明涉及的是一种河、湖、水库环保疏浚领域的技术，具体是一种封闭式环保疏浚动力抓斗。
背景技术
国内众多河、湖、水库底部淤泥存在富营养化元素、重金属元素、难降解固体垃圾及其它有害物质等，需要进行疏浚作业予以清除。但目前我国抓斗研发、设计、建造能力仍存在较大不足，先进、高效、环保抓斗仍多依赖国外进口。国内疏浚抓斗特别是液压疏浚抓斗设计能力仍然较差，容易出现水体二次污染问题和高浑浊度问题。
目前现有的河、湖、水库环保疏浚动力抓斗很少。疏浚抓斗中，多采用重力式设计，利用绳索控制抓斗开合，抓斗重力提供抓斗闭合力，较液压动力式疏浚抓斗所能提供的闭合力有限；多未能充分考虑环保疏浚需求，容易造成挖掘过程中较大的二次污染和较高的水质浑浊度。
发明内容
本发明针对现有技术抓斗密封性不够，容易造成水体二次污染，并且设备体积大，结构繁琐，使用功耗大，效率不高的缺陷，提出一种封闭式环保疏浚动力抓斗，通过液压动力系统为液压油缸和液压杆供能，带动驱动铰点运动，使得两个斗瓣绕抓斗门架上的旋转铰点转动实现抓斗闭合，被挖掘的疏浚岩土进入抓斗内部，不会产生斗内疏浚岩土泄露，避免在抓斗从水底提升至水面过程中造成二次污染和水质浑浊。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明包括：矩形结构的抓斗机构、分别设置于矩形结构相对两侧的一对动力机构以及设置于矩形结构另两侧的一对斗体机构，其中：各个斗体机构分别与抓斗机构和一对动力机构转动连接。
所述的抓斗机构包括：抓斗门架、三角支架、挡水板和电机，其中：三角支架下部铰接于抓斗门架顶部，上部吊环与起吊设备相连，挡水板对称设置于抓斗门架左右两侧，电机对称设置于抓斗门架内两侧并与挡水板相连，用以控制挡水板运动。
所述的斗体机构包括：左斗瓣或右斗瓣以及位于左斗瓣或右斗瓣上的旋转铰点、驱动铰点和约束铰点，其中：左斗瓣或右斗瓣通过旋转铰点和驱动铰点转动设置于于抓斗门架上。
所述的一对动力机构采用对称方式设置，具体包括：保护罩和设置于保护罩内的液压油缸、后输油管、前输油管、液压杆，以及液压动力系统，其中：保护罩固定设置于抓斗门架上，液压动力系统通过固定螺栓设置于抓斗门架内，液压杆铰接于左斗瓣上的驱动铰点上，液压油缸铰接于右斗瓣上的驱动铰点上，并通过前输油管和后输油管与液压动力系统相连。
技术效果
本发明整体解决了河、湖、水库环境下环保疏浚挖掘问题，可由液压系统实现较大的挖掘力，挖掘过程中抓斗结构设计减少泥沙溢出，挖掘完成后封闭式设计避免泥沙溢出。与现有技术相比，本发明综合有液压动力驱动抓斗开合、实现封闭式环保疏浚挖掘功能。较现有重力式抓斗技术，能够实现较大的闭合力和更好的挖掘性能；较现有非环保型疏浚抓斗技术，能够利用封闭式结构设计实现环保疏浚，避免疏浚过程中引起的二次污染和高浑浊度问题。
附图说明
图1为本发明闭合状态正视图；
图2为本发明张开状态正视图；
图3为本发明左视图；
图4为本发明俯视图；
图5为本发明轴测图；
图6为本发明垂直剖视图；
图中：三角支架1、抓斗门架2、后输油管3、液压油缸4、保护罩5、右斗瓣6、前输油管7、固定螺栓8、液压杆9、驱动铰点10、旋转铰点11、约束铰点12、左斗瓣13、挡水板14、通水孔15、液压动力系统16、支撑杆17、电机18、抓斗机构19、斗体机构20、动力机构21、槽口22、加强筋23。
具体实施方式
如图1所示，为本实施例涉及的一种封闭式环保疏浚动力抓斗，包括：矩形结构的抓斗机构19、分别设置于矩形结构相对两侧的一对动力机构21以及设置于矩形结构另两侧的一对斗体机构20，其中：各个斗体机构20分别与抓斗机构19和一对动力机构21转动连接。
所述的抓斗机构19包括：抓斗门架2、三角支架1、挡水板14和电机18，其中：三角支架1下部铰接于抓斗门架2顶部，上部吊环与起吊设备相连，挡水板14对称设置于抓斗门架2左右两侧，电机18对称设置于抓斗门架2内两侧并与挡水板14相连，用以控制挡水板14运动。
所述的斗体机构20包括：左斗瓣13或右斗瓣6以及位于左斗瓣13或右斗瓣6上的旋转铰点11、驱动铰点10和约束铰点12，其中：左斗瓣13或右斗瓣6通过旋转铰点11和驱动铰点10转动设置于于抓斗门架2上。
所述的驱动铰点10具体设置于抓斗门架2前两侧。
所述的旋转铰点11具体设置于抓斗门架2前两侧并设置于驱动铰点10下。
所述的约束铰点12具体设置于抓斗门架2前两侧并设置于旋转铰点11下。
所述的左斗瓣13与右斗瓣6接触处贴合连接。
所述的一对动力机构21采用对称方式设置，具体包括：保护罩5和设置于保护罩5内的液压油缸4、后输油管3、前输油管7、液压杆9，以及液压动力系统16，其中：保护罩5固定设置于抓斗门架2上，液压动力系统16通过固定螺栓8设置于抓斗门架2内，液压杆9铰接于左斗瓣13上的驱动铰点10上，液压油缸4铰接于右斗瓣6上的驱动铰点10上，并通过前输油管7和后输油管3与液压动力系统16相连。
所述的左斗瓣13和右斗瓣6上均设有支撑杆17，其中：支撑杆17设置于抓斗门架2内并且两端分别与左斗瓣13的约束铰点12和右斗瓣6的驱动铰点10铰接。
所述的左斗瓣13、右斗瓣6的底板为加长型结构且左斗瓣13和右斗瓣6两侧靠近抓斗门架2处设有通水孔15，其中：通水孔15与挡水板14以及抓斗门架2配合形成封闭，保证了整个抓斗设计的完整封闭性。
所述的抓斗门架2上设有用于与驱动铰点10相配合的槽口22，其中：驱动铰点10活动设置于槽口22内。
所述的槽口22形状为圆弧形且长度与液压油缸行程和抓斗尺寸相匹配。
所述的驱动铰点10、槽口22、液压油缸4、液压杆9均置于保护罩5内构成铰点沿槽口滑动的运动机构，抓斗完全闭合时，抓斗斗体内部及保护罩5内形成封闭。
所述的左斗瓣13和右斗瓣6侧面设有用于密封的加强筋23。
如图2所示，为本装置初始的张开状态，三角支架1通过滑轮组及绳索吊装在挖泥船上，左斗瓣13、右斗瓣6的斗齿及部分斗体长度插入到疏浚岩土中；闭合过程中，抓斗由图2张开状态逐渐闭合为图1闭合状态；液压动力系统16通过前输油管7、后输油管3为液压油缸4、液压杆9供能，液压油缸4、液压杆9收缩，带动驱动铰点10随液压油缸4、液压杆9运动，带动左斗瓣13、右斗瓣6绕抓斗门架2上的旋转铰点11转动实现抓斗闭合，被挖掘的疏浚岩土进入抓斗内部，部分水体从通水孔15及抓斗门架2与左斗瓣13、右斗瓣6之间的空隙流出。支撑杆17随左斗瓣13上的约束铰点12、右斗瓣6上的驱动铰点10运动，起到约束左斗瓣13、右斗瓣6对称运动的作用。闭合状态下，抓斗处于图1所示的闭合状态，电机18控制挡水板14沿凹槽滑动闭合通水孔15；此时斗体机构实现完全封闭，有效避免了斗内疏浚岩土对水体造成二次污染和高浑浊度问题。
与现有技术相比，本装置通过液压动力系统为液压油缸和液压杆供能，带动驱动铰点运动，使得两个斗瓣绕抓斗门架上的旋转铰点转动实现抓斗闭合，抓斗闭合后完全封闭，不会产生斗内疏浚岩土泄露，避免在抓斗从水底提升至水面过程中造成二次污染和水质浑浊；液压驱动抓斗闭合，能够产生更大的挖掘力，能够用于挖掘较坚硬的疏浚岩土。与传统抓斗相比，挖掘过程中减少了泥沙溢出；抓斗闭合后，传统抓斗设计中左斗瓣13、右斗瓣6底板处等存在较大开口，会导致大量泥沙泄露，本装置的封闭式设计避免了泥沙溢出。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

Claims (8)

1.一种封闭式环保疏浚动力抓斗，其特征在于，包括：矩形结构的抓斗机构、分别设置于矩形结构相对两侧的一对动力机构以及设置于矩形结构另两侧的一对斗体机构，其中：各个斗体机构分别与抓斗机构和一对动力机构转动连接；
所述的抓斗机构包括：抓斗门架、三角支架、挡水板和电机，其中：三角支架下部铰接于抓斗门架顶部，上部吊环与起吊设备相连，挡水板对称设置于抓斗门架左右两侧，电机对称设置于抓斗门架内两侧并与挡水板相连，用以控制挡水板运动；
所述的斗体机构包括：左斗瓣或右斗瓣以及位于左斗瓣或右斗瓣上的旋转铰点、驱动铰点和约束铰点，其中：左斗瓣或右斗瓣通过旋转铰点和驱动铰点转动设置于于抓斗门架上；
所述的一对动力机构采用对称方式设置，具体包括：保护罩和设置于保护罩内的液压油缸、后输油管、前输油管、液压杆，以及液压动力系统，其中：保护罩固定设置于抓斗门架上，液压动力系统通过固定螺栓设置于抓斗门架内，液压杆铰接于左斗瓣上的驱动铰点上，液压油缸铰接于右斗瓣上的驱动铰点上，并通过前输油管和后输油管与液压动力系统相连。
2.根据权利要求1所述的封闭式环保疏浚动力抓斗，其特征是，所述的驱动铰点具体设置于抓斗门架前两侧；
所述的旋转铰点具体设置于抓斗门架前两侧并设置于驱动铰点下；
所述的约束铰点具体设置于抓斗门架前两侧并设置于旋转铰点下。
3.根据权利要求1所述的封闭式环保疏浚动力抓斗，其特征是，所述的左斗瓣与右斗瓣接触处贴合连接；
所述的两个斗瓣上均设有支撑杆，其中：支撑杆设置于抓斗门架内并且两端分别与左斗瓣的约束铰点和右斗瓣的驱动铰点铰接。
4.根据权利要求1或3所述的封闭式环保疏浚动力抓斗，其特征是，所述的左斗瓣、右斗瓣的底板为加长型结构且两个斗瓣两侧靠近抓斗门架处设有通水孔，其中：通水孔与挡水板以及抓斗门架配合形成封闭，保证了整个抓斗设计的完整封闭性。
5.根据权利要求1所述的封闭式环保疏浚动力抓斗，其特征是，所述的抓斗门架上设有用于与驱动铰点相配合的槽口，其中：驱动铰点活动设置于槽口内。
6.根据权利要求5所述的封闭式环保疏浚动力抓斗，其特征是，所述的槽口形状为圆弧形且长度与液压油缸行程和抓斗尺寸相匹配。
7.根据权利要求5或6所述的封闭式环保疏浚动力抓斗，其特征是，所述的驱动铰点、槽口、液压油缸、液压杆均置于保护罩内构成铰点沿槽口滑动的运动机构，抓斗完全闭合时，抓斗斗体内部及保护罩内形成封闭。
8.根据权利要求1所述的封闭式环保疏浚动力抓斗，其特征是，所述的两个斗瓣的侧面均设有用于密封的加强筋。
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