CN112252393A - 一种可以自动精准定位的河道清淤船控制系统 - Google Patents

Abstract

一种可以自动精准定位的河道清淤船控制系统，包括船体、旋转结构、挖泥铲斗结构、第一定位结构、第二定位结构和第三定位结构；所述第一定位结构包括第一固定座结构和第一定位桩结构；所述第二定位结构和第三定位结构结构相同；所述船体上设有GPS定位仪和超声波探测仪。清淤船到达指定位置之后，第一定位结构中第一定位桩结构首先对船体进行位置确定，调整船体的位置角度之后，第二定位结构和第三定位结构中的第二定位桩结构进行最终定位，挖泥铲斗结构通过旋转结构的转动，在指定位置进行河底淤泥的挖起，然后放到船体的指定淤泥存放位置。各个结构协同合作，完成了清淤船的精准高效的清淤工作。

Description

一种可以自动精准定位的河道清淤船控制系统

技术领域

本发明涉及清淤领域，具体是一种可以自动精准定位的河道清淤船控制系统。

背景技术

湖泊河道是人类赖以生存和经济社会发展的最基本要素，与人们的生产、生活息息相关，具有不可替代的防洪、排涝、引水、灌溉、供水和保持生态平衡等功能。

随着社会的不断发展，越来越多的湖泊河道遭受着严重污染，环境恶化导致泥沙杂物淤积严重，造成河道行洪能力和河水透明度下降，甚至造成恶臭，影响周边居民的正常生活。

对湖河进行疏浚清淤工作是有效保证其功能、改善环境的重大举措。但是由于清淤工作属于带水工作，水面的参照物少，且受到河水的流速和流向等影响，清淤船的清淤位置精度不高，平面定位不准，容易造成漏挖或者重挖，从而达不到清淤效果。目前多采用人工辅助操作进行清淤位置的调整，但是其操作较为麻烦，且工程质量难以保证。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种可以自动精准定位的河道清淤船控制系统，解决了清淤船使用存在的问题。

技术方案：本发明提供了一种可以自动精准定位的河道清淤船控制系统，包括船体、旋转结构、挖泥铲斗结构、第一定位结构、第二定位结构和第三定位结构，所述旋转结构设置在船体上一端，所述挖泥铲斗结构一端设置在旋转结构上，所述第一定位结构设置在船体上远离旋转结构的另一端，所述第二定位结构和第三定位结构并列设置在船体上两侧靠近旋转结构处；所述第一定位结构包括第一固定座结构和第一定位桩结构，所述第一定位桩结构设置在第一固定座结构上；所述第二定位结构和第三定位结构结构相同，所述第二定位结构包括第二固定座结构和第二定位桩结构，所述第二定位桩结构设置在第二固定座结构上；所述船体上设有GPS定位仪和超声波探测仪。清淤船到达指定位置之后，第一定位结构中第一定位桩结构首先对船体进行位置确定，调整船体的位置角度之后，第二定位结构和第三定位结构中的第二定位桩结构进行最终定位，挖泥铲斗结构通过旋转结构的转动，在指定位置进行河底淤泥的挖起，然后放到船体的指定淤泥存放位置。各个结构协同合作，完成了清淤船的精准高效的清淤工作。GPS定位仪可以定位清淤船的位置，而超声波探测仪则对挖泥铲斗结构的挖泥深度进行事实监控。

进一步的，所述第一固定座结构包括第一固定座、轴承、轴端盖、第一直线轴承和卡簧，所述轴承设置在第一固定座上通过第一直线轴承固定，所述第一直线轴承设置在第一直线轴承内部通过卡簧限位。第一定位桩结构中的第一定位桩沿着第一直线轴承做向下打桩工作或向上起桩工作，在对船体进行位置确定后，船体通过轴承，以第一定位桩结构为中心，调整位置。

进一步的，所述第一定位桩结构包括第一固定块、第二固定块、第一定位桩、第一液压缸、第一插销结构和旋转定位气缸，所述第一固定块、第二固定块并列设置，所述第一定位桩上端设置在第一固定块上，所述第一液压缸共有四组，以第一定位桩中心为轴心呈圆周阵列设置在第一固定块上且其柱塞端设置在第二固定块上，所述第一插销结构共有四组，以第一定位桩中心为轴心呈圆周阵列设置在第一固定块侧边，所述旋转定位气缸共有四组，以第一定位桩中心为轴心呈圆周阵列设置在第一固定块上四个角上。第一定位桩通过第一液压缸的驱动，进行向下打桩和向上起桩的工作，第一插销结构对第一定位桩的位置进行固定，旋转定位气缸则在船体进行调整位置后起到定位作用。

进一步的，所述第一定位桩上设有第一插销孔，所述第一插销孔同一横截面上共有四个，以第一定位桩中心为轴心呈圆周阵列设置在第一定位桩上，所述第一插销孔沿着第一定位桩径向呈等间距设置。从多方向对第一定位桩进行位置固定，从而提高了对第一定位桩的固定能力。

进一步的，所述第一插销结构包括第一小型液压缸和插销轴套，所述第一小型液压缸设置在插销轴套一端且其活塞杆设置在插销轴套内。第一定位桩打桩时候，第一小型液压缸的活塞杆沿着插销轴套进行缩短，活塞杆离开第一定位桩的第一插销孔；第一定位桩打桩完成时候，第一小型液压缸的活塞杆沿着插销轴套进行伸长，插入第一定位桩的第一插销孔内，完成第一定位桩的固定。

进一步的，所述第二固定座结构包括第二定位座和第二直线轴承，所述第二直线轴承设置在第二定位座内。第二定位桩结构中的第二定位桩沿着第二直线轴承进行向下打桩工作或者向上起桩工作。

进一步的，所述第二定位桩结构包括第三固定块、第四固定块、第二定位桩、第二液压缸和第二插销结构，所述第三固定块、第四固定块并列设置，所述第二定位桩上端设置在第三固定块上，所述第二液压缸共有四组，以第二定位桩中心为轴心呈圆周阵列设置在第三固定块上且其柱塞端设置在第四固定块上，所述第二插销结构共有四组，以第二定位桩中心为轴心呈圆周阵列设置在第三固定块侧边。第二定位桩通过第二液压缸的驱动，进行向下打桩和向上起桩的工作，第二插销结构对第二定位桩的位置进行固定。

进一步的，所述第二定位桩上设有第二插销孔，所述第二插销孔同一横截面上共有四个，以第二定位桩中心为轴心呈圆周阵列设置在第二定位桩上，所述第二插销孔沿着第二定位桩径向呈等间距设置。

进一步的，所述第二插销结构包括第二小型液压缸和插销轴套，所述第二小型液压缸设置在插销轴套一端且其活塞杆设置在插销轴套内。第二定位桩打桩时候，第二小型液压缸的活塞杆沿着插销轴套进行缩短，活塞杆离开第二定位桩的第二插销孔；第二定位桩打桩完成时候，第二小型液压缸的活塞杆沿着插销轴套进行伸长，插入第二定位桩的第二插销孔内，完成第二定位桩的固定。

进一步的，一种可以自动精准定位的河道清淤船控制系统，具体步骤如下：1)根据船体的GPS定位仪，确定清淤船的具体清淤位置；

2)第一定位结构首先对船体进行定位，第一定位桩结构中的第一定位桩通过第一液压缸的作用下，沿着第一固定座结构的第一直线轴承向下进行打桩，然后通过第一插销结构进行第一定位桩的限位；

3)通过第一固定座结构上的轴承围绕着第一定位桩做角度位置的调整；

4)第二定位结构和第三定位结构分别对船体进行定位，第二定位结构的第二定位桩通过第二液压缸的作用下，沿着第二固定座结构的第二直线轴承向下进行打桩，然后通过第二插销结构进行第二定位桩的限位，从而完成对整个清淤船船体的定位；

5)挖泥铲斗结构通过船体上的旋转结构进行旋转，到达指定位置，并根据船体上的超声波探测仪进行指定深度的清淤工作，然后将淤泥放置到船体上的淤泥存储处；

6)完成指定位置的清淤工作之后，第一定位结构的第一插销结构松开对第一定位桩的固定，第一定位桩通过第一液压缸的作用下，沿着第一固定座结构的第一直线轴承向上进行起桩，第二定位结构和第三定位结构的第二插销结构松开对第二定位桩的固定，第二定位桩通过第二液压缸的作用下，沿着第二固定座结构的第二直线轴承向上进行起桩；

7)清淤船向下一清淤位置处进行清淤工作。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：设置第一定位结构，对清淤船进行初步定位，再在调整好船体位置之后，通过第二定位结构和第三定位结构进行出船体最终定位，三组定位结构设置，对清淤船进行快速高精度定位，从而提高后续清淤时候的效率和能力。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为第一定位结构的立体图；

图3为第二定位结构的主视图；

图4为第一固定座结构的剖视图；

图5为第一定位桩结构的立体图；

图6为第一插销结构伸长时候的剖视图

图7为第二插销结构缩回时候的剖视图。

图中：船体1、旋转结构2、挖泥铲斗结构3、第一定位结构4、第一固定座结构41、第一固定座411、轴承412、轴端盖413、第一直线轴承414、卡簧415、第一定位桩结构42、第一固定块421、第二固定块422、第一定位桩423、第一插销孔4231、第一液压缸424、第一插销结构425、第一小型液压缸4251、插销轴套4252、旋转定位气缸426、第二定位结构5、第二固定座结构51、第二定位座511、第二直线轴承512、第二定位桩结构52、第三固定块521、第四固定块522、第二定位桩523、第二插销孔5231、第二液压缸524、第二插销结构525、第二小型液压缸5251、插销轴套5252、第三定位结构6。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

如图1所示为本发明的示意图，包括船体1、旋转结构2、挖泥铲斗结构3、第一定位结构4、第二定位结构5和第三定位结构6，所述旋转结构2设置在船体1上一端，所述挖泥铲斗结构3一端设置在旋转结构2上，所述第一定位结构4设置在船体1上远离旋转结构2的另一端，所述第二定位结构5和第三定位结构6并列设置在船体1上两侧靠近旋转结构2处；如图2所示为所述第一定位结构4的立体图，包括第一固定座结构41和第一定位桩结构42，所述第一定位桩结构42设置在第一固定座结构41上；所述第二定位结构5和第三定位结构6结构相同，如图3所示为所述第二定位结构5的主视图，包括第二固定座结构51和第二定位桩结构52，所述第二定位桩结构52设置在第二固定座结构51上；所述船体1上设有GPS定位仪和超声波探测仪。

如图4所示为所述第一固定座结构41的剖视图，包括第一固定座411、轴承412、轴端盖413、第一直线轴承414和卡簧415，所述轴承412设置在第一固定座411上通过第一直线轴承414固定，所述第一直线轴承414设置在第一直线轴承414内部通过卡簧415限位。

如图5所示为所述第一定位桩结构42的立体图，包括第一固定块421、第二固定块422、第一定位桩423、第一液压缸424、第一插销结构425和旋转定位气缸426，所述第一固定块421、第二固定块422并列设置，所述第一定位桩423上端设置在第一固定块421上，所述第一液压缸424共有四组，以第一定位桩423中心为轴心呈圆周阵列设置在第一固定块421上且其柱塞端设置在第二固定块422上，所述第一插销结构425共有四组，以第一定位桩423中心为轴心呈圆周阵列设置在第一固定块421侧边，所述旋转定位气缸426共有四组，以第一定位桩423中心为轴心呈圆周阵列设置在第一固定块421上四个角上。

所述第一定位桩423上设有第一插销孔4231，所述第一插销孔4231同一横截面上共有四个，以第一定位桩423中心为轴心呈圆周阵列设置在第一定位桩423上，所述第一插销孔4231沿着第一定位桩423径向呈等间距设置。

如图6所示为所述第一插销结构425伸长时候的剖视图，包括第一小型液压缸4251和插销轴套4252，所述第一小型液压缸4251设置在插销轴套4252一端且其活塞杆设置在插销轴套4252内。

所述第二固定座结构51包括第二定位座511和第二直线轴承512，所述第二直线轴承512设置在第二定位座511内。

所述第二定位桩结构52，包括第三固定块521、第四固定块522、第二定位桩523、第二液压缸524和第二插销结构525，所述第三固定块521、第四固定块522并列设置，所述第二定位桩523上端设置在第三固定块521上，所述第二液压缸524共有四组，以第二定位桩523中心为轴心呈圆周阵列设置在第三固定块521上且其柱塞端设置在第四固定块522上，所述第二插销结构525共有四组，以第二定位桩523中心为轴心呈圆周阵列设置在第三固定块521侧边。

所述第二定位桩523上设有第二插销孔5231，所述第二插销孔5231同一横截面上共有四个，以第二定位桩523中心为轴心呈圆周阵列设置在第二定位桩523上，所述第二插销孔5231沿着第二定位桩523径向呈等间距设置。

如图7所示为所述第二插销结构525缩回时候的剖视图，包括第二小型液压缸5251和插销轴套5252，所述第二小型液压缸5251设置在插销轴套5252一端且其活塞杆设置在插销轴套5252内。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可以自动精准定位的河道清淤船，其特征在于：包括船体（1）、旋转结构（2）、挖泥铲斗结构（3）、第一定位结构（4）、第二定位结构（5）和第三定位结构（6），所述旋转结构（2）设置在船体（1）上一端，所述挖泥铲斗结构（3）一端设置在旋转结构（2）上，所述第一定位结构（4）设置在船体（1）上远离旋转结构（2）的另一端，所述第二定位结构（5）和第三定位结构（6）并列设置在船体（1）上两侧靠近旋转结构（2）处；所述第一定位结构（4）包括第一固定座结构（41）和第一定位桩结构（42），所述第一定位桩结构（42）设置在第一固定座结构（41）上；所述第二定位结构（5）和第三定位结构（6）结构相同，所述第二定位结构（5）包括第二固定座结构（51）和第二定位桩结构（52），所述第二定位桩结构（52）设置在第二固定座结构（51）上；所述船体（1）上设有GPS定位仪和超声波探测仪。

2.根据权利要求1所述的可以自动精准定位的河道清淤船，其特征在于：所述第一固定座结构（41）包括第一固定座（411）、轴承（412）、轴端盖（413）、第一直线轴承（414）和卡簧（415），所述轴承（412）设置在第一固定座（411）上通过第一直线轴承（414）固定，所述第一直线轴承（414）设置在第一直线轴承（414）内部通过卡簧（415）限位。

3.根据权利要求1所述的可以自动精准定位的河道清淤船，其特征在于：所述第一定位桩结构（42）包括第一固定块（421）、第二固定块（422）、第一定位桩（423）、第一液压缸（424）、第一插销结构（425）和旋转定位气缸（426），所述第一固定块（421）、第二固定块（422）并列设置，所述第一定位桩（423）上端设置在第一固定块（421）上，所述第一液压缸（424）共有四组，以第一定位桩（423）中心为轴心呈圆周阵列设置在第一固定块（421）上且其柱塞端设置在第二固定块（422）上，所述第一插销结构（425）共有四组，以第一定位桩（423）中心为轴心呈圆周阵列设置在第一固定块（421）侧边，所述旋转定位气缸（426）共有四组，以第一定位桩（423）中心为轴心呈圆周阵列设置在第一固定块（421）上四个角上。

4.根据权利要求3所述的可以自动精准定位的河道清淤船，其特征在于：所述第一定位桩（423）上设有第一插销孔（4231），所述第一插销孔（4231）同一横截面上共有四个，以第一定位桩（423）中心为轴心呈圆周阵列设置在第一定位桩（423）上，所述第一插销孔（4231）沿着第一定位桩（423）径向呈等间距设置。

5.根据权利要求4所述的可以自动精准定位的河道清淤船，其特征在于：所述第一插销结构（425）包括第一小型液压缸（4251）和插销轴套（4252），所述第一小型液压缸（4251）设置在插销轴套（4252）一端且其活塞杆设置在插销轴套（4252）内。

6.根据权利要求1所述的可以自动精准定位的河道清淤船，其特征在于：所述第二固定座结构（51）包括第二定位座（511）和第二直线轴承（512），所述第二直线轴承（512）设置在第二定位座（511）内。

7.根据权利要求1所述的可以自动精准定位的河道清淤船，其特征在于：所述第二定位桩结构（52）包括第三固定块（521）、第四固定块（522）、第二定位桩（523）、第二液压缸（524）和第二插销结构（525），所述第三固定块（521）、第四固定块（522）并列设置，所述第二定位桩（523）上端设置在第三固定块（521）上，所述第二液压缸（524）共有四组，以第二定位桩（523）中心为轴心呈圆周阵列设置在第三固定块（521）上且其柱塞端设置在第四固定块（522）上，所述第二插销结构（525）共有四组，以第二定位桩（523）中心为轴心呈圆周阵列设置在第三固定块（521）侧边。

8.根据权利要求7所述的可以自动精准定位的河道清淤船，其特征在于：所述第二定位桩（523）上设有第二插销孔（5231），所述第二插销孔（5231）同一横截面上共有四个，以第二定位桩（523）中心为轴心呈圆周阵列设置在第二定位桩（523）上，所述第二插销孔（5231）沿着第二定位桩（523）径向呈等间距设置。

9.根据权利要求7所述的可以自动精准定位的河道清淤船，其特征在于：所述第二插销结构（525）包括第二小型液压缸（5251）和插销轴套（5252），所述第二小型液压缸（5251）设置在插销轴套（5252）一端且其活塞杆设置在插销轴套（5252）内。

10.一种如权利要求1~9任一项所述的可以自动精准定位的河道清淤船控制系统，其特征在于：具体步骤如下：

1）根据船体（1）的GPS定位仪，确定清淤船的具体清淤位置；

2）第一定位结构（4）首先对船体（1）进行定位，第一定位桩结构（42）中的第一定位桩（423）通过第一液压缸（424）的作用下，沿着第一固定座结构（41）的第一直线轴承（414）向下进行打桩，然后通过第一插销结构（425）进行第一定位桩（423）的限位；

3）通过第一固定座结构（41）上的轴承（412）围绕着第一定位桩（423）做角度位置的调整；

4）第二定位结构（5）和第三定位结构（6）分别对船体（1）进行定位，第二定位结构（5）的第二定位桩（523）通过第二液压缸（524）的作用下，沿着第二固定座结构（51）的第二直线轴承（514）向下进行打桩，然后通过第二插销结构（525）进行第二定位桩（523）的限位，从而完成对整个清淤船船体（1）的定位；

5）挖泥铲斗结构（3）通过船体（1）上的旋转结构（2）进行旋转，到达指定位置，并根据船体（1）上的超声波探测仪进行指定深度的清淤工作，然后将淤泥放置到船体（1）上的淤泥存储处；

6）完成指定位置的清淤工作之后，第一定位结构（4）的第一插销结构（425）松开对第一定位桩（423）的固定，第一定位桩（423）通过第一液压缸（424）的作用下，沿着第一固定座结构（41）的第一直线轴承（414）向上进行起桩，第二定位结构（5）和第三定位结构（6）的第二插销结构（525）松开对第二定位桩（523）的固定，第二定位桩（523）通过第二液压缸（524）的作用下，沿着第二固定座结构（51）的第二直线轴承（514）向上进行起桩；

7）清淤船向下一清淤位置处进行清淤工作。

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