CN112523295B - 一种用于水治理的清淤装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于水治理的清淤装置，包括泥污泵和环转机构，所述泥污泵的进泥端和环转机构通过连接管导通连接，环转机构包括第一直角弯管，所述第一直角弯管顶端与旋转管套转动安装，所述第一直角弯管底端通过第一伸缩管与过载管一端伸缩导通连接；在环转机构旋转的同时，通过第一伺服电机工作时旋转的的主动齿带动啮合的第一传动齿旋转，通过第一转轴实现第一涡轮的同轴旋转，第一涡轮与第一蜗杆配合传动，带动转杆的旋转，进而实现环转机构的长度调整，因此在环转机构伸缩的同时同步旋转，通过规律的移动完成清淤操作，保证河道内不同部位的清淤程度相同，大大提高了整体清淤的工作效率。

Description

一种用于水治理的清淤装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及水治理技术领域，尤其涉及一种用于水治理的清淤装置及其工作方法。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，越来越多的人开始关注河道水治理的问题，通过建设生态河床和生态护岸等工程技术手段，重塑一个相对自然稳定和健康开放的河流生态系统，能长期维持河道生物多样性和生态平衡，最终构建一个人水和谐的理想环境。

在河道对水治理的过程中，需要对河底的淤泥进行清除，传统的清淤方式通过泥污泵和排泥管进行配合实现淤泥的排出，该种清淤的方式无法实现排泥管规律的移动，导致的状况就是河道内不同部位的清淤程度不同，进而导致清淤的效果不佳，同时现有的排泥管的移动方式劳动强度大，因此导致整体清淤的工作效率低。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种用于水治理的清淤装置及其工作方法，解决了在河道对水治理的过程中，需要对河底的淤泥进行清除，传统的清淤方式通过泥污泵和排泥管进行配合实现淤泥的排出，该种清淤的方式无法实现排泥管规律的移动，导致的状况就是河道内不同部位的清淤程度不同，进而导致清淤的效果不佳，同时现有的排泥管的移动方式劳动强度大，因此导致整体清淤的工作效率低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于水治理的清淤装置，包括泥污泵和环转机构，所述泥污泵的进泥端和环转机构通过连接管导通连接；

环转机构包括第一直角弯管、旋转管套、第一伸缩管、过载管、第二伸缩管、第二直角弯管和活动套管，所述第一直角弯管顶端与旋转管套转动安装，所述第一直角弯管底端通过第一伸缩管与过载管一端伸缩导通连接，所述过载管另一端通过第二伸缩管与第二直角弯管顶端伸缩导通连接，所述第二直角弯管底端外侧滑动安装有活动套管。

优选的，所述环转机构与清淤船配套安装，且旋转管套与清淤船固定安装。

优选的，所述旋转管套与第一直角弯管通过密封轴承连接，所述旋转管套外侧设置有外齿，所述第一直角弯管外侧安装有安装板，所述安装板底侧安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机输出端贯穿安装板安装有主动齿，且主动齿与外齿啮合。

优选的，所述第一直角弯管外侧水平转动安装有转杆，所述转杆一端转动安装有第一蜗杆，所述转杆另一端滑动安装有第二蜗杆。

优选的，所述转杆为六角柱，所述转杆与第一直角弯管侧壁轴承连接，所述第二蜗杆内部开设有与转杆适配的限位插孔。

优选的，所述安装板上贯穿轴承转动安装有第一转轴，所述第一转轴顶端安装有第一传动齿，且第一传动齿与主动齿啮合，所述第一转轴底端安装有第一涡轮，且第一涡轮与第一蜗杆啮合。

优选的，第一直角弯管底端顶侧安装有第一支撑板，所述第一支撑板一侧安装有第一齿条和第一凹槽，所述第二直角弯管顶端顶侧安装有第二支撑板，所述第二支撑板一侧安装有第二齿条和第二凹槽，所述第一齿条和第二齿条啮合侧相对，所述第一齿条与第二凹槽位于同一条直线，所述第二齿条和第一凹槽位于同一条直线。

优选的，所述第一齿条和第二齿条顶侧均设置有滑轨，且支撑滑块滑动安装在滑轨上，所述支撑滑块顶侧中部贯穿轴承转动安装有第二转轴，且第二转轴底端与过载管顶侧轴承安装，所述第二转轴顶端安装有第二涡轮，且第二涡轮与第二蜗杆啮合，所述第二转轴底部外侧安装有第二传动齿，且第二传动齿分别与第一齿条以及第二齿条啮合，所述支撑滑块顶侧安装有安装座，且第二蜗杆两端通过轴承与安装座内侧壁连接。

优选的，所述第二直角弯管外侧安装有电机板，所述电机板顶侧安装有第二伺服电机，所述活动套管顶端外侧安装有滑板，所述第二伺服电机输出端安装有螺纹杆，且螺纹杆与滑板螺纹连接，所述活动套管底部安装有地面传感器。

一种用于水治理的清淤装置的工作方法，该工作方法的具体操作步骤如下：

步骤一：将泥污泵和环转机构均与清淤船进行安装，此时环转机构位于水下，通过泥污泵工作，将淤泥经过环转机构从泥污泵的排泥端排出；

步骤二：当泥污泵工作的同时，此时安装板上的第一伺服电机工作带动主动齿旋转，旋转的主动齿与旋转管套的外齿配合，带动第一直角弯管绕着旋转管套旋转，同时主动齿带动啮合的第一传动齿旋转，通过第一转轴实现第一涡轮的同轴旋转，第一涡轮与第一蜗杆配合传动，带动转杆在第一直角弯管上旋转，进而带动第二蜗杆在支撑滑块的安装座内旋转；

步骤三：旋转的第二蜗杆带动啮合的第二涡轮旋转，同时通过第二轴承实现第二传动齿的同轴转动，第二传动齿与啮合的第一齿条以及第二齿条配合，进而带动支撑滑块沿着第一齿条滑动，且第二齿条在支撑滑块下移动，支撑滑块与第二齿条的移动方向相同，支撑滑块带着过载管和第二直角弯管移动的同时带动第一伸缩管和第二伸缩管同步伸缩，对第一直角弯管和第二直角弯管间的间距进行调整；

步骤四：同时通过电机板上的第二伺服电机工作带动螺纹杆旋转，带动螺纹连接的滑板沿着螺纹杆上下移动，此时活动套管在第二直角弯管上上下移动，调整活动套管与淤泥部位的距离。

本发明的有益效果是：安装板上的第一伺服电机工作带动主动齿旋转，旋转的主动齿与旋转管套的外齿配合，带动第一直角弯管绕着旋转管套旋转，进而实现第一伸缩管、过载管、第二伸缩管、第二直角弯管和活动套管绕旋转管套旋转，实现环转机构规律的移动，规律性的完成对河底淤泥的清除；

转杆在第一直角弯管上旋转，进而带动第二蜗杆在支撑滑块的安装座内旋转，旋转的第二蜗杆带动啮合的第二涡轮旋转，同时通过第二轴承实现第二传动齿的同轴转动，第二传动齿与啮合的第一齿条以及第二齿条配合，进而带动支撑滑块沿着第一齿条滑动，且第二齿条在支撑滑块下移动，支撑滑块与第二齿条的移动方向相同，支撑滑块带着过载管和第二直角弯管移动的同时带动第一伸缩管和第二伸缩管同步伸缩，对第一直角弯管和第二直角弯管间的间距进行调整，便于对旋转的环转机构的圆形范围的总外径长度进行调整，实现不同位置的清淤操作；

在环转机构旋转的同时，通过第一伺服电机工作时旋转的的主动齿带动啮合的第一传动齿旋转，通过第一转轴实现第一涡轮的同轴旋转，第一涡轮与第一蜗杆配合传动，带动转杆的旋转，进而实现环转机构的长度调整，因此在环转机构伸缩的同时同步旋转，通过规律的移动完成清淤操作，保证河道内不同部位的清淤程度相同，大大提高了整体清淤的工作效率。

附图说明

图1为本发明环转机构一侧结构示意图；

图2为本发明环转机构另一侧结构示意图；

图3为本发明图1中A区域放大图；

图4为本发明图1中B区域放大图。

图例说明：

1、第一直角弯管；2、旋转管套；3、第一伸缩管；4、过载管；5、第二伸缩管；6、第二直角弯管；7、活动套管；8、外齿；9、安装板；10、第一伺服电机；11、主动齿；12、第一传动齿；13、第一转轴；14、第一涡轮；15、第一蜗杆；16、转杆；17、第一支撑板；18、第一齿条；19、第二支撑板；20、第二齿条；21、安装座；22、第二蜗杆；23、限位插孔；24、支撑滑块；25、第二涡轮；26、第二传动齿；27、电机板；28、滑板；29、第二伺服电机；30、螺纹杆。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面给出具体实施例。

参见图1～图4，一种用于水治理的清淤装置，包括泥污泵和环转机构，泥污泵的进泥端和环转机构通过连接管导通连接；

环转机构包括第一直角弯管1、旋转管套2、第一伸缩管3、过载管4、第二伸缩管5、第二直角弯管6和活动套管7，第一直角弯管1顶端与旋转管套2转动安装，第一直角弯管1底端通过第一伸缩管3与过载管4一端伸缩导通连接，过载管4另一端通过第二伸缩管5与第二直角弯管6顶端伸缩导通连接，第二直角弯管6底端外侧滑动安装有活动套管7。

作为本发明的一种实施方式，环转机构与清淤船配套安装，且旋转管套2与清淤船固定安装，便于将清淤装置与清淤船配套使用。

作为本发明的一种实施方式，旋转管套2与第一直角弯管1通过密封轴承连接，旋转管套2外侧设置有外齿8，第一直角弯管1外侧安装有安装板9，安装板9底侧安装有第一伺服电机10，第一伺服电机10输出端贯穿安装板9安装有主动齿11，且主动齿11与外齿8啮合，安装板9上的第一伺服电机10工作带动主动齿11旋转，旋转的主动齿11与旋转管套2的外齿8配合，带动第一直角弯管1绕着旋转管套2旋转。

作为本发明的一种实施方式，第一直角弯管1外侧水平转动安装有转杆16，转杆16一端转动安装有第一蜗杆15，转杆16另一端滑动安装有第二蜗杆22，转杆16为六角柱，转杆16与第一直角弯管1侧壁轴承连接，第二蜗杆22内部开设有与转杆16适配的限位插孔23，安装板9上贯穿轴承转动安装有第一转轴13，第一转轴13顶端安装有第一传动齿12，且第一传动齿12与主动齿11啮合，第一转轴13底端安装有第一涡轮14，且第一涡轮14与第一蜗杆15啮合，主动齿11带动啮合的第一传动齿12旋转，通过第一转轴13实现第一涡轮14的同轴旋转，第一涡轮14与第一蜗杆15配合传动，带动转杆16在第一直角弯管1上旋转，同时旋转的六角柱状的转杆16通过第二蜗杆22的限位插孔23配合，带动第二蜗杆22旋转的同时，第二蜗杆22随着支撑滑块24的移动在转杆16上移动调整位置。

作为本发明的一种实施方式，第一直角弯管1底端顶侧安装有第一支撑板17，第一支撑板17一侧安装有第一齿条18和第一凹槽，第二直角弯管6顶端顶侧安装有第二支撑板19，第二支撑板19一侧安装有第二齿条20和第二凹槽，第一齿条18和第二齿条20啮合侧相对，第一齿条18与第二凹槽位于同一条直线，第二齿条20和第一凹槽位于同一条直线，当第一伸缩管3和第二伸缩管5伸缩时，第二齿条20想第一支撑板17不断靠近，收缩完成，第一齿条18的端部贯穿第二凹槽，第二齿条20的端部贯穿第一凹槽，避免第一支撑板17和第二支撑板19与第一齿条18以及第二齿条20间造成干涉。

作为本发明的一种实施方式，第一齿条18和第二齿条20顶侧均设置有滑轨，且支撑滑块24滑动安装在滑轨上，支撑滑块24顶侧中部贯穿轴承转动安装有第二转轴，且第二转轴底端与过载管4顶侧轴承安装，第二转轴顶端安装有第二涡轮25，且第二涡轮25与第二蜗杆22啮合，第二转轴底部外侧安装有第二传动齿26，且第二传动齿26分别与第一齿条18以及第二齿条20啮合，支撑滑块24顶侧安装有安装座21，且第二蜗杆22两端通过轴承与安装座21内侧壁连接，旋转的第二蜗杆22带动啮合的第二涡轮25旋转，同时通过第二轴承实现第二传动齿26的同轴转动，第二传动齿26与啮合的第一齿条18以及第二齿条20配合，进而带动支撑滑块24沿着第一齿条18滑动，且第二齿条20在支撑滑块24下移动，支撑滑块24与第二齿条20的移动方向相同，支撑滑块24带着过载管4和第二直角弯管6移动的同时带动第一伸缩管3和第二伸缩管5同步伸缩，对第一直角弯管1和第二直角弯管6间的间距进行调整。

作为本发明的一种实施方式，第二直角弯管6外侧安装有电机板27，电机板27顶侧安装有第二伺服电机29，活动套管7顶端外侧安装有滑板28，第二伺服电机29输出端安装有螺纹杆30，且螺纹杆30与滑板28螺纹连接，活动套管7底部安装有地面传感器，此时地面传感器感知河底的高度，通过电机板27上的第二伺服电机29工作带动螺纹杆30旋转，带动螺纹连接的滑板28沿着螺纹杆30上下移动，此时活动套管7在第二直角弯管6上上下移动，调整活动套管7与淤泥部位的距离。

一种用于水治理的清淤装置的工作方法，该工作方法的具体操作步骤如下：

步骤一：将泥污泵和环转机构均与清淤船进行安装，此时环转机构位于水下，通过泥污泵工作，将淤泥经过环转机构从泥污泵的排泥端排出；

步骤二：当泥污泵工作的同时，此时安装板9上的第一伺服电机10工作带动主动齿11旋转，旋转的主动齿11与旋转管套2的外齿8配合，带动第一直角弯管1绕着旋转管套2旋转，同时主动齿11带动啮合的第一传动齿12旋转，通过第一转轴13实现第一涡轮14的同轴旋转，第一涡轮14与第一蜗杆15配合传动，带动转杆16在第一直角弯管1上旋转，进而带动第二蜗杆22在支撑滑块24的安装座21内旋转；

步骤三：旋转的第二蜗杆22带动啮合的第二涡轮25旋转，同时通过第二轴承实现第二传动齿26的同轴转动，第二传动齿26与啮合的第一齿条18以及第二齿条20配合，进而带动支撑滑块24沿着第一齿条18滑动，且第二齿条20在支撑滑块24下移动，支撑滑块24与第二齿条20的移动方向相同，支撑滑块24带着过载管4和第二直角弯管6移动的同时带动第一伸缩管3和第二伸缩管5同步伸缩，对第一直角弯管1和第二直角弯管6间的间距进行调整；

步骤四：同时通过电机板27上的第二伺服电机29工作带动螺纹杆30旋转，带动螺纹连接的滑板28沿着螺纹杆30上下移动，此时活动套管7在第二直角弯管6上上下移动，调整活动套管7与淤泥部位的距离。

安装板9上的第一伺服电机10工作带动主动齿11旋转，旋转的主动齿11与旋转管套2的外齿8配合，带动第一直角弯管1绕着旋转管套2旋转，进而实现第一伸缩管3、过载管4、第二伸缩管5、第二直角弯管6和活动套管7绕旋转管套2旋转，实现环转机构规律的移动，规律性的完成对河底淤泥的清除；

转杆16在第一直角弯管1上旋转，进而带动第二蜗杆22在支撑滑块24的安装座21内旋转，旋转的第二蜗杆22带动啮合的第二涡轮25旋转，同时通过第二轴承实现第二传动齿26的同轴转动，第二传动齿26与啮合的第一齿条18以及第二齿条20配合，进而带动支撑滑块24沿着第一齿条18滑动，且第二齿条20在支撑滑块24下移动，支撑滑块24与第二齿条20的移动方向相同，支撑滑块24带着过载管4和第二直角弯管6移动的同时带动第一伸缩管3和第二伸缩管5同步伸缩，对第一直角弯管1和第二直角弯管6间的间距进行调整，便于对旋转的环转机构的圆形范围的总外径长度进行调整，实现不同位置的清淤操作；

在环转机构旋转的同时，通过第一伺服电机10工作时旋转的的主动齿11带动啮合的第一传动齿12旋转，通过第一转轴13实现第一涡轮14的同轴旋转，第一涡轮14与第一蜗杆15配合传动，带动转杆16的旋转，进而实现环转机构的长度调整，因此在环转机构伸缩的同时同步旋转，通过规律的移动完成清淤操作，保证河道内不同部位的清淤程度相同，大大提高了整体清淤的工作效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于水治理的清淤装置，其特征在于，包括泥污泵和环转机构，所述泥污泵的进泥端和环转机构通过连接管导通连接；

环转机构包括第一直角弯管(1)、旋转管套(2)、第一伸缩管(3)、过载管(4)、第二伸缩管(5)、第二直角弯管(6)和活动套管(7)，所述第一直角弯管(1)顶端与旋转管套(2)转动安装，所述第一直角弯管(1)底端通过第一伸缩管(3)与过载管(4)一端伸缩导通连接，所述过载管(4)另一端通过第二伸缩管(5)与第二直角弯管(6)顶端伸缩导通连接，所述第二直角弯管(6)底端外侧滑动安装有活动套管(7)；

所述旋转管套(2)与第一直角弯管(1)通过密封轴承连接，所述旋转管套(2)外侧设置有外齿(8)，所述第一直角弯管(1)外侧安装有安装板(9)，所述安装板(9)底侧安装有第一伺服电机(10)，所述第一伺服电机(10)输出端贯穿安装板(9)安装有主动齿(11)，且主动齿(11)与外齿(8)啮合；所述第一直角弯管(1)外侧水平转动安装有转杆(16)，所述转杆(16)一端转动安装有第一蜗杆(15)，所述转杆(16)另一端滑动安装有第二蜗杆(22)；所述转杆(16)为六角柱，所述转杆(16)与第一直角弯管(1)侧壁轴承连接，所述第二蜗杆(22)内部开设有与转杆(16)适配的限位插孔(23)；所述安装板(9)上贯穿轴承转动安装有第一转轴(13)，所述第一转轴(13)顶端安装有第一传动齿(12)，且第一传动齿(12)与主动齿(11)啮合，所述第一转轴(13)底端安装有第一涡轮(14)，且第一涡轮(14)与第一蜗杆(15)啮合；第一直角弯管(1)底端顶侧安装有第一支撑板(17)，所述第一支撑板(17)一侧安装有第一齿条(18)和第一凹槽，所述第二直角弯管(6)顶端顶侧安装有第二支撑板(19)，所述第二支撑板(19)一侧安装有第二齿条(20)和第二凹槽，所述第一齿条(18)和第二齿条(20)啮合侧相对，所述第一齿条(18)与第二凹槽位于同一条直线，所述第二齿条(20)和第一凹槽位于同一条直线；所述第一齿条(18)和第二齿条(20)顶侧均设置有滑轨，且支撑滑块(24)滑动安装在滑轨上，所述支撑滑块(24)顶侧中部贯穿轴承转动安装有第二转轴，且第二转轴底端与过载管(4)顶侧轴承安装，所述第二转轴顶端安装有第二涡轮(25)，且第二涡轮(25)与第二蜗杆(22)啮合，所述第二转轴底部外侧安装有第二传动齿(26)，且第二传动齿(26)分别与第一齿条(18)以及第二齿条(20)啮合。

2.根据权利要求1所述的一种用于水治理的清淤装置，其特征在于，所述环转机构与清淤船配套安装，且旋转管套(2)与清淤船固定安装。

3.根据权利要求1所述的一种用于水治理的清淤装置，其特征在于，所述支撑滑块(24)顶侧安装有安装座(21)，且第二蜗杆(22)两端通过轴承与安装座(21)内侧壁连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于水治理的清淤装置，其特征在于，所述第二直角弯管(6)外侧安装有电机板(27)，所述电机板(27)顶侧安装有第二伺服电机(29)，所述活动套管(7)顶端外侧安装有滑板(28)，所述第二伺服电机(29)输出端安装有螺纹杆(30)，且螺纹杆(30)与滑板(28)螺纹连接，所述活动套管(7)底部安装有地面传感器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于水治理的清淤装置的工作方法，其特征在于，该工作方法的具体操作步骤如下：

步骤一：将泥污泵和环转机构均与清淤船进行安装，此时环转机构位于水下，通过泥污泵工作，将淤泥经过环转机构从泥污泵的排泥端排出；

步骤二：当泥污泵工作的同时，此时安装板(9)上的第一伺服电机(10)工作带动主动齿(11)旋转，旋转的主动齿(11)与旋转管套(2)的外齿(8)配合，带动第一直角弯管(1)绕着旋转管套(2)旋转，同时主动齿(11)带动啮合的第一传动齿(12)旋转，通过第一转轴(13)实现第一涡轮(14)的同轴旋转，第一涡轮(14)与第一蜗杆(15)配合传动，带动转杆(16)在第一直角弯管(1)上旋转，进而带动第二蜗杆(22)在支撑滑块(24)的安装座(21)内旋转；

步骤三：旋转的第二蜗杆(22)带动啮合的第二涡轮(25)旋转，同时通过第二轴承实现第二传动齿(26)的同轴转动，第二传动齿(26)与啮合的第一齿条(18)以及第二齿条(20)配合，进而带动支撑滑块(24)沿着第一齿条(18)滑动，且第二齿条(20)在支撑滑块(24)下移动，支撑滑块(24)与第二齿条(20)的移动方向相同，支撑滑块(24)带着过载管(4)和第二直角弯管(6)移动的同时带动第一伸缩管(3)和第二伸缩管(5)同步伸缩，对第一直角弯管(1)和第二直角弯管(6)间的间距进行调整；

步骤四：同时通过电机板(27)上的第二伺服电机(29)工作带动螺纹杆(30)旋转，带动螺纹连接的滑板(28)沿着螺纹杆(30)上下移动，此时活动套管(7)在第二直角弯管(6)上上下移动，调整活动套管(7)与淤泥部位的距离。

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