CN112854428A - 一种刀盘清淤装置 - Google Patents

Abstract

一种刀盘清淤装置，该装置的刀盘切割机构通过滑动杆与连接直槽和旋转传动机构的曲槽卡盘内切，连接直槽固定在旋转传动机构的传动轴上，刀盘背面的凹槽与过滤外板头部的突出部配合，储淤过滤机构与导向及框架的电机仓通过缓冲带相连，旋转传动机构外接传动仓保护传动零件，传动轴与电机通过齿轮组相连，识别传感机构的输水管同心套在旋转传动机构的传动轴内并与之固定，识别传感机构的分流管与刀盘上的输水孔相连，导向及框架的电机仓套在传动轴上，并将电机固定在电机仓内。本发明能够适应不同管径的排水管道刀盘清淤部件，适用性强、作业效率高、安全隐患低。

Description

一种刀盘清淤装置

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其是一种适用于隧道管道淤堵物清除的刀盘清淤装置。

背景技术

随着社会经济的发展，城市化进程不断加快，城市管道隧道排水系统的规模也在不断增长，但长时间的管道隧道淤泥沉积得不到及时有效的清理就易造成城市内涝，为民众生活带来不便的同时也会对经济造成一定损失，所以管道隧道淤积必须得到及时有效的清理。我国目前的清淤技术主要有人工疏通清掏技术、绞车疏通技术、水力疏通技术、高压水射流清淤泥疏通技术和切削式排水管道疏通技术等多种方式。但目前仍以人工疏通为主，使用手持工具淘洗清淤。工作强度高，效率低，且存在安全隐患，时常有伤亡事故发生。

(1)目前城市管道隧道排水系统中小型管道居多，这些管道隧道的疏通清淤技术多采用疏通车(高压疏通车、掏挖式疏通车等)、吸污车配合人工完成。具体操作是作业人员下至留泥井底，用高压水枪或疏通车的高压水钻头将下水管道中的淤泥冲至留泥井后，由吸污车将淤泥一起吸出，有些情况需要用气囊截断水流后再完成清淤疏通工作，操作较复杂，效率一般，井下很恶劣的工作环境给工作带来极大不便，还容易引发安全事故；

(2)城市大型管道隧道基本上采用人工清淤，内部工作情况复杂，清理难度大。作业人员都需要有有限空间作业证等资质类证件。大型隧道管道是大方量清淤工程，上述提到的疏通车、吸污车都不适用。一部分环保公司使用人工和泥浆泵相配合的方法完成水下清淤作业，一定程度上提高了清淤效率，但人身安全、大颗粒清理的问题并没有得到有效缓解，而且还会经常遇到大颗粒堵管、絮状物或钢丝缠绕叶片烧坏泥浆泵的情况，还导致了新的问题即水下维护维修设备等；

(3)综合来看，水力疏通法需要特殊的地理环境因素，其要求管道本身必须有一定流量，淤泥不宜过多，且上游的水不能从其他支路流走，同时须保证不使上游水回流进入附近建筑物，操作不当可能造成上游管道产生新的淤积；通沟机技术要求管壁光滑规则且淤积物不能太多，不适用于城市管道；高压水射流技术通常只限于直径小于130cm的管道，而且清洗用水成本相对高，作业效率低；高压水射流中混杂的沉积物颗粒对管壁也会产生一定影响；人工清掏法工作效率低、劳动强度大、安全隐患多。

发明内容

本发明的目的是提供一种刀盘清淤装置，能够适应不同管径的排水管道刀盘清淤部件，适用性强、作业效率高、安全隐患低。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种刀盘清淤装置，组成部件包括刀盘切割机构，储淤过滤机构，旋转传动机构，识别传感机构以及刮刀，组成部件的具体结构和连接关系是：

所述刀盘切割机构包括滚刀、喷水孔、刀盘、刮刀、传动轴、输水孔、滑动杆以及连接直槽，所述滚刀外接在刀盘上，刮刀固定在刀盘的刀槽中，在刀盘中央置有喷水孔，刀盘内侧布有输水孔，刀盘通过滑动杆与连接直槽内切，连接直槽固定在传动轴上，

所述储淤过滤机构包括过滤外板、滚动球、滚动球座以及过滤缓冲带，过滤外板与过滤缓冲带相互连接，滚动球座固定在过滤外板上，滚动球内嵌在滚动球座上，

所述旋转传动机构包括滑动杆、电机、主动齿轮、从动齿轮、曲槽卡盘、卡盘套、传动仓以及电机固定板，滑动杆与曲槽卡盘内切并与所述刀盘连接，电机固定在电机固定板上并与主动齿轮相连，主动齿轮和从动齿轮相配合，从动齿轮固定在传动轴上，卡盘套与曲槽卡盘相固定，卡盘套与传动轴同轴配合，曲槽卡盘与卡盘套共同构成卡盘组，传动仓将曲槽卡盘、卡盘套保护在内并与传动轴同轴配合，电机固定板与电机外壳板之间通过电机缓冲带相连，电机外壳板与过滤外板固定，

所述识别传感机构包括传感器、输水管以及分流管，传感器安装在输水管头部且相互独立，分流管与输水管相连，输水管套在所述传动轴内部，

所述刮刀包括刮刀刀粒、刮刀刀刃、刮刀座以及刮刀刃座，刮刀座固定在刀槽中，刮刀刃座与刮刀座配合，刮刀刀粒和刮刀刀刃嵌在刮刀刃座上。

所述卡盘组包括曲槽卡盘、卡盘套以及卡轴柱，曲槽卡盘与传动轴同轴配合，卡盘套固定在曲槽卡盘上与传动轴同轴配合，卡轴柱内置在卡盘套内圈上。

所述刀盘与过滤外板连接处有凹槽，使部件在展开和闭合形态切换时过滤外板不与刀盘一起转动，但可改变各个过滤外板间的距离。

本发明的突出优点在于：

1.刀盘可喷水：水管从外部接入刀盘中心部位，再通向刀盘上四周的喷水孔，既可软化泥块等障碍物，也可防止堵塞刀盘。

2.刀盘可伸展：刀盘遇到管径不同的管道时,刀盘可沿刀盘半径伸展0-4cm,以适应大小不同的管道。

3.刀盘可收纳障碍物：刀盘后接一个圆柱体储淤仓,用来存放清理后的淤泥及其他障碍物。

4.刀盘可极大程度磨碎障碍物：刀盘有精密程度不同的两种刀，滚刀和刮刀，可将大小、强度不同的障碍物粉碎成细小颗粒物，便于储淤。

5.刀盘尽可能节省储淤空间：储淤仓一周密集布有直径1mm小孔，可过滤存储在头部的淤泥中的水及细小颗粒，直到过滤出的水流出排水管变清澈，标志此处已清淤完成。

6.碰到粘结力较强的土，能够通过高强水压将其结构冲散，碰到粘聚力强的淤泥，可通过刀盘上将其整体结构破坏，便于收纳淤泥。

7.刀盘只需一个电机带动转动，通过与卡轴柱伸缩的配合即可实现刀盘的旋转切割和旋转伸展两种功能，传动效率高效。

8.刀盘的框架结构中采用橡胶缓冲带和防水材料，保证了刀盘伸展前后的密闭性和较好的防水性，可在各种复杂恶劣的环境中工作。

附图说明

图1是本发明所述的刀盘清淤装置的展开形态结构示意图。

图2是本发明所述的刀盘清淤装置的闭合形态结构示意图。

图3是本发明所述的刀盘清淤装置的刀盘切割机构的结构示意图。

图4是本发明所述的刀盘清淤装置的旋转传动机构的结构示意图。

图5是本发明所述的刀盘清淤装置的储淤过滤机构的结构示意图。

图6是本发明所述的刀盘清淤装置的导向及框架的结构示意图。

图7是本发明所述的刀盘清淤装置的识别传感机构的结构示意图。

图8是本发明所述的刀盘清淤装置的刮刀的结构示意图。

图9是本发明所述的刀盘清淤装置的卡盘组的结构示意图。

图中标记为：滚刀1、喷水孔2、刀盘3、传动仓4、传感器5、输水管6、刮刀7、分流管8、过滤外板9、滚动球10、滚动球座11、传动轴12、过滤缓冲带13、输水孔14、滑动杆15、连接直槽16、电机固定滑板17、电机缓冲带18、电机19、主动齿轮20、从动齿轮21、曲槽卡盘22、刮刀座23、刮盘刀刃24、刮刀粒25、刮刀刃块26、卡盘套27、电机仓28、卡轴柱29，刀槽30，凹槽31。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

首先需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”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；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。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。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图9所示，本发明所述的刀盘清淤装置，组成部件包括刀盘切割机构，储淤过滤机构，旋转传动机构，识别传感机构以及导向及框架，组成部件的具体结构和连接关系是：

所述刀盘切割机构包括滚刀1、喷水孔2、刀盘3、刮刀7、传动轴12、输水孔14、滑动杆15以及连接直槽16。所述滚刀1外接在刀盘3上，刮刀7固定在刀盘3的刀槽30中，在刀盘3中央置有喷水孔2，刀盘3内侧布有输水孔14，刀盘3通过滑动杆15与连接直槽16内切，连接直槽16固定在传动轴12上。如图1、图3所示。

所述储淤过滤机构包括过滤外板9、滚动球10、滚动球座11以及过滤缓冲带13。过滤外板9与过滤缓冲带13相互连接，滚动球座11固定在过滤外板9上，滚动球10内嵌在滚动球座11上。如图5、图6所示。

所述旋转传动机构包括滑动杆15、电机19、主动齿轮20、从动齿轮21、曲槽卡盘22、卡盘套27、传动仓4以及电机固定板17。滑动杆15与曲槽卡盘22内切并与所述刀盘3连接，电机19固定在电机固定板17上并与主动齿轮20相连，主动齿轮20和从动齿轮21相配合，从动齿轮21固定在传动轴12上。卡盘套27与曲槽卡盘22相固定，卡盘套27与传动轴12同轴配合，曲槽卡盘22与卡盘套27共同构成卡盘组，传动仓4将曲槽卡盘22、卡盘套27保护在内并与传动轴12同轴配合。电机固定板17与电机外壳板之间通过电机缓冲带18相连，电机外壳板与过滤外板9固定。如图1、图4、图6所示。

所述识别传感机构包括传感器5、输水管6、分流管8以及连接直槽16。传感器5安装在输水管6头部且相互独立，分流管8与输水管6相连，输水管6套在所述传动轴12内部，连接直槽16固定在传动轴12上。如图7所示。

所述刮刀包括刮刀刀粒25、刮刀刀刃26、刮刀座23、刮刀刃座24。刮刀座23固定在刀槽30中，刮刀刃座24与刮刀座23配合，刮刀刀粒25和刮刀刀刃26嵌在刮刀刃座24上。

所述卡盘组包括曲槽卡盘22、卡盘套27以及卡轴柱29。曲槽卡盘22与传动轴12同轴配合，卡盘套27固定在曲槽卡盘22上与传动轴12同轴配合，卡轴柱29内置在卡盘套27内圈上。

所述滑动杆15固定在刀盘3上，工作时分别与连接直槽16和曲槽卡盘22相切配合。

所述刀盘3与过滤外板9连接处有凹槽31，使部件在展开和闭合形态切换时过滤外板9不与刀盘3一起转动，但可改变各个过滤外板间的距离。

所述电机仓28与过滤外板9连接。

工作原理及过程：

工作时，将可适应不同管径的排水管道刀盘清淤部件安装在相应配件上，放入管道中，启动电机开始运转，卡轴柱伸出卡紧传动轴，进而通过传动轴带动刀盘逆时针旋转进行切割粉粹；当遇到不同管径大小的管道时，卡轴柱收缩取消卡紧状态，刀盘在逆时针旋转中自然展开，当展开到相应管径大小时，卡轴柱再次伸出卡紧传动轴进行旋转切割运动；粉粹之后的淤泥及障碍物进入储淤过滤机构由过滤外板进行过滤储淤处理，当从管道中流出的过滤的水相对清澈后刀盘进行伸缩，卡轴柱收缩取消卡紧状态，刀盘在顺时针旋转中自然收缩，收缩回初始状态后逐渐停止工作，取出储淤过滤机构清洗后再装回工位进行再次作业。

Claims (3)

1.一种刀盘清淤装置，其特征在于，组成部件包括刀盘切割机构，储淤过滤机构，旋转传动机构，识别传感机构以及刮刀，组成部件的具体结构和连接关系是：

所述刀盘切割机构包括滚刀、喷水孔、刀盘、刮刀、传动轴、输水孔、滑动杆以及连接直槽，所述滚刀外接在刀盘上，刮刀固定在刀盘的刀槽中，在刀盘中央置有喷水孔，刀盘内侧布有输水孔，刀盘通过滑动杆与连接直槽内切，连接直槽固定在传动轴上，

所述储淤过滤机构包括过滤外板、滚动球、滚动球座以及过滤缓冲带，过滤外板与过滤缓冲带相互连接，滚动球座固定在过滤外板上，滚动球内嵌在滚动球座上，

所述旋转传动机构包括滑动杆、电机、主动齿轮、从动齿轮、曲槽卡盘、卡盘套、传动仓以及电机固定板，滑动杆与曲槽卡盘内切并与所述刀盘连接，电机固定在电机固定板上并与主动齿轮相连，主动齿轮和从动齿轮相配合，从动齿轮固定在传动轴上，卡盘套与曲槽卡盘相固定，卡盘套与传动轴同轴配合，曲槽卡盘与卡盘套共同构成卡盘组，传动仓将曲槽卡盘、卡盘套保护在内并与传动轴同轴配合，电机固定板与电机外壳板之间通过电机缓冲带相连，电机外壳板与过滤外板固定，

所述识别传感机构包括传感器、输水管以及分流管，传感器安装在输水管头部且相互独立，分流管与输水管相连，输水管套在所述传动轴内部，

所述刮刀包括刮刀刀粒、刮刀刀刃、刮刀座以及刮刀刃座，刮刀座固定在刀槽中，刮刀刃座与刮刀座配合，刮刀刀粒和刮刀刀刃嵌在刮刀刃座上。

2.根据权利要求1所述的刀盘清淤装置，其特征在于，所述卡盘组包括曲槽卡盘、卡盘套以及卡轴柱，曲槽卡盘与传动轴同轴配合，卡盘套固定在曲槽卡盘上与传动轴同轴配合，卡轴柱内置在卡盘套内圈上。

3.根据权利要求1所述的刀盘清淤装置，其特征在于，所述刀盘与过滤外板连接处有凹槽，使部件在展开和闭合形态切换时过滤外板不与刀盘一起转动，但可改变各个过滤外板间的距离。

Images