CN113062393A - 一种水力冲挖设备及其抢险转运设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种水力冲挖设备及其抢险转运设备，水力冲挖设备包括取水机器人、动力装置以及水力冲挖装置；取水机器人与水力冲挖装置之间通过柔性管线连接，取水机器人为水力冲挖装置提供水源，水力冲挖装置用于冲刷泥沙和石块；动力装置包括动力输出机构，动力输出机构与取水机器人之间通过柔性管线连接，动力输出机构为取水机器人提供动力；或动力输出机构与取水机器人之间通过柔性管线连接，动力输出机构与水力冲挖装置之间通过柔性管线连接，动力输出机构为取水机器人和水力冲挖装置提供动力。本发明的水力冲挖设备，各子模块质量小，管路联接快捷，作业安全，作业速度快，劳动强度低，省时省力。

Description

一种水力冲挖设备及其抢险转运设备

技术领域

本发明涉及工程作业技术领域，特别涉及一种水力冲挖设备及其抢险转运设备。

背景技术

受地震、暴雨灾害影响，容易诱发山体滑坡，堵塞河道而形成堰塞坝，这种由滑坡形成的天然堰塞坝在安全稳定、抗冲刷性能等方面极差，随着水升高，随时可能溃坝，因此对上游及下游均会构成极大的危险。目前，国内外尚无安全、可靠、有效的治理方法，现有治理方法主要有爆破泄洪、人工开挖泄洪渠等。

爆破泄洪：爆破泄洪一般采用人工上堤坝装埋炸药完成的，是在最紧急情况下和人员已经被成功转移的前提下才实施的。但爆破泄洪会对下游造成极大的淹没灾难，且由于爆炸产生的振动易引发二次山体滑坡。

人工开挖排水渠：堰塞湖形成之初，因为水量未迅速增大，在下游人员转移相对困难及重建难度较大的情况下，为减小洪水对城镇的最小破坏，可以使用安全排水渠法。治理的原理是按照疏导水流，控制堰塞湖水位，对湖水溢出采取了严格控制，因而对下游影响较小。但由于堰塞坝体工程量大，开挖时间长，随着水位的上升，松软的坝体存在随时溃坝的可能性，对抢险人员存在极大的安全隐患。

人工主动排水：采用大流量水泵排水泄洪，采用虹吸装置排水，但该方法只适合于库容量小、上游水量不大的堰塞体。

发明内容

为此，需要提供一种水力冲挖设备及其抢险转运设备，用于解决目前天然堰塞坝存在安全稳定、抗冲刷性能等方面极差等的技术问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种水力冲挖设备，包括取水机器人、动力装置以及水力冲挖装置；

所述取水机器人与所述水力冲挖装置之间通过柔性管线连接，所述取水机器人为所述水力冲挖装置提供水源，所述水力冲挖装置用于冲刷泥沙和石块；

所述动力装置包括动力输出机构，所述动力输出机构与所述取水机器人之间通过柔性管线连接，所述动力输出机构为所述取水机器人提供动力；或

所述动力输出机构与所述取水机器人之间通过柔性管线连接，所述动力输出机构与所述水力冲挖装置之间通过柔性管线连接，所述动力输出机构为所述取水机器人和所述水力冲挖装置提供动力。

作为本发明的一种优选结构，所述水力冲挖装置包括第一移动底盘、加压机构、回转机构以及冲击机构；

所述加压机构以及所述回转机构分别设置于所述第一移动底盘上，所述第一移动底盘用于驱动所述水力冲挖装置行走；

所述冲击机构设置于所述回转机构上，所述冲击机构与所述回转机构连接，所述回转机构用于驱动所述冲击机构进行回转；

所述加压机构与所述冲击机构通过送水管路连通，所述加压机构用于将所述取水机器人接入的水进行加压，所述冲击机构用于冲击坝体的泥沙和石块。

作为本发明的一种优选结构，所述水力冲挖装置还包括分流机构，所述分流机构一端设置于所述回转机构上，且所述分流机构一端与所述加压机构通过送水管路连通；

所述分流机构另一端与所述冲击机构活动连接，且所述分流机构另一端与所述冲击机构连通。

作为本发明的一种优选结构，所述水力冲挖装置还包括第一密封机构以及多个第二密封机构，所述第一密封机构设置于所述分流机构与所述冲击机构之间的管路上，多个所述第二密封机构分别设置于多级所述伸缩管之间。

作为本发明的一种优选结构，所述冲击机构包括喷嘴、多级伸缩管以及伸缩驱动部件；

所述喷嘴连接于所述伸缩管的出水口，且所述喷嘴与所述伸缩管的出水口相连通，所述伸缩管的进水口与所述分流机构相连通；

多级所述伸缩管之间相互滑动嵌套，且多级所述伸缩管之间相互连通；

所述伸缩驱动部件用于驱动多级所述伸缩管进行伸缩。

作为本发明的一种优选结构，所述水力冲挖装置还包括多个缓冲部件，多个所述缓冲部件分别设置于多级所述伸缩管之间。

作为本发明的一种优选结构，所述水力冲挖装置还包括举升机构，所述举升机构一端与所述回转机构连接，所述举升机构另一端与所述冲击机构连接，所述举升机构用于驱动所述冲击机构进行举升。

作为本发明的一种优选结构，所述动力装置还包括第二移动底盘，所述动力输出机构设置于所述第二移动底盘上，所述第二移动底盘用于驱动所述动力装置行走。

作为本发明的一种优选结构，所述动力输出机构为油泵；所述柔性管线为油管，所述油泵与所述取水机器人之间通过油管连通；或

所述动力输出机构为发电机；所述柔性管线为电缆，所述发电机与所述取水机器人通过电缆连接；或

所述动力输出机构包括油泵以及发电机，所述柔性管线包括油管或电缆，所述油泵与所述取水机器人之间通过油管连通，所述发电机与所述取水机器人通过电缆连接。

区别于现有技术，上述技术方案的有益效果为：取水机器人、动力装置以及水力冲挖装置单台设备质量轻：所有装备采用模块化设计，各子模块质量小，管路联接快捷，可以通过抢险转运设备(汽车或拖车或直升机等)进行转运或吊运，人工只需进行简单的管路连接即可进行抢险作业。

作业安全：冲击机构的水力冲击最大射程可达120m，属于远程作业，当出现溃坝风险时，抢险人员有足够的逃生时间；

作业速度快：冲击机构的水力冲击效率高，满足在雨季来临前或溃坝前完成泄洪渠道的抢通。

劳动强度低：大部分堰塞湖发生在高海拨地区，空气稀薄，因此，各模块(取水机器人、动力装置以及水力冲挖装置)的连接要简单轻便，远程遥控操作，简单方便，大大降低抢险劳动强度。

为实现上述目的，发明人还提供了一种抢险转运设备，包括集装箱以及

上述发明人提供的任意一项所述水力冲挖设备；

所述水力冲挖设备设置于所述集装箱内，所述抢险转运设备用于转运所述水力冲挖设备。

区别于现有技术，上述技术方案的有益效果为：其中水力冲挖设备的取水机器人、动力装置以及水力冲挖装置单台设备质量轻：所有装备采用模块化设计，各子模块质量小，管路联接快捷，可以通过抢险转运设备(汽车或拖车或直升机等)进行转运或吊运，人工只需进行简单的管路连接即可进行抢险作业。

作业安全：冲击机构的水力冲击最大射程可达120m，属于远程作业，当出现溃坝风险时，抢险人员有足够的逃生时间；

作业速度快：冲击机构的水力冲击效率高，满足在雨季来临前或溃坝前完成泄洪渠道的抢通。

劳动强度低：大部分堰塞湖发生在高海拨地区，空气稀薄，因此，各模块(取水机器人、动力装置以及水力冲挖装置)的连接要简单轻便，远程遥控操作，简单方便，大大降低抢险劳动强度。

附图说明

图1为具体实施方式所述水力冲挖设备的工作示意图；

图2为具体实施方式所述水力冲挖装置的结构示意图之一；

图3为具体实施方式所述水力冲挖装置的结构示意图之二；

图4为具体实施方式所述分流机构的剖视图；

图5为图4中Ⅰ部的局部示意图；

图6为具体实施方式所述冲击机构的剖视图；

图7为图6中Ⅱ部的局部示意图；

图8为图6中Ⅲ部的局部示意图。

附图标记说明：

1、水力冲挖装置，

11、第一移动底盘，

12、箱体，

13、加压机构，

14、回转机构，

141、回转板，

142、举升油缸，

15、分流机构，

151、安装座，

152、分流管，

16、冲击机构，

161、第一伸缩管，

162、第二伸缩管，

163、喷嘴，

164、第一伸缩油缸，

17、第一密封机构，

171、第一中空密封圈，

172、第一气嘴，

18、第二密封机构，

181、第二中空密封圈，

182、第二气嘴，

19、缓冲部件，

2、动力装置，

21、第二移动底盘，

22、动力输出机构，

3、取水机器人，

4、油管，

5、送水管路。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图8，本实施例涉及一种水力冲挖设备，包括水力冲挖装置1，水力冲挖装置1包括第一移动底盘11、加压机构13、回转机构14以及冲击机构16；所述加压机构13以及所述回转机构14分别设置于所述第一移动底盘11上，所述第一移动底盘11用于驱动所述水力冲挖装置1行走；优选的，在本实施例中，如图1至图8所示，所述第一移动底盘11选用履带式第一移动底盘11，由于履带式第一移动底盘11接地面积比较大，不轻易下陷，在行走过程中能够轻松地通过松软、泥泞的路面。此外,由于履带板上有花纹且能安装履刺，因此在泥泞或上坡等路面上能牢牢地抓住地面，不会造成滑转，使用范围更广。如图1至图8所示，在本实施例中，为了让水力冲挖装置1能够适应多种地形(特别是泥泞或崎岖的地面)和保持水力冲挖装置1平稳，第一移动底盘11选用履带式第一移动底盘11，确保水力冲挖装置1能够平稳、安全地通过各种复杂路况。在其他实施例中，第一移动底盘11还可以选用轮式第一移动底盘11等，具体根据作业需求而定。

进一步的，在某些实施例中，所述冲击机构16设置于所述回转机构14上，所述冲击机构16与所述回转机构14连接，所述回转机构14用于驱动所述冲击机构16进行回转。通过回转机构14对冲击机构16进行回转，增加作业的范围，适应不同的工况，提高作业效率。

进一步的，在本实施例中，如图1至图8所示，所述水力冲挖装置1还包括箱体12，所述箱体12设置于所述第一移动底盘11上，所述回转结构设置于所述箱体12上。具体的，在本实施例中，如图1至图8所示，所述回转机构14包括回转支承以及回转板141，所述回转支承的固定端(定子)与所述箱体12连接，所述回转支承的回转端(转子)与所述回转板141连接。通过回转机构14对冲击机构16进行回转，增加作业的范围，适应不同的工况，提高作业效率。

进一步的，在某些实施例中，所述回转机构14还包括驱动器，所述驱动器设置于所述回转支承一侧；具体的，在本实施例中，驱动器选用液压马达，所述驱动器与所述回转支承传动连接，所述驱动器用于向所述回转支承提供动力，回转支承为蜗轮蜗杆驱动的方式。需要说明的是，本实施例的回转机构14的结构并不局限于此，本领域技术人员可以根据本实施例的教导选择其他的合适的回转机构14。

进一步的，在某些实施例中，所述加压机构13与所述冲击机构16通过送水管路5连通，所述加压机构13用于将外界(取水机器人3)接入的水进行加压；优选的，在本实施例中，加压机构13选用加压泵。所述冲击机构16用于冲击坝体的泥沙和石块，通过冲击机构16将坝体的泥沙和石块冲刷至坝体的下游。

具体的，在本实施例中的水力冲挖装置1，将外界(取水机器人3)的水接入加压机构13，加压机构13对接入的水进行加压，然后将加压的水通过送水管路5送到冲击机构16，水从冲击机构16高速喷出产生巨大的冲击力，并利用冲刷泥沙与大流量水混合产生的流化床效应，将坝体泥沙、平均粒径小于500mm的石块直接冲刷至坝体下游，对大型、特大型石块，先淘空石块底部垫物后，大型石块在重力作用下滚落到下游。冲击机构16的水力冲击最大射程可达120m，属于远程作业，当出现溃坝风险时，抢险人员有足够的逃生时间，作业安全。且在回转机构14的配合下，通过回转机构14对冲击机构16进行回转，增加作业的范围，适应不同的工况，提高作业效率。

进一步的，在某些实施例中，如图1至图8所示，所述水力冲挖装置1还包括分流机构15，所述分流机构15一端设置于所述回转机构14上，且所述分流机构15一端与所述加压机构13通过送水管路5连通；所述分流机构15另一端与所述冲击机构16活动连接，且所述分流机构15另一端与所述冲击机构16连通。具体的，在本实施例中，如图1至图8所示，所述分流机构15包括安装座151以及分流管152，所述安装座151安装于所述回转机构14的回转板141上，所述分流管152一端安装于所述安装座151上，且所述分流管152一端与所述加压机构13通过送水管路5连通；所述分流管152另一端与所述冲击机构16的第一伸缩管161铰接，且所述分流管152另一端与所述冲击机构16的第一伸缩管161连通。分流机构15将冲击机构16与回转板141铰接的连接起来，并同时具有输送高压水的作用，降低了管损。

进一步的，在某些实施例中，如图1至图8所示，所述冲击机构16包括喷嘴163、多级伸缩管以及伸缩驱动部件；具体的，在本实施例中，喷嘴163选用收缩喷嘴163。所述喷嘴163连接于所述伸缩管的出水口，且所述喷嘴163与所述伸缩管的出水口相连通，所述伸缩管的进水口与所述分流机构15相连通；多级所述伸缩管之间相互滑动嵌套，且多级所述伸缩管之间相互连通；所述伸缩驱动部件用于驱动多级所述伸缩管进行伸缩，从而实现伸缩管的伸缩动作，增加作业的范围，适应不同的工况，提高作业效率。本实施例的冲击机构16的结构并不局限于此，本领域技术人员可以根据本实施例的教导选择其他的合适的冲击机构16。

具体的，在本实施例中，如图1至图8所示，多级所述伸缩管包括第一伸缩管161以及第二伸缩管162，所述第一伸缩管161与所述第二伸缩管162滑动连接，且所述第二伸缩管162嵌套于所述第一伸缩管161的内壁，所述喷嘴163连接于所述第二伸缩管162的出水口，且所述喷嘴163与所述第二伸缩管162的出水口相连通，第一伸缩管161的进水口与分流管152铰接，且第一伸缩管161的进水口与分流管152相连通。所述伸缩驱动部件包括第一伸缩油缸164，所述第一伸缩油缸164的一端连接于所述第一伸缩管161的外壁上，所述第一伸缩油缸164的另一端连接于所述第二伸缩管162的外壁上。需要说明的是，在本实施例中并不限制多级伸缩管和伸缩油缸的数量，根据实际工况需求而定。在其他实施例中，多级伸缩管还包括第三伸缩管、第四伸缩管、第二伸缩油缸等等。

进一步的，在某些实施例中，如图1至图8所示，所述水力冲挖装置1还包括举升机构，所述举升机构一端与所述回转机构14连接，所述举升机构另一端与所述冲击机构16连接，所述举升机构用于驱动所述冲击机构16进行举升。通过举升机构实现对水力冲挖装置1的上下俯仰，增加作业的范围，适应不同的工况，提高作业效率。

优选的，在本实施例中，所述举升机构选用举升油缸142，所述举升油缸142一端与所述回转机构14的回转板141连接，所述举升油缸142另一端与所述冲击机构16的第一伸缩管161连接。需要说明的是，本实施例的举升机构的结构并不局限于此，本领域技术人员可以根据本实施例的教导选择其他的合适的举升机构。

进一步的，在某些实施例中，所述水力冲挖装置1还包括第一控制系统，所述第一控制系统设置于所述第一移动底盘11上，所述控制系统用于控制所述水力冲挖装置1的运行。具体的，在本实施例中，可以采用远距离遥控技术远程控制水力冲挖装置1进行作业,也可以通过操作人员在作业点附近进行遥控控制，也可以通过操作人员直接控制水力冲挖装置1进行作业。

进一步的，在某些实施例中，如图1至图8所示，所述水力冲挖装置1还包括第一密封机构17以及多个第二密封机构18，所述第一密封机构17设置于所述分流机构15与所述冲击机构16之间的管路上，多个所述第二密封机构18分别设置于多级所述伸缩管之间。

具体的，在本实施例中，如图1至图8所示，所述第一密封机构17包括第一中空密封圈171以及第一气嘴172，所述第一中空密封圈171设置于所述分流管152与所述第一伸缩管161的铰接处，所述第一气嘴172与所述第一中空密封圈171连通。具体的，在本实施例中，通过空压机给第一气嘴172送气；在其他实施例中，还可以通过气泵给第一气嘴172送气。第一中空密封圈171采用橡胶材质制成。具体的，通过第一中空密封圈171对分流管152与第一伸缩管161起到密封作用，第一中空密封圈171不充气时，分流管152与第一伸缩管161可自由旋转；充气时，可防止高压水外溢，压缩空气通过第一气嘴172充入。本实施例的第一密封机构17的结构并不局限于此，本领域技术人员可以根据本实施例的教导选择其他的合适的第一密封机构17。

具体的，在本实施例中，如图1至图8所示，所述第二密封机构18包括第二中空密封圈181以及第二气嘴182，所述第二中空密封圈181设置于所述第一伸缩管161与所述第二伸缩管162之间，所述第二气嘴182与所述第二中空密封圈181连通。具体的，在本实施例中，通过空压机给第二气嘴182送气；在其他实施例中，还可以通过气泵给第二气嘴182送气。第二中空密封圈181采用橡胶材质制成。具体的，通过第二中空密封圈181对第一伸缩管161与第二伸缩管162起到密封作用，第二中空密封圈181不充气时，分流管152与第一伸缩管161可自由移动；充气时，可防止高压水外溢，压缩空气通过第二气嘴182充入。本实施例的第二密封机构18的结构并不局限于此，本领域技术人员可以根据本实施例的教导选择其他的合适的第二密封机构18。

进一步的，在某些实施例中，如图1至图8所示，所述水力冲挖装置1还包括多个缓冲部件19，多个所述缓冲部件19分别设置于多级所述伸缩管之间。优选的，在本实施例中，缓冲部件19选用径向支承环结构，支承环由塑料材质制成。具体的，缓冲部件19的作用在于实现其滑动连接，并承受有喷嘴163自身重力及喷水作用产生的径向力及弯矩，减少伸缩管的磨损。

具体的，在某些实施例中，通过外界的动力源向水力冲挖装置1提供动力，从而驱动水力冲挖装置1进行作业。在其他实施例中，也可以在水力冲挖装置1上单独设有动力源(液压系统)，通过动力源(液压系统)为水力冲挖装置1提供动力。

具体的，在某些实施例中的水力冲挖装置1，可以通过抢险转运设备将水力冲挖装置1转运到作业点较近的平坦位置上，采用遥控或人工驾驶的方式将水力冲挖装置1开往作业点，将外界(取水机器人3)的水接入加压机构13，加压机构13对接入的水进行加压，然后将加压的水通过送水管路5送到冲击机构16的收缩喷嘴163，从收缩喷嘴163高速喷出。基于水力射流机理，采用大流量高压喷射技术冲刷堰塞湖坝顶，冲刷起来的泥沙、石块在大流量水的混合作用下，产生流化床效应，加速泄洪渠的形成。水力冲刷力高达17kN，平均粒径小于500mm的石块可直接冲刷至坝体下游，对大型、特大型石块，先淘空石块底部垫物后，大型石块在重力作用下滚落到下游，具有作业效率高的特点。且冲击机构16的水力冲击最大射程可达120m，属于远程作业，当出现溃坝风险时，抢险人员有足够的逃生时间，作业安全。且在回转机构14以及举升机构的配合下，通过回转机构14对冲击机构16进行回转，通过举升机构对冲击机构16进行举升，而且冲击机构16的多级伸缩管可以进行伸缩，从而增加作业的范围，适应不同的工况，提高作业效率。具体的，在本实施例中的抢险转运设备可以为汽车或拖车或直升机等等。

进一步的，在某些实施例中，如图1至图8所示，水力冲挖设备包括取水机器人3以及水力冲挖装置1；所述取水机器人3与所述水力冲挖装置1之间通过柔性管线连接，所述取水机器人3为所述水力冲挖装置1提供水源，所述水力冲挖装置1用于冲刷坝体的泥沙和石块。具体的，在本实施例中，柔性管线包括水管以及油管4，所述取水机器人3与所述水力冲挖装置1之间通过水管连接，取水机器人3将抽取的水通过送水管路5输送到水力冲挖装置1的加压机构13进行加压。所述取水机器人3与所述水力冲挖装置1之间通过油管4连接，水力冲挖装置1为取水机器人3提供液压动力，从而驱动取水机器人3进行抽水。在其他实施例中，取水机器人3也可以自身带有动力源，从而驱动自身进行抽水。需要说明的是，在本实施例中的取水机器人3，在中国专利申请号为：202020711876.8中已经公开了取水机器人3，在此不再赘述。

进一步的，在某些实施例中，如图1至图8所示，所述水力冲挖设备还包括动力装置2，所述动力装置2包括动力输出机构22以及第二移动底盘21，所述动力输出机构22设置于所述第二移动底盘21上，所述第二移动底盘21用于驱动所述动力装置2行走。优选的，在本实施例中，第二移动底盘21选用履带式第二移动底盘21。

进一步的，在某些实施例中，如图1至图8所示，所述动力输出机构22与所述取水机器人3之间通过柔性管线连接，所述动力输出机构22为所述取水机器人3提供动力。优选的，在本实施例中，所述动力输出机构22为油泵；所述柔性管线为油管4，所述油泵与所述取水机器人3之间通过油管4连通，所述油泵为所述取水机器人3提供液压动力，从而驱动取水机器人3进行抽水。进一步的，在其他实施例中，所述油泵与所述水力冲挖装置1之间通过油管4连通，油泵为水力冲挖装置1提供液压动力，从而驱动水力冲挖装置1进行作业。

进一步的，在其他实施例中，所述动力输出机构22与所述取水机器人3之间通过柔性管线连接；具体的，在其他实施例中，所述动力输出机构22为发电机；所述柔性管线为电缆，所述发电机与所述取水机器人3通过电缆连接。进一步的，在其他些实施例中，所述发电机与所述水力冲挖装置1通过电缆连接。

进一步的，在其他实施例中，所述动力输出机构22与所述取水机器人3之间通过柔性管线连接，所述动力输出机构22与所述水力冲挖装置1之间通过柔性管线连接，所述动力输出机构22为所述取水机器人3和所述水力冲挖装置1提供动力。具体的，在其他实施例中，所述动力输出机构22包括油泵以及发电机，所述柔性管线包括油管4或电缆，所述油泵与所述取水机器人3之间通过油管4连通，所述油泵与所述水力冲挖装置1之间通过油管4连通；所述发电机与所述取水机器人3通过电缆连接，所述发电机与所述水力冲挖装置1通过电缆连接。

优选的，在本实施例中，如图1至图8所示，所述动力输出机构22与所述取水机器人3之间通过柔性管线连接，所述动力输出机构22为所述取水机器人3提供液压动力。具体的，在本实施例中，所述动力输出机构22为油泵；所述柔性管线为油管4，所述油泵与所述取水机器人3之间通过油管4连通，所述油泵为所述取水机器人3提供液压动力，从而驱动取水机器人3进行抽水。水力冲挖装置1自身设有动力源(液压系统)，通过自身动力源驱动进行作业。

进一步的，在某些实施例中，所述动力装置2还包括第二控制系统，所述第二控制系统设置于所述第二移动底盘21上，所述第二控制系统用于控制所述动力装置2的运行。具体的，在本实施例中，可以采用远距离遥控技术远程控制动力装置2进行作业,也可以通过操作人员在作业点附近进行遥控控制，也可以通过操作人员直接控制动力装置2进行作业。

优选的，在本实施例中的水力冲挖设备，可以通过抢险转运设备(汽车或拖车或直升机等)将水力冲挖装置1、取水机器人3以及动力装置2转运到作业点较近的平坦位置上，采用遥控或人工驾驶的方式将水力冲挖装置1以及动力装置2开往作业点，采用遥控控制方式将取水机器人3驾驶到堰塞湖内进行抽水，取水机器人3抽的水通过送水管路5接入加压机构13，加压机构13对接入的水进行加压，然后将加压的水通过送水管路5送到冲击机构16的收缩喷嘴163，收缩喷嘴163高速喷出。基于水力射流机理，采用大流量高压喷射技术冲刷堰塞湖坝顶，冲刷起来的泥沙、石块在大流量水的混合作用下，产生流化床效应，加速泄洪渠的形成。水力冲刷力高达17kN，平均粒径小于500mm的石块可直接冲刷至坝体下游，对大型、特大型石块，先淘空石块底部垫物后，大型石块在重力作用下滚落到下游，具有作业效率高的特点。且冲击机构16的水力冲击最大射程可达120m，属于远程作业，当出现溃坝风险时，抢险人员有足够的逃生时间，作业安全。且在回转机构14以及举升机构的配合下，通过回转机构14对冲击机构16进行回转，通过举升机构对冲击机构16进行举升，而且冲击机构16的多级伸缩管可以进行伸缩，从而增加作业的范围，适应不同的工况，提高作业效率。

相对于现有技术，在本实施例中的水力冲挖设备具有以下优势：

取水机器人3、动力装置2以及水力冲挖装置1单台设备质量轻：所有装备采用模块化设计，各子模块质量小，管路联接快捷，可以通过抢险转运设备(汽车或拖车或直升机等)进行转运或吊运，人工只需进行简单的管路连接即可进行抢险作业。

作业安全：冲击机构16的水力冲击最大射程可达120m，属于远程作业，当出现溃坝风险时，抢险人员有足够的逃生时间；

作业速度快：冲击机构16的水力冲击效率高，满足在雨季来临前或溃坝前完成泄洪渠道的抢通。

劳动强度低：大部分堰塞湖发生在高海拨地区，空气稀薄，因此，各模块(取水机器人3、动力装置2以及水力冲挖装置1)的连接要简单轻便，远程遥控操作，简单方便，大大降低抢险劳动强度。

进一步的，在本实施例中还涉及一种抢险转运设备，包括集装箱以及所述水力冲挖设备；所述水力冲挖设备设置于所述集装箱内，所述抢险转运设备用于转运所述水力冲挖设备。具体的，在本实施例中的抢险转运设备可以为汽车或拖车或直升机等等。

具体的，在本实施例中的抢险转运设备，可以通过抢险转运设备(汽车或拖车或直升机等)将水力冲挖装置1、取水机器人3以及动力装置2转运到作业点较近的平坦位置上，采用遥控或人工驾驶的方式将水力冲挖装置1以及动力装置2开往作业点，采用遥控控制方式将取水机器人3驾驶到堰塞湖内进行抽水，取水机器人3抽的水通过送水管路5接入加压机构13，加压机构13对接入的水进行加压，然后将加压的水通过送水管路5送到冲击机构16的收缩喷嘴163，收缩喷嘴163高速喷出。基于水力射流机理，采用大流量高压喷射技术冲刷堰塞湖坝顶，冲刷起来的泥沙、石块在大流量水的混合作用下，产生流化床效应，加速泄洪渠的形成。水力冲刷力高达17kN，平均粒径小于500mm的石块可直接冲刷至坝体下游，对大型、特大型石块，先淘空石块底部垫物后，大型石块在重力作用下滚落到下游，具有作业效率高的特点。且冲击机构16的水力冲击最大射程可达120m，属于远程作业，当出现溃坝风险时，抢险人员有足够的逃生时间，作业安全。且在回转机构14以及举升机构的配合下，通过回转机构14对冲击机构16进行回转，通过举升机构对冲击机构16进行举升，而且冲击机构16的多级伸缩管可以进行伸缩，从而增加作业的范围，适应不同的工况，提高作业效率。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水力冲挖设备，其特征在于：包括取水机器人、动力装置以及水力冲挖装置；

所述取水机器人与所述水力冲挖装置之间通过柔性管线连接，所述取水机器人为所述水力冲挖装置提供水源，所述水力冲挖装置用于冲刷泥沙和石块；

所述动力装置包括动力输出机构，所述动力输出机构与所述取水机器人之间通过柔性管线连接，所述动力输出机构为所述取水机器人提供动力；或

所述动力输出机构与所述取水机器人之间通过柔性管线连接，所述动力输出机构与所述水力冲挖装置之间通过柔性管线连接，所述动力输出机构为所述取水机器人和所述水力冲挖装置提供动力。

2.根据权利要求1所述的水力冲挖设备，其特征在于：所述水力冲挖装置包括第一移动底盘、加压机构、回转机构以及冲击机构；

所述加压机构以及所述回转机构分别设置于所述第一移动底盘上，所述第一移动底盘用于驱动所述水力冲挖装置行走；

所述冲击机构设置于所述回转机构上，所述冲击机构与所述回转机构连接，所述回转机构用于驱动所述冲击机构进行回转；

所述加压机构与所述冲击机构通过送水管路连通，所述加压机构用于将所述取水机器人接入的水进行加压，所述冲击机构用于冲击坝体的泥沙和石块。

3.根据权利要求2所述的水力冲挖设备，其特征在于：所述水力冲挖装置还包括分流机构，所述分流机构一端设置于所述回转机构上，且所述分流机构一端与所述加压机构通过送水管路连通；

所述分流机构另一端与所述冲击机构活动连接，且所述分流机构另一端与所述冲击机构连通。

4.根据权利要求3所述的水力冲挖设备，其特征在于：所述冲击机构包括喷嘴、多级伸缩管以及伸缩驱动部件；

所述喷嘴连接于所述伸缩管的出水口，且所述喷嘴与所述伸缩管的出水口相连通，所述伸缩管的进水口与所述分流机构相连通；

多级所述伸缩管之间相互滑动嵌套，且多级所述伸缩管之间相互连通；

所述伸缩驱动部件用于驱动多级所述伸缩管进行伸缩。

5.根据权利要求4所述的水力冲挖设备，其特征在于：所述水力冲挖装置还包括第一密封机构以及多个第二密封机构，所述第一密封机构设置于所述分流机构与所述冲击机构之间的管路上，多个所述第二密封机构分别设置于多级所述伸缩管之间。

6.根据权利要求4所述的水力冲挖设备，其特征在于：所述水力冲挖装置还包括多个缓冲部件，多个所述缓冲部件分别设置于多级所述伸缩管之间。

7.根据权利要求2所述的水力冲挖设备，其特征在于：所述水力冲挖装置还包括举升机构，所述举升机构一端与所述回转机构连接，所述举升机构另一端与所述冲击机构连接，所述举升机构用于驱动所述冲击机构进行举升。

8.根据权利要求1所述的水力冲挖设备，其特征在于：所述动力装置还包括第二移动底盘，所述动力输出机构设置于所述第二移动底盘上，所述第二移动底盘用于驱动所述动力装置行走。

9.根据权利要求1所述的水力冲挖设备，其特征在于：所述动力输出机构为油泵；所述柔性管线为油管，所述油泵与所述取水机器人之间通过油管连通；或

所述动力输出机构为发电机；所述柔性管线为电缆，所述发电机与所述取水机器人通过电缆连接；或

所述动力输出机构包括油泵以及发电机，所述柔性管线包括油管或电缆，所述油泵与所述取水机器人之间通过油管连通，所述发电机与所述取水机器人通过电缆连接。

10.一种抢险转运设备，其特征在于：包括集装箱以及

如权利要求1至9中任意一项所述水力冲挖设备；

所述水力冲挖设备设置于所述集装箱内，所述抢险转运设备用于转运所述水力冲挖设备。

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