CN113187011A - 一种窨井淤泥干式清理车及清理方法 - Google Patents

Abstract

一种窨井淤泥干式清理车及清理方法，包括装载车、液压泵站、左右移动机构、前后移动机构、翻转机构和提升机构；左右移动机构和前后移动机构分别实现对翻转机构的左右和前后方向的调节，翻转机构带动提升机构进行上下位移运动，电机带动齿轮齿条传动，链条运动带动固定在其上的挖斗做圆周循环运动，不断将淤泥从井下挖出，挖斗斗体上开多个沥水通孔，提升过程中，水分沥出回流到窨井，在链条的带动下挖斗继续转动至弧形段的最高点，在重力作用下倾翻，淤泥从挖斗中倾泻至其下方的导料槽内，导料槽内的物料从底部出料口进入淤泥清理车。该装置和方法实现了窨井淤泥疏通的连续作业，达到干湿分离的效果，提高了窨井淤泥处理效率和操作安全性。

Description

一种窨井淤泥干式清理车及清理方法

技术领域

本发明涉及一种窨井淤泥干式清理车及清理方法,属于窨井淤泥疏通技术领域。

背景技术

城市管道的清理是城市建设中不可缺少的部分，我国目前对城市管道的清淤处在比较初级的阶段，大多还是通过人工下井的方式清淤，这样的清淤方式繁琐、效率低、劳动强度大，且在清淤过程中存在安全隐患。

近年来，城市中的用水量不断增多，排水量随之增多，管道中、井内的垃圾种类也越来越多，有来自生活的生活污水，来自企业工厂的废水废气，从路面井口跌落的固态垃圾，如树杈、石块和破损的井盖碎片等，这使得城市封闭河道淤泥的清理和疏通工作也越来越频繁、复杂，一些清淤机械也开始起步，但结构都比较简单，需要人工辅助的部分很多，清淤过程也较为繁琐，清淤效率普遍不高。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种窨井淤泥干式清理车及清理方法，该系统和方法能实现窨井淤泥疏通的连续作业，且达到干湿分离的效果，自动化程度高，提高窨井淤泥处理效率和操作安全性。

为了实现上述目的，本发明提供一种窨井淤泥干式清理车，包括装载车、液压泵站、左右移动机构、前后移动机构、翻转机构和提升机构；

所述液压泵站安装于装载车的底盘上；

所述左右移动机构设置于底盘靠近后部车尾的位置，包括沿底盘宽度方向相对设置的前部导轨和后部导轨，在前部导轨和后部导轨之间设有左侧连接杆和右侧连接杆，左侧连接杆和右侧连接杆的前后两端分别与前部导轨和后部导轨滑动连接；左侧连接杆左侧和右侧连接杆右侧分别设有油缸一和油缸二，油缸一和油缸二均与前部导轨和后部导轨平行设置，油缸一的一端与左侧连接杆的左端面连接，另一端与安装于底盘上的油缸支座一连接，油缸二的一端与右侧连接杆的右端面连接，另一端与安装于底盘上的油缸支座二连接；

所述前后移动机构设置于左右移动机构的上方，包括下层框架、上层框架和用于连接下层框架与上层框架四角的立柱一；以左侧连接杆和右侧连接杆的上端面作为滑轨，下层框架的左右两侧的杆体下端面分别与左侧连接杆和右侧连接杆的上端面滑动配合；

左侧连接杆和右侧连接杆之间设有横杆，横杆靠近前部导轨；下层框架的前部杆体与横杆之间安装有油缸三，油缸三与左侧连接杆和右侧连接杆平行设置，油缸三的一端与前部杆体连接，另一端与安装于横杆上的油缸支座三连接；

油缸四固定部连接于下层框架的前端，油缸四的杆部从上层框架内穿出后与翻转机构连接；翻转机构的底部后端分别通过铰接支座一和铰接支座二连接于前后移动机构的上层框架后端；

所述翻转机构包括长方框架体，长方框架体的立柱二一侧均设置有轮轴结构，所述轮轴结构包括与立柱二平行设置的轴，轴的上部和下部分别通过连接件与立柱二连接，轴的中部从上至下套设有一对尼龙轮，上下尼龙轮之间留有间隙；框架体前部的一对轮轴结构和后部的一对轮轴结构分别形成提升机构限位装置；其中，前部的一对轮轴结构还包括齿轮和电机，所述齿轮包括直齿轮和一对相啮合的斜齿轮，直齿轮安装于上下尼龙轮之间，斜齿轮中的一个通过齿轮安装座连接于轴的下端，另一个与电机输出轴连接；

所述提升机构包括主体框架、链轮、链条、液压马达、挖斗和导料槽，主体框架包括竖直段和弧形段，主体框架上、下两侧从前至后为贯通的开口面，左、右两侧从前至后分别设置有左端板和右端板，左端板和右端板沿其长度方向分别开设有与尼龙轮相适配的一对凹槽，凹槽间的距离与上下尼龙轮之间留有的间隙相适配，凹槽之间沿左端板或右端板的长度方向形成凸台；竖直段插装于翻转机构内部，左端板和右端板分别与其所在侧的一对尼龙轮滑动配合；左端板和右端板上的凸台分别与其所在侧的直齿轮接触配合；

主体框架的前后两端分别安装有链轮，其中位于弧形段端部的链轮作为主动轮与液压马达输出轴连接，位于竖直段端部的链轮为从动轮；在主动轮与从动轮之间安装链条；多个挖斗穿过主体框架上、下两侧的开口面与链条连接，挖斗斗体上开设多个沥水通孔；翻转机构内部高度与挖斗安装于主体框架上、下两侧所达到的最大高度相适配，供链条带动挖斗从中穿行；

弧形段的端部连接条形导料槽，所述导料槽包括进料口和出料口，进料口位于弧形段正下方；

液压泵站分别与液压马达、油缸一、油缸二、油缸三和油缸四连接；

装载车前部设有支撑架，所述支撑架的高度与提升机构水平放置于翻转机构中所达到的高度相同。

进一步地，所述导料槽为软质导料槽，其通过套设于弧形段上的连接框架进行安装，所述连接框架的内部空间供挖斗穿行。

进一步地，还包括控制系统，所述控制系统与电机连接。

进一步地，弧形段从与竖直段的连接处开始具有逐渐远离装载车方向的倾斜角度，所述倾斜角度为30度。

一种窨井淤泥干式清理车的清理方法，包括以下步骤：

1)装载车行驶至待清理窨井附近，调整至车辆尾部靠近窨井，将装载车驻停完毕；

2)启动油缸四，油缸四不断伸长推动提升机构从水平状态逐渐升起为竖直状态，关闭油缸四；

3)启动油缸一、油缸二对翻转机构进行左右方向的调节，调节到位后，关闭油缸一、油缸二，启动油缸三对翻转机构进行前后方向的调节，直至主体框架与窨井同轴，关闭油缸三；

4)启动电机，电机输出轴将动力通过斜齿轮传递至轮轴结构，轴转动带动直齿轮转动，直齿轮带动主体框架以凹槽和尼龙轮的配合作为导轨向下运动，直至主体框架的竖直段下端到达窨井底部，关闭电机；

5)启动液压马达，驱动主动链轮转动，继而通过链条传动带动从动链轮转动，链条带动多个挖斗在主体框架内循环运动，当挖斗到达窨井淤泥层时，将淤泥从窨井内挖出，并在离开淤泥层时，通过挖斗斗体上开设的沥水通孔将淤泥内的水分沥出，继续转动至弧形段的最高点，挖斗在重力作用下倾翻，淤泥从挖斗中倾泻至其下方的导料槽内；导料槽内的物料从底部出料口进入淤泥清理车；直至完成该处窨井内的淤泥清理；

6)关闭液压马达，启动电机反转，使主体框架以凹槽和尼龙轮的配合作为导轨向上运动至指定高度后，关闭电机；启动启动油缸三对翻转机构进行前后方向的调节，调节到位后，关闭油缸三，启动油缸一、油缸二对翻转机构进行左右方向的调节，调节到位后，关闭油缸一、油缸二；启动油缸四，油缸四不断缩回带动提升机构从竖直状态逐渐下降为水平状态，关闭油缸四；将装载车行驶至下一处待清理窨井处。

本发明通过设置装载车、液压泵站、左右移动机构、前后移动机构、翻转机构和提升机构，左右移动机构和前后移动机构分别实现对翻转机构的左右和前后方向的调节，翻转机构带动提升机构进行上下位移运动，电机带动齿轮齿条传动，从而控制提升机构进入窨井底部，液压马达带动提升机构上的链轮链条运动，一定数量的挖斗固定在链条上，做圆周循环运动，从而不断将淤泥从井下挖出，由于挖斗斗体上开设多个沥水通孔，在提升过程中，大部分水分沥出回流到窨井，在链条的带动下挖斗继续转动至弧形段的最高点，并在重力作用下倾翻，淤泥从挖斗中倾泻至其下方的导料槽内，导料槽内的物料从底部出料口进入淤泥清理车，直至完成该处窨井内的淤泥清理；当窨井淤泥清理完毕后，依次停止液压马达、控制齿轮齿条反向运动，将提升机构离开窨井，控制前后移动机构油缸、左右移动机构油缸和翻转机构的油缸复位，将提升机构复位为水平状态。该系统和方法实现了窨井淤泥疏通的连续作业，且达到了干湿分离的效果，自动化程度高，提高了窨井淤泥处理效率和操作安全性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明工作状态时的结构示意图；

图3是本发明翻转机构的结构示意图。

图中：1、装载车，2、液压泵站，3、左右移动机构，4、前后移动机构，5、翻转机构，6、提升机构，7、底盘，8、前部导轨，9、后部导轨，10、左侧连接杆，11、右侧连接杆，12、油缸一，13、油缸支座一，14、下层框架，15、上层框架，16、立柱一，17、横杆，18、油缸三，19、油缸支座三，20、油缸四，21、铰接支座一，22、铰接支座二，23、立柱二，24、轮轴结构，25、轴，26、连接件，27、尼龙轮，28、电机，29、斜齿轮，30、直齿轮，31、主体框架，32、链轮，33、链条，34、液压马达，35、挖斗，36、导料槽，37、竖直段，38、弧形段，39、左端板，40、右端板，41、凹槽，42、凸台，43、沥水通孔，44、支撑架，45、连接框架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种窨井淤泥干式清理车，包括装载车1、液压泵站2、左右移动机构3、前后移动机构4、翻转机构5和提升机构6；

所述液压泵站2安装于装载车1的底盘7上；

所述左右移动机构3设置于底盘靠近后部车尾的位置，包括沿底盘宽度方向相对设置的前部导轨8和后部导轨9，在前部导轨8和后部导轨9之间设有左侧连接杆10和右侧连接杆11，左侧连接杆10和右侧连接杆11的前后两端分别与前部导轨8和后部导轨9滑动连接；左侧连接杆10左侧和右侧连接杆11右侧分别设有油缸一12和油缸二，油缸一12和油缸二均与前部导轨8和后部导轨9平行设置，油缸一12的一端与左侧连接杆10的左端面连接，另一端与安装于底盘7上的油缸支座一13连接，油缸二的一端与右侧连接杆11的右端面连接，另一端与安装于底盘7上的油缸支座二连接；

所述前后移动机构4设置于左右移动机构3的上方，包括下层框架14、上层框架15和用于连接下层框架14与上层框架15四角的立柱一16以左侧连接杆10和右侧连接杆11的上端面作为滑轨，下层框架14的左右两侧的杆体下端面分别与左侧连接杆10和右侧连接杆11的上端面滑动配合；

左侧连接杆10和右侧连接杆11之间设有横杆17，横杆17靠近前部导轨8；下层框架14的前部杆体与横杆17之间安装有油缸三18，油缸三18与左侧连接杆10和右侧连接杆11平行设置，油缸三18的一端与前部杆体连接，另一端与安装于横杆17上的油缸支座三19连接；

油缸四20固定部连接于下层框架14的前端，油缸四20的杆部从上层框架15内穿出后与翻转机构5连接；翻转机构5的底部后端分别通过铰接支座一21和铰接支座二22连接于前后移动机构的上层框架15后端；

如图3所示，所述翻转机构5包括长方框架体，长方框架体的立柱二23一侧均设置有轮轴结构24，所述轮轴结构24包括与立柱二23平行设置的轴25，轴25的上部和下部分别通过连接件26与立柱二23连接，轴25的中部从上至下套设有一对尼龙轮27，上下尼龙轮27之间留有间隙；框架体前部的一对轮轴结构和后部的一对轮轴结构分别形成提升机构限位装置；其中，前部的一对轮轴结构还包括齿轮和电机28，所述齿轮包括直齿轮30和一对相啮合的斜齿轮29，直齿轮30安装于上下尼龙轮27之间，斜齿轮29中的一个通过齿轮安装座连接于轴25的下端，另一个与电机输出轴连接；

所述提升机构6包括主体框架31、链轮32、链条33、液压马达34、挖斗35和导料槽36，主体框架31包括竖直段37和弧形段38，主体框架31上、下两侧从前至后为贯通的开口面，左、右两侧从前至后分别设置有左端板39和右端板40，左端板39和右端板40沿其长度方向分别开设有与尼龙轮27相适配的一对凹槽41，凹槽间的距离与上下尼龙轮27之间留有的间隙相适配，凹槽41之间沿左端板39或右端板40的长度方向形成凸台42；竖直段37插装于翻转机构5内部，左端板39和右端板40分别与其所在侧的一对尼龙轮27滑动配合；左端板39和右端板40上的凸台42分别与其所在侧的直齿轮30接触配合；

主体框架31的前后两端分别安装链轮32，其中位于弧形段38端部的链轮作为主动轮与液压马达34输出轴连接，位于竖直段37端部的链轮为从动轮；在主动轮与从动轮之间安装链条33；多个挖斗35穿过主体框架31上、下两侧的开口面与链条33连接，挖斗斗体上开设多个沥水通孔43；翻转机构内部高度与挖斗安装于主体框架上、下两侧所达到的最大高度相适配，供链条带动挖斗从中穿行；

弧形段38的端部连接条形导料槽36，所述导料槽36包括进料口和出料口，进料口位于弧形段38正下方；

液压泵站2分别与液压马达34、油缸一12、油缸二、油缸三18和油缸四20连接；

装载车1前部设有支撑架44，所述支撑架44的高度与提升机构水平放置于翻转机构中所达到的高度相同。

优选地，所述导料槽36为软质导料槽，其通过套设于弧形段38上的连接框架45进行安装，所述连接框架45的内部空间供挖斗35穿行。

为便于对电机28实现自动控制，还包括控制系统，所述控制系统与电机28连接。

优选地地，弧形段38从与竖直段37的连接处开始具有逐渐远离装载车1方向的倾斜角度，所述倾斜角度为30度。

如图2所示，一种窨井淤泥干式清理车的清理方法，包括以下步骤：

1)装载车行驶至待清理窨井附近，调整至车辆尾部靠近窨井，将装载车驻停完毕；

2)启动油缸四，油缸四不断伸长推动提升机构从水平状态逐渐升起为竖直状态，关闭油缸四；

3)启动油缸一、油缸二对翻转机构进行左右方向的调节，调节到位后，关闭油缸一、油缸二，启动油缸三对翻转机构进行前后方向的调节，直至主体框架与窨井同轴，关闭油缸三；

4)启动电机，电机输出轴将动力通过斜齿轮传递至轮轴结构，轴转动带动直齿轮转动，直齿轮带动主体框架以凹槽和尼龙轮的配合作为导轨向下运动，直至主体框架的竖直段下端到达窨井底部，关闭电机；

5)启动液压马达，驱动主动链轮转动，继而通过链条传动带动从动链轮转动，链条带动多个挖斗在主体框架内循环运动，当挖斗到达窨井淤泥层时，将淤泥从窨井内挖出，并在离开淤泥层时，通过挖斗斗体上开设的沥水通孔将淤泥内的水分沥出，继续转动至弧形段的最高点，挖斗在重力作用下倾翻，淤泥从挖斗中倾泻至其下方的导料槽内；导料槽内的物料从底部出料口进入淤泥清理车；直至完成该处窨井内的淤泥清理；

6)关闭液压马达，启动电机反转，使主体框架以凹槽和尼龙轮的配合作为导轨向上运动至指定高度后，关闭电机；启动启动油缸三对翻转机构进行前后方向的调节，调节到位后，关闭油缸三，启动油缸一、油缸二对翻转机构进行左右方向的调节，调节到位后，关闭油缸一、油缸二；启动油缸四，油缸四不断缩回带动提升机构从竖直状态逐渐下降为水平状态，关闭油缸四；将装载车行驶至下一处待清理窨井处。

Claims (5)

1.一种窨井淤泥干式清理车，其特征在于，包括装载车(1)、液压泵站(2)、左右移动机构(3)、前后移动机构(4)、翻转机构(5)和提升机构(6)；

所述液压泵站(2)安装于装载车(1)的底盘(7)上；

所述左右移动机构(3)设置于底盘(7)靠近后部车尾的位置，包括沿底盘(7)宽度方向相对设置的前部导轨(8)和后部导轨(9)，在前部导轨(8)和后部导轨(9)之间设有左侧连接杆(10)和右侧连接杆(11)，左侧连接杆(10)和右侧连接杆(11)的前后两端分别与前部导轨(8)和后部导轨(9)滑动连接；左侧连接杆(10)左侧和右侧连接杆(11)右侧分别设有油缸一(12)和油缸二，油缸一(12)和油缸二均与前部导轨(8)和后部导轨(9)平行设置，油缸一(12)的一端与左侧连接杆(10)的左端面连接，另一端与安装于底盘(7)上的油缸支座一(13)连接，油缸二的一端与右侧连接杆(11)的右端面连接，另一端与安装于底盘(7)上的油缸支座二连接；

所述前后移动机构(4)设置于左右移动机构(3)的上方，包括下层框架(14)、上层框架(15)和用于连接下层框架(14)与上层框架(15)四角的立柱一(16)；以左侧连接杆(10)和右侧连接杆(11)的上端面作为滑轨，下层框架(14)的左右两侧的杆体下端面分别与左侧连接杆(10)和右侧连接杆(11)的上端面滑动配合；

左侧连接杆(10)和右侧连接杆(11)之间设有横杆(17)，横杆(17)靠近前部导轨(8)；下层框架(14)的前部杆体与横杆(17)之间安装有油缸三(18)，油缸三(18)与左侧连接杆(10)和右侧连接杆(11)平行设置，油缸三(18)的一端与下层框架(14)的前部杆体连接，另一端与安装在横杆(17)上的油缸支座三(19)连接；

油缸四(20)的固定部连接于下层框架(14)的前端，油缸四(20)的杆部从上层框架(15)内穿出后与翻转机构(5)底部连接；翻转机构(5)的底部后端分别通过铰接支座一(21)和铰接支座二(22)连接于前后移动机构(4)的上层框架(15)后端；

所述翻转机构(5)包括长方框架体，长方框架体的立柱二(23)一侧均设置有轮轴结构(24)，所述轮轴结构(24)包括与立柱二(23)平行设置的轴(25)，轴(25)的上部和下部分别通过连接件(26)与立柱二(23)连接，轴(25)的中部从上至下套设有一对尼龙轮(27)，上下尼龙轮(27)之间留有间隙；框架体前部的一对轮轴结构(24)和后部的一对轮轴结构(24)分别形成提升机构限位装置；其中，前部的一对轮轴结构(24)还包括齿轮和电机(28)，所述齿轮包括直齿轮(30)和一对相啮合的斜齿轮(29)，直齿轮(30)安装于上下尼龙轮(27)之间，斜齿轮(29)中的一个通过齿轮安装座连接于轴(25)的下端，另一个与电机输出轴连接；

所述提升机构(6)包括主体框架(31)、链轮(32)、链条(33)、液压马达(34)、挖斗(35)和导料槽(36)，主体框架(31)包括竖直段(37)和弧形段(38)，主体框架(31)上、下两侧从前至后为贯通的开口面，左、右两侧从前至后分别设置有左端板(39)和右端板(40)，左端板(39)和右端板(40)沿其长度方向分别开设有与尼龙轮(27)相适配的一对凹槽(41)，凹槽(41)间的距离与上下尼龙轮(27)之间留有的间隙相适配，凹槽(41)之间沿左端板(39)或右端板(40)的长度方向形成凸台(42)；竖直段(37)插装于翻转机构(5)内部，左端板(39)和右端板(40)分别与其所在侧的一对尼龙轮(27)滑动配合；左端板(39)和右端板(40)上的凸台(42)分别与其所在侧的直齿轮(30)接触配合；

主体框架(31)的前后两端分别安装有链轮(32)，其中位于弧形段(38)端部的链轮(32)作为主动轮与液压马达(34)输出轴连接，位于竖直段(37)端部的链轮(32)为从动轮；在主动轮与从动轮之间安装链条(33)；多个挖斗(35)穿过主体框架(31)上、下两侧的开口面与链条(33)连接，挖斗(35)斗体上开设多个沥水通孔(43)；翻转机构(5)内部高度与挖斗(35)安装于主体框架(31)上、下两侧所达到的最大高度相适配，供链条(33)带动挖斗(35)从中穿行；

弧形段(38)的端部连接条形导料槽(36)，所述导料槽(36)包括进料口和出料口，进料口位于弧形段(38)正下方；

液压泵站(2)分别与液压马达(34)、油缸一(12)、油缸二、油缸三(18)和油缸四(20)连接；

装载车(1)前部设有支撑架(44)，所述支撑架(44)的高度与提升机构(6)水平放置于翻转机构(5)中所达到的高度相同。

2.根据权利要求1所述的一种窨井淤泥干式清理车，其特征在于，所述导料槽(36)为软质导料槽，其通过套设于弧形段(38)上的连接框架(45)进行安装，所述连接框架(45)的内部空间供挖斗(35)穿行。

3.根据权利要求1或2所述的一种窨井淤泥干式清理车，其特征在于，所述还包括控制系统，所述控制系统与电机(28)连接。

4.根据权利要求3所述的一种窨井淤泥干式清理车，其特征在于，弧形段(38)从与竖直段(37)的连接处开始具有逐渐远离装载车(1)方向的倾斜角度，所述倾斜角度为30度。

5.使用如权利要求1至4任一权利要求所述的一种窨井淤泥干式清理车的清理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)装载车(1)行驶至待清理窨井附近，调整至车辆尾部靠近窨井，将装载车(1)驻停完毕；

2)启动油缸四(20)，油缸四(20)不断伸长推动提升机构(6)从水平状态逐渐升起为竖直状态，关闭油缸四(20)；

3)启动油缸一(12)、油缸二对翻转机构(5)进行左右方向的调节，调节到位后，关闭油缸一(12)、油缸二，启动油缸三(18)对翻转机构(5)进行前后方向的调节，直至主体框架(31)与窨井同轴，关闭油缸三(18)；

4)启动电机(28)，电机输出轴将动力通过斜齿轮(29)传递至轮轴结构(24)，轴转动带动直齿轮(30)转动，直齿轮(30)带动主体框架(31)以凹槽(41)和尼龙轮(27)的配合作为导轨向下运动，直至主体框架(31)的竖直段(37)下端到达窨井底部，关闭电机(28)；

5)启动液压马达(34)，驱动主动链轮(32)转动，继而通过链条(33)传动带动从动链轮(32)转动，链条(33)带动多个挖斗(35)在主体框架(31)内循环运动，当挖斗(35)到达窨井淤泥层时，将淤泥从窨井内挖出，并在离开淤泥层时，通过挖斗(35)斗体上开设的沥水通孔(43)将淤泥内的水分沥出，继续转动至弧形段(38)的最高点，挖斗(35)在重力作用下倾翻，淤泥从挖斗(35)中倾泻至其下方的导料槽(36)内；导料槽(36)内的物料从底部出料口进入淤泥清理车；直至完成该处窨井内的淤泥清理；

6)关闭液压马达(34)，启动电机(28)反转，使主体框架(31)以凹槽(41)和尼龙轮(27)的配合作为导轨向上运动至指定高度后，关闭电机(28)；启动启动油缸三(18)对翻转机构(5)进行前后方向的调节，调节到位后，关闭油缸三(18)，启动油缸一(12)、油缸二对翻转机构(5)进行左右方向的调节，调节到位后，关闭油缸一(12)、油缸二；启动油缸四(20)，油缸四(20)不断缩回带动提升机构(6)从竖直状态逐渐下降为水平状态，关闭油缸四(20)；将装载车(1)行驶至下一处待清理窨井处。

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