CN113338376B - 一种基于水利工程用环保清淤装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于水利工程用环保清淤装置，属于水利工程设备领域，包括清淤船体、控制器及设置在清淤船体两侧的清淤单元；清淤船体后侧设置有动力机构；清淤单元包括：清淤筒，用于收集河道内的淤泥；角度调节模块，与清淤筒一侧连接，用于调节清淤筒的角度；高度调节模块，与角度调节模块连接，用于调节角度调节模块和清淤筒的高度；旋转移动模块，设置在清淤船体侧壁、并与高度调节模块连接，用于将清淤筒移动至清淤船体上方，通过角度调节模块调节清淤筒的角度，将清淤筒内部的淤泥倒出；角度调节模块、高度调节模块和旋转移动模块均与控制器电连接。该装置可实现自动化清淤工作，不用直接搅动或水流冲击，不会破坏水质，清淤效率高。

Description

一种基于水利工程用环保清淤装置

技术领域

本发明属于水利工程设备领域，具体涉及一种基于水利工程用环保清淤装置。

背景技术

水利工程(Hydraulic engineering)是为了控制、利用和保护地表及地下的水资源与环境而修建的各项工程建设的总称。按其服务对象分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、航道和港口工程、供水和排水工程、环境水利工程、海涂围垦工程等。其中城市河道景观作为环境水利工程的一个表现形式，不仅仅起到储水、消除水自然灾害的作用，同时随着园林化城市建设进程的加快及城市建设水平的不断提升，城市河道景观越来越受到人们的关注。

为了维护河道环境，需要定期对城市河道进行治理，重点是对河床内沉积的淤泥进行清理。现有的清淤方法一般是采用高压水流进行冲击或清淤船只对淤泥进行铲除。高压水流进行冲击的方式会将河道水搅浑，反而污染水质，而现有的清淤船是采用船只前侧的清淤铲将淤泥铲起后，通过不断推进挤压将淤泥推到船只的储存箱体内，这种方式容易造成进淤口堵塞，影响治理效率。

因此，本申请提出一种基于水利工程用环保清淤装置。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于水利工程用环保清淤装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于水利工程用环保清淤装置，包括清淤船体、控制器及设置在所述清淤船体两侧的清淤单元；

所述清淤船体后侧设置有动力机构；所述动力机构通过遥控器控制，驱动所述清淤船体移动；

所述清淤单元包括：

清淤筒，用于收集河道内的淤泥；

角度调节模块，与所述清淤筒一侧连接，用于调节所述清淤筒的角度；

高度调节模块，与所述角度调节模块连接，用于调节所述角度调节模块和清淤筒的高度；

旋转移动模块，设置在所述清淤船体侧壁、并与所述高度调节模块连接，用于将所述清淤筒移动至所述清淤船体上方，通过所述角度调节模块调节所述清淤筒的角度，将所述清淤筒内部的淤泥倒出；

所述角度调节模块、高度调节模块和旋转移动模块均与所述控制器电连接。

优选地，所述角度调节模块包括立板，所述立板内侧设置有旋转电机、外侧靠近底部设置有与所述立板转动连接的传动轴，所述传动轴端部与所述清淤筒固定连接，所述旋转电机的输出轴穿过所述立板，并通过传送带与所述传动轴传动连接，所述立板内壁与所述高度调节模块连接，所述旋转电机与所述控制器电连接。

优选地，所述高度调节模块包括对称设置在所述立板内壁两端的两组第一调节组件，每组所述第一调节组件均包括支撑框体，所述支撑框体顶部设置有第一丝杠电机，所述第一丝杠电机的输出轴穿过所述支撑框体连接有第一丝杠，所述第一丝杠下端与所述支撑框体转动连接，所述第一丝杠上螺接有第一丝杠座，所述立板与所述第一丝杠座外侧固定连接，所述第一丝杠电机与所述控制器电连接。

优选地，所述旋转移动模块包括对称设置在所述清淤船体一侧的两组第二调节组件，所述第二调节组件包括连接轴、调高单元和旋转单元，所述旋转单元包括第一气缸、水平设置在所述清淤船体外侧的U型板和设置在所述U型板下方的一组限位板，所述第一气缸一端通过第一连接轴转动设置在一组所述限位板之间，另一端通过第二连接轴转动设置在所述U型板的凹槽内，所述连接轴与两组所述第二调节组件的U型板转动连接，其两个端部分别与两个所述调高单元连接，两个所述U型板外端分别与一个所述支撑框体连接。

优选地，所述调高单元包括上下相对设置在所述清淤船体侧壁的两块支撑板，两块所述支撑板之间设置有一块移动板和一根限位柱，顶部所述支撑板上设置有第二丝杠电机，所述第二丝杠电机的输出轴穿过顶部所述支撑板连接有第二丝杠，所述第二丝杠下端与底部所述支撑板转动连接，所述移动板穿过所述限位柱和第二丝杠，并与所述限位柱滑动连接、与所述第二丝杠螺纹连接，所述连接轴两端分别与两个所述移动板固定连接，所述第二丝杠电机与所述控制器电连接。

优选地，所述清淤筒后端设置有第二气缸，所述第二气缸前部设置有筛板。

优选地，所述清淤筒内设置搅拌装置，所述搅拌装置与所述控制器电连接。

优选地，所述筛板上设置有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电连接。

优选地，所述连接轴与所述U型板的连接点距离所述U型板的凹槽的距离小于远离所述U型板的凹槽的距离。

优选地，所述清淤船体前侧设置有双目摄像头。

本发明提供的基于水利工程用环保清淤装置具有以下有益效果：

该清淤装置通过双目摄像头可以找到清淤目标，通过高度调节模块调节清淤筒的高度使其达到合适的清淤位置，清淤筒收集一段时间后通过高度调节模块抬升，再通过旋转移动模块将其旋转移动至清淤船体上方，清淤筒通过角度调节模块带动可以调节角度进而转动，将清淤筒的入口朝向清淤船体的船槽倾斜，通过清淤筒尾部的第二气缸拍打筛板，即把淤物拍落至船槽，整个清淤实现自动化，并不用直接搅动或水流冲击，不会破坏水质，清淤效率高，便于推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例及其设计方案，下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的基于水利工程用环保清淤装置的结构示意图；

图2为角度调节模块和高度调节模块的结构示意图；

图3为旋转移动模块的结构示意图；

图4为清淤筒的结构示意图；

图5为本发明实施例1的基于水利工程用环保清淤装置的结构示意图后视图。

附图标记说明：

清淤船体1、清淤单元2、清淤筒21、角度调节模块22、立板221、旋转电机222、传动轴223、传送带224、高度调节模块23、支撑框体231、第一丝杠电机232、第一丝杠233、旋转移动模块24、连接轴241、第一气缸242、U型板243、限位板244、支撑板245、移动板246、限位柱247、第二丝杠电机248、第二丝杠249、第二气缸25、筛板26、动力机构3、双目摄像头4。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案并能予以实施，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

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”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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的技术方案和简化描述，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；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，在此不再详述。

实施例1

本发明提供了一种基于水利工程用环保清淤装置，具体如图1至图5所示，包括清淤船体1、控制器及设置在清淤船体1两侧的清淤单元2；由于一般淤泥都囤积在河道的两侧，因此本实施例中将清淤单元2设置在了清淤船体1两侧。清淤船体1后侧设置有动力机构3；动力机构3通过遥控器控制，驱动清淤船体1移动；本实施例中，清淤船体1采用现有的动力船体结构，并采用无人控制技术进行控制，船体主体为顶部敞开的箱体结构，用于存放清淤单元2清理的淤积垃圾。进一步地，为了精确寻找清理目标，本实施例中，清淤船体1前侧设置有双目摄像头4，双目摄像头4可检测清理目标或探测障碍物，提高清理的效率。

具体的，本实施例中，清淤单元2包括清淤筒21、角度调节模块22、高度调节模块23和旋转移动模块24。清淤筒21用于收集河道内的淤泥，为了快速的将清淤筒21内部的收集物排出，如图4所述，本实施例在清淤筒21后端设置有第二气缸25，第二气缸前部设置有筛板26，通过第二气缸25的伸缩推动筛板26前进，将清淤筒21内部的收集物快速且彻底的排出至清淤船体1内。在清淤船体1行进时将目标淤物揽入筒内进行收集，固体留在筒内，液体从筛板26的通孔排出。为了提高清理效率，清淤筒21内设置搅拌装置，搅拌装置与控制器电连接，可将进入清淤筒21内部体积较大不好排出的物体进行搅拌破碎，使其容易排出。角度调节模块22与清淤筒21一侧连接，用于调节清淤筒21的角度；高度调节模块23与角度调节模块22连接，用于调节角度调节模块22和清淤筒21的高度；旋转移动模块24，设置在清淤船体1侧壁、并与高度调节模块23连接，用于将清淤筒21移动至清淤船体1上方，通过角度调节模块22调节清淤筒21的角度，将清淤筒21内部的淤泥倒出；为了实现自动控制，角度调节模块22、高度调节模块23和旋转移动模块24均与控制器电连接。

通过高度调节模块23调节清淤筒21的高度使其达到合适的清淤位置，清淤筒21收集一段时间后通过高度调节模块抬升，再通过旋转移动模块24将其旋转移动至清淤船体1上方，清淤筒21通过角度调节模块22带动可以调节角度进而转动，将清淤筒21的入口朝向清淤船体1的船槽倾斜，通过清淤筒21尾部的第二气缸25拍打筛板26，即把淤物拍落至船槽内。

进一步地，如图2所示，本实施例中，角度调节模块22包括立板221，立板221内侧设置有旋转电机222、外侧靠近底部设置有与立板221转动连接的传动轴223，传动轴223端部与清淤筒21固定连接，旋转电机222的输出轴穿过立板221，并通过传送带224与传动轴223传动连接，立板221内壁与高度调节模块23连接，旋转电机222与控制器电连接。通过旋转电机222带动传送带224转动，传送带224进而带传动轴223转动，传动轴223带动与其连接的清淤筒21转动，实现清淤筒21角度的调整。

本实施例中，高度调节模块23包括对称设置在立板221内壁两端的两组第一调节组件，每组第一调节组件均包括支撑框体231，支撑框体231顶部设置有第一丝杠电机232，第一丝杠电机232的输出轴穿过支撑框体231连接有第一丝杠233，第一丝杠233下端与支撑框体231转动连接，第一丝杠233上螺接有第一丝杠座，立板221与第一丝杠座外侧固定连接，第一丝杠电机232与控制器电连接。第一丝杠电机232带动第一丝杠233转动，使得与第一丝杠233螺接的第一丝杠座沿高度方向上下移动，进而带动立板221上下移动，清淤筒21跟随立板221一起移动。当需要进行清淤时，将清淤筒21降至合适的清淤点，清淤船体1前进带动清淤筒21向前动使得待清物在挤压作用下进入清淤筒21内，还可以根据需要调节清淤筒21的角度。

在此基础上，旋转移动模块24包括对称设置在清淤船体1一侧的两组第二调节组件，如图3所示，第二调节组件包括连接轴241、调高单元和旋转单元，旋转单元包括第一气缸242、水平设置在清淤船体1外侧的U型板243和设置在U型板243下方的一组限位板244，第一气缸242一端通过第一连接轴转动设置在一组限位板244之间，另一端通过第二连接轴转动设置在U型板243的凹槽内，连接轴241与两组第二调节组件的U型板243转动连接，其两个端部分别与两个调高单元连接，两个U型板243外端分别与一个支撑框体231连接。当需要将清淤筒21内部的收集物排出时，通过第一气缸242的伸缩进而带动U型板243转动，U型板243带动与其连接的支撑框体231转动，支撑框体231带动整个角度调节模块22及清淤筒21一起旋转将清淤筒21旋转至清淤船体1上方进行排污操作。为了满足清淤筒21能够被转动至清淤船体1上方的要求，本实施例中，连接轴241与U型板243的连接点距离U型板243的凹槽的距离小于远离U型板243的凹槽的距离。

进一步地，本实施例中，调高单元包括上下相对设置在清淤船体1侧壁的两块支撑板245，两块支撑板245之间设置有一块移动板246和一根限位柱247，顶部支撑板245上设置有第二丝杠电机248，第二丝杠电机248的输出轴穿过顶部支撑板245连接有第二丝杠249，第二丝杠249下端与底部支撑板245转动连接，移动板246穿过限位柱247和第二丝杠249，并与限位柱247滑动连接、与第二丝杠249螺纹连接，连接轴241两端分别与两个移动板246固定连接，第二丝杠电机248与控制器电连接。设置调高单元单元的目的在于对整个角度调节模块22及清淤筒21的高度进行微调，满足既要调节清淤筒21高度又要将清淤筒21旋转至清淤船体1上方的要求。具体为，通过第二丝杠电机248带动第二丝杠249转动，第二丝杠249带动与其螺接的移动板246上下移动，移动板246再带动与其连接的连接轴241上下运动，连接轴241再带动与其连接的U型板243上下运动，进而达到U型板243带动高度调节模块23上下移动进行高度的微调。

为了实时检测清淤筒21内部收集物的多少，本实施例中，筛板26上设置有压力传感器，压力传感器与控制器电连接，控制器接收压力传感器受到的压力值，并根据压力值控制各部件的运行，实现全程无人自动化操作。

以上所述实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于水利工程用环保清淤装置，其特征在于，包括清淤船体(1)、控制器及设置在所述清淤船体(1)两侧的清淤单元(2)；

所述清淤船体(1)后侧设置有动力机构(3)；所述动力机构(3)通过遥控器控制，驱动所述清淤船体(1)移动；

所述清淤单元(2)包括：

清淤筒(21)，用于收集河道内的淤泥；

角度调节模块(22)，与所述清淤筒(21)一侧连接，用于调节所述清淤筒(21)的角度；

高度调节模块(23)，与所述角度调节模块(22)连接，用于调节所述角度调节模块(22)和清淤筒(21)的高度；

旋转移动模块(24)，设置在所述清淤船体(1)侧壁、并与所述高度调节模块(23)连接，用于将所述清淤筒(21)移动至所述清淤船体(1)上方，通过所述角度调节模块(22)调节所述清淤筒(21)的角度，将所述清淤筒(21)内部的淤泥倒出；

所述角度调节模块(22)、高度调节模块(23)和旋转移动模块(24)均与所述控制器电连接；

所述旋转移动模块(24)包括对称设置在所述清淤船体(1)一侧的两组第二调节组件，所述第二调节组件包括连接轴(241)、调高单元和旋转单元，所述旋转单元包括第一气缸(242)、水平设置在所述清淤船体(1)外侧的U型板(243)和设置在所述U型板(243)下方的一组限位板(244)，所述第一气缸(242)一端通过第一连接轴转动设置在一组所述限位板(244)之间，另一端通过第二连接轴转动设置在所述U型板(243)的凹槽内，所述连接轴(241)与两组所述第二调节组件的U型板(243)转动连接，其两个端部分别与两个所述调高单元连接，两个所述U型板(243)外端分别与一个所述高度调节模块(23)中的支撑框体(231)连接；

所述调高单元包括上下相对设置在所述清淤船体(1)侧壁的两块支撑板(245)，两块所述支撑板(245)之间设置有一块移动板(246)和一根限位柱(247)，顶部所述支撑板(245)上设置有第二丝杠电机(248)，所述第二丝杠电机(248)的输出轴穿过顶部所述支撑板(245)连接有第二丝杠(249)，所述第二丝杠(249)下端与底部所述支撑板(245)转动连接，所述移动板(246)穿过所述限位柱(247)和第二丝杠(249)，并与所述限位柱(247)滑动连接、与所述第二丝杠(249)螺纹连接，所述连接轴(241)两端分别与两个所述移动板(246)固定连接，所述第二丝杠电机(248)与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的基于水利工程用环保清淤装置，其特征在于，所述角度调节模块(22)包括立板(221)，所述立板(221)内侧设置有旋转电机(222)、外侧靠近底部设置有与所述立板(221)转动连接的传动轴(223)，所述传动轴(223)端部与所述清淤筒(21)固定连接，所述旋转电机(222)的输出轴穿过所述立板(221)，并通过传送带(224)与所述传动轴(223)传动连接，所述立板(221)内壁与所述高度调节模块(23)连接，所述旋转电机(222)与所述控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的基于水利工程用环保清淤装置，其特征在于，所述高度调节模块(23)包括对称设置在所述立板(221)内壁两端的两组第一调节组件，每组所述第一调节组件均包括支撑框体(231)，所述支撑框体(231)顶部设置有第一丝杠电机(232)，所述第一丝杠电机(232)的输出轴穿过所述支撑框体(231)连接有第一丝杠(233)，所述第一丝杠(233)下端与所述支撑框体(231)转动连接，所述第一丝杠(233)上螺接有第一丝杠座，所述立板(221)与所述第一丝杠座外侧固定连接，所述第一丝杠电机(232)与所述控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的基于水利工程用环保清淤装置，其特征在于，所述清淤筒(21)后端设置有第二气缸(25)，所述第二气缸前部设置有筛板(26)。

5.根据权利要求4所述的基于水利工程用环保清淤装置，其特征在于，所述清淤筒(21)内设置搅拌装置，所述搅拌装置与所述控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的基于水利工程用环保清淤装置，其特征在于，所述筛板(26)上设置有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的基于水利工程用环保清淤装置，其特征在于，所述连接轴(241)与所述U型板(243)的连接点距离所述U型板(243)的凹槽的距离小于远离所述U型板(243)的凹槽的距离。

8.根据权利要求1所述的基于水利工程用环保清淤装置，其特征在于，所述清淤船体(1)前侧设置有双目摄像头(4)。

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