CN113944221A - 一种下水道检查井搅盘式清淤装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种下水道检查井搅盘式清淤装置，包括载车，所述载车内部焊接固定有导控架，所述导控架与搅盘式清淤机构固定连接，所述搅盘式清淤机构通过柔性连接管与载车相连接，所述搅盘式清淤机构包括螺旋输送搅龙、调控绞龙头、液压控制头，所述螺旋输送搅龙顶部与导控架通过螺栓连接，从根本上解决城市下水道检查井清淤这一“老大难”的问题，并通过搅盘式清淤机构能够对检查井进行竖式垂直旋绞清理，将下水道检查井内部的淤泥极其内壁上的残留附着物等通过旋引式清除的方法，能够将内部淤泥等物就进行最大限度的清理，确保其畅通。

Description

一种下水道检查井搅盘式清淤装置

技术领域

本发明属于环卫机械领域，更具体地说，特别涉及一种下水道检查井搅 盘式清淤装置。

背景技术

城市下水道清淤一直是困扰环卫的难题。长期以来由雨水井(部分直接 从检查井)流入下水道的泥水淤物沉积在下水道和检查井，城市排水管网竖 井中，竖井所处位置形形色色，有在公路中间的、有在公路中央绿化带的、 有在人行道上的、有在立交桥下的等等。

基于上述描述本发明人发现，现有的一种下水道检查井搅盘式清淤装置 主要存在以下不足，比如：

由于竖井的位置不固定，大型清淤车较难对一些较偏的竖井进行清淤工 作，而大功率清淤设备的搬运和运输则需要较大承载量的车辆才能进行运输 工作，进而导致采用小型清淤对大型清淤车难以处理的竖井进行清理时，由 于清理效率较低，较难对底部的淤泥进行彻底的清理。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种下水道检查井搅盘式清淤装 置，以解决现有由于竖井的位置不固定，大型清淤车较难对一些较偏的竖井 进行清淤工作，而大功率清淤设备的搬运和运输则需要较大承载量的车辆才 能进行运输工作，进而导致采用小型清淤对大型清淤车难以处理的竖井进行 清理时，由于清理效率较低，较难对底部的淤泥进行彻底的清理的问题。

针对现有技术的不足，本发明一种下水道检查井搅盘式清淤装置的目 的与功效，由以下具体技术手段所达成：一种下水道检查井搅盘式清淤装置， 包括载车，所述载车内部焊接固定有导控架，所述导控架与搅盘式清淤机构 固定连接，所述搅盘式清淤机构通过柔性连接管与载车相连接，所述搅盘式 清淤机构包括螺旋输送搅龙、调控绞龙头、液压控制头，所述螺旋输送搅龙 顶部与导控架通过螺栓连接，所述螺旋输送搅龙中间嵌装有调控绞龙头，所 述调控绞龙头顶部设有液压控制头，所述调控绞龙头包括顶端与液压控制头相焊接的内制动电机，所述内制动电机底部垂直安装有旋杆，所述旋杆底部 铰接有冲压调节机构，所述冲压调节机构底部活动安装有双绞刮刀。

作为优选，所述螺旋输送搅龙包括三个分段搅龙套，其安装位置自上而 下，三段所述分段搅龙套之间设有定位杆，与其对应设有柱槽，且两个分段 搅龙套之间通过锁接环与其外部的凸螺纹进行连接，所述三个分段搅龙套作 用均有所差异，在竖直安装后，唯一上方分段搅龙套起到连接柔性连接管将 淤泥外送的作用，中间的分段搅龙套起到延长承接的作用，下方的分段搅龙 套连接双绞刮刀。

作为优选，所述双绞刮刀包括与滑块相焊接的刀片，所述刀片尾部通过 销钉与相连接刀头且其连接部位套接有扭簧，所述包覆片嵌入在刀片与刀头 之间的槽口位置。

作为优选，所述内制动电机底部焊接有卡盘、所述卡盘的外环与锁盘内 表面贴合且卡接在锁盘内部设有的两个三个凸块上，所述锁盘顶部通过内圈 的螺纹凸环与上锁套内部的螺纹凹环相配合，所述卡盘中间设有一个轴承， 用于不影响旋杆转动的情况下，能够起到较好的封闭作用，避免淤泥与内制 动电机接触。

作为优选，所述冲压调节机构包括与旋杆通过轴承连接的滑臂，所述滑 臂斜下方通过转轴与滑块相连接，所述滑块嵌入在导柱内部且其右侧与安装 在导柱内的弹簧相贴合，所述导柱左侧与骨架相焊接，所述骨架靠近滑块一 侧设有挡块，所述骨架上方设有密封轴承通过其与位于最底端的分段搅龙套 相连接。

作为优选，所述载车内部底面设有淤物储存机构且与其焊接嵌入有淤物 释放板，所述淤物储存机构顶部安装有真空泵，所述载车底部设有可以伸缩 调节的支撑地脚，用于以辅助支撑。

作为优选，所述导控架包括与载车相焊接的立式导架，所述立式导架内 部横向嵌入安装有伸缩桁架，所述伸缩桁架伸出一端与螺旋输送搅龙顶端 通过螺栓固定连接，所述液压控制头底部嵌入有伸缩液压杆，所述伸缩液 压杆与上锁套顶部相焊接，所述液压控制头连接液压泵(图中未示出)， 液压泵极其控制器安装在淤物储存机构相对于真空泵安装位置的另一面。

作为优选，所述滑臂的工作长度为Larm，所述刀头至滑块中心转轴处距 离设为L4，所述滑块与滑动后的滑块之间的行程设为L1，所述滑臂顶部行 程距离设为L2，所述双绞刮刀回转形成的工作直径与检查井直径所保持的间 隙Δ，所述分段搅龙套的直径距离为d4＝D2-Δ，所述双绞刮刀工作直径设 为φd2，所述滑臂4223最底部至滑块中心横向延长线的垂直距离设为PQ， 则有

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过液压系统实现清淤机械的升降；运用冲压调节机构实现清 淤头适应检查井直径；采用PLC+传感器实现智能控制，通过搅盘式清淤机 构对检查井中的淤泥进行清理，清淤系统采用模块化设计，对较大构件， 如螺旋输送搅龙采用分段形式组装，便于拆卸和运输，从根本上解决城市 下水道检查井清淤这一“老大难”的问题，并通过搅盘式清淤机构能够对 检查井进行竖式垂直旋绞清理，将下水道检查井内部的淤泥极其内壁上的 残留附着物等通过旋引式清除的方法，能够将内部淤泥等物就进行最大限 度的清理。

附图说明

图1为本发明一种下水道检查井搅盘式清淤装置的内部结构示意图。

图2为搅盘式清淤机构的正视结构示意图。

图3为调控绞龙头运动状态的结构示意图。

图4为调控绞龙头局部结构示意图。

图5为图2的B处放大剖面结构示意图。

图6为导控架的详细结构示意图。

图7为螺旋输送搅龙横向放置内部详细结构示意图。

图8为双绞刮刀内部详细结构示意图。

图中：载车-1、导控架-2、连接管-3、搅盘式清淤机构-4、螺旋输送搅 龙-41、调控绞龙头-42、液压控制头-43、双绞刮刀-421、冲压调节机构-422、 内制动电机-423、旋杆-424、淤物储存机构-11、真空泵-12、淤物释放板 -13、支撑地脚-14、卡盘-A1、锁盘-A2、上锁套-A3、立式导架-21、伸缩 桁架-22、伸缩液压杆-431、分段搅龙套-411、锁接环-412、定位杆-413、 骨架-4221、滑块-4222、滑臂-4223、导柱-4224、密封轴承-4225、刀片-4211、 刀头-4212、扭簧-4213、包覆片-4214。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实 施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，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；可以是直接相 连，也可以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 具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如附图1至附图8所示：

本发明提供一种下水道检查井搅盘式清淤装置，包括载车1，所述载 车1内部焊接固定有导控架2，所述导控架2与搅盘式清淤机构4固定连接， 所述搅盘式清淤机构4通过柔性连接管3与载车1相连接，所述搅盘式清淤 机构4包括螺旋输送搅龙41、调控绞龙头42、液压控制头43，所述螺旋输 送搅龙41顶部与导控架2通过螺栓连接，所述螺旋输送搅龙41中间嵌装有 调控绞龙头42，所述调控绞龙头42顶部设有液压控制头43，所述调控绞龙 头42包括顶端与液压控制头43相焊接的内制动电机423，所述内制动电机 423底部垂直安装有旋杆424，所述旋杆424底部铰接有冲压调节机构422， 所述冲压调节机构422底部活动安装有双绞刮刀421。

具体的，所述螺旋输送搅龙41包括三个分段搅龙套411，其安装位置自 上而下，所述分段搅龙套411外环面设有凸螺纹，三段所述分段搅龙套411 之间设有定位杆413，与其对应设有柱槽，且两个分段搅龙套411之间通过 锁接环412与其外部的凸螺纹进行连接，所述三个分段搅龙套411作用均有 所差异，在竖直安装后，唯一上方分段搅龙套411起到连接柔性连接管3将 淤泥外送的作用，中间的分段搅龙套411起到延长承接的作用，下方的分段搅龙套411连接双绞刮刀421，主要在其与检查井中淤泥接触时，能够发出 接触信号，优选的，分段搅龙套411中均设有一个物位传感器(图中未示出)， 用于监测淤泥的高度，进而能够计算内部淤泥的存有量以及抽取时间。

作为进一步改进的，所述双绞刮刀421包括与滑块4222相焊接的刀片 4211，所述刀片4211尾部通过销钉与相连接刀头4212且其连接部位套接有 扭簧4213，所述包覆片4214嵌入在刀片4211与刀头4212之间的槽口位置， 所述包覆片4214能够防止淤泥进入扭簧4213中，刀片4211与刀头4212能 够在扭簧4213的弹压下保持展开的状态，能够令刀头4212具有一个短程调 节距离，以避免由于计算误差令其直接冲击检查井内壁，造成刀具损坏。

作为进一步改进的，所述内制动电机423底部焊接有卡盘A1、所述卡盘 A1的外环与锁盘A2内表面贴合且卡接在锁盘A2内部设有的两个三个凸块 上，所述锁盘A2顶部通过内圈的螺纹凸环与上锁套A3内部的螺纹凹环相配 合，所述卡盘A1中间设有一个轴承，用于不影响旋杆424转动的情况下， 能够起到较好的封闭作用，避免淤泥与内制动电机423接触。

作为进一步改进的，所述冲压调节机构422包括与旋杆424通过轴承连 接的滑臂4223，所述滑臂4223斜下方通过转轴与滑块4222相连接，所述滑 块4222嵌入在导柱4224内部且其右侧与安装在导柱4224内的弹簧相贴合， 所述导柱4224左侧与骨架4221相焊接，所述骨架4221靠近滑块4222一侧 设有挡块，所述骨架4221上方设有密封轴承4225通过其与位于最底端的分 段搅龙套411相连接，导柱4224中间底部设有一个弧形锥体，其锥头位置设有一个压力感应器(图中未示出)。

作为进一步改进的，所述载车1内部底面设有淤物储存机构11且与其 焊接嵌入有淤物释放板13，所述淤物储存机构11顶部安装有真空泵12，所 述载车1底部设有可以伸缩调节的支撑地脚14，用于以辅助支撑。

作为进一步改进的，所述导控架2包括与载车1相焊接的立式导架21， 所述立式导架21内部横向嵌入安装有伸缩桁架22，所述伸缩桁架22伸出 一端与螺旋输送搅龙41顶端通过螺栓固定连接，所述液压控制头43底部 嵌入有伸缩液压杆431，所述伸缩液压杆431与上锁套A3顶部相焊接，所 述液压控制头43连接液压泵(图中未示出)，液压泵极其控制器安装在淤 物储存机构11相对于真空泵12安装位置的另一面。

作为进一步改进的，在将所述三个分段搅龙套411通过锁接环412组装 好后，将其保持竖直的状态套接42，并与伸缩桁架22固定连接，通过控制 立式导架21、伸缩桁架22所连接的电控系统，对应外部检查井进行横纵两 轴坐标调节。

下面详细说明本发明的工作原理和具体实施动作。

(A)当伸缩桁架22移出至适当位置，仔细检查系统各部分，确保准确 与安全，能够选择工作所模式，车载系统通过伸缩桁架22移动，对准井口， 立式导架21在梁立柱间通过齿轮齿条机构控制伸缩桁架22，在导轨引导下 下移并缓慢下沉于检查井，在接触淤泥时，压力传感器反馈信号，压力增大， 内制动电机423启动，令调控绞龙头42开始工作，从检查井顶部逐渐下降 对井壁淤结物进行刮落，并对淤泥中较大的杂物进行破碎，并通过启动的真 空泵12引导淤泥在分段搅龙套411中螺旋上升，将其抽压引导进入淤物释 放板13中，淤泥杂物搅送完毕，伸缩桁架22在立式导架21的控制下，上 升起，将工作系统移出检查井，以相反顺序拆卸装备并装车。

(B)工作模式

整体安装完毕后，可采用手动、自动或遥控三种模式之一，实现清淤操 作。

(C)系统智能控制

以PLC为载体，根据功能动作逻辑顺序进行智能控制：控制流程如下 传感器与提取信号如下：

S1，三个分段搅龙套接好信号，接通电源开启3个物位传感器；

S2，调控绞龙头42对准检查井，通过机器视觉对井周边状态；

S3，螺旋输送搅龙41与淤泥杂物接触信号，压力传感器触发。

作为进一步改进的，所述滑臂4223的工作长度为Larm，所述刀头4212 至滑块4222中心转轴处距离设为L4，所述滑块4222与滑动后的滑块4222 之间的行程设为L1，所述滑臂4223顶部行程距离设为L2，所述双绞刮刀421 回转形成的工作直径与检查井直径所保持的间隙Δ，所述分段搅龙套411的 直径距离为d4＝D2-Δ，所述双绞刮刀421工作直径设为φd2，所述滑臂4223 最底部至滑块4222中心横向延长线的垂直距离设为PQ。

作为进一步改进的，所述双绞刮刀421工作直径信号，物位传感器，算 法：

已知检查井直径D，双绞刮刀421工作直径应为φd2＝φD-Δ

式中，Δ可取Δ＝80-120；如果检查井直径在各高度上均匀且误差较小，可 取小值，主要是防止刀片4211外缘与检查井侧壁碰撞，同时使清淤较为彻 底。

根据刀片4211工作直径可以计算从原始位置刀片4211在导柱上通过滑 臂使滑臂铰链调整的距离，见图3：

已知滑臂工作长度Larm，则有

其中，清淤完成的信号在加速度传感器|p_ins-p_thre|≤ε式中，pins是系统瞬 时承载值，pthre是系统非载荷阈值，一般取p_thre＝W_sys+Δp式，Wsys是双绞刮 刀421+冲压调节机构422+螺旋输送搅龙41之和的重量，Δp是检查井不用 清淤时淤泥杂物最大估计值。

其中，在测定检查井内部直径后，通过液压控制头43的压力调控，能够 通过控制伸缩液压杆431的伸缩，进而对旋杆424的高度位置进行调控，当 冲压调节机构424朝向上方移动时，两个滑臂4223会同时牵动滑块4222在 导柱4224朝向中心点移动，进而能够控制双绞刮刀421的工作直径缩小， 反之则扩大工作直径，并且在扩大工作直径时，位于冲压调节机构422内侧 具有弹簧，能够对其起到辅助扩大的作用。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或 者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员 而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际 应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途 的带有各种修改的各种实施例。

Claims (7)

1.一种下水道检查井搅盘式清淤装置，其特征在于：包括载车(1)；

所述载车(1)内部焊接固定有导控架(2)，所述导控架(2)与搅盘式清淤机构(4)固定连接，所述搅盘式清淤机构(4)通过柔性连接管(3)与载车(1)相连接；

所述搅盘式清淤机构(4)包括螺旋输送搅龙(41)、调控绞龙头(42)、液压控制头(43)，所述螺旋输送搅龙(41)顶部与导控架(2)通过螺栓连接，所述螺旋输送搅龙(41)中间嵌装有调控绞龙头(42)，所述调控绞龙头(42)顶部设有液压控制头(43)；

所述调控绞龙头(42)包括顶端与液压控制头(43)相焊接的内制动电机(423)，所述内制动电机(423)底部垂直安装有旋杆(424)，所述旋杆(424)底部铰接有冲压调节机构(422)，所述冲压调节机构(422)底部活动安装有双绞刮刀(421)。

2.如根据权利要求1所述的一种下水道检查井搅盘式清淤装置，其特征在于：所述螺旋输送搅龙(41)包括三个分段搅龙套(411)，其安装位置自上而下，所述分段搅龙套(411)外环面设有凸螺纹，三段所述分段搅龙套(411)之间设有定位杆(413)，与其对应设有柱槽，且两个分段搅龙套(411)之间通过锁接环(412)与其外部的凸螺纹进行连接。

3.如根据权利要求1所述的一种下水道检查井搅盘式清淤装置，其特征在于：所述内制动电机(423)底部焊接有卡盘(A1)、所述卡盘(A1)的外环与锁盘(A2)内表面贴合且卡接在锁盘(A2)内部设有的两个三个凸块上，所述锁盘(A2)顶部通过内圈的螺纹凸环与上锁套(A3)内部的螺纹凹环相配合。

4.如根据权利要求1所述的一种下水道检查井搅盘式清淤装置，其特征在于：所述冲压调节机构(422)包括与旋杆(424)通过轴承连接的滑臂(4223)，所述滑臂(4223)斜下方通过转轴与滑块(4222)相连接，所述滑块(4222)嵌入在导柱(4224)内部且其右侧与安装在导柱(4224)内的弹簧相贴合，所述导柱(4224)左侧与骨架(4221)相焊接，所述骨架(4221)靠近滑块(4222)一侧设有挡块，所述骨架(4221)上方设有密封轴承(4225)，通过其与位于最底端的分段搅龙套(411)相连接。

5.如根据权利要求1所述的一种下水道检查井搅盘式清淤装置，其特征在于：所述双绞刮刀(421)包括与滑块(4222)相焊接的刀片(4211)，所述刀片(4211)尾部通过销钉与相连接刀头(4212)且其连接部位套接有扭簧(4213)，所述包覆片(4214)嵌入在刀片(4211)与刀头(4212)之间的槽口位置。

6.如根据权利要求1所述的一种下水道检查井搅盘式清淤装置，其特征在于：所述载车(1)内部底面设有淤物储存机构(11)且与其焊接嵌入有淤物释放板(13)，所述淤物储存机构(11)顶部安装有真空泵(12)，所述载车(1)底部设有可以伸缩调节的支撑地脚(14)，用于以辅助支撑。

7.如根据权利要求1所述的一种下水道检查井搅盘式清淤装置，其特征在于：所述导控架(2)包括与载车(1)相焊接的立式导架(21)，所述立式导架(21)内部横向嵌入安装有伸缩桁架(22)，所述伸缩桁架(22)伸出一端与螺旋输送搅龙(41)顶端通过螺栓固定连接，所述液压控制头(43)底部嵌入有伸缩液压杆(431)，所述伸缩液压杆(431)与上锁套(A3)顶部相焊接。

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