CN114112523A - 一种电动可调节管道沉积物取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动可调节管道沉积物取样装置，其技术方案要点是：包括支撑架，还包括：第一螺杆，所述第一螺杆的一端通过轴承转动连接在所述支撑架的顶端；第一伸缩管，所述第一伸缩管螺纹连接在所述第一螺杆的外部；第一动力结构，所述第一动力结构用于带动所述第一螺杆转动；承托架，所述承托架拆卸连接在所述支撑架的端部；第二螺杆，所述第二螺杆的一端通过轴承转动连接在所述承托架上；第二伸缩管，所述第二伸缩管螺纹连接在所述第二螺杆的外部；第二动力结构，所述第二动力结构用于带动所述第二螺杆转动；泥铲组件，所述泥铲组件安装在所述第二伸缩管上；本电动可调节管道沉积物取样装置具有自动化程度高的优点。

Description

一种电动可调节管道沉积物取样装置

技术领域

本发明涉及取样装置领域，特别涉及一种电动可调节管道沉积物取样装置。

背景技术

目前对输水管道内沉积物取样一般是大口径管道为人工进入检查井取样，小口径采用小型泥铲从检查井伸入管道内人工操作挖沉积物，取样过程都为人工操作，难度大，取样量少，可进入管网内的深度有限。本专利考虑采用机械动力取代人工，以实现一种自动化的取样方式。

在保持管网完整无破坏前提下，市政管网沉积物取样一般从检查井口深入侧边管内取样，大部分沉积物主要由三部分组成，分别是最底层的粗颗粒，中间的有机沉淀物，上层的生物膜。目前取样装置一般为手动不灵活的工具，这些工具很难取到管网深处大量的沉积物样品。

发明内容

针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种电动可调节管道沉积物取样装置，以解决背景技术中提到的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电动可调节管道沉积物取样装置，包括支撑架，还包括：

第一螺杆，所述第一螺杆的一端通过轴承转动连接在所述支撑架的顶端；

第一伸缩管，所述第一伸缩管螺纹连接在所述第一螺杆的外部；

第一动力结构，所述第一动力结构用于带动所述第一螺杆转动；

承托架，所述承托架拆卸连接在所述支撑架的端部；

第二螺杆，所述第二螺杆的一端通过轴承转动连接在所述承托架上；

第二伸缩管，所述第二伸缩管螺纹连接在所述第二螺杆的外部；

第二动力结构，所述第二动力结构用于带动所述第二螺杆转动；

泥铲组件，所述泥铲组件安装在所述第二伸缩管的端部；

压力传感器，所述压力传感器安装在所述泥铲组件的端部；

以及控制系统。

通过采用上述技术方案，本电动可调节管道沉积物取样装置具有自动化程度高的优点，并且能够自动伸缩调整长度和取样位置，通过利用第一动力结构能够带动第一螺杆转动，带动第一伸缩管伸缩，带动承托架调整高度，通过利用第二动力结构能够带动第二螺杆转动，带动第二伸缩管伸缩，带动调整泥铲组件的取样位置，使用时可伸展至检查井侧边管网，再由横向自动推进向管道内部推动，推动过程中泥铲组件积累沉积物，最后收缩至地面保存样品；根据管网埋深标准，为保护管网，不同的城市和地形埋深不同，新设计的取样装置课根据不同埋深，延伸至不同长度，操作方便灵活，满足不同城市和地形管道深度要求。

较佳的，所述第一动力结构包括第一电机、第一固定杆、第二固定杆、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第一电机固定在所述支撑架上，所述第一固定杆固定在所述第一电机的电机轴端部，所述第二固定杆通过轴承转动连接在所述支撑架上，所述第一齿轮固定在所述第一固定杆外部，所述第二齿轮和所述第三齿轮分别固定在所述第二固定杆外部，所述第一齿轮与所述第二齿轮之间相互啮合，所述第四齿轮固定在所述第一螺杆的端部，所述第三齿轮与所述第四齿轮之间相互啮合。

通过采用上述技术方案，当启动第一电机时，其能够带动第一固定杆转动，从而带动第一齿轮转动，通过第一齿轮与第二齿轮的啮合能够带动第二固定杆转动，再通过第三齿轮和第四齿轮的啮合能够带动第一螺杆转动，从而带动第一伸缩管调整位置。

较佳的，所述第二动力结构包括第二电机、第三固定杆、第四固定杆、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮和第八齿轮，所述第二电机固定在所述承托架上，所述第三固定杆固定在所述第二电机的电机轴端部，所述第四固定杆通过轴承转动连接在所述承托架上，所述第五齿轮固定在所述第四固定杆的外部，所述第六齿轮和所述第七齿轮分别固定在所述第四固定杆外部，所述第五齿轮与所述第六齿轮之间相互啮合，所述第八齿轮固定在所述第二螺杆的端部，所述第七齿轮与所述第八齿轮之间相互啮合。

通过采用上述技术方案，当启动第二电机时，其能够带动第三固定杆转动，带动第五齿轮转动，通过第五齿轮与第六齿轮的啮合能够带动第四固定杆转动，再通过第七齿轮与第八齿轮的啮合能够带动，能够带动第二螺杆转动，带动第二伸缩管调整位置。

较佳的，所述泥铲组件包括挡片、铲筒和豁口槽，所述挡片与所述铲筒之间焊接固定，所述豁口槽开设在所述铲筒环壁上，所述挡片销连接固定在所述第二伸缩筒端部。

通过采用上述技术方案，通过利用挡片上的铲筒能够方便进行取样。

较佳的，所述支撑架底部固定有第一连接件，所述承托架上固定有第二连接件，所述第一连接件和所述第二连接件之间转动连接，所述第一连接件和所述第二连接件的转动轴外部螺纹连接有压紧套。

通过采用上述技术方案，通过采用第一连接件和第二连接件能够方便支撑架与承托架的连接固定，并能够调整相对安装位置。

较佳的，所述控制系统包括控制器、报警器、测深仪，所述测深仪安装固定在所述支撑架上用于测试所述承托架的高度，所述测深仪、所述压力传感器分别与所述控制器的控制输入端电性连接，所述报警器、所述第一电机和所述第二电机分别与所述控制器的控制输出端电性连接。

通过采用上述技术方案，利用控制器能够对第一电机和第二电机进行控制，利用报警器可以进行预警。

较佳的，所述支撑架和所述承托架的外部分别固定有防护罩，所述防护罩位于所述第一电机和所述第二电机的外部。

通过采用上述技术方案，防护罩能够保证第一电机和第二电机的密封。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

本电动可调节管道沉积物取样装置具有自动化程度高的优点，并且能够自动伸缩调整长度和取样位置，通过利用第一动力结构能够带动第一螺杆转动，带动第一伸缩管伸缩，带动承托架调整高度，通过利用第二动力结构能够带动第二螺杆转动，带动第二伸缩管伸缩，带动调整泥铲组件的取样位置，使用时可伸展至检查井侧边管网，再由横向自动推进向管道内部推动，推动过程中泥铲组件积累沉积物，最后收缩至地面保存样品；根据管网埋深标准，为保护管网，不同的城市和地形埋深不同，新设计的取样装置课根据不同埋深，延伸至不同长度，操作方便灵活，满足不同城市和地形管道深度要求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中的A处放大图；

图3是图1中的B处放大图；

图4是本发明中泥铲组件的结构示意图；

图5是本发明中第一连接件和第二连接件的结构示意图。

附图标记：1、支撑架；11、第一螺杆；12、第一伸缩管；2、第一动力结构；13、承托架；14、第二螺杆；15、第二伸缩管；3、第二动力结构；4、泥铲组件；21、第一电机；22、第一固定杆；23、第二固定杆；24、第一齿轮；25、第二齿轮；26、第三齿轮；27、第四齿轮；31、第二电机；32、第三固定杆；33、第四固定杆；34、第五齿轮；35、第六齿轮；36、第七齿轮；37、第八齿轮；41、挡片；42、铲筒；43、豁口槽；16、第一连接件；17、第二连接件；18、防护罩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参考图1-5，一种电动可调节管道沉积物取样装置，包括支撑架1，还包括：第一螺杆11，所述第一螺杆11的一端通过轴承转动连接在所述支撑架1的顶端；第一伸缩管12，所述第一伸缩管12螺纹连接在所述第一螺杆11的外部；第一动力结构2，所述第一动力结构2用于带动所述第一螺杆11转动；承托架13，所述承托架13拆卸连接在所述支撑架1的端部；第二螺杆14，所述第二螺杆14的一端通过轴承转动连接在所述承托架13上；第二伸缩管15，所述第二伸缩管15螺纹连接在所述第二螺杆14的外部；第二动力结构3，所述第二动力结构3用于带动所述第二螺杆14转动；泥铲组件4，所述泥铲组件4安装在所述第二伸缩管15的端部；压力传感器，所述压力传感器安装在所述泥铲组件4的端部；以及控制系统。

参考图1-5，本电动可调节管道沉积物取样装置具有自动化程度高的优点，并且能够自动伸缩调整长度和取样位置，通过利用第一动力结构2能够带动第一螺杆11转动，带动第一伸缩管12伸缩，带动承托架13调整高度，通过利用第二动力结构3能够带动第二螺杆14转动，带动第二伸缩管15伸缩，带动调整泥铲组件4的取样位置，使用时可伸展至检查井侧边管网，再由横向自动推进向管道内部推动，推动过程中泥铲组件4积累沉积物，最后收缩至地面保存样品；根据管网埋深标准，为保护管网，不同的城市和地形埋深不同，新设计的取样装置课根据不同埋深，延伸至不同长度，操作方便灵活，满足不同城市和地形管道深度要求。

参考图1和图2，其中所述第一动力结构2包括第一电机21、第一固定杆22、第二固定杆23、第一齿轮24、第二齿轮25、第三齿轮26和第四齿轮27，所述第一电机21固定在所述支撑架1上，所述第一固定杆22固定在所述第一电机21的电机轴端部，所述第二固定杆23通过轴承转动连接在所述支撑架1上，所述第一齿轮24固定在所述第一固定杆22外部，所述第二齿轮25和所述第三齿轮26分别固定在所述第二固定杆23外部，所述第一齿轮24与所述第二齿轮25之间相互啮合，所述第四齿轮27固定在所述第一螺杆11的端部，所述第三齿轮26与所述第四齿轮27之间相互啮合，当启动第一电机21时，其能够带动第一固定杆22转动，从而带动第一齿轮24转动，通过第一齿轮24与第二齿轮25的啮合能够带动第二固定杆23转动，再通过第三齿轮26和第四齿轮27的啮合能够带动第一螺杆11转动，从而带动第一伸缩管12调整位置。

参考图1和图3，其中所述第二动力结构3包括第二电机31、第三固定杆32、第四固定杆33、第五齿轮34、第六齿轮35、第七齿轮36和第八齿轮37，所述第二电机31固定在所述承托架13上，所述第三固定杆32固定在所述第二电机31的电机轴端部，所述第四固定杆33通过轴承转动连接在所述承托架13上，所述第五齿轮34固定在所述第四固定杆33的外部，所述第六齿轮35和所述第七齿轮36分别固定在所述第四固定杆33外部，所述第五齿轮34与所述第六齿轮35之间相互啮合，所述第八齿轮37固定在所述第二螺杆14的端部，所述第七齿轮36与所述第八齿轮37之间相互啮合，当启动第二电机31时，其能够带动第三固定杆32转动，带动第五齿轮34转动，通过第五齿轮34与第六齿轮35的啮合能够带动第四固定杆33转动，再通过第七齿轮36与第八齿轮37的啮合能够带动，能够带动第二螺杆14转动，带动第二伸缩管15调整位置。

参考图1和图4，其中所述泥铲组件4包括挡片41、铲筒42和豁口槽43，所述挡片41与所述铲筒42之间焊接固定，所述豁口槽43开设在所述铲筒42环壁上，所述挡片41销连接固定在所述第二伸缩筒端部，通过利用挡片41上的铲筒42能够方便进行取样。

参考图1和图5，其中所述支撑架1底部固定有第一连接件16，所述承托架13上固定有第二连接件17，所述第一连接件16和所述第二连接件17之间转动连接，所述第一连接件16和所述第二连接件17的转动轴外部螺纹连接有压紧套，通过采用第一连接件16和第二连接件17能够方便支撑架1与承托架13的连接固定，并能够调整相对安装位置。

参考图1，其中所述控制系统包括控制器、报警器、测深仪，所述测深仪安装固定在所述支撑架1上用于测试所述承托架13的高度，所述测深仪、所述压力传感器分别与所述控制器的控制输入端电性连接，所述报警器、所述第一电机21和所述第二电机31分别与所述控制器的控制输出端电性连接，利用控制器能够对第一电机21和第二电机31进行控制，利用报警器可以进行预警；其中所述支撑架1和所述承托架13的外部分别固定有防护罩18，所述防护罩18位于所述第一电机21和所述第二电机31的外部，防护罩18能够保证第一电机21和第二电机31的密封。

参考图1至图5，本设备主要具有以下优点，可以适应各种地下管网沉积物的采集；该装置比手动简易工具相比，更加轻松灵活，采集效率更高，环境适应能力更强，沉积物取样质量更好；取样铲自动伸展，长度自由可控，大大降低了人工取样体力消耗，满足各种市政管道埋深的要求；装置结构简单，控制方便，主要由一个竖向自动伸缩器、一个横向自动推进器以及末端取样铲组成，整个装置便携易组装；装置取样操作极为简单方便，只需控制伸缩器开关到达指定位置，即可实现自动取样，大大减少了人力成本，提高采集效率；装置整体采用铝合金材质，使用直流电机驱动，最大推力可达1400N，速度7mm/s，伸缩任意距离可停，位置精确控制到±1mm，整体装置防水耐磨，可实现在水下工作取样，安全可靠，性质稳定；横向自动推进器安装压力传感器，当碰到比较大的障碍物无法前进时会自动收缩，避免电机过载，提高安全性能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种电动可调节管道沉积物取样装置，包括支撑架(1)，其特征在于：还包括：

第一螺杆(11)，所述第一螺杆(11)的一端通过轴承转动连接在所述支撑架(1)的顶端；

第一伸缩管(12)，所述第一伸缩管(12)螺纹连接在所述第一螺杆(11)的外部；

第一动力结构(2)，所述第一动力结构(2)用于带动所述第一螺杆(11)转动；

承托架(13)，所述承托架(13)拆卸连接在所述支撑架(1)的端部；

第二螺杆(14)，所述第二螺杆(14)的一端通过轴承转动连接在所述承托架(13)上；

第二伸缩管(15)，所述第二伸缩管(15)螺纹连接在所述第二螺杆(14)的外部；

第二动力结构(3)，所述第二动力结构(3)用于带动所述第二螺杆(14)转动；

泥铲组件(4)，所述泥铲组件(4)安装在所述第二伸缩管(15)的端部；

压力传感器，所述压力传感器安装在所述泥铲组件(4)的端部；

以及控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种电动可调节管道沉积物取样装置，其特征在于：所述第一动力结构(2)包括第一电机(21)、第一固定杆(22)、第二固定杆(23)、第一齿轮(24)、第二齿轮(25)、第三齿轮(26)和第四齿轮(27)，所述第一电机(21)固定在所述支撑架(1)上，所述第一固定杆(22)固定在所述第一电机(21)的电机轴端部，所述第二固定杆(23)通过轴承转动连接在所述支撑架(1)上，所述第一齿轮(24)固定在所述第一固定杆(22)外部，所述第二齿轮(25)和所述第三齿轮(26)分别固定在所述第二固定杆(23)外部，所述第一齿轮(24)与所述第二齿轮(25)之间相互啮合，所述第四齿轮(27)固定在所述第一螺杆(11)的端部，所述第三齿轮(26)与所述第四齿轮(27)之间相互啮合。

3.根据权利要求2所述的一种电动可调节管道沉积物取样装置，其特征在于：所述第二动力结构(3)包括第二电机(31)、第三固定杆(32)、第四固定杆(33)、第五齿轮(34)、第六齿轮(35)、第七齿轮(36)和第八齿轮(37)，所述第二电机(31)固定在所述承托架(13)上，所述第三固定杆(32)固定在所述第二电机(31)的电机轴端部，所述第四固定杆(33)通过轴承转动连接在所述承托架(13)上，所述第五齿轮(34)固定在所述第四固定杆(33)的外部，所述第六齿轮(35)和所述第七齿轮(36)分别固定在所述第四固定杆(33)外部，所述第五齿轮(34)与所述第六齿轮(35)之间相互啮合，所述第八齿轮(37)固定在所述第二螺杆(14)的端部，所述第七齿轮(36)与所述第八齿轮(37)之间相互啮合。

4.根据权利要求1所述的一种电动可调节管道沉积物取样装置，其特征在于：所述泥铲组件(4)包括挡片(41)、铲筒(42)和豁口槽(43)，所述挡片(41)与所述铲筒(42)之间焊接固定，所述豁口槽(43)开设在所述铲筒(42)环壁上，所述挡片(41)销连接固定在所述第二伸缩筒端部。

5.根据权利要求1所述的一种电动可调节管道沉积物取样装置，其特征在于：所述支撑架(1)底部固定有第一连接件(16)，所述承托架(13)上固定有第二连接件(17)，所述第一连接件(16)和所述第二连接件(17)之间转动连接，所述第一连接件(16)和所述第二连接件(17)的转动轴外部螺纹连接有压紧套。

6.根据权利要求3所述的一种电动可调节管道沉积物取样装置，其特征在于：所述控制系统包括控制器、报警器、测深仪，所述测深仪安装固定在所述支撑架(1)上用于测试所述承托架(13)的高度，所述测深仪、所述压力传感器分别与所述控制器的控制输入端电性连接，所述报警器、所述第一电机(21)和所述第二电机(31)分别与所述控制器的控制输出端电性连接。

7.根据权利要求3所述的一种电动可调节管道沉积物取样装置，其特征在于：所述支撑架(1)和所述承托架(13)的外部分别固定有防护罩(18)，所述防护罩(18)位于所述第一电机(21)和所述第二电机(31)的外部。

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