CN114149036A - 一种山岭隧道排水系统除结晶装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种山岭隧道排水系统除结晶装置，包括本体、导向机构、除结晶机构及驱动机构，本体可弯曲，驱动机构用于驱动本体在排水管内移动，除结晶机构用于对排水管内的结晶进行切割，导向机构包括第一转动部件、第二转动部件及导向件，第一转动部件设置于本体一端，第二转动部件设置于第一转动部件上，导向件设置于第二转动部件上，本发明通过设置本体、导向机构、除结晶机构及驱动机构，第一转动部件可使导向件在与本体长度方向垂直的平面内转动，第二转动部件可使导向件在与第一转动部件垂直的平面内转动，如此，保证导向件可伸入排水管的弯管中，进而引导本体进入弯管，使本体上的除结晶机构进入弯管，对弯管内的结晶进行清理。

Description

一种山岭隧道排水系统除结晶装置
技术领域
本发明涉及隧道排水领域，尤其涉及一种山岭隧道排水系统除结晶装置。
背景技术
随着我国的发展，深埋山岭的隧道建设工程越来越多。基于当前山岭隧道的排水结构的设计，全球范围内有越来越多的山岭隧道出现排水管的结晶封堵问题，结晶体在排水管上长年累月的堆积，使排水管的有效排水面积减小，影响隧道整体排水性能，长此以往，逐年衰减的排水能力将严重威胁隧道的结构安全和运营安全。
由于山岭隧道排水系统中排水管并非笔直，而是弯曲的，现有的除结晶装置均只能对直管进行除结晶，对于弯管内的结晶则无法进行清理，导致山岭隧道排水系统内的结晶清除十分困难，部分隧道发生渗漏水灾害，严重威胁隧道的运营安全。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种山岭隧道排水系统除结晶装置，可对弯管内的结晶进行清理。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：本发明提供了一种山岭隧道排水系统除结晶装置，包括本体、导向机构、除结晶机构及驱动机构，所述本体可弯曲，所述驱动机构与所述本体连接，所述驱动机构用于驱动所述本体在排水管内移动，所述除结晶机构设置于所述本体上，所述除结晶机构用于对排水管内的结晶进行切割，所述导向机构包括第一转动部件、第二转动部件及导向件，所述第一转动部件设置于所述本体一端，所述第二转动部件设置于所述第一转动部件上，所述导向件设置于所述第二转动部件上，所述第一转动部件用于驱动所述第二转动部件转动，所述第二转动部件用于驱动导向件转动，所述第一转动部件转动方向与本体长度方向垂直，所述第一转动部件与所述第二转动部件转动方向相互垂直。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述本体包括多个连接杆，多个所述连接杆之间可拆卸式螺纹连接。
更进一步优选的，还包括夹持件，所述驱动机构设置于排水管外，所述夹持件设置于驱动机构上，所述夹持件用于对所述连接杆进行夹紧固定，所述驱动机构用于驱动所述夹持件直线运动。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述除结晶机构包括旋转部件及切割件，所述旋转部件设置于所述本体上，所述切割件设置于所述旋转部件上，所述旋转部件用于使所述切割件绕所述本体转动。
更进一步优选的，所述切割件设置有多个，多个所述切割件沿所述本体长度方向间隔设置于所述旋转部件上，且多个所述切割件最外侧与所述本体之间的距离沿所述导向机构方向逐渐减小。
更进一步优选的，所述切割件硬度小于排水管硬度。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括多个喷头，多个所述喷头环绕设置于所述本体上，且多个所述喷头均位于所述导向机构及所述除结晶机构之间，所述本体内部开设有接水孔，所述接水孔与多个所述喷头连通，所述喷头用于喷出水柱。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第一射灯及第一摄像头，所述第一射灯及所述第一摄像头设置于所述第一转动部件上，所述第一射灯用于对所述导向机构所在方向进行照明，所述第一摄像头用于对所述导向机构所在方向进行摄像。
更进一步优选的，还包括第二射灯及第二摄像头，所述第二射灯及所述第二摄像头设置于所述第一转动部件上，所述第二射灯用于对所述除结晶机构所在方向进行照明，所述第二摄像头用于对所述除结晶机构所在方向进行摄像。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述本体为橡胶制成。
本发明的一种山岭隧道排水系统除结晶装置相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置本体、导向机构、除结晶机构及驱动机构，所述本体可弯曲，所述导向机构包括第一转动部件、第二转动部件及导向件，所述第一转动部件用于使导向件在与本体长度方向垂直的平面内转动，所述第二转动部件用于使导向件在与第一转动部件垂直的平面内转动，如此，可保证导向件可伸入排水管的弯管中，进而引导本体进入弯管，使本体上的除结晶机构进入弯管，对弯管内的结晶进行清理；
(2)通过将本体设置为多个连接杆，多个所述连接杆之间可拆卸式螺纹连接，防止本体因为不断弯曲导致断裂，多个连接杆的拼接设置可使每个连接杆弯曲幅度较小，且不会出现相反方向的多次弯曲；
(3)通过设置夹持件，所述驱动机构设置于排水管外，所述夹持件设置于驱动机构上，所述夹持件用于对所述连接杆进行夹紧固定，所述驱动机构用于驱动所述夹持件直线运动，如此，通过驱动机构将连接杆向前推动一段，然后夹持件松开，驱动机构伸缩装置缩回，再重新将连接杆夹紧后再向前推动，可将多个连接杆一段段推入排水管中；
(4)通过设置喷头，使排水管内的结晶先用高压水柱进行喷洒，方便切割。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本发明提供的一种山岭隧道排水系统除结晶装置的立体结构示意图；
图2是本发明提供的一种山岭隧道排水系统除结晶装置的夹持件的立体结构示意图；
图3是本发明提供的一种山岭隧道排水系统除结晶装置的喷头的立体结构示意图；
图4是本发明提供的一种山岭隧道排水系统除结晶装置的导向机构的立体结构示意图；
图5是本发明提供的一种山岭隧道排水系统除结晶装置的第二射灯及第二摄像头的立体结构示意图。
图中：本体1；连接杆11；接水孔12；导向机构2；第一转动部件21；第二转动部件22；导向件23；除结晶机构3；旋转部件31；切割件32；驱动机构4；夹持件5；喷头6；第一射灯7；第一摄像头8；第二射灯9；第二摄像头10。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，结合图2-5，本发明实施例公开了一种山岭隧道排水系统除结晶装置，本体1、导向机构2、除结晶机构3、驱动机构4、夹持件5、喷头6、第一射灯7、第一摄像头8、第二射灯9及第二摄像头10。
本体1设置于排水管内，所述本体1可弯曲，如此，本体1可在排水管的弯管内移动。
为使本体1可弯曲，本体1可为弹性材料制成，如塑料、橡胶等。在本实施例中，所述本体1为橡胶制成。
为防止本体1因为不断弯曲导致断裂，本实施例中，所述本体1包括多个连接杆11，多个所述连接杆11之间可拆卸式螺纹连接。相比其他一些实施例中将本体1设置为一根很长的橡胶杆，多个连接杆11的拼接设置可使每个连接杆11弯曲幅度较小，且不会出现相反方向的多次弯曲，防止本体1因为不断弯曲导致断裂。
导向机构2用于控制本体1的移动方向，方便本体1在排水管弯管内移动。具体的，所述导向机构2包括第一转动部件21、第二转动部件22及导向件23，所述第一转动部件21设置于所述本体1一端，所述第二转动部件22设置于所述第一转动部件21上，所述导向件23设置于所述第二转动部件22上，所述第一转动部件21用于驱动所述第二转动部件22转动，所述第二转动部件22用于驱动导向件23转动，所述第一转动部件21转动方向与本体1长度方向垂直，所述第一转动部件21与所述第二转动部件22 转动方向相互垂直。如此，所述第一转动部件21可使导向件23在与本体1 长度方向垂直的平面内转动，所述第二转动部件22可使导向件23在与第一转动部件21垂直的平面内转动，如此，可保证导向件23可伸入排水管的弯管中，进而引导本体1进入弯管，使本体1上的除结晶机构3进入弯管，对弯管内的结晶进行清理，如果没有导向机构2，在推动本体1使其进入弯管时，本体1极易卡在弯管内的结晶上。
第一转动部件21可为电机、伺服电机、液压回转装置、旋转气缸等，在本实施例中，所述第一转动部件21为旋转气缸。
第二转动部件22可为电机、伺服电机、液压回转装置、旋转气缸等，在本实施例中，所述第二转动部件22为旋转气缸。
导向件23可为各种形状，但其竖直截面面积需小于本体1竖直截面面积。在本实施例中，导向件23为球体，相比其他一些实施例中将导向件23 设计为椎体，方形等，球体可防止导向件23卡在排水管的结晶体中。
除结晶机构3用于对排水管内的结晶进行切割。具体的，所述除结晶机构3设置于所述本体1上。所述除结晶机构3包括旋转部件31及切割件 32，所述旋转部件31设置于所述本体1上，所述切割件32设置于所述旋转部件31上，所述旋转部件31用于使所述切割件32绕所述本体1转动。如此，通过旋转部件31使所述切割件32绕所述本体1不断转动，将排水管上的结晶进行切割清除。
为防止切割件32对排水管造成损坏，在本实施例中，所述切割件32 硬度小于排水管硬度。
由于切割件32硬度不是很高，为使切割件32更好的对排水管内的结晶进行切割。在本实施例中，所述切割件32设置有多个，多个所述切割件 32沿所述本体1长度方向间隔设置于所述旋转部件31上，且多个所述切割件32最外侧与所述本体1之间的距离沿所述导向机构2方向逐渐减小。如此，通过多级分段切割，不断增加切割深度，相比一些实施例中只设置一个切割件32，更容易将结晶进行切割。
旋转部件31可为电机、伺服电机、液压回转装置、旋转气缸等，在本实施例中，所述旋转部件31为伺服电机。
切割件32为环形刀片。
驱动机构4用于驱动所述本体1在排水管内移动。具体的，所述驱动机构4与所述本体1连接。
驱动机构4可为直线模组、气缸、线性马达等，在本实施例中，所述驱动机构4设置于排水管外，所述驱动机构4为滚珠丝杆线性模组。
夹持件5用于对所述连接杆11进行夹紧固定。具体的，所述夹持件5 设置于驱动机构4上，所述夹持件5用于对所述连接杆11进行夹紧固定，所述驱动机构4用于驱动所述夹持件5直线运动。如此，通过驱动机构4 将连接杆11向前推动一段，然后夹持件5松开，驱动机构4伸缩装置缩回，再重新将连接杆11夹紧后再向前推动，可将多个连接杆11一段段推入排水管中。
多个喷头6用于喷出水柱。具体的，多个所述喷头6环绕设置于所述本体1上，且多个所述喷头6均位于所述导向机构2及所述除结晶机构3 之间，所述本体1内部开设有接水孔12，所述接水孔12与多个所述喷头6 连通。如此，可将溶解排水管内结晶物的化学溶剂灌入接水孔12并从多个喷头6排出，使排水管内的结晶先用化学溶剂进行喷洒，方便切割，在去除结晶操作后，所述喷头6再喷出高压水柱以清洗排水管管道内壁的结晶残屑，疏通管道。
第一射灯7及第一摄像头8用于对排水管内的情况进行观察。具体的，所述第一射灯7及所述第一摄像头8设置于所述第一转动部件21上，所述第一射灯7用于对所述导向机构2所在方向进行照明，所述第一摄像头8 用于对所述导向机构2所在方向进行摄像。如此，可通过第一摄像头8的摄像情况控制导向件23伸入排水管的弯管中，进而引导本体1进入弯管，同时可以通过这个视觉终端，如电脑、手机等，查看管道内壁的结晶情况，“对症下药”，有针对性的去除管道结晶较多的部位。
第二射灯9及第二摄像头10用于对排水管内的除结晶情况进行观察。具体的，所述第二射灯9及所述第二摄像头10设置于所述第一转动部件21 上，所述第二射灯9用于对所述除结晶机构3所在方向进行照明，所述第二摄像头10用于对所述除结晶机构3所在方向进行摄像。如此，可第二摄像头10观察结晶是否去除干净，如果结晶未去除干净，可控制驱动机构4 将本体1向外拉，再重新去除。
本发明的工作原理为：将本体1放入排水管内，驱动机构4将本体1 一段段推入排水管内，同时高压水灌入接水孔12并从多个喷头6排出，使排水管内的结晶先用高压水柱进行喷洒，旋转部件31使所述切割件32绕所述本体1不断转动，将排水管上的结晶进行切割清除，当遇到弯管后，通过第一摄像头8的摄像情况控制导向件23伸入排水管的弯管中，进而引导本体1进入弯管进行结晶切割，当清除完毕后，通过驱动机构4将本体1 一段段拉出排水管。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种山岭隧道排水系统除结晶装置，其特征在于：包括本体、导向机构、除结晶机构及驱动机构；
所述本体可弯曲；
所述驱动机构与所述本体连接，所述驱动机构用于驱动所述本体在排水管内移动；
所述除结晶机构设置于所述本体上，所述除结晶机构用于对排水管内的结晶进行切割；
所述导向机构包括第一转动部件、第二转动部件及导向件，所述第一转动部件设置于所述本体一端，所述第二转动部件设置于所述第一转动部件上，所述导向件设置于所述第二转动部件上，所述第一转动部件用于驱动所述第二转动部件转动，所述第二转动部件用于驱动导向件转动，所述第一转动部件转动方向与本体长度方向垂直，所述第一转动部件与所述第二转动部件转动方向相互垂直。
2.如权利要求1所述的一种山岭隧道排水系统除结晶装置，其特征在于：所述本体包括多个连接杆，多个所述连接杆之间可拆卸式螺纹连接。
3.如权利要求2所述的一种山岭隧道排水系统除结晶装置，其特征在于：还包括夹持件，所述驱动机构设置于排水管外，所述夹持件设置于驱动机构上，所述夹持件用于对所述连接杆进行夹紧固定，所述驱动机构用于驱动所述夹持件直线运动。
4.如权利要求1所述的一种山岭隧道排水系统除结晶装置，其特征在于：所述除结晶机构包括旋转部件及切割件，所述旋转部件设置于所述本体上，所述切割件设置于所述旋转部件上，所述旋转部件用于使所述切割件绕所述本体转动。
5.如权利要求4所述的一种山岭隧道排水系统除结晶装置，其特征在于：所述切割件设置有多个，多个所述切割件沿所述本体长度方向间隔设置于所述旋转部件上，且多个所述切割件最外侧与所述本体之间的距离沿所述导向机构方向逐渐减小。
6.如权利要求4所述的一种山岭隧道排水系统除结晶装置，其特征在于：所述切割件硬度小于排水管硬度。
7.如权利要求1所述的一种山岭隧道排水系统除结晶装置，其特征在于：还包括多个喷头，多个所述喷头环绕设置于所述本体上，且多个所述喷头均位于所述导向机构及所述除结晶机构之间，所述本体内部开设有接水孔，所述接水孔与多个所述喷头连通，所述喷头用于喷出水柱。
8.如权利要求1所述的一种山岭隧道排水系统除结晶装置，其特征在于：还包括第一射灯及第一摄像头，所述第一射灯及所述第一摄像头设置于所述第一转动部件上，所述第一射灯用于对所述导向机构所在方向进行照明，所述第一摄像头用于对所述导向机构所在方向进行摄像。
9.如权利要求8所述的一种山岭隧道排水系统除结晶装置，其特征在于：还包括第二射灯及第二摄像头，所述第二射灯及所述第二摄像头设置于所述第一转动部件上，所述第二射灯用于对所述除结晶机构所在方向进行照明，所述第二摄像头用于对所述除结晶机构所在方向进行摄像。
10.如权利要求1所述的一种山岭隧道排水系统除结晶装置，其特征在于：所述本体为橡胶制成。
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