CN114293606A - 渠道边坡深度清洁施工方法 - Google Patents

Abstract

渠道边坡深度清洁施工方法，包括以下步骤：（1）空化射流清洗小车在渠道边坡就位；（2）向清水箱内注水；（3）对渠道边坡上的藻泥进行深度清洁作业；（4）清水箱内的清水用完后，重复步骤（2）。（5）收污箱内装满藻泥混合物后进行倾倒。（6）接着将载重汽车开到作业地点，重复步骤（1）‑（5），进行下一循环作业过程。本发明设计合理，易于制造、成本低、射流覆盖面积大、提高对渠道边坡的清洁效率、各部件的使用寿命更长，清洁效果也大大增强。收污箱和清水箱的布局更加合理，收污箱体积大，本发明清除作业施工过程环保，符合生态清除藻泥混合物的要求，对保证渠道水体质量和输水安全具有重大意义。

Description

渠道边坡深度清洁施工方法

技术领域

本发明属于水体环保处理技术领域，具体涉及一种渠道边坡深度清洁施工方法。

背景技术

对于采用渠道方式进行的重大调水工程，比如南水北调干渠，渠道边坡上除了滋生藻类外，还会附着大量的泥污，形成藻泥混合物。渠道边坡处藻类的滋生和泥污沉积严重影响了水体质量，水体中的藻类不但能导致水体腥臭和发绿发黑，大多数湖泊和水塘的臭味由藻类死亡以及水体缺氧产生的硫化氢、硫、氨等物质引起，死亡的藻体沉积在边坡上严重影响了水体质量，更严重的是可以产生藻毒素等有害物质，对沿线水厂的处理工艺造成冲击，增加供水成本。因此清理边坡上的藻泥混合物，提高水体输送质量，减轻水厂处理难度，成为急需解决的技术问题，具有重要的生态和环境意义。

目前，国内外边坡藻泥清除技术中，为避免对水质产生二次污染问题，常采用物理清除方法，主要包括手工清理、机械摩擦式清理等方法。采用人工清理，不仅劳动强度大，效率低下，还会使大量污物扩散入水中，造成二次污染，且不能完全清除掉被深水淹埋位于视觉盲区中的藻泥附着物。机械摩擦式清理方式应用广泛，效果明显，它可直接清除水体中的部分藻泥附着物。但是现有的机械清除装置存在设备构造复杂，清除装置在作业时，存在对于滋生的藻类不能根除、作业区效率低等缺点。

专利号为ZL201921333812.2公开了一种渠道边坡藻泥生态清除多功能车，该专利公开的技术方案中具有以下缺点或不足：

1、罩壳采用异形结构，制造工艺繁琐，成本高；

2、采用的弹性垂直连接组件虽然能够以一定的预压紧力将装置紧贴在渠道边坡上，但使万向轮受力较大，容易损坏；

3、采用成钝角三角形布置的三个清洗盘总成，虽然覆盖无死角，但覆盖面积较小；

4、高压旋转接头采用市场购置，由于在水中工作，工作环境恶劣，高压旋转接头很容易损坏，使得三根喷管工作时旋转不畅，影响清除效果；

5、吸污管路采用吸污胶管，吸污胶管缠绕在吸污胶管卷盘上，吸污胶管随着多级液压伸缩臂的伸长或收缩从吸污胶管卷盘上拉出或缠绕，这种结构复杂，操作繁琐，多级液压伸缩臂在伸长或收缩时，吸污胶管卷盘需要同步转动；收污箱与空化射流清洗小车之间吸污管路全部采用吸污胶管，由于胶管有一部分缠绕在吸污胶管卷盘上，吸污胶管内部通道弯曲且内孔变扁，这样就导致吸污胶管在正常吸污作业时，存在阻力较大，影响负压抽吸效果；

6、载重汽车上设置有藻水分离装置、收污箱、收污箱和清水箱，其设置位置较为分散，占用空间大，导致收污箱和清水箱的储量较小，收污箱储满后，需要倾倒藻泥混合物，清除作业要经常中断，载重汽车倾倒藻泥混合物的频率较高，影响清除作业的效率；另外藻水分离装置在工作时需要动力，耗能较大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种成本低、一次性覆盖清除面积大、部件更加耐用、负压抽吸污物效果好、藻泥储量大、藻水可自行分离、方便倾倒藻泥混合物的渠道边坡深度清洁施工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：渠道边坡深度清洁施工方法，采用渠道边坡深度清洁新型多功能车作业，渠道边坡深度清洁新型多功能车包括空化射流清洗小车、多级液压伸缩臂和载重汽车，载重汽车上设有分动箱装置、液压系统、回转变幅驱动机构、清水箱、高压水泵、负压风机和收污箱，收污箱后侧设有箱门和用于控制箱门启闭的卸料动力驱动机构，分动箱装置安装在底盘上的变速箱和驱动桥之间，分动箱上的PTO动力口与液压系统的液压泵传动连接，液压系统分别与卸料动力驱动机构、多级液压伸缩臂、回转变幅驱动机构、高压水泵、负压风机传动连接，回转变幅驱动机构与多级液压伸缩臂左端连接，多级液压伸缩臂上设置有高压胶管卷盘，高压水泵出口的通过缠绕在高压胶管卷盘上的第一高压胶管与空化射流清洗小车的高压水接口连接，高压水泵进口通过第二高压胶管与清水箱连接，多级液压伸缩臂侧部沿长度方向布置有与多级液压伸缩臂同步伸缩的伸缩式负压吸污管组件，多级液压伸缩臂最内部一节伸缩臂的右端通过悬挂柔性连接组件与空化射流清洗小车连接，伸缩式负压吸污管组件右端口通过第一吸污胶管与空化射流清洗小车上的抽污口组件连接，收污箱通过第二吸污胶管与伸缩式负压吸污管组件左端口连接，负压风机通过抽气管与收污箱前侧的负压抽气管接头连接；

所述的施工方法包括以下步骤：

（1）空化射流清洗小车就位：载重汽车停驻到渠道边坡的岸边路面上，在驾驶室内操控回转变幅驱动机构的回转、变幅和多级液压伸缩臂的伸缩，多级液压伸缩臂带动伸缩式负压吸污管组件同步伸缩移动，使空化射流清洗小车放置在待进行藻泥清除作业的渠道边坡上；

（2）向清水箱内注水：将潜水泵放入渠道的水面下，通过注水管向清水箱内注水，清水箱顶部的进水口处设有过滤网，以避免较大杂质注入清水箱；

（3）对渠道边坡上的藻泥进行深度清洁作业：启动高压水泵、负压风机和载重汽车的液压驱动行走装置；高压水泵抽取清水箱内的清水为空化射流清洗小车提供高压射流水，空化射流清洗小车射出的高压水流将渠道边坡上的藻泥清除；负压风机抽取收污箱内空气，使收污箱内形成负压，空化射流清洗小车在渠道边坡上清除的藻泥混合物在负压的作用下，被抽吸到收污箱内进水简易的藻水分离，分离出来的污水排出来浇灌路边的绿化带；

（4）清水箱内的清水用完后，重复步骤（2）。

（5）收污箱内装满藻泥混合物后进行倾倒：操控回转变幅驱动机构的回转、变幅和多级液压伸缩臂的伸缩，将空化射流清洗小车收回到载重汽车上；然后将载重汽车开到规定藻泥收集地点，操控液压系统，卸料动力驱动机构驱动收污箱的箱门打开进行倾倒。

（6）接着将载重汽车开到作业地点，重复步骤（1）-（5），进行下一循环作业过程。

空化射流清洗小车包括整体呈矩形且底部敞口的罩壳，多级液压伸缩臂和罩壳的长度方向均沿左右方向设置，罩壳顶部的四个角分别设有一个安装座，每个安装座均设有一个万向轮，万向轮的最下部低于罩壳的下侧边，罩壳上设有悬挂柔性连接组件，罩壳中部沿左右方向均匀间隔设有若干个旋转式空化水射流组件，所有的旋转式空化水射流组件的中心位于沿左右方向的一条直线上，第一高压胶管沿多级液压伸缩臂长度布置并通过设置在罩壳上方的分配阀分别与每个旋转式空化水射流组件的上端口连接，抽污口组件设置在罩壳顶部侧边处；

旋转式空化水射流组件包括定位夹持件、高压旋转接头、喷管和空化射流喷头，罩壳顶部开设有安装孔，高压旋转接头包括圆柱形的固定筒和设置固定筒内的旋转筒，固定筒竖向装配在安装孔内，定位夹持件套在固定筒外圆并将固定筒夹紧，定位夹持件设在罩壳顶部并通过螺栓与罩壳连接，固定筒上端口内圆开设有用于连接高压水管的内螺纹，旋转筒下端伸出固定筒的部分外形为六棱柱结构，旋转筒下端口螺纹连接有堵头，喷管设有三根，三根喷管的内端均螺纹连接在旋转筒下侧部并沿旋转筒的中心线周向均匀布置，每根喷管的外端均连接有一个所述的空化射流喷头，三个空化射流喷头的喷射方向均向下倾斜设置，空化射流喷头的喷射方向与喷管的夹角大小相等且方向一致。

固定筒内圆下部开设有下端敞口的台阶式安装槽，旋转筒上端同轴向伸入到台阶式安装槽内，旋转筒上端与台阶式安装槽上端内侧之间设有环形止口结构，旋转筒外圆与台阶式安装槽内圆之间通过两个上下间隔布置的陶瓷轴承转动连接，两个陶瓷轴承之间设有套在旋转筒上的定位套，固定筒下端设有轴承压盖，轴承压盖上部螺纹连接在台阶式安装槽下端口并与下部的陶瓷轴承外圈压接，轴承压盖下部内圆与旋转筒间隙配合，定位套上端和下端分别与上部的陶瓷轴承和下部的陶瓷轴承内圈接触，旋转筒外圆上端部设有限位环，限位环下端与上部的陶瓷轴承上端接触；定位夹持件内圆和固定筒外圆均设有环形防滑摩擦纹；

悬挂柔性连接组件包括两根固定杆、两根活动杆、两条圆环链条和一根连接杆，两根固定杆前端伸入到罩壳内并与罩壳固定连接，两根固定杆左右间隔布置，两根固定杆后端分别与一根活动杆下端铰接，连接杆沿左右方向设置，两条圆环链条下端连接在罩壳顶部，两条圆环链条左右间隔布置，两根活动杆上端分别与连接杆左右两端的后侧铰接，两条圆环链条上端分别与连接杆左右两端的前侧铰接，连接杆采用矩形钢管制成，连接杆中部前后侧分别设有垫板，两块垫板之间开设有前后通透的连接孔；多级液压伸缩臂最内部一节伸缩臂的右端设有连接耳板，连接耳板通过插入连接孔的销轴与连接杆连接；

罩壳前侧面、后侧面、左侧面和右侧面均设有一块橡胶刮板，橡胶刮板外侧通过压板及螺钉与罩壳连接，橡胶刮板下侧边与万向轮底部齐平；

抽污口组件设有两个，两个抽污口组件分别位于罩壳顶部的右侧和右前侧，每个抽污口组件均包括上小下大的导流筒，罩壳顶部开设有矩形孔，导流筒下端将矩形孔罩住并与罩壳顶部固定连接，导流筒上端口设有管接头。

伸缩式负压吸污管组件包括固定内管和活动外管，固定内管插入到活动外管内部，固定内管右端外圆设有与活动外管内圆滑动密封连接的耐磨密封圈；多级液压伸缩臂的基础臂左端侧部设有左连接架，左连接架通过关节轴承与固定内管左端侧部连接，多级液压伸缩臂的最内部一节伸缩臂的右端侧部通过右连接架与活动外管右端侧部连接；

伸缩式负压吸污管组件设有两组，两组伸缩式负压吸污管组件上下间隔布置，两组伸缩式负压吸污管组件的固定内管左端通过第一8字型管夹连接为一体，关节轴承两端分别连接左连接架和第一8字型管夹，两组伸缩式负压吸污管组件的活动外管左端通过第二8字型管夹连接为一体，第二8字型管夹位于第一8字型管夹右侧，两组伸缩式负压吸污管组件的活动外管右端通过第三8字型管夹连接为一体，右连接架与第三8字型管夹连接；

多级液压伸缩臂还包括第一节伸缩臂、第二节伸缩臂、第一伸缩液压缸和第二伸缩液压缸，第一节伸缩臂滑动连接在基础臂内部，第二节伸缩臂动连接在第一节伸缩臂内部，第一伸缩液压缸两端分别与基础臂和第一节伸缩臂铰接，第二伸缩液压缸两端分别与第一节伸缩臂和第二节伸缩臂铰接，第二节伸缩臂即为所述的最内部一节伸缩臂；

基础臂右端侧部连接有与两组伸缩式负压吸污管组件的活动外管滑动连接的第一导向滑轮组件，第一节伸缩臂右端侧部连接有与两组伸缩式负压吸污管组件的活动外管滑动连接的第二导向滑轮组件；

第一导向滑轮组件和第二导向滑轮组件的结构相同，均包括套在两根活动外管外部的矩形框架，矩形框架上部和下部分别转动连接有上滑轮和下滑轮，上滑轮下部与上侧的活动外管上部滚动连接，下滑轮上部与下侧的活动外管下部滚动连接。

收污箱外部设有整体呈长方体形状的外箱体，收污箱设有一个，清水箱设有两个，收污箱和外箱体共用前侧板、后侧板及底板，收污箱的左侧板和右侧板左右对称设置，收污箱的左侧板和右侧板包括上矩形板、中矩形板和下矩形板，上矩形板和下矩形板均竖向设置，中矩形板外高内低倾斜设置，上矩形板下侧边与中矩形板外侧边连接，下矩形板上侧边与中矩形板内侧边连接，两个清水箱均设置在外箱体内并分别位于左侧中矩形板和右侧中矩形板下方的空间；清水箱底部固定设在载重汽车的底盘上，收污箱的底板后侧部铰接在载重汽车的底盘上，收污箱的底板前侧部与载重汽车的底盘之间设有举升油缸；卸料动力驱动机构设置在收污箱的后侧板与收污箱连通的箱门之间，收污箱的前侧板上部设有与第二吸污胶管连接的进口管接头和负压抽气管接头，进口管接头与第二吸污胶管连接，负压抽气管接头与负压风机的抽气管连接，收污箱的底板连接有污水排放管，收污箱的前侧板延伸至清水箱前方将清水箱遮挡；箱门上侧通过铰链铰接在收污箱的后侧板上部，箱门后侧面设有与收污箱的后侧板压接密封的橡胶密封带，箱门上部和下部分别设有用于观测收污箱内部的上观察透明窗口和下观察透明窗口；收污箱的后侧板下部设有将箱门下部罩住并向后延伸的U型导料板。

卸料动力驱动机构包括卸料油缸、导向套、联动耳板、锁杆和定位板，卸料油缸和导向套均竖向设置，卸料油缸的缸体上端通过位于箱门上方的铰接座连接收污箱的后侧板上，联动耳板和导向套均固定设在箱门上，导向套设在箱门中间下部，联动耳板设有两块，两个联动耳板均竖向设置并位于导向套正上方的左右两侧，联动耳板上沿竖向设有长导孔，定位板水平设置，定位板前侧边固定连接在收污箱的后侧板上，定位板上开设有上端开口的插孔，定位板上表面后侧设有导向楔形块，导向楔形块后侧面为垂直面，导向楔形块前侧面为前低后高的倾斜面，导向楔形块前侧面的下侧边与插孔上端口最后侧齐平，锁杆设在导向套内，锁杆下端插设在插孔内，锁杆上端设有位于两块联动耳板之间的U型连接头，卸料油缸的伸缩杆下端伸入到U型连接头内并通过左右水平设置的联动销轴与U型连接头铰接，联动销轴两端对应伸入到同侧联动耳板的长导孔内。

收污箱内部在左侧和右侧的下矩形板之间设有纵横交错的支撑网格框，支撑网格框前高后低倾斜设置，支撑网格框上铺设有过滤网，过滤网将收污箱内部分隔为上部的藻泥腔和下部的污水腔，污水排放管上端部为上粗下细的圆锥筒结构，圆锥筒结构上端口与污水腔连通，污水排放管下部设有污水阀，污水排放管下端口设有快速接头；

进口管接头设有两个，负压抽气管接头设有一个，两个进口管接头的出口端口分别位于左右两侧的中矩形板正上方，负压抽气管接头设置在两个进口管接口之间；

外箱体顶部后侧设有用于放置空化射流清洗小车的矩形凹槽；载重汽车的底盘上设有位于回转变幅驱动机构后侧用于支撑多级液压伸缩臂的三角支架，负压风机设置在收污箱前侧和三角支架后侧之间，多级液压伸缩臂最内部一节伸缩臂的右端设有用于监控空化射流清洗小车作业状况的高清摄像头，液压系统上设有液压油散热器。

步骤（1）中多级液压伸缩臂带动伸缩式负压吸污管组件同步伸缩移动的具体过程为：在固定内管外圆和活动外管内圆之间涂抹上润滑油脂，若第二节伸缩臂向右移动伸长，通过右连接架带动活动外管向右移动，活动外管沿固定内管外圆向右滑动，伸缩式负压吸污管组件实现伸长动作；若第二节伸缩臂向左移动伸长，通过右连接架带动活动外管向左移动，活动外管沿固定内管外圆向左滑动，伸缩式负压吸污管组件实现缩回动作。

步骤（3）中藻泥清除和负压回收的具体过程为：载重汽车在渠道左右两侧路面上沿渠道行进，通过多级液压伸缩臂带动空化射流清洗小车沿渠道边坡等高度前后移动；在移动时，空化射流清洗小车的四个万向轮在渠道边坡上滚动，高压水泵将高压水依次通过第二高压胶管、第一高压胶管、分配阀供送到旋转式空化水射流组件，高压水通过固定筒进入到旋转筒，再进入到三根喷管，最后通过空化射流喷头斜向下喷射到渠道边坡表面上，将渠道边坡上的藻类、污泥清除，空化射流喷头在喷射的同时也进行旋转，罩壳四周设置的橡胶刮板下边沿与渠道边坡表面具有间隙，橡胶刮板将罩壳内部基本封闭，在收污箱内负压的作用下将罩壳内的藻泥混合物通过抽污口组件向外抽出，经第一吸污胶管、伸缩式负压吸污管组件、第二吸污胶管到污水箱，藻泥混合物先落到倾斜的中矩形板上，再滑落到过滤网上，藻泥受到过滤网的阻挡，污水从过滤网的网孔流到污水腔内，污水腔内的污水通过污水排放管下端的快速接头预先连接的横向管道，横向管道的出口设有位于路边绿化带上方的喷头，污水阀打开，污水腔内的污水直接灌溉绿化带内的植物；橡胶刮板在移动过程中可将渠道边坡上已经被射流清除的藻泥混合物刮起聚拢，这样可进一步提高负压吸污效率。

步骤（4）中收污箱内藻泥混合物的卸除具体过程为：当收污箱上部藻泥腔内的藻泥混合物储满时，需要将藻泥排出，载重汽车行驶到指定排污位置，操控液压系统，卸料油缸的伸缩杆向上收缩，带动U型连接头、联动销轴、锁杆向上移动，联动销轴两端沿联动耳板上的长导孔向上移动，锁杆下端脱离定位板上的插孔，当联动销轴向上移动到长导孔的最上端时，伸缩杆继续向上收缩，此时伸缩杆就通过联动销轴拉动两块联动耳板，进而带动箱门以铰链为支点向后上方转动，箱门被打开，此时锁杆下端仍然在导向套内，同时启动举升油缸，举升油缸驱动收污箱和外箱体的前侧向上抬起，过滤网倾斜度进一步增加，收污箱内的藻泥混合物向后排出，由于过滤网前高后低倾斜设置，藻泥混合物更容易顺着过滤网向后滑出藻泥腔，最后通过U型导料板落到地面；当藻泥混合物卸料完毕，控制卸料油缸的伸缩杆伸长，伸缩杆驱动锁杆、U型连接头、联动销轴向下移动，联动销轴向下移动到长导孔的最下端时，伸缩杆继续向下伸长，此时伸缩杆就通过联动销轴驱动两块联动耳板，进而带动箱门以铰链为支点向前下方转动，箱门逐渐合上，当此时锁杆下端会沿着导向楔形块前侧面向下移动，直到锁杆下端插入到插孔内后，箱门完全关闭，橡胶密封带被压接密封严实。

采用上述技术方案，本发明采用渠道边坡深度清洁新型多功能车具备的创新性结构特征具有以下技术效果:

三个空化射流喷头在喷管端部安装时，沿回转轴线方向向下倾斜一定角度，且大小相等，方向一致，当高压水从空化射流喷头喷射时，该布置方式能产生一定的回转驱动力矩，使喷管及空化射流喷头实现高速旋转，提高覆盖区域，也提高清洗效率。

旋转筒在固定筒内旋转时，由于两个陶瓷轴承的设置，旋转更加灵活，且具有良好的防腐蚀性能，适用于在水下工作。旋转筒上端与台阶式安装槽上端内侧之间设置的环形止口结构，具有较好的密封作用，防止高压水进入到台阶式安装槽内而影响水压。限位环起到限定旋转筒轴向位置的作用，避免旋转筒脱离固定筒。定位夹持件与专利号为ZL201910815723.X中的夹持件的结构相同，在此不再赘述。定位夹持件内圆和固定筒外圆均设置环形防滑摩擦纹，这可以提高对固定筒的夹紧力，防止固定筒向下移动。通过调节定位夹持件夹持固定筒外圆的位置来调节空化射流喷头与待渠道边坡表面之间的距离，从而提高水下空化射流清洗装置对各种工况的适应性。轴承压盖用于限定陶瓷轴承的轴向位置。为了提高喷管与旋转筒螺纹连接的可靠性，喷管上还可以螺纹连接用于压紧旋转筒外表面的紧固螺母。

悬挂柔性连接组件结构简单，多级液压伸缩臂不用向下将清洗装置紧压到渠道边坡上，直接靠清洗装置自身的重力沿渠道边坡移动。采用圆环链条与活动杆相结合的方式，可使连接杆前后摆动，以避免多级液压伸缩臂对整个清洗装置产生下压力。

罩壳上不设置透水小孔，仅仅通过橡胶刮板下侧边与渠道边坡之间的间隙使清水进入到罩壳内，这样可提高吸污效果。

多个旋转式空化水射流组件沿直线左右间隔布置，这样可以将罩壳制作为矩形，制造工艺更简单，由于空化射流喷头的喷射方向均向下倾斜设置，这样相邻两个旋转式空化水射流组件的喷管之间具有间隙，空化射流喷头也可以在左右方向上全面射流覆盖藻泥。

抽污口组件的结构使抽吸口增大，与罩壳内连通面积增大，提高抽吸效率。

本发明的伸缩式负压吸污管组件采用两组，与两个进口管接头、罩壳上设置的两个抽污口组件一一对应连接，提高对藻泥混合物的抽吸量和边坡清洁效果。上下布置的固定内管之间、活动外管之间均8字型管夹连接为一体，实现同步动作。

多级液压伸缩臂在伸缩时，带动伸缩式负压吸污管组件同步伸缩移动。固定内管和活动外管之间设置密封圈，提高负压抽吸效果，同时防止伸缩滑动时漏污水。

考虑到固定内管和活动外管在伸缩作业时产生微动，在固定内管左端的第一8字型管夹与基础臂之间设置关节轴承，利用关节轴承内圈球面来补偿伸缩式负压吸污管组件伸缩作业时产生微动（空间位移）。另外，在基础臂右端侧部和第一节伸缩臂的右端侧部分别设置套在活动外管外部的导向滑轮组件，在活动外管左右移动时起导向作用。

导向套和导向楔形块起到导向锁杆上下移动不偏斜、确保锁杆对准插入到插孔内的作用。在箱门即将完全合上时，由于卸料油缸的轴向方向驱动箱门向前的分力远小于轴向力，此时借助导向楔形块前侧斜面的导向，使箱门更容易向前移动，同时确保锁杆插入插孔内。

联动销轴沿着联动耳板上的长导孔向上移动的过程，即锁杆下端与插孔分离的过程，此结构可保证锁杆的保持稳定性。

中矩形板外高内低倾斜设置，可起到减轻藻泥污物进入到收污箱内对过滤网产生较大冲击的作用。支撑网格框起到固定、支撑过滤网的作用。

本发明中的收污箱、清水箱的紧凑型布置结构，大大增加了收污箱和清水箱的容量，在收污箱前侧向上抬起排放藻泥混合物时，清水箱在多功能车的底盘上固定不动。污水排放管上端部为上粗下细的圆锥筒结构，用于汇集污水。

在本发明不进行渠道边坡清除工作时，多级液压伸缩臂收缩，三角支架支撑多级液压伸缩臂，外箱体顶部的矩形凹槽用于放置空化射流清洗小车。

综上所述，本发明原理科学、设计合理，易于制造、成本低、射流覆盖面积大、提高对渠道边坡的清洁效率、各部件的使用寿命更长，清洁效果也大大增强。伸缩式负压吸污管组件与多级液压伸缩臂平行并对应连接设置，能够实现吸污管路伸缩、变幅、回转等动作，以使空化射流清洗小车满足不同渠道边坡作业工况的要求；伸缩式负压吸污管组件伸缩灵活、内部通道通透性好，而且具有良好的密封效果，负压抽吸效果佳。本发明结构紧凑，收污箱和清水箱的布局更加合理，收污箱体积大，藻泥混合物直接被负压抽到收污箱内，在收污箱内靠重力进行藻水分离，分离的污水直接浇灌绿化带，藻泥混合物储满后再排放，同时通过设置一种驱动箱门启闭的动力传动机构，密封效果好，同时操作方便且可靠。本发明清除过程环保，符合生态清除藻泥混合物的要求，对保证渠道水体质量和输水安全具有重大意义。

附图说明

图1是本发明在工作时的立体结构示意图；

图2是本发明在不工作时的立体结构示意图；

图3是伸缩式负压吸污管组件和多级液压伸缩臂右端在收缩时的立体放大图；

图4是伸缩式负压吸污管组件和多级液压伸缩臂右端的俯视图；

图5是图4中B处的放大图

图6是图1中空化射流清洗小车的立体结构示意图；

图7是空化射流清洗小车的仰视图；

图8是图6中一个旋转式空化水射流组件的立体结构图；

图9是旋转式空化水射流组件的轴向剖视图；

图10是图1中外箱体外形立体结构示意图；

图11是图10中A处的放大图；

图12是外箱体、清水箱和收污箱的顶板均去掉后的立体结构示意图；

图13是收污箱的纵向局部剖视示意图。

具体实施方式

如图1-图13所示，本发明的渠道边坡深度清洁施工方法，采用渠道边坡深度清洁新型多功能车作业，渠道边坡深度清洁新型多功能车包括空化射流清洗小车46、多级液压伸缩臂26和载重汽车56，载重汽车56上设有分动箱装置、液压系统、回转变幅驱动机构、清水箱（图未示）、高压水泵、负压风机80和收污箱49，收污箱49后侧设有箱门57和用于控制箱门57启闭的卸料动力驱动机构，分动箱装置安装在底盘上的变速箱和驱动桥之间，分动箱上的PTO动力口与液压系统的液压泵传动连接，液压系统分别与卸料动力驱动机构、多级液压伸缩臂26、回转变幅驱动机构、高压水泵、负压风机80传动连接，回转变幅驱动机构与多级液压伸缩臂26左端连接，多级液压伸缩臂26上设置有高压胶管卷盘82，高压水泵出口的通过缠绕在高压胶管卷盘82上的第一高压胶管与空化射流清洗小车46的高压水接口连接，高压水泵进口通过第二高压胶管与清水箱连接，多级液压伸缩臂26侧部沿长度方向布置有与多级液压伸缩臂26同步伸缩的伸缩式负压吸污管组件27，多级液压伸缩臂26最内部一节伸缩臂的右端通过悬挂柔性连接组件与空化射流清洗小车46连接，伸缩式负压吸污管组件27右端口通过第一吸污胶管与空化射流清洗小车46上的抽污口组件连接，收污箱49通过第二吸污胶管与伸缩式负压吸污管组件27左端口连接，负压风机80通过抽气管与收污箱49前侧的负压抽气管接头59连接。

载重汽车56、分动箱装置、液压系统、回转变幅驱动机构、清水箱、高压水泵、负压风机80均为现有技术，具体结构及原理不再赘述。

所述的施工方法包括以下步骤：

（1）空化射流清洗小车46就位：载重汽车56停驻到渠道边坡的岸边路面上，在驾驶室内操控回转变幅驱动机构的回转、变幅和多级液压伸缩臂26的伸缩，多级液压伸缩臂带动伸缩式负压吸污管组件同步伸缩移动，使空化射流清洗小车46放置在待进行藻泥清除作业的渠道边坡上；

（2）向清水箱内注水：将潜水泵放入渠道的水面下，通过注水管向清水箱内注水，清水箱顶部的进水口处设有过滤网76，以避免较大杂质注入清水箱；

（3）对渠道边坡上的藻泥进行深度清洁作业：启动高压水泵、负压风机80和载重汽车56的液压驱动行走装置；高压水泵抽取清水箱内的清水为旋转式空化水射流组件提供高压射流水，旋转式空化水射流组件在随着载重汽车56向前行进的同时也进行旋转，旋转式空化水射流组件射出的高压水流将渠道边坡上的藻泥清除；负压风机80抽取收污箱49内空气，使收污箱49内形成负压，空化射流清洗小车46在渠道边坡上清除的藻泥混合物在负压的作用下，被抽吸到收污箱49内进水简易的藻水分离，分离出来的污水排出来浇灌路边的绿化带；

（4）清水箱内的清水用完后，重复步骤（2）。

（5）收污箱49内装满藻泥混合物后，操控回转变幅驱动机构的回转、变幅和多级液压伸缩臂26的伸缩，将空化射流清洗小车46收回到载重汽车56上。然后将载重汽车56开到规定藻泥收集地点，操控液压系统，卸料动力驱动机构驱动收污箱49的箱门打开进行倾倒。

（6）接着将载重汽车56开到作业地点，重复步骤（1）-（5），进行下一循环作业过程。

空化射流清洗小车46包括整体呈矩形且底部敞口的罩壳1，多级液压伸缩臂26和罩壳1的长度方向均沿左右方向设置，罩壳1顶部的四个角分别设有一个安装座2，每个安装座2均设有一个万向轮3，万向轮3的最下部低于罩壳1的下侧边，罩壳1上设有悬挂柔性连接组件，罩壳1中部沿左右方向均匀间隔设有若干个旋转式空化水射流组件，所有的旋转式空化水射流组件的中心位于沿左右方向的一条直线上，第一高压胶管沿多级液压伸缩臂26长度布置并通过设置在罩壳1上方的分配阀分别与每个旋转式空化水射流组件的上端口连接，抽污口组件设置在罩壳1顶部侧边处；

旋转式空化水射流组件包括定位夹持件4、高压旋转接头5、喷管6和空化射流喷头7，罩壳1顶部开设有安装孔，高压旋转接头5包括圆柱形的固定筒8和设置固定筒8内的旋转筒9，固定筒8竖向装配在安装孔内，定位夹持件4套在固定筒8外圆并将固定筒8夹紧，定位夹持件4设在罩壳1顶部并通过螺栓与罩壳1连接，固定筒8上端口内圆开设有用于连接高压水管的内螺纹，旋转筒9下端伸出固定筒8的部分外形为六棱柱结构，旋转筒9下端口螺纹连接有堵头10，喷管6设有三根，三根喷管6的内端均螺纹连接在旋转筒9下侧部并沿旋转筒9的中心线周向均匀布置，每根喷管6的外端均连接有一个所述的空化射流喷头7，三个空化射流喷头7的喷射方向均向下倾斜设置，空化射流喷头7的喷射方向与喷管6的夹角大小相等且方向一致。

固定筒8内圆下部开设有下端敞口的台阶式安装槽，旋转筒9上端同轴向伸入到台阶式安装槽内，旋转筒9上端与台阶式安装槽上端内侧之间设有环形止口结构11，旋转筒9外圆与台阶式安装槽内圆之间通过两个上下间隔布置的陶瓷轴承12转动连接，两个陶瓷轴承12之间设有套在旋转筒9上的定位套25，固定筒8下端设有轴承压盖13，轴承压盖13上部螺纹连接在台阶式安装槽下端口并与下部的陶瓷轴承12外圈压接，轴承压盖13下部内圆与旋转筒9间隙配合，定位套25上端和下端分别与上部的陶瓷轴承12和下部的陶瓷轴承12内圈接触，旋转筒9外圆上端部设有限位环14，限位环14下端与上部的陶瓷轴承12上端接触；定位夹持件4内圆和固定筒8外圆均设有环形防滑摩擦纹15。

悬挂柔性连接组件包括两根固定杆16、两根活动杆17、两条圆环链条18和一根连接杆19，两根固定杆16前端伸入到罩壳1内并与罩壳1固定连接，两根固定杆16左右间隔布置，两根固定杆16后端分别与一根活动杆17下端铰接，连接杆19沿左右方向设置，两条圆环链条18下端连接在罩壳1顶部，两条圆环链条18左右间隔布置，两根活动杆17上端分别与连接杆19左右两端的后侧铰接，两条圆环链条18上端分别与连接杆19左右两端的前侧铰接，连接杆19采用矩形钢管制成，连接杆19中部前后侧分别设有垫板20，两块垫板20之间开设有前后通透的连接孔；多级液压伸缩臂26最内部一节伸缩臂的右端设有连接耳板，连接耳板通过插入连接孔的销轴与连接杆19连接；

罩壳1前侧面、后侧面、左侧面和右侧面均设有一块橡胶刮板21，橡胶刮板21外侧通过压板22及螺钉与罩壳1连接，橡胶刮板21下侧边与万向轮3底部齐平；

抽污口组件设有两个，两个抽污口组件分别位于罩壳1顶部的右侧和右前侧，每个抽污口组件均包括上小下大的导流筒23，罩壳1顶部开设有矩形孔，导流筒23下端将矩形孔罩住并与罩壳1顶部固定连接，导流筒23上端口设有管接头24。

伸缩式负压吸污管组件27包括固定内管28和活动外管29，固定内管28插入到活动外管29内部，固定内管28右端外圆设有与活动外管29内圆滑动密封连接的耐磨密封圈（图未示）；多级液压伸缩臂26的基础臂30左端侧部设有左连接架31，左连接架31通过关节轴承32与固定内管28左端侧部连接，多级液压伸缩臂26的最内部一节伸缩臂的右端侧部通过右连接架33与活动外管29右端侧部连接；

伸缩式负压吸污管组件27设有两组，两组伸缩式负压吸污管组件27上下间隔布置，两组伸缩式负压吸污管组件27的固定内管28左端通过第一8字型管夹34连接为一体，关节轴承32两端分别连接左连接架31和第一8字型管夹34，两组伸缩式负压吸污管组件27的活动外管29左端通过第二8字型管夹35连接为一体，第二8字型管夹35位于第一8字型管夹34右侧，两组伸缩式负压吸污管组件27的活动外管29右端通过第三8字型管夹36连接为一体，右连接架33与第三8字型管夹36连接。

多级液压伸缩臂26还包括第一节伸缩臂37、第二节伸缩臂38、第一伸缩液压缸和第二伸缩液压缸，第一节伸缩臂37滑动连接在基础臂30内部，第二节伸缩臂38动连接在第一节伸缩臂37内部，第一伸缩液压缸两端分别与基础臂30和第一节伸缩臂37铰接，第二伸缩液压缸两端分别与第一节伸缩臂37和第二节伸缩臂38铰接，第二节伸缩臂38即为所述的最内部一节伸缩臂；回转变幅驱动机构包括伸缩臂架变幅油缸41和主臂42，伸缩臂架变幅油缸41和主臂42下端设置在回转驱动机构43上，伸缩臂架变幅油缸41和主臂42上端均铰接在基础臂30左端下部，回转驱动机构43与主臂42上部之间设有主臂变幅油缸44。

基础臂30右端侧部连接有与两组伸缩式负压吸污管组件27的活动外管29滑动连接的第一导向滑轮组件39，第一节伸缩臂37右端侧部连接有与两组伸缩式负压吸污管组件27的活动外管29滑动连接的第二导向滑轮组件40；

第一导向滑轮组件39和第二导向滑轮组件40的结构相同，均包括套在两根活动外管29外部的矩形框架，矩形框架上部和下部分别转动连接有上滑轮和下滑轮，上滑轮下部与上侧的活动外管29上部滚动连接，下滑轮上部与下侧的活动外管29下部滚动连接。

收污箱49外部设有整体呈长方体形状的外箱体48，收污箱49设有一个，清水箱设有两个，收污箱49和外箱体48共用前侧板50、后侧板51及底板52，收污箱49的左侧板和右侧板左右对称设置，收污箱49的左侧板和右侧板包括上矩形板53、中矩形板54和下矩形板55，上矩形板53和下矩形板55均竖向设置，中矩形板54外高内低倾斜设置，上矩形板53下侧边与中矩形板54外侧边连接，下矩形板55上侧边与中矩形板54内侧边连接，两个清水箱均设置在外箱体48内并分别位于左侧中矩形板54和右侧中矩形板54下方的空间；清水箱底部固定设在载重汽车56的底盘上，收污箱49的底板52后侧部铰接在载重汽车56的底盘上，收污箱49的底板52前侧部与载重汽车56的底盘之间设有举升油缸；卸料动力驱动机构设置在收污箱49的后侧板51与收污箱49连通的箱门57之间，收污箱49的前侧板50上部设有与第二吸污胶管连接的进口管接头58和负压抽气管接头59，进口管接头58与第二吸污胶管连接，负压抽气管接头59与负压风机80的抽气管连接，收污箱49的底板52连接有污水排放管60，收污箱49的前侧板50延伸至清水箱前方将清水箱遮挡；箱门57上侧通过铰链铰接在收污箱49的后侧板51上部，箱门57后侧面设有与收污箱49的后侧板51压接密封的橡胶密封带，箱门57上部和下部分别设有用于观测收污箱49内部储料高度的上观察透明窗口62和下观察透明窗口63；收污箱49的后侧板51下部设有将箱门57下部罩住并向后延伸的U型导料板74。

卸料动力驱动机构包括卸料油缸64、导向套65、联动耳板66、锁杆67和定位板68，卸料油缸64和导向套65均竖向设置，卸料油缸64的缸体上端通过位于箱门57上方的铰接座69连接收污箱49的后侧板51上，联动耳板66和导向套65均固定设在箱门57上，导向套65设在箱门57中间下部，联动耳板66设有两块，两个联动耳板66均竖向设置并位于导向套65正上方的左右两侧，联动耳板66上沿竖向设有长导孔70，定位板68水平设置，定位板68前侧边固定连接在收污箱49的后侧板51上，定位板68上开设有上端开口的插孔，定位板68上表面后侧设有导向楔形块71，导向楔形块71后侧面为垂直面，导向楔形块71前侧面为前低后高的倾斜面，导向楔形块71前侧面的下侧边与插孔上端口最后侧齐平，锁杆67设在导向套65内，锁杆67下端插设在插孔内，锁杆67上端设有位于两块联动耳板66之间的U型连接头72，卸料油缸64的伸缩杆下端伸入到U型连接头72内并通过左右水平设置的联动销轴73与U型连接头72铰接，联动销轴73两端对应伸入到同侧联动耳板66的长导孔70内。

收污箱49内部在左侧和右侧的下矩形板55之间设有纵横交错的支撑网格框75，支撑网格框75前高后低倾斜设置，支撑网格框75上铺设有过滤网76，过滤网76将收污箱49内部分隔为上部的藻泥腔和下部的污水腔，污水排放管60上端部为上粗下细的圆锥筒结构，圆锥筒结构上端口与污水腔连通，污水排放管60下部设有污水阀77，污水排放管60下端口设有快速接头78；

进口管接头58设有两个，负压抽气管接头59设有一个，两个进口管接头58的出口端口分别位于左右两侧的中矩形板54正上方，负压抽气管接头59设置在两个进口管接口之间。

外箱体48顶部后侧设有用于放置空化射流清洗小车46的矩形凹槽79；载重汽车56的底盘上设有位于回转变幅驱动机构后侧用于支撑多级液压伸缩臂26的三角支架81，负压风机80设置在收污箱49前侧和三角支架81后侧之间，多级液压伸缩臂26最内部一节伸缩臂的右端设有用于监控空化射流清洗小车46作业状况的高清摄像头，液压系统上设有液压油散热器。

步骤（1）中多级液压伸缩臂带动伸缩式负压吸污管组件同步伸缩移动的具体过程为：在固定内管28外圆和活动外管29内圆之间涂抹上润滑油脂，若第二节伸缩臂38向右移动伸长，通过右连接架33带动活动外管29向右移动，活动外管29沿固定内管28外圆向右滑动，伸缩式负压吸污管组件27实现伸长动作。若第二节伸缩臂38向左移动伸长，通过右连接架33带动活动外管29向左移动，活动外管29沿固定内管28外圆向左滑动，伸缩式负压吸污管组件27实现缩回动作。

步骤（3）中，藻泥清除和负压回收的具体过程为：载重汽车56在渠道左右两侧路面上沿渠道行进带动多级液压伸缩臂26和空化射流清洗小车46沿渠道边坡45等高度前后移动。在移动时，空化射流清洗小车46沿的四个万向轮3在渠道边坡45上滚动，高压水泵将高压水依次通过第二高压胶管、第一高压胶管、分配阀供送到旋转式空化水射流组件，高压水通过固定筒8进入到旋转筒9，再进入到三根喷管6，最后通过空化射流喷头7斜向下喷射到渠道边坡45表面上，将渠道边坡45上的藻类、污泥清除，罩壳1四周设置的橡胶刮板21下边沿与渠道边坡45表面具有间隙，橡胶刮板21将罩壳1内部基本封闭，在收污箱49内负压的作用下将罩壳1内的藻泥混合物通过抽污口组件向外抽出，经第一吸污胶管、伸缩式负压吸污管组件27、第二吸污胶管到污水箱，藻泥混合物先落到倾斜的中矩形板54上，再滑落到过滤网76上，藻泥受到过滤网76的阻挡，污水从过滤网76的网孔流到污水腔内，污水腔内的污水通过污水排放管60下端的快速接头78连接的横向管道（预先安装），横向管道的出口设有位于路边绿化带的喷头，打开污水阀77，污水腔内的污水直接灌溉绿化带内的植物。同时橡胶刮板21在移动过程中可将渠道边坡45上已经被射流清除的藻泥混合物刮起聚拢，这样可进一步提高吸污泵的吸污效率。

步骤（4）中收污箱49内藻泥混合物的卸除具体过程为：当收污箱49上部藻泥腔内的藻泥混合物储满时，需要将藻泥排出，载重汽车56行驶到指定排污位置，操控液压系统，卸料油缸64的伸缩杆向上收缩，带动U型连接头72、联动销轴73、锁杆67向上移动，联动销轴73两端沿联动耳板66上的长导孔70向上移动，锁杆67下端脱离定位板68上的插孔，当联动销轴73向上移动到长导孔70的最上端时，伸缩杆继续向上收缩，此时伸缩杆就通过联动销轴73拉动两块联动耳板66，进而带动箱门57以铰链为支点向后上方转动，箱门57被打开，此时锁杆67下端仍然在导向套65内，然后启动举升油缸，举升油缸驱动收污箱49和外箱体48的前侧向上抬起，过滤网76倾斜度进一步增加，收污箱49内的藻泥混合物向后排出，由于过滤网76前高后低倾斜设置，藻泥混合物更容易顺着过滤网76向后滑出藻泥腔，最后通过U型导料板74落到地面。当藻泥混合物卸料完毕，控制卸料油缸64的伸缩杆伸长，伸缩杆驱动锁杆67、U型连接头72、联动销轴73向下移动，当联动销轴73向下移动到长导孔70的最下端时，伸缩杆继续向下伸长，此时伸缩杆就通过联动销轴73驱动两块联动耳板66，进而带动箱门57以铰链为支点向前下方转动，箱门57逐渐合上，当此时锁杆67下端会沿着导向楔形块71前侧面向下移动，直到锁杆67下端插入到插孔内后，箱门57完全关闭，橡胶密封带被压接密封严实。

三个空化射流喷头7在喷管6端部安装时，沿回转轴线方向向下倾斜一定角度，且大小相等，方向一致，当高压水从空化射流喷头7喷射时，该布置方式能产生一定的回转驱动力矩，使喷管6及空化射流喷头7实现高速旋转，提高覆盖区域，也提高清洗效率。

旋转筒9在固定筒8内旋转时，由于两个陶瓷轴承12的设置，旋转更加灵活，且具有良好的防腐蚀性能，适用于在水下工作。旋转筒9上端与台阶式安装槽上端内侧之间设置的环形止口结构11，具有较好的密封作用，防止高压水进入到台阶式安装槽内而影响水压。限位环14起到限定旋转筒9轴向位置的作用，避免旋转筒9脱离固定筒8。定位夹持件4与专利号为ZL201910815723.X中的夹持件的结构相同，在此不再赘述。定位夹持件4内圆和固定筒8外圆均设置环形防滑摩擦纹15，这可以提高对固定筒8的夹紧力，防止固定筒8向下移动。通过调节定位夹持件4夹持固定筒8外圆的位置来调节空化射流喷头7与待渠道边坡45表面之间的距离，从而提高水下空化射流清洗装置对各种工况的适应性。轴承压盖13用于限定陶瓷轴承12的轴向位置。为了提高喷管6与旋转筒9螺纹连接的可靠性，喷管6上还可以螺纹连接用于压紧旋转筒9外表面的紧固螺母。

悬挂柔性连接组件结构简单，多级液压伸缩臂26不用向下将清洗装置紧压到渠道边坡45上，直接靠清洗装置自身的重力沿渠道边坡45移动。采用圆环链条18与活动杆17相结合的方式，可使连接杆19前后摆动，以避免多级液压伸缩臂26对整个清洗装置产生下压力。

罩壳1上不设置透水小孔，仅仅通过橡胶刮板21下侧边与渠道边坡45之间的间隙使清水进入到罩壳1内，这样可提高吸污效果。

多个旋转式空化水射流组件沿直线左右间隔布置，这样可以将罩壳1制作为矩形，制造工艺更简单，由于空化射流喷头7的喷射方向均向下倾斜设置，这样相邻两个旋转式空化水射流组件的喷管6之间具有间隙，空化射流喷头7也可以在左右方向上全面射流覆盖藻泥。

抽污口组件的结构使抽吸口增大，与罩壳1内连通面积增大，提高抽吸效率。

本发明的伸缩式负压吸污管组件27采用两组，与两个进口管接头58、罩壳1上设置的两个抽污口组件一一对应连接，提高对藻泥混合物的抽吸量和边坡清洁效果。上下布置的固定内管28之间、活动外管29之间均8字型管夹连接为一体，实现同步动作。

多级液压伸缩臂26在伸缩时，带动伸缩式负压吸污管组件27进行伸缩移动。固定内管28和活动外管29之间设置密封圈，提高负压抽吸效果，同时防止伸缩滑动时漏污水。

考虑到固定内管28和活动外管29在伸缩作业时产生微动，在固定内管28左端的第一8字型管夹34与基础臂30之间设置关节轴承32，利用关节轴承32内圈球面来补偿伸缩式负压吸污管组件27伸缩作业时产生微动（空间位移）。另外，在基础臂30右端侧部和第一节伸缩臂37的右端侧部分别设置套在活动外管29外部的导向滑轮组件，在活动外管29左右移动时起导向作用。

导向套65和导向楔形块71起到导向锁杆67上下移动不偏斜、确保锁杆67对准插入到插孔内的作用。在箱门57即将完全合上时，由于卸料油缸64的轴向方向驱动箱门57向前的分力远小于轴向力，此时借助导向楔形块71前侧斜面的导向，使箱门57更容易向前移动，同时确保锁杆67插入插孔内。

联动销轴73沿着联动耳板66上的长导孔70向上移动的过程，即锁杆67下端与插孔分离的过程，此结构可保证锁杆67的保持稳定性。

中矩形板54外高内低倾斜设置，可起到减轻藻泥污物进入到收污箱49内对过滤网76产生较大冲击的作用。支撑网格框75起到固定、支撑过滤网76的作用。

本发明中的收污箱49、清水箱的紧凑型布置结构，大大增加了收污箱49和清水箱的容量，在收污箱49前侧向上抬起排放藻泥混合物时，清水箱在多功能车的底盘上固定不动。污水排放管60上端部为上粗下细的圆锥筒结构，用于汇集污水。

在本发明不进行渠道边坡45清除工作时，多级液压伸缩臂26收缩，三角支架81支撑多级液压伸缩臂26，外箱体48顶部的矩形凹槽79用于放置空化射流清洗小车46。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，本实施例中的叙述的各部件的设置位置及相应方向，仅仅便于本领域技术人员对技术方案的理解，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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.渠道边坡深度清洁施工方法，采用渠道边坡深度清洁新型多功能车作业，其特征在于：渠道边坡深度清洁新型多功能车包括空化射流清洗小车、多级液压伸缩臂和载重汽车，载重汽车上设有分动箱装置、液压系统、回转变幅驱动机构、清水箱、高压水泵、负压风机和收污箱，收污箱后侧设有箱门和用于控制箱门启闭的卸料动力驱动机构，分动箱装置安装在底盘上的变速箱和驱动桥之间，分动箱上的PTO动力口与液压系统的液压泵传动连接，液压系统分别与卸料动力驱动机构、多级液压伸缩臂、回转变幅驱动机构、高压水泵、负压风机传动连接，回转变幅驱动机构与多级液压伸缩臂左端连接，多级液压伸缩臂上设置有高压胶管卷盘，高压水泵出口的通过缠绕在高压胶管卷盘上的第一高压胶管与空化射流清洗小车的高压水接口连接，高压水泵进口通过第二高压胶管与清水箱连接，多级液压伸缩臂侧部沿长度方向布置有与多级液压伸缩臂同步伸缩的伸缩式负压吸污管组件，多级液压伸缩臂最内部一节伸缩臂的右端通过悬挂柔性连接组件与空化射流清洗小车连接，伸缩式负压吸污管组件右端口通过第一吸污胶管与空化射流清洗小车上的抽污口组件连接，收污箱通过第二吸污胶管与伸缩式负压吸污管组件左端口连接，负压风机通过抽气管与收污箱前侧的负压抽气管接头连接；

所述的施工方法包括以下步骤：

（1）空化射流清洗小车就位：载重汽车停驻到渠道边坡的岸边路面上，在驾驶室内操控回转变幅驱动机构的回转、变幅和多级液压伸缩臂的伸缩，多级液压伸缩臂带动伸缩式负压吸污管组件同步伸缩移动，使空化射流清洗小车放置在待进行藻泥清除作业的渠道边坡上；

（2）向清水箱内注水：将潜水泵放入渠道的水面下，通过注水管向清水箱内注水，清水箱顶部的进水口处设有过滤网，以避免较大杂质注入清水箱；

（3）对渠道边坡上的藻泥进行深度清洁作业：启动高压水泵、负压风机和载重汽车的液压驱动行走装置；高压水泵抽取清水箱内的清水为空化射流清洗小车提供高压射流水，空化射流清洗小车射出的高压水流将渠道边坡上的藻泥清除；负压风机抽取收污箱内空气，使收污箱内形成负压，空化射流清洗小车在渠道边坡上清除的藻泥混合物在负压的作用下，被抽吸到收污箱内进水简易的藻水分离，分离出来的污水排出来浇灌路边的绿化带；

（4）清水箱内的清水用完后，重复步骤（2）；

（5）收污箱内装满藻泥混合物后进行倾倒：操控回转变幅驱动机构的回转、变幅和多级液压伸缩臂的伸缩，将空化射流清洗小车收回到载重汽车上；然后将载重汽车开到规定藻泥收集地点，操控液压系统，卸料动力驱动机构驱动收污箱的箱门打开进行倾倒；

（6）接着将载重汽车开到作业地点，重复步骤（1）-（5），进行下一循环作业过程。

2.根据权利要求1所述的渠道边坡深度清洁施工方法，其特征在于：空化射流清洗小车包括整体呈矩形且底部敞口的罩壳，多级液压伸缩臂和罩壳的长度方向均沿左右方向设置，罩壳顶部的四个角分别设有一个安装座，每个安装座均设有一个万向轮，万向轮的最下部低于罩壳的下侧边，罩壳上设有悬挂柔性连接组件，罩壳中部沿左右方向均匀间隔设有若干个旋转式空化水射流组件，所有的旋转式空化水射流组件的中心位于沿左右方向的一条直线上，第一高压胶管沿多级液压伸缩臂长度布置并通过设置在罩壳上方的分配阀分别与每个旋转式空化水射流组件的上端口连接，抽污口组件设置在罩壳顶部侧边处；

旋转式空化水射流组件包括定位夹持件、高压旋转接头、喷管和空化射流喷头，罩壳顶部开设有安装孔，高压旋转接头包括圆柱形的固定筒和设置固定筒内的旋转筒，固定筒竖向装配在安装孔内，定位夹持件套在固定筒外圆并将固定筒夹紧，定位夹持件设在罩壳顶部并通过螺栓与罩壳连接，固定筒上端口内圆开设有用于连接高压水管的内螺纹，旋转筒下端伸出固定筒的部分外形为六棱柱结构，旋转筒下端口螺纹连接有堵头，喷管设有三根，三根喷管的内端均螺纹连接在旋转筒下侧部并沿旋转筒的中心线周向均匀布置，每根喷管的外端均连接有一个所述的空化射流喷头，三个空化射流喷头的喷射方向均向下倾斜设置，空化射流喷头的喷射方向与喷管的夹角大小相等且方向一致。

3.根据权利要求2所述的渠道边坡深度清洁施工方法，其特征在于：固定筒内圆下部开设有下端敞口的台阶式安装槽，旋转筒上端同轴向伸入到台阶式安装槽内，旋转筒上端与台阶式安装槽上端内侧之间设有环形止口结构，旋转筒外圆与台阶式安装槽内圆之间通过两个上下间隔布置的陶瓷轴承转动连接，两个陶瓷轴承之间设有套在旋转筒上的定位套，固定筒下端设有轴承压盖，轴承压盖上部螺纹连接在台阶式安装槽下端口并与下部的陶瓷轴承外圈压接，轴承压盖下部内圆与旋转筒间隙配合，定位套上端和下端分别与上部的陶瓷轴承和下部的陶瓷轴承内圈接触，旋转筒外圆上端部设有限位环，限位环下端与上部的陶瓷轴承上端接触；定位夹持件内圆和固定筒外圆均设有环形防滑摩擦纹；

悬挂柔性连接组件包括两根固定杆、两根活动杆、两条圆环链条和一根连接杆，两根固定杆前端伸入到罩壳内并与罩壳固定连接，两根固定杆左右间隔布置，两根固定杆后端分别与一根活动杆下端铰接，连接杆沿左右方向设置，两条圆环链条下端连接在罩壳顶部，两条圆环链条左右间隔布置，两根活动杆上端分别与连接杆左右两端的后侧铰接，两条圆环链条上端分别与连接杆左右两端的前侧铰接，连接杆采用矩形钢管制成，连接杆中部前后侧分别设有垫板，两块垫板之间开设有前后通透的连接孔；多级液压伸缩臂最内部一节伸缩臂的右端设有连接耳板，连接耳板通过插入连接孔的销轴与连接杆连接；

罩壳前侧面、后侧面、左侧面和右侧面均设有一块橡胶刮板，橡胶刮板外侧通过压板及螺钉与罩壳连接，橡胶刮板下侧边与万向轮底部齐平；

抽污口组件设有两个，两个抽污口组件分别位于罩壳顶部的右侧和右前侧，每个抽污口组件均包括上小下大的导流筒，罩壳顶部开设有矩形孔，导流筒下端将矩形孔罩住并与罩壳顶部固定连接，导流筒上端口设有管接头。

4.根据权利要求3所述的渠道边坡深度清洁施工方法，其特征在于：伸缩式负压吸污管组件包括固定内管和活动外管，固定内管插入到活动外管内部，固定内管右端外圆设有与活动外管内圆滑动密封连接的耐磨密封圈；多级液压伸缩臂的基础臂左端侧部设有左连接架，左连接架通过关节轴承与固定内管左端侧部连接，多级液压伸缩臂的最内部一节伸缩臂的右端侧部通过右连接架与活动外管右端侧部连接；

伸缩式负压吸污管组件设有两组，两组伸缩式负压吸污管组件上下间隔布置，两组伸缩式负压吸污管组件的固定内管左端通过第一8字型管夹连接为一体，关节轴承两端分别连接左连接架和第一8字型管夹，两组伸缩式负压吸污管组件的活动外管左端通过第二8字型管夹连接为一体，第二8字型管夹位于第一8字型管夹右侧，两组伸缩式负压吸污管组件的活动外管右端通过第三8字型管夹连接为一体，右连接架与第三8字型管夹连接；

多级液压伸缩臂还包括第一节伸缩臂、第二节伸缩臂、第一伸缩液压缸和第二伸缩液压缸，第一节伸缩臂滑动连接在基础臂内部，第二节伸缩臂动连接在第一节伸缩臂内部，第一伸缩液压缸两端分别与基础臂和第一节伸缩臂铰接，第二伸缩液压缸两端分别与第一节伸缩臂和第二节伸缩臂铰接，第二节伸缩臂即为所述的最内部一节伸缩臂；

基础臂右端侧部连接有与两组伸缩式负压吸污管组件的活动外管滑动连接的第一导向滑轮组件，第一节伸缩臂右端侧部连接有与两组伸缩式负压吸污管组件的活动外管滑动连接的第二导向滑轮组件；

第一导向滑轮组件和第二导向滑轮组件的结构相同，均包括套在两根活动外管外部的矩形框架，矩形框架上部和下部分别转动连接有上滑轮和下滑轮，上滑轮下部与上侧的活动外管上部滚动连接，下滑轮上部与下侧的活动外管下部滚动连接。

5.根据权利要求4所述的渠道边坡深度清洁施工方法，其特征在于：收污箱外部设有整体呈长方体形状的外箱体，收污箱设有一个，清水箱设有两个，收污箱和外箱体共用前侧板、后侧板及底板，收污箱的左侧板和右侧板左右对称设置，收污箱的左侧板和右侧板包括上矩形板、中矩形板和下矩形板，上矩形板和下矩形板均竖向设置，中矩形板外高内低倾斜设置，上矩形板下侧边与中矩形板外侧边连接，下矩形板上侧边与中矩形板内侧边连接，两个清水箱均设置在外箱体内并分别位于左侧中矩形板和右侧中矩形板下方的空间；清水箱底部固定设在载重汽车的底盘上，收污箱的底板后侧部铰接在载重汽车的底盘上，收污箱的底板前侧部与载重汽车的底盘之间设有举升油缸；卸料动力驱动机构设置在收污箱的后侧板与收污箱连通的箱门之间，收污箱的前侧板上部设有与第二吸污胶管连接的进口管接头和负压抽气管接头，进口管接头与第二吸污胶管连接，负压抽气管接头与负压风机的抽气管连接，收污箱的底板连接有污水排放管，收污箱的前侧板延伸至清水箱前方将清水箱遮挡；箱门上侧通过铰链铰接在收污箱的后侧板上部，箱门后侧面设有与收污箱的后侧板压接密封的橡胶密封带，箱门上部和下部分别设有用于观测收污箱内部的上观察透明窗口和下观察透明窗口；收污箱的后侧板下部设有将箱门下部罩住并向后延伸的U型导料板。

6.根据权利要求5所述的渠道边坡深度清洁施工方法，其特征在于：卸料动力驱动机构包括卸料油缸、导向套、联动耳板、锁杆和定位板，卸料油缸和导向套均竖向设置，卸料油缸的缸体上端通过位于箱门上方的铰接座连接收污箱的后侧板上，联动耳板和导向套均固定设在箱门上，导向套设在箱门中间下部，联动耳板设有两块，两个联动耳板均竖向设置并位于导向套正上方的左右两侧，联动耳板上沿竖向设有长导孔，定位板水平设置，定位板前侧边固定连接在收污箱的后侧板上，定位板上开设有上端开口的插孔，定位板上表面后侧设有导向楔形块，导向楔形块后侧面为垂直面，导向楔形块前侧面为前低后高的倾斜面，导向楔形块前侧面的下侧边与插孔上端口最后侧齐平，锁杆设在导向套内，锁杆下端插设在插孔内，锁杆上端设有位于两块联动耳板之间的U型连接头，卸料油缸的伸缩杆下端伸入到U型连接头内并通过左右水平设置的联动销轴与U型连接头铰接，联动销轴两端对应伸入到同侧联动耳板的长导孔内。

7.根据权利要求6所述的渠道边坡深度清洁施工方法，其特征在于：收污箱内部在左侧和右侧的下矩形板之间设有纵横交错的支撑网格框，支撑网格框前高后低倾斜设置，支撑网格框上铺设有过滤网，过滤网将收污箱内部分隔为上部的藻泥腔和下部的污水腔，污水排放管上端部为上粗下细的圆锥筒结构，圆锥筒结构上端口与污水腔连通，污水排放管下部设有污水阀，污水排放管下端口设有快速接头；

进口管接头设有两个，负压抽气管接头设有一个，两个进口管接头的出口端口分别位于左右两侧的中矩形板正上方，负压抽气管接头设置在两个进口管接口之间；

外箱体顶部后侧设有用于放置空化射流清洗小车的矩形凹槽；载重汽车的底盘上设有位于回转变幅驱动机构后侧用于支撑多级液压伸缩臂的三角支架，负压风机设置在收污箱前侧和三角支架后侧之间，多级液压伸缩臂最内部一节伸缩臂的右端设有用于监控空化射流清洗小车作业状况的高清摄像头，液压系统上设有液压油散热器。

8.根据权利要求7所述的渠道边坡深度清洁施工方法，其特征在于：步骤（1）中多级液压伸缩臂带动伸缩式负压吸污管组件同步伸缩移动的具体过程为：在固定内管外圆和活动外管内圆之间涂抹上润滑油脂，若第二节伸缩臂向右移动伸长，通过右连接架带动活动外管向右移动，活动外管沿固定内管外圆向右滑动，伸缩式负压吸污管组件实现伸长动作；若第二节伸缩臂向左移动伸长，通过右连接架带动活动外管向左移动，活动外管沿固定内管外圆向左滑动，伸缩式负压吸污管组件实现缩回动作。

9.根据权利要求8所述的渠道边坡深度清洁施工方法，其特征在于：步骤（3）中藻泥清除和负压回收的具体过程为：载重汽车在渠道左右两侧路面上沿渠道行进，通过多级液压伸缩臂带动空化射流清洗小车沿渠道边坡等高度前后移动；在移动时，空化射流清洗小车的四个万向轮在渠道边坡上滚动，高压水泵将高压水依次通过第二高压胶管、第一高压胶管、分配阀供送到旋转式空化水射流组件，高压水通过固定筒进入到旋转筒，再进入到三根喷管，最后通过空化射流喷头斜向下喷射到渠道边坡表面上，将渠道边坡上的藻类、污泥清除，空化射流喷头在喷射的同时也进行旋转，罩壳四周设置的橡胶刮板下边沿与渠道边坡表面具有间隙，橡胶刮板将罩壳内部基本封闭，在收污箱内负压的作用下将罩壳内的藻泥混合物通过抽污口组件向外抽出，经第一吸污胶管、伸缩式负压吸污管组件、第二吸污胶管到污水箱，藻泥混合物先落到倾斜的中矩形板上，再滑落到过滤网上，藻泥受到过滤网的阻挡，污水从过滤网的网孔流到污水腔内，污水腔内的污水通过污水排放管下端的快速接头预先连接的横向管道，横向管道的出口设有位于路边绿化带上方的喷头，污水阀打开，污水腔内的污水直接灌溉绿化带内的植物；橡胶刮板在移动过程中可将渠道边坡上已经被射流清除的藻泥混合物刮起聚拢，这样可进一步提高负压吸污效率。

10.根据权利要求9所述的渠道边坡深度清洁施工方法，其特征在于：步骤（4）中收污箱内藻泥混合物的卸除具体过程为：当收污箱上部藻泥腔内的藻泥混合物储满时，需要将藻泥排出，载重汽车行驶到指定排污位置，操控液压系统，卸料油缸的伸缩杆向上收缩，带动U型连接头、联动销轴、锁杆向上移动，联动销轴两端沿联动耳板上的长导孔向上移动，锁杆下端脱离定位板上的插孔，当联动销轴向上移动到长导孔的最上端时，伸缩杆继续向上收缩，此时伸缩杆就通过联动销轴拉动两块联动耳板，进而带动箱门以铰链为支点向后上方转动，箱门被打开，此时锁杆下端仍然在导向套内，同时启动举升油缸，举升油缸驱动收污箱和外箱体的前侧向上抬起，过滤网倾斜度进一步增加，收污箱内的藻泥混合物向后排出，由于过滤网前高后低倾斜设置，藻泥混合物更容易顺着过滤网向后滑出藻泥腔，最后通过U型导料板落到地面；当藻泥混合物卸料完毕，控制卸料油缸的伸缩杆伸长，伸缩杆驱动锁杆、U型连接头、联动销轴向下移动，联动销轴向下移动到长导孔的最下端时，伸缩杆继续向下伸长，此时伸缩杆就通过联动销轴驱动两块联动耳板，进而带动箱门以铰链为支点向前下方转动，箱门逐渐合上，当此时锁杆下端会沿着导向楔形块前侧面向下移动，直到锁杆下端插入到插孔内后，箱门完全关闭，橡胶密封带被压接密封严实。

Images