CN115012463A - 清灰清淤机器人 - Google Patents

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CN115012463A CN202210624175.4A CN202210624175A CN115012463A CN 115012463 A CN115012463 A CN 115012463A CN 202210624175 A CN202210624175 A CN 202210624175A CN 115012463 A CN115012463 A CN 115012463A
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李志刚
罗恪
程则袁
黄思辰
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Abstract

本发明涉及河道清淤的技术领域，特别是涉及一种清灰清淤机器人，其将输送管道安装于清淤装置上，将驱动装置放入至河道中，将河水排入至配重装置中，使设备的重量增加，并沉淀至河道底部，之后支撑装置伸展，并支撑于河沿上，再通过驱动装置向右移动，使清淤装置多余河道底部的淤泥和水草进行清理，并将淤泥和水草通过输送管道排至运输车辆上，从而降低工作人员的劳动量，提高设备的实用性和便捷性；包括驱动装置、配重装置、支撑装置和清淤装置，配重装置安装于驱动装置顶部，支撑装置和清淤装置均安装于配重装置上，并且支撑装置位于配重装置顶部，清淤装置位于配重装置的右端和左端。

Description

清灰清淤机器人
技术领域
本发明涉及河道清淤的技术领域，特别是涉及一种清灰清淤机器人。
背景技术
城市内的人工河是人工建造出用于沟通水系的，为保障人工河通水的流畅性，需要定期对人工河的河底进行清理，现有的清理方法大部分是通过人工配合挖掘机等大型设备对河道进行清理，费时费力，并且工程较大，容易破坏周围的环境，另一种方法是通过对河道底部的淤泥进行粉碎，再使用淤泥提取泵将淤泥排出，但是在淤泥抽取过程中，需要工作人员对淤泥抽取泵的位置进行实时调整，同样费时费力，并且在清淤过程中，容易使河水浑浊，导致实用性较差，因此需要对现有的设备进行改善。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种降低工作人员的劳动量，提高设备的实用性和便捷性的清灰清淤机器人。
本发明的清灰清淤机器人，包括驱动装置、配重装置、支撑装置和清淤装置，配重装置安装于驱动装置顶部，支撑装置和清淤装置均安装于配重装置上，并且支撑装置位于配重装置顶部，清淤装置位于配重装置的右端和左端；
所述驱动装置对清淤位置进行调整，配重装置对驱动装置的重量进行调整，支撑装置对驱动装置进行支撑，清淤装置对河道底部的淤泥和水草进行清理；
将输送管道安装于清淤装置上，将驱动装置放入至河道中，将河水排入至配重装置中，使设备的重量增加，并沉淀至河道底部，之后支撑装置伸展，并支撑于河沿上，再通过驱动装置向右移动，使清淤装置多余河道底部的淤泥和水草进行清理，并将淤泥和水草通过输送管道排至运输车辆上，从而降低工作人员的劳动量，提高设备的实用性和便捷性。
优选的，所述驱动装置包括车架、多组防水外壳、多组第一电机、多组驱动转轴和两组履带，多组防水外壳的一端分别安装于车架的前端和后端，多组第一电机分别安装于多组防水外壳的内部，多组驱动转轴的一端分别与多组第一电机的一端相连接，两组履带分别套装于车架前侧的两组驱动转轴上和车架后侧的两组驱动转轴上；通过多组第一电机分别控制多组驱动转轴转动，使两组履带运行，对车架进行移动，之后通过单独控制多组第一电机的转速，对车架的移动方向进行调整，从而提高设备的实用性。
优选的，所述配重装置包括储水箱、电磁阀、排气泵和输气管，储水箱的底端与车架的顶端固定连接，电磁阀的后端与储水箱的后端底部相连接，排气泵的底端与储水箱的顶端相连接，并且排气泵的底端设置吸气口，排气泵的顶端设置有排气口，输气管的底端与排气泵的顶端相连接，排气泵的吸气口与储水箱的内部相通；设备对河道进行清理前，打开储水箱和排气泵，使排气泵将储水箱内的空气排出，同时河水通过电磁阀进入至储水箱的内部，增加设备的重量，使设备下沉至河道底部，之后关闭电磁阀和排气泵，待设备对河道清理完成后，再次打开储水箱和排气泵，通过排气泵反向运行，将空气排入至储水箱中，使储水箱内的河水由电磁阀排回至河道中，再关闭储水箱和排气泵，使设备的重量减轻，方便工作人员将设备由河道中取出，从而提高设备的实用性。
优选的，所述支撑装置包括机架、两组伸缩臂、多组液压缸、两组框架、两组支撑轮和两组第二电机，机架的底端与储水箱的顶端相连接，两组伸缩臂的一端分别与机架的前端和后端转动连接，两组框架的一端分别与两组伸缩臂的另一端相连接，两组支撑轮分别转动安装于两组框架上，两组第二电机分别安装于两组框架顶端，两组第二电机的底端分别与两组支撑轮的顶端相连接，多组液压缸的一端分别与机架的前端和后端相连接，多组液压缸的另一端分别与两组伸缩臂的顶端相连接；通过两组伸缩臂伸展或收缩，同时通过多组液压缸伸展或收缩，调整两组支撑轮的位置，使两组支撑轮支撑于河沿上，再打开两组第二电机分别驱动装置支撑轮旋转，使两组支撑轮跟随驱动装置移动，对驱动装置进行支撑，从而提高设备的稳定性。
优选的，所述清淤装置包括淤泥抽取泵、排泥管、推铲、过滤箱、加压泵、多组高压喷头和多组滤网，淤泥抽取泵的底端与储水箱的顶端相连接，并且淤泥抽取泵的顶端设置有排出口，淤泥抽取泵的右端设置有吸入口，排泥管的左端与淤泥抽取泵的吸入口相连接，推铲的左端与储水箱的右端固定连接，过滤箱的右端与储水箱的左端相连接，并且过滤箱的前端和后端均设置有进水口，多组滤网均安装于过滤箱的内部，加压泵的顶端与过滤箱的底端相连接，并且加压泵位于过滤箱的底端中部，加压泵的顶端设置有吸水口，加压泵的左端设置有喷水管，加压泵的吸水口与过滤箱的内部相通，多组高压喷头的顶端均与加压泵的喷水管的底端相连接；将输送管道安装于淤泥抽取泵的排出口上，通过驱动装置向右移动，使推铲将河道底部的淤泥铲起，再通过淤泥抽取泵将淤泥和部分河水排入至输送管道中，同时河水通过过滤箱前端和后端的进水口流入至过滤箱的内部，经多组滤网过滤后，加压泵将过滤箱内的河水吸出并加压，再通过多组高压喷头再将河水喷出，将河道底部的水草冲掉，减少附着在河道底部的水草，之后设备调转方向再通过淤泥抽取泵将河道内的水草和残留的淤泥排至输送管中，从而提高设备的实用性。
优选的，还包括两组液位传感器，两组液位传感器的侧端均与储水箱内的侧壁相连接；向储水箱的内部排水时，储水箱内的水淹没顶部液位传感器后，电磁阀和排气泵自动关闭，将储水箱内的水排出时，储水箱内的水低于底部的液位传感器后，电磁阀和排气泵自动关闭，从而提高设备的便捷性。
优选的，还包括套管、第三电机和破碎轴，套管的左端套装于排泥管的右端，第三电机安装于套管的内部，破碎轴的左端与第三电机的右端相连接；打开第三电机，使破碎轴高速旋转，对即将进入至排泥管中的淤泥进行粉碎，方便淤泥抽取泵对淤泥进行输送，从而提高设备的实用性。
优选的，还包括永磁铁，永磁铁固定安装于套管中，并且永磁铁位于破碎轴的右侧；通过永磁铁对淤泥中的金属物质进行吸附，减少金属物质与破碎轴的碰撞，从而降低设备的故障率。
与现有技术相比本发明的有益效果为：将输送管道安装于清淤装置上，将驱动装置放入至河道中，将河水排入至配重装置中，使设备的重量增加，并沉淀至河道底部，之后支撑装置伸展，并支撑于河沿上，再通过驱动装置向右移动，使清淤装置多余河道底部的淤泥和水草进行清理，并将淤泥和水草通过输送管道排至运输车辆上，从而降低工作人员的劳动量，提高设备的实用性和便捷性。
附图说明
图1是本发明的轴测结构示意图；
图2是本发明的正视结构示意图；
图3是本发明驱动装置和推铲等结构的第一轴测放大结构示意图；
图4是本发明驱动装置和推铲等结构的第二轴测放大结构示意图；
图5是本发明支撑装置的轴测放大结构示意图；
图6是本发明防水壳的右视剖面放大结构示意图；
图7是本发明储水箱的正视剖面放大结构示意图；
图8是本发明过滤箱的正视剖面放大结构示意图；
图9是本发明套管的正视剖面放大结构示意图；
附图中标记：1、车架；2、防水外壳；3、第一电机；4、驱动转轴；5、履带；6、储水箱；7、电磁阀；8、排气泵；9、输气管；10、机架；11、伸缩臂；12、液压缸；13、框架；14、支撑轮；15、第二电机；16、淤泥抽取泵；17、排泥管；18、推铲；19、过滤箱；20、加压泵；21、高压喷头；22、滤网；23、液位传感器；24、套管；25、第三电机；26、破碎轴；27、永磁体。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
实施例1
如图1、图3、图4、图6和图8所示，所述驱动装置对清淤位置进行调整，配重装置对驱动装置的重量进行调整，支撑装置对驱动装置进行支撑，清淤装置对河道底部的淤泥和水草进行清理；
所述驱动装置包括车架1、多组防水外壳2、多组第一电机3、多组驱动转轴4和两组履带5，多组防水外壳2的一端分别安装于车架1的前端和后端，多组第一电机3分别安装于多组防水外壳2的内部，多组驱动转轴4的一端分别与多组第一电机3的一端相连接，两组履带5分别套装于车架1前侧的两组驱动转轴4上和车架1后侧的两组驱动转轴4上；
所述配重装置包括储水箱6、电磁阀7、排气泵8和输气管9，储水箱6的底端与车架1的顶端固定连接，电磁阀7的后端与储水箱6的后端底部相连接，排气泵8的底端与储水箱6的顶端相连接，并且排气泵8的底端设置吸气口，排气泵8的顶端设置有排气口，输气管9的底端与排气泵8的顶端相连接，排气泵8的吸气口与储水箱6的内部相通；
所述清淤装置包括淤泥抽取泵16、排泥管17、推铲18、过滤箱19、加压泵20、多组高压喷头21和多组滤网22，淤泥抽取泵16的底端与储水箱6的顶端相连接，并且淤泥抽取泵16的顶端设置有排出口，淤泥抽取泵16的右端设置有吸入口，排泥管17的左端与淤泥抽取泵16的吸入口相连接，推铲18的左端与储水箱6的右端固定连接，过滤箱19的右端与储水箱6的左端相连接，并且过滤箱19的前端和后端均设置有进水口，多组滤网22均安装于过滤箱19的内部，加压泵20的顶端与过滤箱19的底端相连接，并且加压泵20位于过滤箱19的底端中部，加压泵20的顶端设置有吸水口，加压泵20的左端设置有喷水管，加压泵20的吸水口与过滤箱19的内部相通，多组高压喷头21的顶端均与加压泵20的喷水管的底端相连接；
将输送管道安装于清淤装置上，将驱动装置放入至河道中，打开储水箱6和排气泵8，使排气泵8将储水箱6内的空气排出，同时河水通过电磁阀7进入至储水箱6的内部，增加设备的重量，使设备下沉至河道底部，并关闭电磁阀7和排气泵8，之后支撑装置伸展，并支撑于河沿上，再通过多组第一电机3分别控制多组驱动转轴4转动，使两组履带5运行，对车架1进行移动，之后通过单独控制多组第一电机3的转速，对车架1的移动方向进行调整，使推铲18将河道底部的淤泥铲起，再通过淤泥抽取泵16将淤泥和部分河水排入至输送管道中，同时河水通过过滤箱19前端和后端的进水口流入至过滤箱19的内部，经多组滤网22过滤后，加压泵20将过滤箱19内的河水吸出并加压，再通过多组高压喷头21再将河水喷出，将河道底部的水草冲掉，减少附着在河道底部的水草，之后设备调转方向再通过淤泥抽取泵16将河道内的水草和残留的淤泥排至输送管中，并将淤泥和水草通过输送管道排至运输车辆上，然后待设备对河道清理完成后，再次打开储水箱6和排气泵8，通过排气泵8反向运行，将空气排入至储水箱6中，使储水箱6内的河水由电磁阀7排回至河道中，再关闭储水箱6和排气泵8，使设备的重量减轻，从而降低工作人员的劳动量，提高设备的实用性和便捷性。
实施例2
如图1、图3、图4和图5，所述驱动装置对清淤位置进行调整，配重装置对驱动装置的重量进行调整，支撑装置对驱动装置进行支撑，清淤装置对河道底部的淤泥和水草进行清理；
所述驱动装置包括车架1、多组防水外壳2、多组第一电机3、多组驱动转轴4和两组履带5，多组防水外壳2的一端分别安装于车架1的前端和后端，多组第一电机3分别安装于多组防水外壳2的内部，多组驱动转轴4的一端分别与多组第一电机3的一端相连接，两组履带5分别套装于车架1前侧的两组驱动转轴4上和车架1后侧的两组驱动转轴4上；
所述配重装置包括储水箱6、电磁阀7、排气泵8和输气管9，储水箱6的底端与车架1的顶端固定连接，电磁阀7的后端与储水箱6的后端底部相连接，排气泵8的底端与储水箱6的顶端相连接，并且排气泵8的底端设置吸气口，排气泵8的顶端设置有排气口，输气管9的底端与排气泵8的顶端相连接，排气泵8的吸气口与储水箱6的内部相通；
所述支撑装置包括机架10、两组伸缩臂11、多组液压缸12、两组框架13、两组支撑轮14和两组第二电机15，机架10的底端与储水箱6的顶端相连接，两组伸缩臂11的一端分别与机架10的前端和后端转动连接，两组框架13的一端分别与两组伸缩臂11的另一端相连接，两组支撑轮14分别转动安装于两组框架13上，两组第二电机15分别安装于两组框架13顶端，两组第二电机15的底端分别与两组支撑轮14的顶端相连接，多组液压缸12的一端分别与机架10的前端和后端相连接，多组液压缸12的另一端分别与两组伸缩臂11的顶端相连接；
所述清淤装置包括淤泥抽取泵16、排泥管17、推铲18、过滤箱19、加压泵20、多组高压喷头21和多组滤网22，淤泥抽取泵16的底端与储水箱6的顶端相连接，并且淤泥抽取泵16的顶端设置有排出口，淤泥抽取泵16的右端设置有吸入口，排泥管17的左端与淤泥抽取泵16的吸入口相连接，推铲18的左端与储水箱6的右端固定连接，过滤箱19的右端与储水箱6的左端相连接，并且过滤箱19的前端和后端均设置有进水口，多组滤网22均安装于过滤箱19的内部，加压泵20的顶端与过滤箱19的底端相连接，并且加压泵20位于过滤箱19的底端中部，加压泵20的顶端设置有吸水口，加压泵20的左端设置有喷水管，加压泵20的吸水口与过滤箱19的内部相通，多组高压喷头21的顶端均与加压泵20的喷水管的底端相连接；
将输送管道安装于清淤装置上，将驱动装置放入至河道中，打开储水箱6和排气泵8，使排气泵8将储水箱6内的空气排出，同时河水通过电磁阀7进入至储水箱6的内部，增加设备的重量，使设备下沉至河道底部，并关闭电磁阀7和排气泵8，之后通过两组伸缩臂11伸展或收缩，同时通过多组液压缸12伸展或收缩，调整两组支撑轮14的位置，使两组支撑轮14支撑于河沿上，再打开两组第二电机15分别驱动装置支撑轮14旋转，使两组支撑轮14跟随驱动装置移动，对驱动装置进行支撑，再通过多组第一电机3分别控制多组驱动转轴4转动，使两组履带5运行，对车架1进行移动，之后通过单独控制多组第一电机3的转速，对车架1的移动方向进行调整，使推铲18将河道底部的淤泥铲起，再通过淤泥抽取泵16将淤泥和部分河水排入至输送管道中，同时河水通过过滤箱19前端和后端的进水口流入至过滤箱19的内部，经多组滤网22过滤后，加压泵20将过滤箱19内的河水吸出并加压，再通过多组高压喷头21再将河水喷出，将河道底部的水草冲掉，减少附着在河道底部的水草，之后设备调转方向再通过淤泥抽取泵16将河道内的水草和残留的淤泥排至输送管中，并将淤泥和水草通过输送管道排至运输车辆上，然后待设备对河道清理完成后，再次打开储水箱6和排气泵8，通过排气泵8反向运行，将空气排入至储水箱6中，使储水箱6内的河水由电磁阀7排回至河道中，再关闭储水箱6和排气泵8，使设备的重量减轻，从而降低工作人员的劳动量，提高设备的实用性和便捷性。
如图1至图9所示，本发明的清灰清淤机器人，其在工作时，首先将输送管道安装于清淤装置上，将驱动装置放入至河道中，打开储水箱6和排气泵8，使排气泵8将储水箱6内的空气排出，同时河水通过电磁阀7进入至储水箱6的内部，增加设备的重量，使设备下沉至河道底部，在储水箱6内的水淹没顶部液位传感器23后，电磁阀7和排气泵8自动关闭，之后通过两组伸缩臂11伸展或收缩，同时通过多组液压缸12伸展或收缩，调整两组支撑轮14的位置，使两组支撑轮14支撑于河沿上，再打开两组第二电机15分别驱动装置支撑轮14旋转，使两组支撑轮14跟随驱动装置移动，对驱动装置进行支撑，再通过多组第一电机3分别控制多组驱动转轴4转动，使两组履带5运行，对车架1进行移动，之后通过单独控制多组第一电机3的转速，对车架1的移动方向进行调整，使推铲18将河道底部的淤泥铲起，通过永磁铁27对淤泥中的金属物质进行吸附，打开第三电机25，使破碎轴26高速旋转，对即将进入至排泥管17中的淤泥进行粉碎，再通过淤泥抽取泵16将淤泥和部分河水排入至输送管道中，同时河水通过过滤箱19前端和后端的进水口流入至过滤箱19的内部，经多组滤网22过滤后，加压泵20将过滤箱19内的河水吸出并加压，再通过多组高压喷头21再将河水喷出，将河道底部的水草冲掉，减少附着在河道底部的水草，之后设备调转方向再通过淤泥抽取泵16将河道内的水草和残留的淤泥排至输送管中，并将淤泥和水草通过输送管道排至运输车辆上，然后待设备对河道清理完成后，再次打开储水箱6和排气泵8，通过排气泵8反向运行，将空气排入至储水箱6中，使储水箱6内的河水由电磁阀7排回至河道中，在储水箱6内的水低于底部的液位传感器23后，电磁阀7和排气泵8自动关闭，使设备的重量减轻即可。
本发明所实现的主要功能为：通过河水为设备进行配重，方便清淤过程中调整设备的重量，之后对河道底部的淤泥进行自动清理，减少人工的参与，同时对河道底部的水草进行清理，减少水草根系对河底底部的影响，并且在清理过程中，通过支撑装置对驱动装置的支撑，提高设备对笔直河道清理时的稳定性。
本发明的清灰清淤机器人，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施；所述推铲18可根据实际河道情况进行更换；本发明的清灰清淤机器人的第一电机3、电磁阀7、排气泵8、伸缩臂11、液压缸12、第二电机15、淤泥抽取泵16、加压泵20、液位传感器23和第三电机25为市面上采购，本行业内技术人员只需按照其附带的使用说明书进行安装和操作即可，而无需本领域的技术人员付出创造性劳动。
本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.清灰清淤机器人，其特征在于，包括驱动装置、配重装置、支撑装置和清淤装置，配重装置安装于驱动装置顶部，支撑装置和清淤装置均安装于配重装置上，并且支撑装置位于配重装置顶部，清淤装置位于配重装置的右端和左端；
所述驱动装置对清淤位置进行调整，配重装置对驱动装置的重量进行调整，支撑装置对驱动装置进行支撑，清淤装置对河道底部的淤泥和水草进行清理。
2.如权利要求1所述的清灰清淤机器人，其特征在于，所述驱动装置包括车架(1)、多组防水外壳(2)、多组第一电机(3)、多组驱动转轴(4)和两组履带(5)，多组防水外壳(2)的一端分别安装于车架(1)的前端和后端，多组第一电机(3)分别安装于多组防水外壳(2)的内部，多组驱动转轴(4)的一端分别与多组第一电机(3)的一端相连接，两组履带(5)分别套装于车架(1)前侧的两组驱动转轴(4)上和车架(1)后侧的两组驱动转轴(4)上。
3.如权利要求2所述的清灰清淤机器人，其特征在于，所述配重装置包括储水箱(6)、电磁阀(7)、排气泵(8)和输气管(9)，储水箱(6)的底端与车架(1)的顶端固定连接，电磁阀(7)的后端与储水箱(6)的后端底部相连接，排气泵(8)的底端与储水箱(6)的顶端相连接，并且排气泵(8)的底端设置吸气口，排气泵(8)的顶端设置有排气口，输气管(9)的底端与排气泵(8)的顶端相连接，排气泵(8)的吸气口与储水箱(6)的内部相通。
4.如权利要求3所述的清灰清淤机器人，其特征在于，所述支撑装置包括机架(10)、两组伸缩臂(11)、多组液压缸(12)、两组框架(13)、两组支撑轮(14)和两组第二电机(15)，机架(10)的底端与储水箱(6)的顶端相连接，两组伸缩臂(11)的一端分别与机架(10)的前端和后端转动连接，两组框架(13)的一端分别与两组伸缩臂(11)的另一端相连接，两组支撑轮(14)分别转动安装于两组框架(13)上，两组第二电机(15)分别安装于两组框架(13)顶端，两组第二电机(15)的底端分别与两组支撑轮(14)的顶端相连接，多组液压缸(12)的一端分别与机架(10)的前端和后端相连接，多组液压缸(12)的另一端分别与两组伸缩臂(11)的顶端相连接。
5.如权利要求3所述的清灰清淤机器人，其特征在于，所述清淤装置包括淤泥抽取泵(16)、排泥管(17)、推铲(18)、过滤箱(19)、加压泵(20)、多组高压喷头(21)和多组滤网(22)，淤泥抽取泵(16)的底端与储水箱(6)的顶端相连接，并且淤泥抽取泵(16)的顶端设置有排出口，淤泥抽取泵(16)的右端设置有吸入口，排泥管(17)的左端与淤泥抽取泵(16)的吸入口相连接，推铲(18)的左端与储水箱(6)的右端固定连接，过滤箱(19)的右端与储水箱(6)的左端相连接，并且过滤箱(19)的前端和后端均设置有进水口，多组滤网(22)均安装于过滤箱(19)的内部，加压泵(20)的顶端与过滤箱(19)的底端相连接，并且加压泵(20)位于过滤箱(19)的底端中部，加压泵(20)的顶端设置有吸水口，加压泵(20)的左端设置有喷水管，加压泵(20)的吸水口与过滤箱(19)的内部相通，多组高压喷头(21)的顶端均与加压泵(20)的喷水管的底端相连接。
6.如权利要求3所述的清灰清淤机器人，其特征在于，还包括两组液位传感器(23)，两组液位传感器(23)的侧端均与储水箱(6)内的侧壁相连接。
7.如权利要求5所述的清灰清淤机器人，其特征在于，还包括套管(24)、第三电机(25)和破碎轴(26)，套管(24)的左端套装于排泥管(17)的右端，第三电机(25)安装于套管(24)的内部，破碎轴(26)的左端与第三电机(25)的右端相连接。
8.如权利要求7所述的清灰清淤机器人，其特征在于，还包括永磁铁(27)，永磁铁(27)固定安装于套管(24)中，并且永磁铁(27)位于破碎轴(26)的右侧。
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