CN116122375A - 一种水利工程清淤装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水利工程清淤装置，包括：抓斗组件，抓斗组件包括支架、与支架转动连接的分离斗和翻转斗，分离斗和翻转斗之间形成用于收纳淤泥的容纳腔；输送组件，输送组件用于输送容纳腔内的淤泥；抓斗驱动组件，抓斗驱动组件用于移动抓斗组件的位置；分离组件，分离组件安装于分离斗内侧，分离组件用于分离淤泥中的颗粒，并将颗粒储存在分离斗内。本发明有益效果：通过分离组件的设置，使较大的颗粒例如石块进行分离与收集临时储存在分离斗内，淤泥则可以通过输送组件输送至淤泥收集槽，适用于清除水底混合有砂砾石块的淤泥，并且对于石块等大颗粒可以进行暂存，减少多次升降带来的时间损耗，提高了清淤效率高。

Description

一种水利工程清淤装置

技术领域

本发明属于水利工程清淤技术领域，尤其是涉及一种水利工程清淤装置。

背景技术

水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。修建水利工程，能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，以实现其目标。在水利建筑中，淤泥堆积一直是需要重点关注的问题，淤泥堆积会造成水利建筑的功能降低甚至会影响水利建筑自身的强度而造成安全隐患。

现有的清淤装置包括以下两种形式，第一，使用泥浆泵抽取水底淤泥，这种作业形式，不适用于淤泥存在石块的作业环境；第二，使用抓斗将水底的淤泥抓起，并放置在岸边或收集槽内，这种作业形式可以适用于淤泥存在石块的作业环境，但是频繁的抓取提升降低了工作效率。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种水利工程清淤装置，以期解决上述部分技术问题中的至少之一。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种水利工程清淤装置，包括：

抓斗组件，所述抓斗组件包括支架、与支架转动连接的分离斗和翻转斗，所述分离斗和翻转斗之间形成用于收纳淤泥的容纳腔；

输送组件，所述输送组件用于输送容纳腔内的淤泥；

抓斗驱动组件，所述抓斗驱动组件用于移动抓斗组件的位置；

分离组件，所述分离组件安装于分离斗内侧，所述分离组件用于分离淤泥中的颗粒，并将颗粒储存在分离斗内。

进一步的，所述抓斗驱动组件包括船体、与船体固定连接的支撑臂，所述支撑臂的上端设有滑轮，所述船体上固设有卷扬机，所述卷扬机的钢丝绳缠绕在滑轮外侧，且与支架固定连接，所述船体上设有与输送组件出口相对应的淤泥收纳槽；

所述输送组件包括筒体、安装于筒体内侧的螺旋转动轴，所述螺旋转动轴对应设有电机，所述电机的壳体与筒体固定连接，所述电机的输出轴与螺旋转动轴固定连接。

进一步的，所述支架上对应设有驱动分离斗转动的液压缸一，所述液压缸一的壳体与支架铰接，所述液压缸一的输出轴与分离斗铰接；

所述支架上对应设有驱动翻转斗转动的液压缸二，所述液压缸二的壳体与支架铰接，所述液压缸二的输出轴与翻转斗铰接。

进一步的，所述分离斗侧壁上开有与输送组件入口相对应的连通口，所述连通口对应设有密封板，密封板与分离斗滑动配合，所述密封板在重力的作用下密封连通口，所述密封板上固设有与输送组件相对应的凸台。

进一步的，所述分离组件包括收集罩、传动辊，所述收集罩上开有通孔，所述收集罩安装于分离斗的内侧，且位于连通口的上方，所述传动辊与分离斗转动连接，所述传动辊的数量为多个，多个所述传动辊沿分离斗的开口至收集罩的方向的安装位置依次升高，所述传动辊对应设有驱动传动辊转动的驱动电机；

所述收集罩上设有压力传感器。

进一步的，所述传动辊的外表面上均固设有多个叶片，所述叶片与所述传动辊偏心设置，且所述叶片斜向所述传动辊的转动方向，所述叶片的前缘具备刀锋，相邻两个所述传动辊的叶片在轴向上交错设置。

进一步的，所述传动辊包括传动辊一、传动辊二，所述传动辊一、传动辊二依次间隔设置，所述传动辊一比传动辊二的数量多一个，两个相邻所述传动辊一的轴心连线高于两个相邻所述传动辊一之间的传动辊二的轴心；

所述驱动电机的输出轴上固设有主动齿轮，其中一个所述传动辊一上固设有第一齿轮，其中一个所述传动辊二上固设有第二齿轮，所述第二齿轮、第一齿轮均与主动齿轮啮合，所述第一齿轮的外径小于第二齿轮的外径；

多个所述传动辊一上均设有同步带轮，多个所述传动辊一通过同步皮带实现同步转动；

多个所述传动辊二上均设有同步带轮，多个所述传动辊二通过同步皮带实现同步转动。

进一步的，所述输送组件的进口端固设有导向组件，所述导向组件包括导向滑板、固设于导向滑板两侧的竖板，所述导向滑板与分离斗在连通口处的侧壁相匹配，导向滑板和两个竖板形成导向滑槽，所述分离斗上固设有与导向滑槽相匹配的导向块，所述输送组件的进料口与连通口的位置相对应；

所述导向组件通过限位组件与分离斗可拆卸连接。

进一步的，所述限位组件包括锁芯、压缩弹簧，所述导向滑板上开有限位槽，所述限位槽的开口处对应限位孔，所述限位孔的直径小于限位槽的直径；

所述分离斗上开有与限位槽相对应的安装槽，所述锁芯与滑块固定连接，所述滑块安装于安装槽的内侧，所述滑块与安装槽底端之间设有压缩弹簧；

所述锁芯包括依次连接的限位部、连接部、安装部，所述安装部的直径大于限位孔的直径，所述连接部的长度与限位孔的深度相匹配，所述限位部远离侧开口的端面上设有横截面为三角形的凸台；

所述安装部的下端面设有遮挡式光电传感器。

进一步的，所述分离斗设有侧开口和上开口，所述翻转斗设有侧开口和上开口，所述翻转斗的侧开口与分离斗的侧开口重合时，所述分离斗和翻转斗之间形成用于收纳淤泥的容纳腔；

所述翻转斗的侧开口的前端固设有多个破土齿，所述破土齿凸出于所述翻转斗，所述破土齿上均设置有通气孔，所述通气孔与供气设备连通。

相对于现有技术，本发明所述的一种水利工程清淤装置具有以下有益效果：

(1)本发明所述的一种水利工程清淤装置，通过分离组件的设置，使得能够对较大的颗粒例如石块进行分离与收集临时储存在分离斗内，淤泥则可以通过输送组件输送至淤泥收集槽，适用于清除水底混合有砂砾石块的淤泥，并且对于石块等大颗粒可以进行暂存，待收集至一定数量后可利用抓斗驱动机构带动抓斗组件升降移动并倒出，减少多次升降带来的时间损耗，提高了清淤效率高。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的装置立体结构示意图；

图2为本发明实施例所述的装置剖面结构示意图；

图3为本发明实施例所述的限位组件剖面结构示意图。

附图标记说明：

1、筒体；2、抓斗驱动组件；3、分离斗；4、翻转斗；5、导向滑板；101、进料口；21、支架；31、传动辊一；32、传动辊二；33、转轴；34、收集罩；35、叶片；36、滑块；371、限位部；372、连接部；373、安装部；361、压缩弹簧；51、限位槽；511、限位孔；38、破土齿；331、主动齿轮；311、第一齿轮；321、第二齿轮；381、通气孔；37、锁芯。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。

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“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图3所示，一种水利工程清淤装置，包括：

抓斗组件，抓斗组件包括支架21、与支架21转动连接的分离斗3和翻转斗4，分离斗3和翻转斗4之间形成用于收纳淤泥的容纳腔；

输送组件，输送组件用于输送容纳腔内的淤泥；

抓斗驱动组件2，抓斗驱动组件2用于移动抓斗组件的位置；

分离组件，分离组件安装于分离斗3内侧，分离组件用于分离淤泥中的颗粒，并将颗粒储存在分离斗3内。

抓斗驱动组件2包括船体、与船体固定连接的支撑臂，支撑臂的上端设有滑轮，船体上固设有卷扬机，卷扬机的钢丝绳缠绕在滑轮外侧，且与支架21固定连接，船体上设有与输送组件出口相对应的淤泥收纳槽；

输送组件包括筒体1、安装于筒体1内侧的螺旋转动轴33，螺旋转动轴33对应设有电机，电机的壳体与筒体1固定连接，电机的输出轴与螺旋转动轴33固定连接。

支架21上对应设有驱动分离斗3转动的液压缸一，液压缸一的壳体与支架21铰接，液压缸一的输出轴与分离斗3铰接；

支架21上对应设有驱动翻转斗4转动的液压缸二，液压缸二的壳体与支架21铰接，液压缸二的输出轴与翻转斗4铰接。

分离斗3侧壁上开有与输送组件入口相对应的连通口，连通口对应设有密封板，密封板与分离斗3滑动配合，密封板在重力的作用下密封连通口，密封板上固设有与输送组件相对应的凸台。

分离组件包括收集罩34、传动辊，收集罩34上开有通孔，收集罩34安装于分离斗3的内侧，且位于连通口的上方，传动辊与分离斗3转动连接，传动辊的数量为多个，多个传动辊沿分离斗3的开口至收集罩34的方向的安装位置依次升高，传动辊对应设有驱动传动辊转动的驱动电机；

收集罩34上设有压力传感器，当压力传感器感应到压力值超过设定压力值时生成合爪信号至抓斗驱动机构以使分离斗3和翻转斗4拼合后抬升。

传动辊的外表面上均固设有多个叶片35，叶片35与传动辊偏心设置，且叶片35斜向传动辊的转动方向，叶片35的前缘具备刀锋，相邻两个传动辊的叶片35在轴向上交错设置，便于在输送的同时还能对质地较硬的淤泥进行切割与细化。

传动辊包括传动辊一31、传动辊二32，传动辊一31、传动辊二32依次间隔设置，传动辊一31比传动辊二32的数量多一个，两个相邻传动辊一31的轴心连线高于两个相邻传动辊一31之间的传动辊二32的轴心；

驱动电机的输出轴上固设有主动齿轮331，其中一个传动辊一31上固设有第一齿轮311，其中一个传动辊二32上固设有第二齿轮321，第二齿轮321、第一齿轮311均与主动齿轮331啮合，第一齿轮311的外径小于第二齿轮321的外径；

多个传动辊一31上均设有同步带轮，多个传动辊一31通过同步皮带实现同步转动；

多个传动辊二32上均设有同步带轮，多个传动辊二32通过同步皮带实现同步转动。传动辊二32和传动辊一31之间的位置关系和不同的转速使得切割细化效果更佳。

输送组件的进口端固设有导向组件，导向组件包括导向滑板5、固设于导向滑板5两侧的竖板，导向滑板5与分离斗3在连通口处的侧壁相匹配，导向滑板5和两个竖板形成导向滑槽，分离斗3上固设有与导向滑槽相匹配的导向块，输送组件的进料口101与连通口的位置相对应；

导向组件通过限位组件与分离斗3可拆卸连接。

如图3所示，限位组件包括锁芯37、压缩弹簧361，导向滑板5上开有限位槽51，限位槽51的开口处对应限位孔511，限位孔511的直径小于限位槽51的直径；

分离斗3上开有与限位槽51相对应的安装槽，锁芯37与滑块36固定连接，滑块36安装于安装槽的内侧，滑块36与安装槽底端之间设有压缩弹簧361；

锁芯37包括依次连接的限位部371、连接部372、安装部373，安装部373的直径大于限位孔511的直径，连接部372的长度与限位孔511的深度相匹配，限位部371远离侧开口的端面上设有横截面为三角形的凸台；

凸台包括上凸起面和下凸起面，当分离斗3上升时，锁芯37向上运动，上凸起面与限位孔511发生相对移动，使锁芯37脱离限位孔511，当分离斗3下降时，当锁芯37靠近限位槽51，限位孔511能够与下凸起面相对滑动以使锁芯37进入限位槽51内。

安装部373的下端面设有遮挡式光电传感器。光电传感器是用于判断锁定组件是否锁定完成，或者是否存在在使用过程中相互脱离的情况，便于及时排除问题。

分离斗3设有侧开口和上开口，翻转斗4设有侧开口和上开口，翻转斗4的侧开口与分离斗3的侧开口重合时，分离斗3和翻转斗4之间形成用于收纳淤泥的容纳腔；翻转斗4的侧开口的前端固设有多个破土齿38，破土齿38凸出于翻转斗4，破土齿38上均设置有通气孔381，通气孔381与供气设备连通。船体移动的过程中进行清淤，破土齿38上的通气口用于辅助清淤，初步冲开质地较硬的淤泥以及石头。

工作过程：

本方案实施时，本发明通过分离组件的设置，使得能够对较大的颗粒例如石块进行分离与收集临时储存在分离斗3内，淤泥则可以通过输送组件输送至淤泥收集槽，适用于清除水底混合有砂砾石块的淤泥，并且对于石块等大颗粒可以进行暂存，待收集至一定数量后可利用抓斗驱动机构带动抓斗组件升降移动并倒出，减少多次升降带来的时间损耗，清淤效率高。

翻转斗4的转动，一方面可以与分离斗3拼合，避免容纳腔内部的淤泥和石块掉落，另一方面可以辅助淤泥的进料，即其转动时可将分离斗3前方的淤泥向靠近分离斗3的方向聚拢，提升淤泥的处理效果，并减少清洁过程中泥水的混合。分离斗3的转动则是用于倾倒石块以及大颗粒，在清淤的过程中则保持如图2中所示的位置。

本申请涉及的清淤装置在使用时，先将筒体1调节到合适高度，而后利用主动驱动机构带动抓斗组件下沉，密封板的凸台接触导向滑板5，密封板发生滑动此时分离斗3的连通口与输送组件的进料口101连通，分离斗3与导向滑板5相配合并使分离斗3下滑至锁芯37与锁扣相互锁合，而后电机驱动主动齿轮331转动，分别带动传动辊一31和传动辊二32同向转动，淤泥可通过转动辊之间的间隙下落进入分离斗3的下端并流经连通口、输送组件进入淤泥收集槽内，质地较硬的淤泥通过叶片35的破碎，直径较大的颗粒(如石块)则是保留在传动辊的上方，传动辊逆时针转动，直径较大的颗粒并被输送至收集罩34内进行存储。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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)

1.一种水利工程清淤装置，其特征在于，包括：

抓斗组件，所述抓斗组件包括支架(21)、与支架(21)转动连接的分离斗(3)和翻转斗(4)，所述分离斗(3)和翻转斗(4)之间形成用于收纳淤泥的容纳腔；

输送组件，所述输送组件用于输送容纳腔内的淤泥；

抓斗驱动组件(2)，所述抓斗驱动组件(2)用于移动抓斗组件的位置；

分离组件，所述分离组件安装于分离斗(3)内侧，所述分离组件用于分离淤泥中的颗粒，并将颗粒储存在分离斗(3)内。

2.根据权利要求1所述的一种水利工程清淤装置，其特征在于：所述抓斗驱动组件(2)包括船体、与船体固定连接的支撑臂，所述支撑臂的上端设有滑轮，所述船体上固设有卷扬机，所述卷扬机的钢丝绳缠绕在滑轮外侧，且与支架(21)固定连接，所述船体上设有与输送组件出口相对应的淤泥收纳槽；

所述输送组件包括筒体(1)、安装于筒体(1)内侧的螺旋转动轴(33)，所述螺旋转动轴(33)对应设有电机，所述电机的壳体与筒体(1)固定连接，所述电机的输出轴与螺旋转动轴(33)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种水利工程清淤装置，其特征在于：所述支架(21)上对应设有驱动分离斗(3)转动的液压缸一，所述液压缸一的壳体与支架(21)铰接，所述液压缸一的输出轴与分离斗(3)铰接；

所述支架(21)上对应设有驱动翻转斗(4)转动的液压缸二，所述液压缸二的壳体与支架(21)铰接，所述液压缸二的输出轴与翻转斗(4)铰接。

4.根据权利要求1所述的一种水利工程清淤装置，其特征在于：所述分离斗(3)侧壁上开有与输送组件入口相对应的连通口，所述连通口对应设有密封板，密封板与分离斗(3)滑动配合，所述密封板在重力的作用下密封连通口，所述密封板上固设有与输送组件相对应的凸台。

5.根据权利要求4所述的一种水利工程清淤装置，其特征在于：所述分离组件包括收集罩(34)、传动辊，所述收集罩(34)上开有通孔，所述收集罩(34)安装于分离斗(3)的内侧，且位于连通口的上方，所述传动辊与分离斗(3)转动连接，所述传动辊的数量为多个，多个所述传动辊沿分离斗(3)的开口至收集罩(34)的方向的安装位置依次升高，所述传动辊对应设有驱动传动辊转动的驱动电机；

所述收集罩(34)上设有压力传感器。

6.根据权利要求5所述的一种水利工程清淤装置，其特征在于：所述传动辊的外表面上均固设有多个叶片(35)，所述叶片(35)与所述传动辊偏心设置，且所述叶片(35)斜向所述传动辊的转动方向，所述叶片(35)的前缘具备刀锋，相邻两个所述传动辊的叶片(35)在轴向上交错设置。

7.根据权利要求5所述的一种水利工程清淤装置，其特征在于：所述传动辊包括传动辊一(31)、传动辊二(32)，所述传动辊一(31)、传动辊二(32)依次间隔设置，所述传动辊一(31)比传动辊二(32)的数量多一个，两个相邻所述传动辊一(31)的轴心连线高于两个相邻所述传动辊一(31)之间的传动辊二(32)的轴心；

所述驱动电机的输出轴上固设有主动齿轮(331)，其中一个所述传动辊一(31)上固设有第一齿轮(311)，其中一个所述传动辊二(32)上固设有第二齿轮(321)，所述第二齿轮(321)、第一齿轮(311)均与主动齿轮(331)啮合，所述第一齿轮(311)的外径小于第二齿轮(321)的外径；

多个所述传动辊一(31)上均设有同步带轮，多个所述传动辊一(31)通过同步皮带实现同步转动；

多个所述传动辊二(32)上均设有同步带轮，多个所述传动辊二(32)通过同步皮带实现同步转动。

8.根据权利要求1所述的一种水利工程清淤装置，其特征在于：所述输送组件的进口端固设有导向组件，所述导向组件包括导向滑板(5)、固设于导向滑板(5)两侧的竖板，所述导向滑板(5)与分离斗(3)在连通口处的侧壁相匹配，导向滑板(5)和两个竖板形成导向滑槽，所述分离斗(3)上固设有与导向滑槽相匹配的导向块，所述输送组件的进料口(101)与连通口的位置相对应；

所述导向组件通过限位组件与分离斗(3)可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的一种水利工程清淤装置，其特征在于：所述限位组件包括锁芯(37)、压缩弹簧(361)，所述导向滑板(5)上开有限位槽(51)，所述限位槽(51)的开口处对应限位孔(511)，所述限位孔(511)的直径小于限位槽(51)的直径；

所述分离斗(3)上开有与限位槽(51)相对应的安装槽，所述锁芯(37)与滑块(36)固定连接，所述滑块(36)安装于安装槽的内侧，所述滑块(36)与安装槽底端之间设有压缩弹簧(361)；

所述锁芯(37)包括依次连接的限位部(371)、连接部(372)、安装部(373)，所述安装部(373)的直径大于限位孔(511)的直径，所述连接部(372)的长度与限位孔(511)的深度相匹配，所述限位部(371)远离侧开口的端面上设有横截面为三角形的凸台；

所述安装部(373)的下端面设有遮挡式光电传感器。

10.根据权利要求1所述的一种水利工程清淤装置，其特征在于：所述分离斗(3)设有侧开口和上开口，所述翻转斗(4)设有侧开口和上开口，所述翻转斗(4)的侧开口与分离斗(3)的侧开口重合时，所述分离斗(3)和翻转斗(4)之间形成用于收纳淤泥的容纳腔；

所述翻转斗(4)的侧开口的前端固设有多个破土齿(38)，所述破土齿(38)凸出于所述翻转斗(4)，所述破土齿(38)上均设置有通气孔(381)，所述通气孔(381)与供气设备连通。

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