CN116516869A - 一种核电隧洞海生物清理设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核电隧洞海生物清理设备及系统，包括可移动的主体装置，以及分别设于主体装置上的清理聚拢装置、收集装置和传送装置；清理聚拢装置包括位于主体装置前端两侧的仿形侧板；仿形侧板的底部用于与隧洞的内壁相贴合，仿形侧板用于在主体装置的前进下平推式地清理隧洞内壁上的海生物，且将清理剥落的海生物聚拢在隧洞底部的中间平面上；收集装置位于两仿形侧板中间的后端，用于在主体装置的前进下将聚拢在隧洞底部的中间平面上的海生物收集至传送装置。
Description
技术领域
本发明涉及隧洞机器人技术领域，尤其涉及一种核电隧洞海生物清理设备及系统。
背景技术
海底取水隧洞在长期使用后，隧洞内壁会生长出大量的海生物，过多的海生物会减少取水隧洞的取水面积，进而对隧洞的取水能力产生重大的影响。海底取水隧洞内海生物体量庞大、且杂物较多(如钢筋、石块等)，在进行隧洞清理后，海生物大量堆积于隧洞内壁弧面及底部中间平面。由于隧洞结构限制，隧洞内壁弧面上的海生物难以彻底清理干净，往往存在海生物残余。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对上述背景技术中提及的相关技术存在的至少一个缺陷：在进行隧洞清理后，海生物大量堆积于隧洞内壁弧面及中间平面，难以彻底清理干净，提供一种核电隧洞海生物清理设备及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电隧洞海生物清理设备，包括可移动的主体装置，以及分别设于所述主体装置上的清理聚拢装置、收集装置和传送装置；
所述清理聚拢装置包括位于所述主体装置前端两侧的仿形侧板；所述仿形侧板的底部用于与隧洞的内壁相贴合，所述仿形侧板用于在所述主体装置的前进下平推式地清理所述隧洞内壁上的海生物，且将清理剥落的海生物聚拢在所述隧洞底部的中间平面上；
所述收集装置位于两所述仿形侧板中间的后端，用于在所述主体装置的前进下将聚拢在所述隧洞底部的中间平面上的海生物收集至所述传送装置。
优选地，在本发明所述的核电隧洞海生物清理设备中，所述核电隧洞海生物清理设备还包括设于所述主体装置上的对中定位装置；所述对中定位装置用于所述主体装置左右偏斜时对所述主体装置进行自适应辅助对中定位。
优选地，在本发明所述的核电隧洞海生物清理设备中，所述对中定位装置包括设于所述主体装置两侧且可绕所述隧洞轴向转动的辅助支臂、设于所述辅助支臂末端的第一靠壁滑动件以及连接所述主体装置和所述辅助支臂的支撑件；
所述支撑件给所述辅助支臂施加一个预压力，当所述主体装置左右偏斜时，所述支撑件可自适应进行往复运动，以使所述主体装置处于中心线。
优选地，在本发明所述的核电隧洞海生物清理设备中，所述仿形侧板的正面为凹面。
优选地，在本发明所述的核电隧洞海生物清理设备中，所述清理聚拢装置还包括连接所述主体装置和所述仿形侧板的驱动件；所述主体装置的电控系统控制所述驱动件以驱动两所述仿形侧板实现开合。
优选地，在本发明所述的核电隧洞海生物清理设备中，所述驱动件还用于给所述仿形侧板施加一个预压力，且可自适应进行往复运动；
所述清理聚拢装置还包括设于所述仿形侧板末端的第二靠壁滑动件，用于当所述仿形侧板的底部与所述隧洞的内壁相贴合后承受压力，并与所述驱动件配合，以使所述仿形侧板的底部与所述隧洞的内壁保持贴合状态。
优选地，在本发明所述的核电隧洞海生物清理设备中，所述清理聚拢装置还包括设于所述仿形侧板背面且沿底部设置的多个浮动刮板；
当所述主体装置左右偏斜，所述仿形侧板远离所述隧洞内壁时，所述浮动刮板凸出于所述仿形侧板底板以与所述隧洞的内壁相贴合，平推式地清理所述隧洞内壁上的海生物。
优选地，在本发明所述的核电隧洞海生物清理设备中，所述浮动刮板包括固定板、第一弹性复位件、导向件、浮动板以及仿形刮板；
所述固定板、所述浮动板以及所述仿形刮板并列设置；所述固定板安装于所述仿形侧板的背面，所述固定板上固定有竖向设置的所述导向件，所述从动件可在所述导向件上进行上下浮动，所述浮动板与所述固定板的上下之间通过竖向设置的所述第一弹性复位件相连接；所述仿形刮板与所述浮动板相连接；
所述第一弹性复位件通过所述浮动板给所述仿形刮板在所述隧洞内壁垂直方向施加一个预压力，当所述主体装置左右偏斜，所述仿形侧板远离所述隧洞内壁时，所述仿形刮板凸出于所述仿形侧板以与所述隧洞的内壁相贴合，平推式地清理所述隧洞内壁上的海生物；当所述仿形刮板遇到障碍物时，所述仿形刮板通过所述浮动板在所述导向件上进行上下浮动。
优选地，在本发明所述的核电隧洞海生物清理设备中，所述浮动刮板还包括位于所述仿形刮板与所述浮动板之间的横向设置的第二弹性复位件，用于当所述仿形刮板遇到障碍物时，所述仿形刮板可前后移动。
优选地，在本发明所述的核电隧洞海生物清理设备中，所述浮动刮板还包括设于所述仿形刮板与所述浮动板之间的力传感器，用于当所述仿形刮板遇到障碍物，障碍物的阻力超过自适应范围时，发出报警信号。
优选地，在本发明所述的核电隧洞海生物清理设备中，所述浮动刮板还包括设于所述仿形刮板底部靠近处的第三靠壁滑动件。
优选地，在本发明所述的核电隧洞海生物清理设备中，所述仿形侧板和所述仿形刮板的底部分别设有护板，用于避免对所述隧洞的内壁产生损伤。
优选地，在本发明所述的核电隧洞海生物清理设备中，所述清理聚拢装置还包括设于所述仿形侧板正面上的第一输送件；所述主体装置的电控系统控制所述第一输送件以加快将清理剥落的海生物聚拢在所述隧洞底部的中间平面上。
优选地，在本发明所述的核电隧洞海生物清理设备中，所述收集装置包括开设于所述主体装置内的收集室、设于所述主体装置底部的带斜度的铲板、设于所述收集室入口端且位于所述铲板上方的第二输送件以及设于所述收集室中的转运件。
本发明还构造了一种核电隧洞海生物清理系统，包括上述任一项所述的核电隧洞海生物清理设备和运输设备；所述传送装置将海生物传送至所述运输设备。
通过实施本发明，具有以下有益效果：
本发明提供了一种平推式核电隧洞海生物清理设备，可简单高效地将隧洞内壁两侧的海生物清理剥落后向底部中间平面聚拢，还可对聚拢后的海生物进行快速收集和传送，且不受海生物中杂物的影响。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明核电隧洞海生物清理设备的结构正面示意图；
图2是本发明核电隧洞海生物清理设备的结构背面示意图；
图3是本发明浮动刮板的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
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”、“设于”、“位于”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，也可以是化学连接；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。
如图1至图3所示，本发明的一个实施例公开了一种核电隧洞海生物清理设备，包括可移动的主体装置1，以及分别设于主体装置1上的清理聚拢装置2、收集装置3和传送装置4。
清理聚拢装置2包括位于主体装置1前端两侧的仿形侧板21。仿形侧板21的底部用于与隧洞的内壁相贴合，仿形侧板21用于在主体装置1的前进下平推式地清理隧洞内壁上的海生物，且将清理剥落的海生物聚拢在隧洞底部的中间平面上。
收集装置3位于两仿形侧板21中间的后端，用于在主体装置1的前进下将聚拢在隧洞底部的中间平面上的海生物收集至传送装置4。
本实施例中，核电隧洞海生物清理设备还包括设于主体装置1上的对中定位装置。对中定位装置用于主体装置1左右偏斜时对主体装置1进行自适应辅助对中定位，具有良好的自动对中性能，可简化操作，实现隧洞高净度清理。
具体地，如图1和图2所示，对中定位装置包括设于主体装置1两侧且可绕隧洞轴向转动的辅助支臂51、设于辅助支臂51末端的第一靠壁滑动件52以及连接主体装置1和辅助支臂51的支撑件53。支撑件53给辅助支臂51施加一个预压力，当主体装置1左右偏斜时，支撑件53可自适应进行往复运动，以使主体装置1处于中心线。例如，第一靠壁滑动件52为靠壁轮板，支撑件53为液压油缸。
本实施例中，如图1所示，为了更好地聚拢清理剥落的海生物，仿形侧板21的正面为凹面。
且，如图2所示，清理聚拢装置2还包括连接主体装置1和仿形侧板21的驱动件22。主体装置1的电控系统控制驱动件22以驱动两仿形侧板21实现开合。具体地，例如驱动件22为液压油缸，通过控制液压油缸可实现仿形侧板21的开合，在作业时，控制油缸伸出，使仿形侧板21的底部与隧洞的弧面内壁贴合，仿形侧板21的底部具有与隧洞弧面一致的形状。并且，如图1所示，为了避免对隧洞圆弧内壁产生损伤，仿形侧板21的底部分别设有第一护板23，用于避免对隧洞的内壁产生损伤，例如第一护板23为聚氨酯板。
另外，驱动件22还用于给仿形侧板21施加一个预压力，且可自适应进行往复运动。相应地，清理聚拢装置2还包括设于仿形侧板21末端的第二靠壁滑动件24，第二靠壁滑动件24用于当仿形侧板21的底部与隧洞的内壁相贴合后承受压力，并与驱动件22相互配合，以使仿形侧板21的底部与隧洞的内壁保持贴合状态，实现隧洞内壁海生物的完全清理、剥落，并辅助主体装置1在走偏时自动回中。例如，第二靠壁滑动件24为靠壁滑轮，优选尺寸较大的轮子。
本实施例中，如图2和图3所示，为了避免主体装置1左右偏斜时，仿形侧板21无法贴合隧洞内壁实现清理剥落，清理聚拢装置2还包括设于仿形侧板21背面且沿底部设置的多个浮动刮板25。当主体装置1左右偏斜，仿形侧板21远离隧洞内壁时，浮动刮板25凸出于仿形侧板21底板以与隧洞的内壁相贴合，平推式地清理隧洞内壁上的海生物。
具体地，浮动刮板25包括固定板251、第一弹性复位件252、导向件253、浮动板254以及仿形刮板255。例如，第一弹性复位件252为氮气弹簧。
固定板251、浮动板254以及仿形刮板255并列设置。固定板251安装于仿形侧板21的背面，固定板251上固定有竖向设置的导向件253，从动件可在导向件253上进行上下浮动，浮动板254与固定板251的上下之间通过竖向设置的第一弹性复位件252相连接。仿形刮板255与浮动板254相连接。
第一弹性复位件252通过浮动板254给仿形刮板255在隧洞内壁垂直方向施加一个预压力，当主体装置1左右偏斜，仿形侧板21远离隧洞内壁时，仿形刮板255凸出于仿形侧板21以与隧洞的内壁相贴合，平推式地清理隧洞内壁上的海生物。且，当仿形刮板255遇到障碍物时，仿形刮板255通过浮动板254在导向件253上进行上下浮动，具有一定的上下自适应性。
通过上述驱动件22的自适应往复运动和浮动刮板25，本发明具有良好的自适应性，保证核电隧洞海生物清理设备与隧洞内壁具有高贴合度。
另外，为了令仿形刮板255也具有一定的前后适应性，浮动刮板25还包括位于仿形刮板255与浮动板254之间的横向设置的第二弹性复位件256，用于当仿形刮板255遇到障碍物时，仿形刮板255可前后移动。例如，第二弹性复位件256为弹簧，优选高弹性的。
本实施例中，浮动刮板25还包括设于仿形刮板255与浮动板254之间的力传感器257，用于当仿形刮板255遇到障碍物，障碍物的阻力超过自适应范围时，发出报警信号，操作人员可视情况进行停机将两翼仿形侧板21合拢，待越过障碍物后，再将两翼仿形侧板21展开，继续进行海生物聚拢收集作业。
本实施例中，浮动刮板25还包括设于仿形刮板255底部靠近处的第三靠壁滑动件258，例如辅助行走脚轮。仿形侧板21和仿形刮板255的底部分别设有第二护板259，用于避免对隧洞的内壁产生损伤，例如第二护板259为聚氨酯板。
本实施例中，如图1所示，清理聚拢装置2还包括设于仿形侧板21正面上的第一输送件26。主体装置1的电控系统控制第一输送件26以加快将清理剥落的海生物聚拢在隧洞底部的中间平面上。例如，第一输送件26为螺旋输送件。
本实施例中，如图1所示，收集装置3包括开设于主体装置1内的收集室31、设于主体装置1底部的带斜度的铲板32、设于收集室31入口端且位于铲板32上方的第二输送件33以及设于收集室31中的转运件34。具体地，主体装置1包括门架11，门架11与隧洞底部平面贴合，门架11底部装有带斜度的铲板32和行走脚轮，铲板32便于将隧洞底部中间平面的海生物铲入收集室31内，而行走脚轮便于门架11向前移动。例如，第二输送件33为输送链耙，转运件34为铣刨轮，输送链耙将堆积于隧洞底部中间平面的海生物向后输送，铣刨轮通过高速旋转，将进入收集室31的海生物抛至后方的传送装置4上。
相应地，门架11上设有辅助支臂51和仿形侧板21，支撑件53连接门架11和辅助支臂51，驱动件22连接门架11和仿形侧板21。
在一些实施例中，传送装置4包括第一传送组件以及在第一传送组件末端可伸缩和多向调节的第二传送组件，例如可实现俯仰和左右运动，便于海生物的收集。
具体地，传送装置4还包括连接第一传送组件和第二传送组件的连接臂以及设于连接臂上的伸缩机构和旋转机构。主体装置1的电控系统控制伸缩机构和旋转机构以调节第二传送组件传送海生物的位置。例如，伸缩机构为液压伸缩杆，旋转机构为液压旋转机构。
本发明的一个实施例还公开了一种核电隧洞海生物清理系统，包括上述实施例所述的核电隧洞海生物清理设备和运输设备，传送装置4将海生物传送至运输设备，例如运输设备为装载车。
通过实施本发明，具有以下有益效果：
本发明提供了一种平推式核电隧洞海生物清理设备，可简单高效地将隧洞内壁两侧的海生物清理剥落后向底部中间平面聚拢，还可对聚拢后的海生物进行快速收集和传送，且不受海生物中杂物(如钢筋、石块等)的影响。
可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述实施例或技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围，即“在一些实施例”所描述的实施例可与上下任一实施例进行自由组合；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (15)
1.一种核电隧洞海生物清理设备，其特征在于，包括可移动的主体装置(1)，以及分别设于所述主体装置(1)上的清理聚拢装置(2)、收集装置(3)和传送装置(4)；
所述清理聚拢装置(2)包括位于所述主体装置(1)前端两侧的仿形侧板(21)；所述仿形侧板(21)的底部用于与隧洞的内壁相贴合，所述仿形侧板(21)用于在所述主体装置(1)的前进下平推式地清理所述隧洞内壁上的海生物，且将清理剥落的海生物聚拢在所述隧洞底部的中间平面上；
所述收集装置(3)位于两所述仿形侧板(21)中间的后端，用于在所述主体装置(1)的前进下将聚拢在所述隧洞底部的中间平面上的海生物收集至所述传送装置(4)。
2.根据权利要求1所述的核电隧洞海生物清理设备，其特征在于，所述核电隧洞海生物清理设备还包括设于所述主体装置(1)上的对中定位装置；所述对中定位装置用于所述主体装置(1)左右偏斜时对所述主体装置(1)进行自适应辅助对中定位。
3.根据权利要求2所述的核电隧洞海生物清理设备，其特征在于，所述对中定位装置包括设于所述主体装置(1)两侧且可绕所述隧洞轴向转动的辅助支臂(51)、设于所述辅助支臂(51)末端的第一靠壁滑动件(52)以及连接所述主体装置(1)和所述辅助支臂(51)的支撑件(53)；
所述支撑件(53)给所述辅助支臂(51)施加一个预压力，当所述主体装置(1)左右偏斜时，所述支撑件(53)可自适应进行往复运动，以使所述主体装置(1)处于中心线。
4.根据权利要求1所述的核电隧洞海生物清理设备，其特征在于，所述仿形侧板(21)的正面为凹面。
5.根据权利要求1所述的核电隧洞海生物清理设备，其特征在于，所述清理聚拢装置(2)还包括连接所述主体装置(1)和所述仿形侧板(21)的驱动件(22)；所述主体装置(1)的电控系统控制所述驱动件(22)以驱动两所述仿形侧板(21)实现开合。
6.根据权利要求5所述的核电隧洞海生物清理设备，其特征在于，所述驱动件(22)还用于给所述仿形侧板(21)施加一个预压力，且可自适应进行往复运动；
所述清理聚拢装置(2)还包括设于所述仿形侧板(21)末端的第二靠壁滑动件(24)，用于当所述仿形侧板(21)的底部与所述隧洞的内壁相贴合后承受压力，并与所述驱动件(22)配合，以使所述仿形侧板(21)的底部与所述隧洞的内壁保持贴合状态。
7.根据权利要求1所述的核电隧洞海生物清理设备，其特征在于，所述清理聚拢装置(2)还包括设于所述仿形侧板(21)背面且沿底部设置的多个浮动刮板(25)；
当所述主体装置(1)左右偏斜，所述仿形侧板(21)远离所述隧洞内壁时，所述浮动刮板(25)凸出于所述仿形侧板(21)底板以与所述隧洞的内壁相贴合，平推式地清理所述隧洞内壁上的海生物。
8.根据权利要求7所述的核电隧洞海生物清理设备，其特征在于，所述浮动刮板(25)包括固定板(251)、第一弹性复位件(252)、导向件(253)、浮动板(254)以及仿形刮板(255)；
所述固定板(251)、所述浮动板(254)以及所述仿形刮板(255)并列设置；所述固定板(251)安装于所述仿形侧板(21)的背面，所述固定板(251)上固定有竖向设置的所述导向件(253)，所述从动件可在所述导向件(253)上进行上下浮动，所述浮动板(254)与所述固定板(251)的上下之间通过竖向设置的所述第一弹性复位件(252)相连接；所述仿形刮板(255)与所述浮动板(254)相连接；
所述第一弹性复位件(252)通过所述浮动板(254)给所述仿形刮板(255)在所述隧洞内壁垂直方向施加一个预压力，当所述主体装置(1)左右偏斜，所述仿形侧板(21)远离所述隧洞内壁时，所述仿形刮板(255)凸出于所述仿形侧板(21)以与所述隧洞的内壁相贴合，平推式地清理所述隧洞内壁上的海生物；当所述仿形刮板(255)遇到障碍物时，所述仿形刮板(255)通过所述浮动板(254)在所述导向件(253)上进行上下浮动。
9.根据权利要求8所述的核电隧洞海生物清理设备，其特征在于，所述浮动刮板(25)还包括位于所述仿形刮板(255)与所述浮动板(254)之间的横向设置的第二弹性复位件(256)，用于当所述仿形刮板(255)遇到障碍物时，所述仿形刮板(255)可前后移动。
10.根据权利要求8所述的核电隧洞海生物清理设备，其特征在于，所述浮动刮板(25)还包括设于所述仿形刮板(255)与所述浮动板(254)之间的力传感器(257)，用于当所述仿形刮板(255)遇到障碍物，障碍物的阻力超过自适应范围时，发出报警信号。
11.根据权利要求8所述的核电隧洞海生物清理设备，其特征在于，所述浮动刮板(25)还包括设于所述仿形刮板(255)底部靠近处的第三靠壁滑动件(258)。
12.根据权利要求8所述的核电隧洞海生物清理设备，其特征在于，所述仿形侧板(21)和所述仿形刮板(255)的底部分别设有护板，用于避免对所述隧洞的内壁产生损伤。
13.根据权利要求1所述的核电隧洞海生物清理设备，其特征在于，所述清理聚拢装置(2)还包括设于所述仿形侧板(21)正面上的第一输送件(26)；所述主体装置(1)的电控系统控制所述第一输送件(26)以加快将清理剥落的海生物聚拢在所述隧洞底部的中间平面上。
14.根据权利要求1所述的核电隧洞海生物清理设备，其特征在于，所述收集装置(3)包括开设于所述主体装置(1)内的收集室(31)、设于所述主体装置(1)底部的带斜度的铲板(32)、设于所述收集室(31)入口端且位于所述铲板(32)上方的第二输送件(33)以及设于所述收集室(31)中的转运件(34)。
15.一种核电隧洞海生物清理系统，其特征在于，包括权利要求1-14任一项所述的核电隧洞海生物清理设备和运输设备；所述传送装置(4)将海生物传送至所述运输设备。
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2023
- 2023-04-10 CN CN202310430094.5A patent/CN116516869A/zh active Pending
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| CN117299710A (zh) * | 2023-11-29 | 2023-12-29 | 湖南千智机器人科技发展有限公司 | 一种隧道壁清理装置 |
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