CN117721903B - 一种自动清堵控流助推的清淤方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动清堵控流助推的清淤方法，涉及管道自动清淤，包括以下步骤：将机器人延维护井送入地下管道；控制机器人行驶至淤积处开始抽真空吸介质；介质经吸淤头、清堵控流助推器以及吸淤管延地下管道、维护井抽出地面；空气发生器喷射出来的空气向后阀方向吹以助推介质；空气发生器喷射出来的空气被前阀所堵截，积蓄的空气仅只能推向后阀方向；控制前阀间歇性的启闭，介质呈一段一段的介质输送状态，达到控制流量的目的；如有易堵的非目标介质堵塞吸淤头使目标介质无法顺利进入，从空气发生器喷射出来的空气被后阀所堵截，积蓄的空气仅只能推向前阀方向，将目标介质连同非目标介质一并清退出吸淤头，达到清堵的目的。

Description

一种自动清堵控流助推的清淤方法

技术领域

本发明涉及管道自动清淤技术领域，特别是涉及一种管道清淤机器人。

背景技术

首先，珠三角是冲刷平原地带，地基比较软，顶管机头比较重，在顶管铺管的过程当中，还存在一个起伏的过程，因为维护井的位置是固定的，维护井和维护井之间的地下管道往往是不平整的，比如弧线状、凹凸不平状，这些弧底或凹底具备先天性的淤积条件，淤积产生就会使管径的过水断面减少，需要定期进行清理和维护。

其次，国内的污水管道只有一条主干管，没有备用管，没有备用管的话，铺设管道时，用顶管设备用整个机头进行顶管铺管道，大型管道都是顶管的顶管的坡度是大概是5度一直往下走，导致管道与管道之间或多或少都存在一定的先天性的连接错位，容易形成错口淤积。

还有，地下管道铺设以后并非是静止不变的，它会随着地质环境的变化而变化，经久使用后，管道自然下沉也是经常发生，它会导致接口与接口的脱节容易形成错位淤积。污水管道参考施工环境的地下水海平面标高，如果污水高于海平面的话，污水往地下走就污染地下水源；如果污水低于于海平面，地下水就会往管道走导致地下水倒灌管道。

有鉴于此，对于管道的定期维护尤其重要，如图1所示，在城市交通要道铺设有地下管道，比如用于排污，如某段地下管道发生积淤，比如2号井到3号井段为清淤作业段，常规的作业方式是潜水员下井，供氧泵为潜水员提供氧气，在2号井底一侧，3号井底一侧分别在管道内加塞封堵气囊，然后用大流量污水渣浆泵/抽水泵将管道内的积水即抽作业段的水抽走或引到其他地方，比如引到1号井桥接过水，等水抽完了再下井进行清淤作业。

传统的清淤作业是操作员下井，操作高压水枪和吸淤头抵达积淤处，地面的吸淤车打开真空泵和高压水泵，真空泵连接吸淤管，高压水泵连接高压水枪，吸淤管连接吸淤头，控制高压水枪在前面冲击积淤处将其冲散冲稀为淤泥，操作员控制吸淤头插入淤泥中，操控吸淤头吸-抬-吸-抬循环往复，以减少输送阻力。首先，由于需操作员进到地下管道进行作业，管道内空气环境极差，还可能存在有害易燃中毒气体、且存在坍塌的可能性，这些不良环境因素极度影响人身安全；其次，由于真空泵的吸污力度有定额的，负载的增加，会导致介质在清淤管内的流速变慢，就会导致比重较大的介质在清淤管内沉淀，加大输送阻力，人工作业存在节奏把控不规律的情形，比如，某次吸泥动作过长将导致吸淤管某一段介质单位体积饱满，介质在管道内的横向输送阻力加大，介质输送缓慢，有限的吸污力度很难支持吸淤管长距离作业；最后，介质从井底到井口的垂直输送难度更大，经常会在这一段无法顺利上升；一旦吸淤不顺畅，就需要对清淤管进行清理，传统工艺在清淤过程中经常堵塞吸淤管的情形发生，需要人工先清理清淤管再继续作业，拖慢清淤进度。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种自动清堵控流助推的清淤方法。本发明，空气发生器喷射出来的空气向后阀方向吹以助推介质；空气发生器喷射出来的空气被前阀所堵截，积蓄的空气仅只能推向后阀方向；控制前阀间歇性的启闭，介质呈一段一段的介质输送状态，达到控制流量的目的；如有易堵的非目标介质堵塞吸淤头使目标介质无法顺利进入，从空气发生器喷射出来的空气被后阀所堵截，积蓄的空气仅只能推向前阀方向，将目标介质连同非目标介质一并清退出吸淤头，达到清堵的目的；本发明，在清淤过程中，兼具清除吸淤管堵塞、助推介质往地面输送以及控制介质在吸淤管内的流量，降低介质在吸淤管内的输送阻力，提高输送速度，也解决了介质在维护井垂直输送段的垂直输送问题。

本发明的上述目的通过如下技术手段实现：

一种自动清堵控流助推的清淤方法，包括以下步骤：

将机器人延维护井送入地下管道；

控制机器人行驶至淤积处开始抽真空吸介质；

介质经吸淤头1、清堵控流助推器4以及吸淤管2a延地下管道、维护井抽出地面；清堵控流助推器4包括前阀41、中空的空气发生器3以及后阀42；

当控制前阀41和后阀42常开，介质进入空气发生器3向后阀42方向输送过程中，空气发生器3喷射出来的空气吹向后阀42，吹风方向与吸淤管2a的吸附方向一致，清堵控流助推器4从后面助推介质；与此同时，通过清堵控流助推器4的介质被参杂了空气；

如果控制前阀41关闭，介质被阻挡在前阀41之前暂停进入，从空气发生器3喷射出来的空气被前阀41所堵截，在空气发生器3积蓄的空气仅只能推向后阀42方向，此时清堵控流助推器4从后面更大力度地助推介质；

如果控制前阀41间歇性的启闭，新进介质将与前介质保持一定距离，吸淤管2a内输送中的介质呈一段一段的有规律间距的介质输送状态，达到控制流量的目的；

如有易堵的非目标介质堵塞吸淤头1使目标介质无法顺利进入，则控制前阀41常开而后阀42关闭，从空气发生器3喷射出来的空气被后阀42所堵截，空气发生器3积蓄的空气仅只能推向前阀41方向，将进入空气发生器3、前阀41、吸淤头1的目标介质连同非目标介质一并清退出吸淤头1，达到清堵的目的。

可选的，空气发生器3的空气经直流导向风道35a引导从气流喷射孔34喷出紧贴管道内壁的贴壁直风，贴壁直风可以切开介质在吸淤管2a内的吸附，使大部分介质在吸淤管2a内产生离壁输送效果，随着介质不断远离空气发生器3，其离壁输送效果将越来越弱直至消失。

可选的，空气发生器3的空气经螺旋导向风道35b引导从气流喷射孔34喷出紧贴管道内壁的贴壁旋风，这种贴壁旋风可以切开介质在吸淤管2a内的吸附，使介质产生离壁输送效果的同时，管道内的介质受旋扭力的影响，介质将在管道内形成旋流输送效果，随着介质不断远离空气发生器3，其离壁输送效果将越来越弱直至消失但旋流输送效果还有延续。

进一步的，吸介质的过程中，介质被收集到泥水铲6，所述吸淤头1前端伸入所述泥水铲6设置，所述吸淤头1用于吸入泥水铲6内的介质或者从该吸淤头1吐出已吸入的介质。

优选的，所述泥水铲6前上方设有从所述机器人前方伸出的高压水枪头2e，控制高压水枪头2e朝淤积处喷出高压水，淤积处的介质被高压水冲击下不断变成较稀的带水的介质，再被收集到泥水铲6。

可选的，高压水枪头2e喷水方向是可变的，控制高压水枪头2e朝上、下、左、右喷出高压水层，或者控制高压水枪头2e以上、下往复喷出高压水层，或者控制高压水枪头2e以左、右往复喷出高压水层。

优选的，所述机器人利用驱动轮51进行行驶，所述驱动轮51的一侧和/或所述泥水铲6上方设有冲洗头2j，定期或按需启动冲洗头2j冲洗粘附于驱动轮51和/或泥水铲6上的积泥。

进一步的，所述机器人前方设有机械手，该机械手包括机械臂8，该机械臂8为多轴全自由机械臂8；

所述机械臂8上设有机械爪81，或者所述机械臂8设有高压水枪头2e，或者所述机械臂8上设有具有高压水枪头2e的机械爪81；

所述清淤方法还包括分解步骤，所述分解步骤包括以下任意一个步骤：

S1.控制机械手，用机械爪81以抓/切/锯/捏/锤/砸的任意一种或组合方式将较大/较长的介质分解为利于吸取的小介质，如果机械爪81无法抓起较大/较长的介质，则先用机械爪81将介质完成一次分解或多次分解，最后分解为利于吸取的目标介质；

S2.控制机械手，用机械臂8上的高压水枪头2e对准某淤积点，淤积点的介质被高压水冲击下不断变成较稀的带水介质。

S3.控制机械手，用机械爪81以抓/切/锯/捏/锤/砸的任意一种或组合方式将较大/较长的介质分解为利于吸取的小介质，如果机械爪81无法抓起较大/较长的介质，则先用机械爪81将介质完成一次分解或多次分解，最后分解为利于吸取的目标介质，再用机械臂8上的高压水枪头2e对准某淤积点，淤积点的介质被高压水冲击下不断变成较稀的带水介质。

优选的，所述机器人上还设有可旋转摄像头2f和/或声纳探头2g；

可旋转摄像头2f将实时拍摄信息传回控制台；

声纳探头2g将实时探测到的信息传回控制台；

操作员在地面通过控制台控制机器人作业。

进一步的，所述吸淤管2a还间隔设有若干个所述空气发生器3；

通过控制每个空气发生器3的空气输出的大小调节输送速度和控制流量；

通过控制空气发生器3的大小和启闭控制瞬间的助推力度。

采用上述技术方案所产生的有益效果：

1).控制前阀41关闭和后阀42常开，空气发生器3喷射出来的空气吹向后阀42，吹风方向与吸淤管2a的吸附方向一致，清堵控流助推器4从后面助推介质，降低介质在吸淤管2a内的输送阻力，提高输送速度，介质在维护井段垂直提升的过程当中，清堵控流助推器4从气流喷射孔34喷射出来的空气具备了助推作用提高了输送速度，较快的输送速度有助于大颗粒介质从垂直的维护井顺利抽出地面；与此同时，通过清堵控流助推器4的介质被参杂了空气，经过清堵控流助推器4的介质被降低单位体积的质量，降低了介质在吸淤管2a内的输送阻力，进一步提高输送速度；

控制前阀41关闭，介质被阻挡在前阀41之前暂停进入，从空气发生器3喷射出来的空气被前阀41所堵截，在空气发生器3积蓄的空气仅只能推向后阀42方向，此时清堵控流助推器4从后面更大力度地助推介质；又进一步降低介质在吸淤管2a内的输送阻力，又进一步提高输送速度；

控制前阀41间歇性的启闭，新进介质将与前介质保持一定距离，吸淤管2a内输送中的介质呈一段一段的有规律间距的介质输送状态，达到控制流量的目的；进一步降低单位体积的质量，又一步降低介质在吸淤管2a内的输送阻力，又进一步提高输送速度；

易堵的非目标介质堵塞吸淤头1使目标介质无法顺利进入，则控制前阀41常开而后阀42关闭，从空气发生器3喷射出来的空气被后阀42所堵截，空气发生器3积蓄的空气仅只能推向前阀41方向，将进入空气发生器3、前阀41、吸淤头1的目标介质连同非目标介质一并清退出吸淤头1，达到清堵的目的。

2).空气发生器3的空气经直流导向风道35a引导从气流喷射孔34喷出紧贴管道内壁的贴壁直风，贴壁直风可以切开介质在吸淤管2a内的吸附，使大部分介质在吸淤管2a内产生离壁输送效果，进一步降低介质在吸淤管2a内的输送阻力，进一步提高输送速度；由于气流喷射孔34之间还有一定的间隙，间隙部分还有一定的介质无法产生贴壁；随着介质不断远离空气发生器3，其离壁输送效果将越来越弱直至消失。

3).空气发生器3的空气经螺旋导向风道35b引导从气流喷射孔34喷出紧贴管道内壁的贴壁旋风，这种贴壁旋风可以切开介质在吸淤管2a内的吸附，使介质产生离壁输送效果的同时，管道内的介质受旋扭力的影响，介质将在管道内形成旋流输送效果，更进一步降低介质在吸淤管2a内的输送阻力，更进一步提高输送速度；随着介质不断远离空气发生器3，其离壁输送效果将越来越弱直至消失但旋流输送效果还有延续。

4).介质被收集到泥水铲6，方便伸入泥水铲6的吸淤头1集中吸介质。

5).控制高压水枪头2e朝固化段的前面喷出高压水，聚集的泥沙介质被高压水冲击下不断变成较稀的淤泥介质，带水的介质被收集到泥水铲6，伸入泥水铲6的吸淤头1吸起介质。

6).定期或按需启动冲洗头2j冲洗粘附于驱动轮51和/或泥水铲6上的积泥。

7).控制机械手，用机械爪81以抓/切/锯/捏/锤/砸的任意一种或组合方式将较大/较长的介质分解为利于吸取的小介质，如果机械爪81无法抓起较大/较长的介质，则先用机械爪81将介质完成一次分解或多次分解，最后分解为利于吸取的目标介质；

控制机械手，用机械臂8上的高压水枪头2e对准某淤积点，淤积点的介质被高压水冲击下不断变成较稀的带水介质，做到管道内无死角全面清淤。

8).可视的地下管道清淤，可旋转摄像头2f将实时拍摄信息传回控制台；声纳探头2g将实时探测到的信息传回控制台；操作员在地面通过控制台控制机器人作业。

9).当机器人从维护井内去到远至几十甚至上百米的地下管道去抽介质，给吸淤管2a间隔设置足够数量的空气发生器3以解决吸淤管2a长距离输送介质的问题。通过控制每个空气发生器3的空气输出的大小可调节输送速度和控流(吸淤管2a内单位体积的介质含量)。通过控制空气发生器3的大小和启闭控制瞬间的助推力度，在临近维护井的井底处设置其中一个空气发生器3，间歇性地控制这个空气发生器3的启闭和加大给气量，有助于介质顺利垂直输送上井。

10).本发明，机器人可水下作业、无水作业、带水作业，无论管道是何种工况，皆可直接下井作业，无需两头堵塞地下管道抽水后作业。

附图说明

图1是传统工艺示意图；

图2是实施例所述机器人的水下作业示意图；

图3是实施例所述机器人的带水作业示意图；

图4是实施例所述清堵控流助推器装配示意图；

图5是实施例所述清堵控流助推器分解示意图；

图6是图4X部分的空气发生器放大图；

图7是具有螺旋导向风道的导风件示意图；

图8是具有直风风道的导风件示意图；

图9是空气发生器吹出贴壁旋风示意图；

图10是空气发生器吹出贴壁直风示意图；

图11是可行驶于地下管道的机器人示意图；

图12是具有机械臂的机器人示意图；

图13是具有机械爪的机械手示意图；

图14是机械爪上的高压水枪示意图；

图15是行驶驱动装置结构示意图；

图16是具有多级空气发生器的清淤管示意图；

图17是本发明工作原理框图。

其中，吸淤头1；

吸淤管2a；真空泵2b；高压气管2c；高压空气泵2d；高压水枪头2e；摄像头2f；声纳探头2g；吸淤车2h；吸淤罐2i；冲洗头2j；

空气发生器3；导风件31；导风环32；空气接入口33；气流喷射孔34；风道35；直流导向风道35a；螺旋导向风道35b；

清堵控流助推器4；前阀41；后阀42；连接管43；

行驶驱动装置5；驱动轮51；底盘52；密封盖53；电机控制器54；左电机55a；右电机55b；减速机56；传动涡轮57；传动齿轮58；传动轴59；

泥水铲6；气缸61；

高压水泵7；主水管71；高压水管72；

机械臂8；机械爪81。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本实施例示出一种自动清堵控流助推的清淤方法，如图2-17所示，例如，某段输送污水的地下管道有淤积需进行清淤，包括以下步骤：

将机器人延维护井送入地下管道；

控制机器人行驶至淤积处开始抽真空吸介质；

介质经吸淤头1、清堵控流助推器4以及吸淤管2a延地下管道、维护井抽出地面；

清堵控流助推器4从左至右包括相互连接的前阀41、中空的空气发生器3以及后阀42，前阀41连接所述吸淤头1，后阀42连接所述吸淤管2a；

空气发生器3可朝吸淤管2a方向的内部喷射空气；

当控制前阀41和后阀42常开，介质进入空气发生器3向后阀42方向输送过程中，空气发生器3喷射出来的空气吹向后阀42，吹风方向与吸淤管2a的吸附方向一致，清堵控流助推器4从后面助推介质，降低介质在吸淤管2a内的输送阻力，提高输送速度，介质在维护井段垂直提升的过程当中，如有质量较大的大颗粒介质(如石头)，如果输送速度不够，质量较大的大颗粒介质会在吸淤管2a内的输送过程中重新掉落至井底抽不上来，而清堵控流助推器4从气流喷射孔34喷射出来的空气具备了助推作用提高了输送速度，较快的输送速度有助于大颗粒介质从垂直的维护井顺利抽出地面；与此同时，通过清堵控流助推器4的介质被参杂了空气，经过清堵控流助推器4的介质被降低单位体积的质量，降低了介质在吸淤管2a内的输送阻力，进一步提高输送速度。

如果控制前阀41关闭，介质被阻挡在前阀41之前暂停进入，从空气发生器3喷射出来的空气被前阀41所堵截，在空气发生器3积蓄的空气仅只能推向后阀42方向，此时清堵控流助推器4从后面更大力度地助推介质；又进一步降低介质在吸淤管2a内的输送阻力，又进一步提高输送速度。

如果控制前阀41间歇性的启闭，新进介质将与前介质保持一定距离，吸淤管2a内输送中的介质呈一段一段的有规律间距的介质输送状态，达到控制流量的目的；进一步降低单位体积的质量，又一步降低介质在吸淤管2a内的输送阻力，又进一步提高输送速度。

如有易堵的非目标介质堵塞吸淤头1使目标介质无法顺利进入，则控制前阀41常开而后阀42关闭，从空气发生器3喷射出来的空气被后阀42所堵截，空气发生器3积蓄的空气仅只能推向前阀41方向，将进入空气发生器3、前阀41、吸淤头1的目标介质连同非目标介质一并清退出吸淤头1，达到清堵的目的。

本实施例所述的机器人受控于控制台，机器人连接有吸淤管2a和高压气管2c，所述吸淤管2a连接有真空泵2b，所述高压气管2c连接有高压空气泵2d；机器人还设有吸淤头1和中空的空气发生器3，空气发生器3连接所述高压气管2c；机器人还设有清堵控流助推器4，清堵控流助推器4从左至右包括相互连接的前阀41、所述空气发生器3以及后阀42，前阀41连接所述吸淤头1，后阀42连接所述吸淤管2a；或者前阀41通过连接管43连接所述吸淤头1，后阀42通过连接管43连接所述吸淤管2a；空气发生器3设有若干个吹向所述后阀42的气流喷射孔34；所述控制台控制所述真空泵2b、高压空气泵2d的启闭，所述前阀41以及后阀42皆受控于所述控制台；所述前阀41和后阀42为：止回阀、电控制的电磁阀、气控制的气动阀当中的其中一种。

本实施例所述的介质，是泥、沙、水、小块状物、小片状物等一种介质或两种以上混合的介质，此类介质一般是不易堵塞吸淤管2a的目标介质，如果是长条物、纤维物、片状物和、块状物等是易堵的非目标介质。

本实施例，机器人如果是满水作业，指管道内的水位已没过机器人，吸淤头1主要吸取沉淀介质。

本实施例，机器人如果是带水作业，指管道内的水位没有没过机器人，吸淤头1主要吸取带水的介质。

本实施例，机器人如果是无水作业，指管道内的水已被抽完，吸淤头1主要吸取带有较少水份的介质。

示例性的，如图6-10所示：

可选的直风出风效果：如图8和图10所示，空气发生器3的空气经直流导向风道35a引导从气流喷射孔34喷出紧贴管道内壁的贴壁直风，贴壁直风可以切开介质在吸淤管2a内的吸附，使大部分介质在吸淤管2a内产生离壁输送效果，进一步降低介质在吸淤管2a内的输送阻力，进一步提高输送速度；由于气流喷射孔34之间还有一定的间隙，间隙部分还有一定的介质无法产生贴壁；随着介质不断远离空气发生器3，其离壁输送效果将越来越弱直至消失。

可选的旋风出风效果：如图7和9所示，空气发生器3的空气经螺旋导向风道35b引导从气流喷射孔34喷出紧贴管道内壁的贴壁旋风，这种贴壁旋风可以切开介质在吸淤管2a内的吸附，使介质产生离壁输送效果的同时，管道内的介质受旋扭力的影响，介质将在管道内形成旋流输送效果，更进一步降低介质在吸淤管2a内的输送阻力，更进一步提高输送速度；随着介质不断远离空气发生器3，其离壁输送效果将越来越弱直至消失但旋流输送效果还有延续。

本实施例所述的空气发生器3由外管和内部的导风件31组成，导风件31与所述外管围合成的空间形成导风环32；该导风环32外部设有空气接入口33，该空气接入口33接入所述高压气管2c，所述导风件31设有按圆周规则排列的所述若干个气流喷射孔34；所述导风件31设有与所述气流喷射孔34数量相匹配的风道35；空气发生器3的空气经风道35引导从气流喷射孔34喷出导向性的风。

示例性的，如图11-12所示，吸介质的过程中，介质被收集到泥水铲6，所述吸淤头1前端伸入所述泥水铲6设置，所述吸淤头1用于吸入泥水铲6内的介质或者从该吸淤头1吐出已吸入的介质。所述泥水铲6设于所述机器人前方，泥水铲6通过气缸61控制升降；所述气缸61通过支管连接到所述高压气管2c，所述机器人设有控制所述气缸61伸缩的控制阀，该控制阀受控于所述控制台；所述吸淤头1前端伸入所述泥水铲6设置，所述吸淤头1用于吸入泥水铲6内的介质或者从该吸淤头1吐出已吸入的介质。本实施例，介质被收集到泥水铲6，方便伸入泥水铲6的吸淤头1集中吸介质。

示例性的，如图11-12所示，所述泥水铲6前上方设有从所述机器人前方伸出的高压水枪头2e，控制高压水枪头2e朝淤积处喷出高压水。

所述机器人设有主水管71连接有高压水管72，高压水管72另一端连接有高压水泵7，所述控制台控制所述及高压水泵7的启闭。

如以本实施例打散淤积处：控制台控制机器人行驶至淤积处，比如管道内泥沙聚集段，控制台控制高压水枪头2e朝固化段的前面喷出高压水。

机器人如是满水作业，指管道内的水位已没过机器人，淤积处的介质被高压水冲击下而打散，打散后的介质不断在水中沉淀，沉淀后的介质被收集到泥水铲6，伸入泥水铲6的吸淤头1吸起介质。

机器人如是带水或不带水作业，淤积处的介质被高压水冲击下不断变成较稀的带水的介质，再被收集到泥水铲6。

示例性的，如图11-12所示，高压水枪头2e喷水方向是可变的，可选的，控制高压水枪头2e朝上、下、左、右喷出高压水层，或者控制高压水枪头2e以上、下往复喷出高压水层，或者控制高压水枪头2e以左、右往复喷出高压水层。

示例性的，如图11-12所示，所述机器人利用驱动轮51进行行驶，所述驱动轮51的一侧和/或所述泥水铲6上方设有冲洗头2j，定期或按需启动冲洗头2j冲洗粘附于驱动轮51和/或泥水铲6上的积泥。

本实施例所述冲洗头2j各自通过支管连接到所述主水管71；所述机器人设有控制所述冲洗头2j启闭的控制阀，该控制阀受控于所述控制台。泥水铲6在管道内经过一段时间的使用，淤泥介质容易粘附堆积其上，需定期启动冲洗头2j冲洗掉粘附堆积于泥水铲6的淤泥。驱动轮51在管道内行驶过程中容易粘附淤泥或卡积块状介质，需定期启动或常开冲洗头冲掉粘附或卡积的介质。

示例性的，如图12-14所示，所述清淤方法还包括分解步骤，所述分解步骤包括以下任意一个步骤：

S1.控制机械手，用机械爪81以抓/切/锯/捏/锤/砸的任意一种或组合方式将较大/较长的介质分解为利于吸取的小介质，如果机械爪81无法抓起较大/较长的介质，则先用机械爪81将介质完成一次分解或多次分解，最后分解为利于吸取的目标介质。

如图12-13所示，在吸污过程中，发现有非目标介质(如长条物和/或纤维物和/或片状物和/或块状物等易堵的非目标介质)。

以大石块的块状物为例，控制台控制机械手，用机械爪81以抓/捏/锤/砸的任意一种或组合方式将大石块分解为利于吸取的小石块，如果机械爪81无法抓起过大的大石块，则先用机械爪81锤/砸大石块完成一次分解或多次分解，最后分解为利于吸取的目标介质。

以木板片状物为例，控制台控制机械手，用机械爪81以抓/切/锯/锤/砸的任意一种或组合方式将木板分解为利于吸取的小块，如果机械爪81无法抓起过大的木板，则先用机械爪81切/锯/木板完成一次分解或多次分解，最后分解为利于吸取的目标介质。

以树枝条状物为例，控制台控制机械手，用机械爪81以抓/切/锯/锤/砸的任意一种或组合方式将树枝分解为利于吸取的小块，如果机械爪81无法抓起过长或过大的的树枝，则先用机械爪81切/锯/树枝完成一次分解或多次分解，最后分解为利于吸取的目标介质。

S2.控制机械手，用机械臂8上的高压水枪头2e对准某淤积点，淤积点的介质被高压水冲击下不断变成较稀的带水介质。本实施例可配合上述实施例“打散淤积处”一起实施，做到管道内无死角全面清淤。

S3.控制机械手，用机械爪81以抓/切/锯/捏/锤/砸的任意一种或组合方式将较大/较长的介质分解为利于吸取的小介质，如果机械爪81无法抓起较大/较长的介质，则先用机械爪81将介质完成一次分解或多次分解，最后分解为利于吸取的目标介质，再用机械臂8上的高压水枪头2e对准某淤积点，淤积点的介质被高压水冲击下不断变成较稀的带水介质。如顽固淤积处有大石块，大石块被机械爪分解后仍残留于该淤积处，直接用机械爪上的高压水枪头2e对其分解后的残留石块进行冲击，使其残留石块掉落。

本实施例所述机器人前方设有机械手，该机械手包括机械臂8，该机械臂8为多轴全自由机械臂8；所述机械臂8上设有机械爪81，或者所述机械臂8设有高压水枪头2e，或者所述机械臂8上设有具有高压水枪头2e的机械爪81。所述机器人设有控制所述高压水枪头2e启闭的控制阀；所述控制阀、所述机械臂8、机械爪81皆受控于所述控制台。

示例性的，本实施例示出可视的地下管道清淤，如图11-12所示，所述机器人上还设有可旋转摄像头2f和/或声纳探头2g；所述摄像头2f和/或声纳探头2g信号连接所述控制台；可旋转摄像头2f将实时拍摄信息传回控制台；声纳探头2g将实时探测到的信息传回控制台；操作员在地面通过控制台控制机器人作业。

例如，某段输送污水的地下管道有淤积需进行清淤，能见度尚可，可旋转摄像头2f将实时拍摄信息传回控制台，操作员在地面控制机器人作业。

例如，某段输送污水的地下管道淤积严重需进行清淤，该管道积水已没过机器人，能见度很差，则用可声纳探头2g将实时探测到的信息传回控制台，操作员在地面控制机器人作业。

示例性的，本实施例示出自动清堵控流多级助推的清淤方法，如图2-17所示，所述吸淤管2a还间隔设有若干个所述空气发生器3。

当机器人从维护井内去到远至几十甚至上百米的地下管道去抽介质，介质流经吸淤管2a在地下管道的横向输送距离很长，仅仅依靠一个真空泵抽真空吸淤和清堵控流助推器4根本不足以将介质顺利抽上地面，尤其是介质在维护井垂直输送过程更加困难，因此，给吸淤管2a间隔设置足够数量的空气发生器3以解决吸淤管2a长距离输送介质的问题。通过控制每个空气发生器3的空气输出的大小可调节输送速度和控流(吸淤管2a内单位体积的介质含量)。通过控制空气发生器3的大小和启闭控制瞬间的助推力度，比如，在临近维护井的井底处设置其中一个空气发生器3，间歇性地控制这个空气发生器3的启闭和加大给气量，有助于介质顺利垂直输送上井。

本实施例所述的每一个空气发生器3分别通过支管连接到所述高压气管2c，每一个空气发生器3皆设有控制空气输出大小和/或启闭的控制阀，每个控制阀皆受控于所述控制台。

示例性的，如图15所示，所述机器人包括具有驱动轮51的行驶驱动装置5，所述行驶驱动装置5设于底盘52，所述清堵控流助推器4设于所述底盘52上，并以密封盖53盖合所述清堵控流助推器4。

可选的，如图15所示，所述行驶驱动装置5是由步进电机或伺服电机四轮驱动的行驶驱动装置5；

所述行驶驱动装置5还包括设于所述底盘52的电机控制器54，所述电机控制器54用于控制所述机器人行驶，电机控制器54电连接并受控于所述控制台。

具体的，如图15所示，所述行驶驱动装置5还包括受控于所述电机控制器54的左电机55a和右电机55b，所述左电机55a和右电机55b通过减速机56、传动涡轮57、传动齿轮58、传动轴59以及所述驱动轮51对所述机器人进行四轮驱动。

示例性的，如图2、3以及17所示，还包括地面的吸淤车2h，所述吸淤车2h设有所述真空泵2b、所述高压空气泵2d以及连接所述真空泵2b的吸淤罐2i。

一般，吸淤车2h可装载吸淤罐2i、真空泵2b、高压空气泵2d，当然，还可以装载高压水泵7，并为这些设备提供相应的工作电源。

然而，控制台可以设于吸淤车2h的控制面板，也可以离车连接。

比如，淤积管道积水较少，允许操作员下井观看，此时，操作员手持控制台控制机器人作业。

再比如，淤积管道积水较多，操作员可在地面操作控制台控制机器人作业。

应当说明的是，本发明，如图2-3所示，机器人可水下作业、无水作业、带水作业，无论管道是何种工况，皆可直接下井作业，无需两头堵塞地下管道抽水后作业。

Claims (10)

1.一种自动清堵控流助推的清淤方法，其特征在于，包括以下步骤：

将机器人延维护井送入地下管道；

控制机器人行驶至淤积处开始抽真空吸介质；

介质经吸淤头(1)、清堵控流助推器(4)以及吸淤管(2a)延地下管道、维护井抽出地面；

清堵控流助推器(4)从左至右包括相互连接的前阀(41)、中空的空气发生器(3)以及后阀(42)，前阀(41)连接所述吸淤头(1)，后阀(42)连接所述吸淤管(2a)；空气发生器(3)连接高压气管(2c)；

当控制前阀(41)和后阀(42)常开，介质进入空气发生器(3)向后阀(42)方向输送过程中，空气发生器(3)喷射出来的空气吹向后阀(42)，吹风方向与吸淤管(2a)的吸附方向一致，清堵控流助推器(4)从后面助推介质；与此同时，通过清堵控流助推器(4)的介质被参杂了空气；

如果控制前阀(41)关闭，介质被阻挡在前阀(41)之前暂停进入，从空气发生器(3)喷射出来的空气被前阀(41)所堵截，在空气发生器(3)积蓄的空气仅只能推向后阀(42)方向，此时清堵控流助推器(4)从后面更大力度地助推介质；

如果控制前阀(41)间歇性的启闭，新进介质将与前介质保持一定距离，吸淤管(2a)内输送中的介质呈一段一段的有规律间距的介质输送状态，达到控制流量的目的；

如有易堵的非目标介质堵塞吸淤头(1)使目标介质无法顺利进入，则控制前阀(41)常开而后阀(42)关闭，从空气发生器(3)喷射出来的空气被后阀(42)所堵截，空气发生器(3)积蓄的空气仅只能推向前阀(41)方向，将进入空气发生器(3)、前阀(41)、吸淤头(1)的目标介质连同非目标介质一并清退出吸淤头(1)，达到清堵的目的。

2.如权利要求1所述的自动清堵控流助推的清淤方法，其特征在于，空气发生器(3)的空气经直流导向风道(35a)引导从气流喷射孔(34)喷出紧贴管道内壁的贴壁直风，贴壁直风可以切开介质在吸淤管(2a)内的吸附，使大部分介质在吸淤管(2a)内产生离壁输送效果，随着介质不断远离空气发生器(3)，其离壁输送效果将越来越弱直至消失。

3.如权利要求1所述的自动清堵控流助推的清淤方法，其特征在于，空气发生器(3)的空气经螺旋导向风道(35b)引导从气流喷射孔(34)喷出紧贴管道内壁的贴壁旋风，这种贴壁旋风可以切开介质在吸淤管(2a)内的吸附，使介质产生离壁输送效果的同时，管道内的介质受旋扭力的影响，介质将在管道内形成旋流输送效果，随着介质不断远离空气发生器(3)，其离壁输送效果将越来越弱直至消失但旋流输送效果还有延续。

4.如权利要求1所述的自动清堵控流助推的清淤方法，其特征在于，吸介质的过程中，介质被收集到泥水铲(6)，所述吸淤头(1)前端伸入所述泥水铲(6)设置，所述吸淤头(1)用于吸入泥水铲(6)内的介质或者从该吸淤头(1)吐出已吸入的介质。

5.如权利要求4所述的自动清堵控流助推的清淤方法，其特征在于，所述泥水铲(6)前上方设有从所述机器人前方伸出的高压水枪头(2e)，控制高压水枪头(2e)朝淤积处喷出高压水，淤积处的介质被高压水冲击下不断变成较稀的带水的介质，再被收集到泥水铲(6)。

6.如权利要求5所述的自动清堵控流助推的清淤方法，其特征在于，高压水枪头(2e)喷水方向是可变的，控制高压水枪头(2e)朝上、下、左、右喷出高压水层，或者控制高压水枪头(2e)以上、下往复喷出高压水层，或者控制高压水枪头(2e)以左、右往复喷出高压水层。

7.如权利要求4所述的自动清堵控流助推的清淤方法，其特征在于，所述机器人利用驱动轮(51)进行行驶，所述驱动轮(51)的一侧和/或所述泥水铲(6)上方设有冲洗头(2j)，定期或按需启动冲洗头(2j)冲洗粘附于驱动轮(51)和/或泥水铲(6)上的积泥。

8.如权利要求4所述的自动清堵控流助推的清淤方法，其特征在于，所述机器人前方设有机械手，该机械手包括机械臂(8)，该机械臂(8)为多轴全自由机械臂(8)；

所述机械臂(8)上设有机械爪(81)，或者所述机械臂(8)设有高压水枪头(2e)，或者所述机械臂(8)上设有具有高压水枪头(2e)的机械爪(81)；

所述清淤方法还包括分解步骤，所述分解步骤包括以下任意一个步骤：

控制机械手，用机械爪(81)以抓/切/锯/捏/锤/砸的任意一种或组合方式将较大/较长的介质分解为利于吸取的小介质，如果机械爪(81)无法抓起较大/较长的介质，则先用机械爪(81)将介质完成一次分解或多次分解，最后分解为利于吸取的目标介质；

或控制机械手，用机械臂(8)上的高压水枪头(2e)对准某淤积点，淤积点的介质被高压水冲击下不断变成较稀的带水介质；

或控制机械手，用机械爪(81)以抓/切/锯/捏/锤/砸的任意一种或组合方式将较大/较长的介质分解为利于吸取的小介质，如果机械爪(81)无法抓起较大/较长的介质，则先用机械爪(81)将介质完成一次分解或多次分解，最后分解为利于吸取的目标介质，再用机械臂(8)上的高压水枪头(2e)对准某淤积点，淤积点的介质被高压水冲击下不断变成较稀的带水介质。

9.如权利要求4所述的自动清堵控流助推的清淤方法，其特征在于，

所述机器人上还设有可旋转摄像头(2f)和/或声纳探头(2g)；

可旋转摄像头(2f)将实时拍摄信息传回控制台；

声纳探头(2g)将实时探测到的信息传回控制台；

操作员在地面通过控制台控制机器人作业。

10.如权利要求1-9任意一项所述的自动清堵控流助推的清淤方法，其特征在于，所述吸淤管(2a)还间隔设有若干个所述空气发生器(3)；

通过控制每个空气发生器(3)的空气输出的大小调节输送速度和控制流量；

通过控制空气发生器(3)的大小和启闭控制瞬间的助推力度。