CN208563286U - 一种自控式格栅清污机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自控式格栅清污机，主要包括水平行走机构、升降机构、抓斗装置和单片机，所述水平行走机构安设于行走轨道上，行走轨道的两端分别架设于固定在河道边的钢排架上；所述升降机构安装于水平行走机构上；所述升降机构的驱动端与抓斗装置相连；所述水平行走机构、升降机构和抓斗装置均分别与单片机相连，单片机与人机交互界面触摸屏相连；所述升降机构内设线性位移传感器，线性位移传感器与单片机相连。本实用新型的有益效果为：引入单片机和线性位移传感器，将抓斗由传统的简单升降控制改进为智能升降控制，格栅清污机与泵站的日常工况实现匹配，提升了清污机的抓渣效率，减轻了工作人员的劳动强度，提升了抓斗式清污机的智能控制水平。

Description

一种自控式格栅清污机

技术领域

本实用新型涉及市政建设电气控制技术领域，具体涉及一种自控式格栅清污机。

背景技术

在雨水排水泵站工程中，由于上游河道会存在树枝、杂草、垃圾、塑料物品等，这些废物沿着水流来到泵站，对泵站运行安全影响很大，降低泵站抽水能力并容易缠绕到水泵叶轮，造成水泵过载甚至烧毁。在实际工程中，多采用在前池中设置格栅条阻挡前池垃圾等废物，再用抓斗清污机将前池垃圾用抓斗抓出并放到集渣小车中运走。

然而，传统的格栅清污机主要存在以下不足：1、为了保证抓斗下降到水里时不把水中杂物荡开，抓斗升降均采用了较低的速度进行，单个工作周期较长，尤其是抓斗的升降过程，耗时较长，暴雨时，上游过来杂物垃圾较多时，清理速度不理想；2、抓斗升降的位置控制依靠行程开关提供位置信息，清污时，机械机构挡块的反复撞击和恶劣天气导致行程开关容易锈蚀失灵，不能实现自动控制；严重情况下，行程开关失灵后，清污机抓斗电机会出现电气回路过载跳闸甚至烧毁电机，日常检修维护要求较高。因此，有必要对现有技术进行改进。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种自控式格栅清污机，解决现有技术抓斗升降速度难以调控、工作周期长、抓斗升降过载故障的问题。

本实用新型采用的技术方案为：一种自控式格栅清污机，主要包括水平行走机构、升降机构、抓斗装置和单片机，所述水平行走机构安设于行走轨道上，行走轨道的两端分别架设于固定在河道边的钢排架上；所述升降机构安装于水平行走机构上，并随水平行走机构沿行走轨道移动；所述升降机构的驱动端与抓斗装置相连，驱动抓斗装置在竖直方向上移动；所述水平行走机构、升降机构和抓斗装置均分别与单片机相连，单片机与人机交互界面触摸屏相连；所述升降机构内设线性位移传感器，线性位移传感器与单片机相连。

按上述方案，所述线性位移传感器为拉杆式线性位移传感器。

按上述方案，所述升降机构主要包括升降小车、钢丝绳、卷筒、升降电机和与升降电机相连的电机减速箱，所述升降电机、电机减速箱和卷筒均设于升降小车内，升降电机与单片机相连，升降电机的电机轴与卷筒配合并驱动卷筒转动；所述钢丝绳缠绕于卷筒上，钢丝绳的自由端与抓斗装置相连；所述线性位移传感器设于电机减速箱上。

按上述方案，所述升降电机为双速调速电机。

按上述方案，所述水平行走机构包括安装于行走轨道上的行走电机，行走电机与单片机相连。

按上述方案，所述抓斗装置包括抓斗和抓斗驱动机构，所述抓斗与抓斗驱动机构的驱动端铰接，抓斗驱动机构与单片机相连。

按上述方案，所述抓斗驱动机构为液压驱动方式。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型引入单片机和线性位移传感器，将抓斗由传统的简单升降控制改进为智能升降控制，格栅清污机与泵站的日常工况实现匹配，提升了清污机的抓渣效率，减轻了工作人员的劳动强度，提升了抓斗式清污机的智能控制水平；

2、本实用新型中单片机引入前池液位数据，与前池中的液位传感器计连锁，每次打捞时实时检测前池的液位高度，无论是暴雨时液位暴涨还是雨量较小时的低液位，清污机的抓斗高低速切换时间均能根据实际液位进行实时调整，保证抓斗的升降时间较短且清污效果好；

3、抓斗的升降高度及速度等均可由单片机编程实时调整：抓斗在水面以上时，均采用高速动作，在水面下时，为了保证打捞效果，抓斗升降切换到慢速，减少了抓斗升降过程中的耗时，提高了打捞效率(采用两级高低速后，经过实际应用对比发现，抓斗单次打捞耗费时间比之前减少了35％～40％)；

4、抓斗的升降利用线性位移传感器完成控制，减少了行程开关的碰撞次数；行程开关成为拉杆式线性位移传感器故障时的一个后备保护，延长了行程开关的使用寿命，同样也减少了抓斗升降电机的过载次数，大大提升了寿命的使用寿命。经过实际比对，行程开关和升降电机的维护工作量下降了40％；

5、本实用新型结构设计合理，可行性好，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施例的主视图。

图2为本实施例的侧视图。

其中：1、钢排架；2、行走轨道；3、水平行走机构；4、升降机构；5、抓斗；6、线性位移传感器；7、抓斗驱动机构。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地描述。

如图1和图2所示的一种自控式格栅清污机，主要包括水平行走机构3、升降机构4、抓斗装置和单片机，所述水平行走机构3安设于行走轨道2上，行走轨道2的两端分别架设于固定在河道边的钢排架1上；所述升降机构4安装于水平行走机构3上，并随水平行走机构3沿行走轨道2移动；所述升降机构4的驱动端(下端)与抓斗装置相连，驱动抓斗装置在竖直方向上移动；所述水平行走机构3、升降机构4和抓斗装置均分别与单片机相连，单片机与人机交互界面触摸屏相连,单片机分别控制水平行走机构3、升降机构4和抓斗装置的动作；所述升降机构4内设线性位移传感器6，线性位移传感器6与单片机相连。优选地，所述线性位移传感器6为拉杆式线性位移传感器。

优选地，所述升降机构4主要包括升降小车、钢丝绳、卷筒、升降电机和与升降电机相连的电机减速箱，所述升降电机、电机减速箱和卷筒均设于升降小车内，升降电机的电机轴与卷筒配合并驱动卷筒转动；所述钢丝绳缠绕于卷筒上，钢丝绳的自由端与抓斗装置相连；所述线性位移传感器6设于电机减速箱上；所述单片机与升降电机相连。本实施例中，升降电机采用可以高低速切换的双速调速电机。

优选地，所述水平行走机构3包括安装于行走轨道2上的行走电机，行走电机与单片机相连。

本实用新型中，所述抓斗装置包括抓斗5和抓斗驱动机构7，所述抓斗5与抓斗驱动机构7的驱动端铰接，抓斗驱动机构7与单片机相连。本实施例中，所述抓斗驱动机构7为液压驱动方式；所述抓斗5采用两片，多选用不锈钢材质，抓斗5中部与钢丝绳活动铰链，抓斗5的上部与液压油缸连接，液压管路接通时抓斗5闭合，将杂物垃圾抓起。

抓斗装置和水平行走机构3均为现有技术。抓斗装置通过水平行走机构3沿行走轨道2移动到预设清污位置，升降电机放下钢丝绳，抓斗下降至预定位置，液压管路通油，抓斗闭合，抓住水中杂物；接着，抓斗5上升至行走轨道2处，水平行走机构3移动至集渣小车的上方，升降电机放下钢丝绳，液压油缸卸油，抓斗5打开，抓斗5内杂物落入集渣小车内，单次循环完成。

本实用新型引入单片机和线性位移传感器6，单片机收集线性位移传感器6的检测信号，并对信号进行运算处理，通过人机交互界面触摸屏将现场信号数据展现出来，另外通过以太网通讯信号将单片机内的信息传输至泵站监控大屏幕设备。抓斗5传统的简单升降控制改进为智能升降控制，且升降的高度及速度等均可在单片机中通过编程进行调整。本实用新型利用线性位移传感器6和单片机对抓斗5的升降进行速度控制的过程为：

1)、设定抓斗5位于最高点时线性位移传感器6测得的数值为Tu，以及抓斗5位于最低点时线性位移传感器6测得的数值为Td，抓斗5的最高点和最低点距离原来的行程开关定位点100mm；

2)、使用前池液位传感器计，实时检测前池中的实际液位值并发送至单片机，单片机利用线性位移传感器6的脉冲当量计算得到前池当前液位值对应的线性位移传感器6的检测数值Tm；

3)、在自动模式下，抓斗装置通过水平行走机构3沿行走轨道2移动至预设位置后，在升降机构4的作用下下降：抓斗5位于水面以上动作时(此时线性位移传感器6测得的数值在Tu和Tm之间)，采用设定的高速V_h下降；抓斗5位于水面以下动作时(此时线性位移传感器6测得的数值在Tu和Tm之间)，下降速度切换至设定的低速V_l；一般情况下，双速电机定义高速V_h为低速V_l的2.5～3倍；

4)、抓斗5下降至最低点时，通过抓斗驱动机构7驱动抓斗8闭合，抓住水中杂物，再以V_l速度慢速上升，直至抓斗5出水面；抓斗5出水面后单片机迅速将速度切换至V_h；

5)、抓斗5出水面时(此时线性位移传感器6检测的数值为Tu)，尚未触碰上限行程开关，单片机控制行走电机带动抓斗5水平移动至集渣小车处，释放打捞杂物。

反复打捞前池内杂物，直至前池内杂物打捞完成；最后抓斗以V_h的速度上升至最高点。本实用新型利用单片机预先编程控制水平行走机构3、升降机构及抓斗装置等设备的开启及动作切换，无需人为操作和干预；各设备的运行情况均可由单片机进行监视并采集设备报警/故障信号予以报警。

最后应说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自控式格栅清污机，其特征在于，主要包括水平行走机构、升降机构、抓斗装置和单片机，所述水平行走机构安设于行走轨道上，行走轨道的两端分别架设于固定在河道边的钢排架上；所述升降机构安装于水平行走机构上，并随水平行走机构沿行走轨道移动；所述升降机构的驱动端与抓斗装置相连，驱动抓斗装置在竖直方向上移动；所述水平行走机构、升降机构和抓斗装置均分别与单片机相连，单片机与人机交互界面触摸屏相连；所述升降机构内设线性位移传感器，线性位移传感器与单片机相连。

2.如权利要求1所述的自控式格栅清污机，其特征在于，所述线性位移传感器为拉杆式线性位移传感器。

3.如权利要求1所述的自控式格栅清污机，其特征在于，所述升降机构主要包括升降小车、钢丝绳、卷筒、升降电机和与升降电机相连的电机减速箱，所述升降电机、电机减速箱和卷筒均设于升降小车内，升降电机与单片机相连，升降电机的电机轴与卷筒配合并驱动卷筒转动；所述钢丝绳缠绕于卷筒上，钢丝绳的自由端与抓斗装置相连；所述线性位移传感器设于电机减速箱上。

4.如权利要求3所述的自控式格栅清污机，其特征在于，所述升降电机为双速调速电机。

5.如权利要求1所述的自控式格栅清污机，其特征在于，所述水平行走机构包括安装于行走轨道上的行走电机，行走电机与单片机相连。

6.如权利要求1所述的自控式格栅清污机，其特征在于，所述抓斗装置包括抓斗和抓斗驱动机构，所述抓斗与抓斗驱动机构的驱动端铰接，抓斗驱动机构与单片机相连。

7.如权利要求6所述的自控式格栅清污机，其特征在于，所述抓斗驱动机构为液压驱动方式。