CN209368926U - 河道清淤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于清淤设备，特别是指一种河道清淤装置。包括设于行走小车底盘上表面且可在与其平行的平面内围绕纵向轴转动的回转台；回转台上设有由控制系统操控且表面设有密封构件的关节机器人，淤泥探测仪、高压水枪及吸污口设于关节机器人动作执行端固定的安装盘上，吸污管口经吸污管路接吸污泵，高压水枪通过高压泵管路依次接高压水泵及水箱，淤泥探测仪输出的探测数据传输至控制系统，控制系统分别发出控制指令到关节机器人及各动作执行机构。本实用新型有效解决了现有技术中清淤盲区大、精度低等技术难题，具有作业精度及清洁度高、抽吸速度快且运行平稳等优点。

Description

河道清淤装置

技术领域

本实用新型属于清淤设备，特别是指一种河道清淤装置。

背景技术

随着我国经济发展与城市化建设规模的扩大，河道湖泊淤积及底泥黑臭化现象日趋严重，河道淤积严重影响到防洪、排涝、灌溉、供水、通航等各项功能的正常发挥。目前河道清淤一般采取先围堰后抽水再抽泥，最后人工清洗河床的方法进行清理，此种方法不但耗时费力，且清淤人员往往必须踩在黑臭的泥泞里进行作业，时常面临低温、恶臭，甚至有时会伴随有毒气体产生的恶劣环境，对人身健康非常有害，对相关工作生产也带来严重影响。另外，河道淤泥往往伴随着树叶、枯枝、塑料袋等杂物，不但会损坏清淤设备而且会拥堵管道，降低清淤工作进度。

关节机器人，也称关节手臂机器人或关节机械手臂，是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一，适合用于诸多工业领域的机械自动化作业，比如自动装配、喷漆、搬运、焊接等，其显著的优点在于一是有很高的自由度，5-6轴，适合于几乎任何轨迹或角度的工作；二是可以自由编程，完成全自动化的工作；三是提高生产效率，可控制的错误率；四是代替很多不适合人力完成、有害身体健康的复杂工作，比如汽车外壳点焊等，就申请人了解的范围而言，在环境治理清淤等领域未见涉及。

申请人检索的专利文献包括：

申请号为201720790779.0的专利文献中公开了一种远程遥控环保清淤机器人，包括行进组件、清淤小车本体、淤泥输送组件、旋转刀组件、监控组件以及控制及驱动组件等。该现有技术的缺陷在于：吸污口受铲斗翻转限制，上下吸污点位受限，对底部淤泥存在吸污不干净的问题。另外，虽然在铲斗内设置了搅拌轴，但对于树叶、树枝、塑料袋等杂物难以起到破碎、阻挡作用，且在遇到塑料薄膜等杂物时存在易缠绕的风险。

申请号为201611232136.0的专利文献中公开了一种履带泵送式清淤机器人，包括：铲斗总成、大臂、泵送等。该现有技术的缺陷在于：不适用于深层河道清淤作业，方案虽然提出了底架升降机构来解决这一弊端，但在高水位施工时，铲斗铲淤作业角度过大，且在清淤上升过程中淤泥和水体混合造成水体污染。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种河道清淤装置，采用关节机器人作为动作执行机构的载体，将污泥的稀释及抽吸动作并举，在满足高清洁度的前提下确保抽吸动作准确及运行平稳通畅，并能够实时传输底部淤泥数据及状态。

本实用新型的整体技术构思是：

河道清淤装置，包括设置于行走小车底盘上表面且可在与行走小车底盘平行的平面内围绕纵向轴转动的回转台；回转台上装配有由控制系统操控且表面设有密封构件的关节机器人，淤泥探测仪、高压水枪及吸污口设置于关节机器人动作执行端固定的安装盘上，吸污口通过吸污管路接泵站总成中的吸污泵，高压水枪通过高压泵管路依次接泵站总成中的高压水泵及水箱，淤泥探测仪输出的探测数据传输至控制系统，控制系统分别发出控制指令到关节机器人、淤泥探测仪、高压水泵及吸污泵。

本实用新型的具体技术构思还有：

为保证行走小车运行平稳、同时满足具有较大驱动力及较强工况适应能力的需要，优选的技术方案是，所述的行走小车采用履带式车辆。

行走小车优选的驱动方式是，行走小车由液压驱动轮、从动轮及履带构成的传动副驱动。

为更好的实现传动效果，优选的技术方案是，所述的液压驱动轮604、从动轮之间设有与履带适配的履带架。

所述的泵站总成包括高压水泵、开设有进水口的水箱、连接于吸污口与吸污泵之间的连接管路，吸污泵通过排污出口外排。

为实现对于污泥中夹杂的杂物进行破碎，避免管道阻塞，从而保证吸污工作的平稳连续，优选的技术方案是，所述的泵站总成还包括一破碎机，连接管路经破碎机接吸污泵。

为便于实现各结构元件与关节机器人前端的装配，优选的安装方式是，所述的安装盘的前端设有呈叉状的安装架，淤泥探测仪、高压水枪及吸污口设置于安装架上。

为便于实现人为控制，优选的技术实现手段是，还包括有操作台，操作台包括座椅、与控制系统相连的远端操作机及人机界面。

可以显而易见的是，远端操作机即可通过有线方式与控制系统相连，也可通过无线方式与控制系统相连实现远程控制，因其属于现有技术，申请人在此对其结构不再赘述。

本实用新型的工作原理是：

首先将装置吊至或开至河道需要清淤位置，连接设备电缆、电源，连接排污管路、后续淤泥处理设备。该工况下采用远端操作机操作运行。

根据淤泥探测仪传输的淤泥数据及状态，控制系统发出控制指令开启吸污泵对设定淤泥浓度的淤泥进行抽吸，在满足该淤泥设定浓度时开启吸污泵与破碎机；控制高压水泵对高于设定淤泥厚度的淤泥进行冲刷稀释，当淤泥厚度低于设定淤泥厚度时关闭高压水泵。

淤泥在吸污口负压作用下经吸污管路、破碎机、吸污泵、排污出口外排至淤泥处理设备。

淤泥厚度高于设定值，开启高压水泵，在高压水泵作用下迫使淤泥在压力作用下破碎与水体混合，待淤泥厚度低于定值时关闭高压水泵。

在浅层河道进行清淤作业时高压泵水箱连接外部水源，可以用远端操作机301进行操作，也可在人机界面进行手动操作。

申请人需要说明的是：

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“表面”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，仅是为了便于简化描述本实用新型，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实用新型的限制。

本实用新型所取得的技术进步在于：

1、本实用新型巧妙采用加装密封构件的关节机器人作为动作执行机构的载体，在满足高清洁度作业的前提下，作业精确度及工效高，盲区小，抽吸速度快，运行平稳；经申请人根据机械臂结构强度、驱动性能设计、作业断面、密封性能等因素计算，其有效作业半径可达1.5m-2.5m，抽吸速度可达 0.5m³/h-50m³/h，水下承压能力可达20Mpa，抽吸位置准确度可达±10mm。

2、采用破碎机可在功能上实现污泥稀释、抽吸及杂物破损并举，确保抽吸运行通畅及设备设备的运行稳定。

3、采用淤泥探测仪及控制系统之间的实时数据传输，便于控制系统根据数据动态发出控制指令至各执行机构，在确保工作稳定及降低设备故障的同时，极大提高了设备的自动化程度。

4、采用履带式车辆作为行走小车，在确保具有较大驱动力及较强工况适应能力的前提下，更适合坡度较大、高低不平的工况。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的右视图。

图4是图1的俯视图。

图5是本实用新型的立体结构示意图。

附图中的附图标记如下：

1、关节机器人；2、泵站总成；201、高压水泵；202、进水口；203、水箱；204、连接管路；205、破碎机；206、吸污泵；207、排污出口；3、操作台；301、远端操作机；302、座椅；303、人机界面；3A、控制系统；4、安装盘；401、吸污口；402、淤泥探测仪；403、安装架；404、高压水枪；5、回转台；6、行走小车；601、从动轮；602、履带架；603、履带；604、液压驱动轮；7、吸污管路；8、高压泵管路。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型做进一步描述，但不应理解为对本实用新型的限定，本实用新型的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书所做出的等效技术手段替换，均不脱离本实用新型的保护范围。

本实施例的整体结构如图示，包括设置于行走小车6底盘上表面且可在与行走小车6底盘平行的平面内围绕纵向轴转动的回转台5；回转台5上装配有由控制系统3A操控且表面设有密封构件的关节机器人1，淤泥探测仪402、高压水枪404及吸污口401设置于关节机器人1动作执行端固定的安装盘4 上，吸污口401通过吸污管路7接泵站总成2中的吸污泵206，高压水枪 404通过高压泵管路8依次接泵站总成2中的高压水泵201及水箱203，淤泥探测仪402输出的探测数据传输至控制系统3A，控制系统3A分别发出控制指令到关节机器人1、淤泥探测仪402、高压水泵201及吸污泵206。

所述的行走小车6采用履带式车辆。

行走小车6由液压驱动轮604、从动轮601及履带603构成的传动副驱动。所述的液压驱动轮604、从动轮601之间设有与履带603适配的履带架602。

泵站总成2包括高压水泵201、开设有进水口202的水箱203、连接于吸污管口401与吸污泵206之间的连接管路204，吸污泵206通过排污出口207 外排。

所述的泵站总成2还包括一破碎机205，连接管路204经破碎机205接吸污泵206。

所述的安装盘4的前端设有呈叉状的安装架403，淤泥探测仪402、高压水枪404及吸污口401设置于安装架403上。

还包括有操作台3，操作台包括座椅302、与控制系统3A相连的远端操作机301及人机界面303。

Claims (8)

1.河道清淤装置，包括设置于行走小车(6)底盘上表面且可在与行走小车(6)底盘平行的平面内围绕纵向轴转动的回转台(5)；其特征在于回转台(5)上装配有由控制系统(3A)操控且表面设有密封构件的关节机器人(1)，淤泥探测仪(402)、高压水枪(404)及吸污口(401)设置于关节机器人(1)动作执行端固定的安装盘(4)上，吸污口(401)通过吸污管路(7)接泵站总成(2)中的吸污泵(206)，高压水枪(404)通过高压泵管路(8)依次接泵站总成(2)中的高压水泵(201)及水箱(203)，淤泥探测仪(402)输出的探测数据传输至控制系统(3A)，控制系统(3A)分别发出控制指令到关节机器人(1)、淤泥探测仪(402)、高压水泵(201)及吸污泵(206)。

2.根据权利要求1所述的河道清淤装置，其特征在于所述的行走小车(6)采用履带式车辆。

3.根据权利要求2所述的河道清淤装置，其特征在于所述的行走小车(6)由液压驱动轮(604)、从动轮(601)及履带(603)构成传动副驱动。

4.根据权利要求3所述的河道清淤装置，其特征在于所述的液压驱动轮(604)、从动轮(601)之间设有与履带(603)适配的履带架(602)。

5.根据权利要求1所述的河道清淤装置，其特征在于所述的泵站总成(2)包括高压水泵(201)、开设有进水口(202)的水箱(203)、连接于吸污口(401)与吸污泵(206)之间的连接管路(204)，吸污泵(206)通过排污出口(207)外排。

6.根据权利要求5所述的河道清淤装置，其特征在于所述的泵站总成(2)还包括一破碎机(205)，连接管路(204)经破碎机(205)接吸污泵(206)。

7.根据权利要求1所述的河道清淤装置，其特征在于所述的安装盘(4)的前端设有呈叉状的安装架(403)，淤泥探测仪(402)、高压水枪(404)及吸污口(401)设置于安装架(403)上。

8.根据权利要求1所述的河道清淤装置，其特征在于还包括有操作台(3)，操作台包括座椅(302)、与控制系统(3A)相连的远端操作机(301)及人机界面(303)。