CN209779736U - 河道清理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种河道清理装置，属于水下清理设备技术领域，包括机体、行走机构、清理机构、吸扬系统和机械臂机构。本实用新型通过行走机构在河道底部移动，并通过机械臂机构控制清理机构的位置，对河道底部进行清刷，使河道底部的淤泥杂物与水混合形成泥浆，最后通过吸扬系统排至河道以外，从而达到清淤的目的，由于清理机构和吸扬系统配合能避免对河底的扬压力破坏，并且配合行走机构和机械臂机构的移动，能够方便迅速地对清淤部位进行调整，因此能够在保证衬砌安全完好的情况下高效地进行清淤作业。

Description

河道清理装置

技术领域

本实用新型属于水下清理设备技术领域，更具体地说，是涉及一种河道清理装置。

背景技术

南水北调输水方式为输水明渠输水，为保证渠道正常的输水运行，大部分输水渠道需进行定期清淤。目前主要的清淤方式有排干清淤、水下清淤和环保清淤三种。在南水北调疏水正常运转时，清淤方式主要水下清淤或环保清淤。

水下清淤与环保清淤主要依靠挖泥船、挖掘机和泥浆泵。由于挖泥船在工作时，需要钢桩定位和跨步行走，因此主要适用于天然河道，而不能用于表面为水泥和防水层衬砌硬底的输水明渠等人工修建的河道；又因为南水北调输水量大，明渠跨度相对较大，虽然能够采用水上挖机和长臂挖机进行淤泥挖除，但由于水下情况不可见，挖掘角度和深度不好控住，对驾驶员技术要求高，而且容易对明渠表面易造成破坏，一旦明渠表面产生破坏，在水力作用下会很快发育，形成渗漏、结构失稳等安全隐患，在运行时极难修复平整；而直接用泥浆泵抽排淤积物的作业方式，虽然不会对明渠表面造成直接破坏，但是由于泥浆泵需要定点设置，在明渠水流均匀平稳的情况下，很难吸取周边的污泥，工作一段时间后，吸取的污泥明显变少，因此效率低下，很容易造成水资源的浪费，而且移动泥浆泵费时费力，长期在一处作业，可能造成衬砌渠道的扬压力破坏和局部磨损。而且上述清淤方式均仅适合淤泥达到一定厚度时采用，并不适合泥浆厚度小或仅对河道表面的青苔藻类等附着物清理，而南水北调的河道中淤泥厚度一般较小。

因此现有的清淤设备和方式不能在保证衬砌安全完好的情况下进行高效地清淤作业，并不能很好的满足疏水明渠的清淤需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种河道清理装置，以解决现有技术中存在的清淤设备和方式不能在保证衬砌安全完好的情况下进行高效地清淤作业的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种河道清理装置，包括机体、行走机构、清理机构、吸扬系统和机械臂机构，行走机构设在机体下部，用于驱动机体在河道底部移动；清理机构用于清刷河道底部，使淤泥杂物与水混合形成泥浆；机械臂机构两端分别与机体和清理机构连接，用于控制清理机构的位置；吸扬系统设在机体上，且吸取端设于清理机构外侧，用于吸取泥浆并排至河道以外。

进一步地，前述的河道清理装置中，清理机构包括清理刷组件、第一动力组件和换向组件，清理刷组件设在机械臂机构上，用于清刷河道底部；第一动力组件动力输出端与清理刷组件连接，用于带动清理刷组件转动；换向组件用于改变清理刷组件的转动方向。

进一步地，前述的河道清理装置中，清理刷组件包括转动辊、若干刷毛和若干集污板，转动辊转动设置在机械臂机构上，且与第一动力组件的动力输出端连接；若干刷毛在转动辊的外周沿螺旋方向排列设置；若干集污板环向设置在转动辊中部。

进一步地，前述的河道清理装置中，吸扬系统包括吸扬管道和防扩散罩，吸扬管道设于机体上；防扩散罩罩设于清理机构外侧，且内部与吸扬管道连通。

进一步地，前述的河道清理装置中，吸扬系统还包括处理箱和泥浆泵，处理箱与吸扬管道连接；泥浆泵设于处理箱上，吸取端设于处理箱内，排出端与淤泥输出设备连接。

进一步地，前述的河道清理装置中，机械臂机构包括第一连杆、第二连杆、第一液压缸和第二液压缸，第一连杆一端与机体铰接；第二连杆一端与第一连杆的另一端铰接，另一端与清理机构连接；第一液压缸两端分别与机体和第一连杆中部连接，用于驱动第一连杆转动；第二液压缸两端分别与第一连杆中部和第二连杆中部连接，用于驱动第二连杆转动。

进一步地，前述的河道清理装置中，吸扬系统包括吸扬管道，吸扬管道包括设于清理机构外侧的软管，机械臂机构还包括设于第一连杆和第二连杆连接处的中连轴以及设在中连轴上且用于固定软管的固定环。

进一步地，前述的河道清理装置中，河道清理装置还包括控制模块、压力传感器和照明灯，控制模块分别与第一液压缸和第二液压缸电连接；压力传感器设于清理机构或机械臂机构上，且与控制模块电连接；照明灯设于机械臂机构上，与控制模块电连接。

进一步地，前述的河道清理装置中，机体包括回转台组件，清理机构和吸扬系统均设在回转台组件上部，行走机构设在回转台组件下部；行走机构为履带式行走机构。

进一步地，前述的河道清理装置中，行走机构包括支撑架、第一支撑轴、行动轮、第二动力组件、第二支撑轴、张紧轮和履带，支撑架与回转台组件连接；第一支撑轴设于支撑架上；行动轮转动设置在第一支撑轴的两端；第二动力组件用于驱动行动轮转动；第二支撑轴设于支撑架上；张紧轮转动设置在第二支撑轴的两端；履带包覆于行动轮和张紧轮外部。

本实用新型提供的河道清理装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过行走机构在河道底部移动，并通过机械臂机构控制清理机构的位置，对河道底部进行清刷，使河道底部的淤泥杂物与水混合形成泥浆，最后通过吸扬系统排至河道以外，从而达到清淤的目的，由于清理机构和吸扬系统配合能避免对河底的扬压力破坏，并且配合行走机构和机械臂机构的移动，能够方便迅速地对清淤部位进行调整，因此能够在保证衬砌安全完好的情况下高效地进行清淤作业。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种实施例提供的河道清理装置的立视结构示意图；

图2为本实用新型一种实施例提供的河道清理装置的清理刷组件的结构示意图；

图3为本实用新型一种实施例提供的河道清理装置的控制结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10-机体；11-回转台组件；

20-行走机构；

21-支撑架；22-第一支撑轴；23-行动轮；

24-第二支撑轴；25-张紧轮；26-履带；

30-清理机构；

31-清理刷组件；32-第一动力组件；33-换向组件；

34-转动辊；35-刷毛；36-集污板；

41-吸扬管道；42-防扩散罩；43-处理箱；44-泥浆泵；

50-机械臂机构；

51-第一连杆；52-第二连杆；53-第一液压缸；54-第二液压缸；

55-中连轴；56-固定环；

61-控制模块；62-压力传感器；63-照明灯。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型中，“XXX设在XX上”是指XXX与XX之间具有连接关系或位置关系，不能理解为对其方位的限定。

请参阅图1，现对本实用新型提供的一种河道清理装置进行说明。所述河道清理装置，包括机体10、行走机构20、清理机构30、吸扬系统和机械臂机构50，行走机构20设在机体10下部，用于驱动机体10在河道底部移动；清理机构30用于清刷河道底部，使淤泥杂物与水混合形成泥浆；机械臂机构50两端分别与机体10和清理机构30连接，用于控制清理机构30的位置；吸扬系统设在机体10上，且吸取端设于清理机构30外侧，用于吸取泥浆并排至河道以外。

清理机构30外侧是指清理机构30外周或外部附近，可以是在清理机构30的前、后、左、右、上、下等方位且与清理机构30有一定距离；河道以外是指河道底部或河床的外部，包括河道的两侧、下部以及河道上的淤泥船等运载装置上，如果淤泥能够依靠水力运输，也可以包括能够进行水力运输的水流等。

本实用新型提供的河道清理装置，与现有技术相比，通过行走机构20在河道底部移动，并通过机械臂机构50控制清理机构30的位置，对河道底部进行清刷，使河道底部的淤泥杂物与水混合形成泥浆，最后通过吸扬系统排至河道以外，从而达到清淤的目的，由于清理机构30和吸扬系统配合能避免对河底的扬压力破坏，并且配合行走机构20和机械臂机构50的移动，能够方便迅速地对清淤部位进行调整，因此能够在保证衬砌安全完好的情况下高效地进行清淤作业。

请一并参阅图1至图2，作为本实用新型提供的河道清理装置的一种具体实施方式，清理机构30包括清理刷组件31、第一动力组件32和换向组件33，清理刷组件31设在机械臂机构50上，用于清刷河道底部；第一动力组件32动力输出端与清理刷组件31连接，用于带动清理刷组件31转动；换向组件33用于改变清理刷组件31的旋转方向。清理刷组件31通过机械臂机构50与机体10连接，用来清刷河道表面的青苔藻类淤泥等附着物，换向组件33可以在发生清理刷组件31卡死时，使清理刷组件31倒转，将杂物排出。第一动力组件32可以是液压马达，换向组件33可以是换向阀。第一动力组件32和换向组件33也可以是同一套液压动力系统内的不同部件，即第一动力组件32为具有输出端换向的液压动力系统。

可选地，清理刷组件31包括转动辊34、若干刷毛35和若干集污板36，转动辊34转动设置在机械臂机构50上，且与第一动力组件32的动力输出端连接；若干刷毛35在转动辊34的外周沿螺旋方向排列设置，以向中部引导泥浆和杂物；若干集污板36环向设置在转动辊34的中部，用于向汇集泥浆和杂物并将其随水拨送至吸扬系统处。可选地，转动辊34为圆柱形辊，刷毛35沿圆柱形辊圆周呈螺旋分布，集污板36位于转动辊34中部，正对泥浆吸入口，转动辊34两端(即集污板36两侧)的刷毛35的螺旋排列方向相反，且刷毛35的螺旋排列方向以转动辊34的轴线为轴线。

请参阅图1，作为本实用新型提供的河道清理装置的一种具体实施方式，吸扬系统包括吸扬管道41和防扩散罩42，吸扬管道41设于机体10上；防扩散罩42罩设于清理机构30外侧，且内部与吸扬管道41连通，以将清理刷组件31搅动成的高浓度泥浆吸走，提高清淤效率。防扩散罩42可以是罩在清理刷组件31外侧的圆弧结构。

可选地，吸扬系统还包括处理箱43和泥浆泵44，处理箱43与吸扬管道41连接；泥浆泵44设于处理箱43上，吸取端设于处理箱43内，排出端与淤泥输出设备连接。

泥浆泵44给与清刷下来的泥浆和杂物一定的扬压力，将污染物输送到淤泥输出设备上做进一步处理。淤泥输出设备可以是淤泥船等运载装置，也可以是二次加压的泵，还可以是泥浆过滤装置，还可以仅是泥浆喷出口。

请参阅图1，作为本实用新型提供的河道清理装置的一种具体实施方式，机械臂机构50包括第一连杆51、第二连杆52、第一液压缸53和第二液压缸54，第一连杆51一端与机体10铰接；第二连杆52一端与第一连杆51的另一端铰接，另一端与清理机构30连接；第一液压缸53两端分别与机体10和第一连杆51中部连接，用于驱动第一连杆51转动；第二液压缸54两端分别与第一连杆51中部和第二连杆52中部连接，用于驱动第二连杆52转动。

请参阅图1，作为本实用新型提供的河道清理装置的一种具体实施方式，吸扬系统包括吸扬管道41，吸扬管道41包括设于清理机构30外侧的软管，机械臂机构50还包括设于第一连杆51和第二连杆52连接处的中连轴55以及设在中连轴55上且用于固定软管的固定环56。软管固定于中连轴55上可以防止软管拖地。

可选地，机械臂机构50包括两组第一连杆51和第二连杆52，中连轴55及软管设在两组第一连杆51和第二连杆52之间。

请参阅图1，作为本实用新型提供的河道清理装置的一种具体实施方式，机体10包括回转台组件11，清理机构30和吸扬系统均设在回转台组件11上部，行走机构20设在回转台组件11下部；行走机构20为履带式行走机构。回转台组件11能够带动清理机构30和吸扬系统转动，控制清刷的方向和角度。

请参阅图1，作为本实用新型提供的河道清理装置的一种具体实施方式，行走机构20包括支撑架21、第一支撑轴22、行动轮23、第二动力组件、第二支撑轴24、张紧轮25和履带26，支撑架21与回转台组件11连接；第一支撑轴22设于支撑架21上；行动轮23转动设置在第一支撑轴22的两端；第二动力组件用于驱动行动轮23转动；第二支撑轴24设于支撑架21上；张紧轮25转动设置在第二支撑轴的两端；履带26包覆于行动轮23和张紧轮25外部。

请参阅图3，作为本实用新型提供的河道清理装置的一种具体实施方式，河道清理装置还包括控制模块61、压力传感器62和照明灯63，控制模块61分别与换向组件33、第一动力组件32、第二动力机构、回转台组件11、第一液压缸53和第二液压缸54电连接；压力传感器62设于清理机构30、机械臂机构50或防扩散罩42上，且与控制模块61电连接；照明灯63设于机械臂机构50或防扩散罩42上，与控制模块61电连接。

控制模块61与第一液压缸53和第二液压缸54的液压泵电连接，液压泵延伸出液压管路与缸筒连接。由于本实用新型提供的河道清理装置用于水下作业，为防止漏电，动力部件的传动均通过液压控制系统控制，而控制模块61与液压控制系统电连接。

本实用新型提供的河道清理装置在使用时，清理刷组件31刷洗输水明渠表面附着物，在防扩散罩42内形成一定浓度的泥浆，防扩散罩内泥浆从沿毛刷旋向汇集至中间集污板，再从泥浆管道吸入口吸入至总管路，经软管进入处理箱43，经由泥浆泵44输送到岸上进行后续处理，若输送距离较长，可加加压泵。

在清理完一处后，在控制模块61的控制下，通过第二动力机构驱动整个装置向前运动，通过回转台组件11调整清理方向，同时控制模块61根据压力传感器62反馈的数据，通过对第一液压缸53和第二液压缸54的控制，改变机械臂机构50的运动，保持清理刷组件31和防扩散罩42贴近河道底部；当清理刷组件31卡死时控制模块61的控制换向组件33换向，倒出卡紧的杂物。同时，根据照明灯17的辅助照明作用，确定装置的位置和河道底部的情况。上述的电控部件等均可以防水设置于处理箱43内。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种河道清理装置，其特征在于，包括：

机体；

行走机构，设在所述机体下部，用于驱动所述机体在河道底部移动；

清理机构，用于清刷河道底部，使淤泥杂物与水混合形成泥浆；

机械臂机构，两端分别与所述机体和所述清理机构连接，用于控制所述清理机构的位置；以及

吸扬系统，设在所述机体上，且吸取端设于所述清理机构外侧，用于吸取所述泥浆并排至河道以外。

2.如权利要求1所述的河道清理装置，其特征在于，所述清理机构包括：

清理刷组件，设在所述机械臂机构上，用于清刷河道底部；

第一动力组件，动力输出端与所述清理刷组件连接，用于带动所述清理刷组件转动；以及

换向组件，用于改变所述清理刷组件的转动方向。

3.如权利要求2所述的河道清理装置，其特征在于，所述清理刷组件包括：

转动辊，转动设置在所述机械臂机构上，且与所述第一动力组件的动力输出端连接；

若干刷毛，在所述转动辊外周沿螺旋方向排列设置；以及

若干集污板，环向设置在所述转动辊的中部。

4.如权利要求1所述的河道清理装置，其特征在于，所述吸扬系统包括：

吸扬管道，设于所述机体上；以及

防扩散罩，罩设于所述清理机构外侧，且内部与所述吸扬管道连通。

5.如权利要求4所述的河道清理装置，其特征在于，所述吸扬系统还包括：

处理箱，与所述吸扬管道连接；以及

泥浆泵，设于所述处理箱上，吸取端设于所述处理箱内，排出端与淤泥输出设备连接。

6.如权利要求1所述的河道清理装置，其特征在于，所述机械臂机构包括：

第一连杆，一端与所述机体铰接；

第二连杆，一端与所述第一连杆的另一端铰接，另一端与所述清理机构连接；

第一液压缸，两端分别与所述机体和所述第一连杆中部连接，用于驱动所述第一连杆转动；以及

第二液压缸，两端分别与所述第一连杆中部和所述第二连杆中部连接，用于驱动所述第二连杆转动。

7.如权利要求6所述的河道清理装置，其特征在于：所述吸扬系统包括吸扬管道，所述吸扬管道包括设于所述清理机构外侧的软管，所述机械臂机构还包括设于所述第一连杆和所述第二连杆连接处的中连轴以及设在所述中连轴上且用于固定所述软管的固定环。

8.如权利要求6所述的河道清理装置，其特征在于，所述河道清理装置还包括：

控制模块，分别与所述第一液压缸和所述第二液压缸电连接；

压力传感器，设于所述清理机构或所述机械臂机构上，且与所述控制模块电连接；以及

照明灯，设于所述机械臂机构上，与所述控制模块电连接。

9.如权利要求1所述的河道清理装置，其特征在于，所述机体包括回转台组件，所述清理机构和所述吸扬系统均设在所述回转台组件上部，所述行走机构设在所述回转台组件下部；所述行走机构为履带式行走机构。

10.如权利要求9所述的河道清理装置，其特征在于，所述行走机构包括：

支撑架，与所述回转台组件连接；

第一支撑轴，设于所述支撑架上；

行动轮，转动设置在所述第一支撑轴的两端；

第二动力组件，用于驱动所述行动轮转动；

第二支撑轴，设于所述支撑架上；

张紧轮，转动设置在所述第二支撑轴的两端；以及

履带，包覆于所述行动轮和所述张紧轮外部。