CN212078069U - 一种黑臭水体污泥挖掘收集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种黑臭水体污泥挖掘收集设备，包括水陆两用浮力行走支撑单元；污泥挖掘收集单元，所述污泥挖掘收集单元依附于所述水平台设置，其包括由动力控制单元提供动力的第一传动机构；从动于第一传动机构并与所述第一传动机构活动连接的第二传动机构；随第二传送带运动的若干挖泥机构，挖泥机构挖掘的污泥进入浮力仓内；用以调节所述第一传动机构高度并将第二传动机构及挖掘机构送入水中或收纳入浮力仓内的角度调节机构。该设备的污泥挖掘收集单元由角度调节机构调节第一传动机构的高度，并继而调节第二传动机构及挖泥机构在水中的深度或将其收纳入浮力仓内，有效减小了设备的体积，适用于大小河道的污泥挖掘作业。

Description

一种黑臭水体污泥挖掘收集设备

技术领域

本实用新型属于污水治理技术领域，尤其是涉及一种黑臭水体污泥挖掘收集设备。

背景技术

在我国城市化和工业化进程加快的过程中，由于水污染控制与治理措施滞后，或者能力有限与水平低下，一些城市水体尤其是中小城市水体，直接成为工业、农业及生活废水的主要排放通道和场所，导致城市水体大面积受污染，引起水体富营养化，形成黑臭水体。近几十年来，黑臭水体的范围和程度不断加剧，在全国大部分城市河段中，流经繁华区域的水体绝大部分受到不同程度的污染。尤其是各大流域的二级与三级支流的黑臭问题更加突出，且劣化程度逐年提高。黑臭水体治理手段包括：控源截污、内源污染控制、生态恢复等等，其中内源污染控制的主要手段是清淤疏浚，对河道底泥进行处理。

当前，针对黑臭水体污泥的清理挖掘主要为挖斗式清淤船、绞吸式清淤船等，此类设备应用较为广泛，污泥挖掘效果不错，但存在体型过大，小型河道及水体无法适用，运输不便等情况；此类设备需要专人进行操作与维护，要求技术人员有一定的操作水平，人力成本较高；在污泥挖掘过程中，挖掘线路由技术人员进行选取规划，挖掘区域遗漏概率高。同时，市场上常规清淤挖掘设备无法持续不间断工作，污泥清理效率不高，导致黑臭水体治理项目工期受到一定程度的影响。

发明内容

本实用新型针对背景技术中的相关问题，提供一种黑臭水体污泥挖掘收集设备，体积小，运输成本低，安全系数高，适用性强。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种黑臭水体污泥挖掘收集设备，包括：

水陆两用浮力行走支撑单元，所述浮力行走支撑单元包括上下设置的水平台和浮力仓及位于所述浮力仓两侧的履带；

污泥挖掘收集单元，所述污泥挖掘收集单元依附于所述水平台设置，其包括：

由动力控制单元提供动力的第一传动机构；

从动于第一传动机构并与所述第一传动机构活动连接的第二传动机构，所述第二传动机构包括一第二传送带；

随所述第二传送带运动的若干挖泥机构，挖泥机构挖掘的污泥进入浮力仓内；

用以调节所述第一传动机构高度并将第二传动机构及挖掘机构送入水中或收纳入浮力仓内的角度调节机构。

进一步，所述浮力行走支撑单元还包括位于履带外侧面的护板及位于所述护板外侧面的浮力平衡筒，所述护板连接所述履带的主动轮及从动轮，所述浮力平衡筒通过固定杆与所述护板固定连接。

进一步，所述第一传动机构包括第一传动轮、第二传动轮和第一传送带，所述第一传动轮通过第一传送带与所述第二传动轮连接，所述第一传动轮与所述动力控制单元的传动杆连接，并随之转动。

进一步，所述第二传动机构还包括第三传动轮和用以连接第二传动轮和第三传动轮的连接杆，所述连接杆的两端与所述第二传动轮及第三传动轮均为转动连接，所述第二传动轮与所述第三传动轮外围绕设有第二传送带。

进一步，所述挖泥机构包括固定框、挖泥铲和支撑楔，所述固定框的一侧边穿过两个所述第二传送带内的孔洞，并可相对所述第二传送带转动，所述固定框相对的另一侧边与所述挖泥铲固定连接，所述第二传送带上固定连接有若干用以支撑所述固定框的支撑楔。

进一步，所述角度调节机构包括千斤顶、角度调节架和用以连接所述第一传动轮和第二传动轮的角度调节杆，所述角度调节杆的两端与所述第一传动轮和第二传动轮均为转动连接，所述角度调节架由千斤顶带动升降，所述角度调节架位于所述角度调节杆的正下方。

优选地，所述角度调节架为H型角度调节架，两个所述千斤顶分别与所述H型角度调节架的两个腿部连接，所述H型角度调节架的横梁位于所述角度调节杆的正下方。

进一步，所述浮力仓开口边沿处设有斜向上设置的用于刮挖泥机构污泥的刮泥板；优选地，所述刮泥板的宽度较所述刮泥铲的宽度宽，以便于挖泥铲由刮泥板和第二传送带之间通过。

进一步，还设有污泥排出单元，所述污泥排出单元包括顺次连接的吸泥管道、吸泥泵和排泥管道，所述吸泥泵位于所述水平台上，所述吸泥管道的自由端伸入所述浮力仓内下部；所述排泥管道为可伸缩管道结构。

进一步，还设有数据采集处理单元，所述数据采集处理单元包括数据接收器、GPS定位器、距离探测器、液位计，所述距离探测器与液位计分别与所述数据接收器电连接，所述数据接收器与所述GPS定位器电连接。

优选地，所述数据接收器位于所述GPS定位器上方，所述距离探测器位于所述GPS定位器一侧；所述液位计位于所述浮力仓的一侧。

进一步，还设有动力控制单元，所述动力控制单元包括配电箱和顺次电连接的太阳能电池板、蓄电池和电机，所述太阳能电池板设于所述水平台上；所述蓄电池位于所述水平台上，所述配电箱位于所述蓄电池上方，所述GPS定位器位于所述配电箱上方。

本实用新型的有益效果：

(1)该设备的污泥挖掘收集单元由角度调节机构调节第一传动机构的高度，并继而调节第二传动机构及挖泥机构在水中的深度或将其收纳入浮力仓内，即，浮力仓兼具收集污泥和收纳第二传动机构及挖泥机构的功能，有效减小了设备的体积，适用于大小河道的污泥挖掘作业；

(2)该设备的浮力行走支撑单元设置履带、浮力仓，可水路两用，无需附加运输设备，体积小，运输成本低，可适用于多种环境条件；且还设置了浮力平衡筒，使得该设备在水中平衡能力强，能够抵御一定强度风浪，安全系数高，适用性强；

(3)该设备使用太阳能为整个系统提供清洁能源，低碳无二次污染，通过蓄电池将电能存储，实现24小时不间断工作，大幅度提高黑臭水体治理效率，无化石能源消耗；

(4)该设备通过数据采集处理单元智能规划污泥挖掘线路，避免挖掘点遗漏，污泥挖掘效果好。

附图说明

图1为实施例中污泥挖掘收集设备的立体结构示意图；

图2为实施例中挖泥机构的放大结构示意图；

图3为实施例中角度调节机构的放大结构示意图；

图4为实施例中数据采集分析单元和动力控制单元的放大结构示意图。

图中：

1、数据采集分析单元；11、数据接收器；12、GPS定位器；13、距离探测器；14、液位计；2、动力控制单元；21、配电箱；22、太阳能电池板；23、蓄电池；24、电机；25、支架；3、浮力行走支撑单元；31、水平台；32、护栏；33、浮力仓；331、刮泥板；34、浮力平衡筒；35、固定杆；36、履带；37、主动轮；38、从动轮；39、护板；4、污泥挖掘收集单元；41、第一传动机构；411、第一传动轮；412、第二传动轮；413、第一传送带；42、第二传动机构；421、第三传动轮；422、第二传送带；423、连接杆；43、挖泥机构；431、固定框；432、挖泥铲；433、支撑楔；44、角度调节机构；441、液压千斤顶；442、H型角度调节架；443、角度调节杆；5、污泥排出单元；51、吸泥管道；52、吸泥泵；53、排泥管道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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”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，也可以是电连接；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实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

在一些实施例中，一种黑臭水体污泥挖掘收集设备，包括：数据采集分析单元1、动力控制单元2、浮力行走支撑单元3、污泥挖掘收集单元4和污泥排出单元5。选取需要进行黑臭水体污泥挖掘的区域，污泥表层距水面距离为2-4米，可控制或者运输该设备至指定地点，将该设备置于河岸方便自行入水与上岸的缓坡处，河岸坡度为0-30°。

在一些实施例中，所述浮力行走支撑单元3包括水平台31、浮力仓33、浮力平衡筒34、固定杆35、履带36、护板39，所述水平台31设于所述浮力仓33上表面上，两个所述履带36分别位于所述浮力仓33的两侧，水平台31的下方，用于陆地行驶；履带36的主动轮37及从动轮38的轴杆与所述浮力仓33连接，所述履带36的外侧面设有护板39，且该护板39连接履带36的主动轮37和从动轮38；所述浮力平衡筒34通过固定杆35与位于所述履带36外侧面的护板39固定连接。浮力平衡筒34与浮力仓33共同为设备提供浮力，保证设备的水中稳定性；浮力仓33同时兼具存储污泥及收纳挖泥机构的功能。

进一步地，水平台31周边设有护栏32。

在一些实施例中，所述数据采集处理单元包括数据接收器11、GPS定位器12、距离探测器13、液位计14，所述距离探测器13与液位计14分别与所述数据接收器11电连接，所述数据接收器11与所述GPS定位器12电连接；所述数据接收器11位于所述GPS定位器12上方，所述距离探测器13位于所述GPS定位器12一侧；所述液位计14位于所述浮力仓33的一侧。

其中，数据接收器11接收液位计14的信号，判断浮力仓33入水深度；距离探测器13与GPS定位器12相连，两组件配合规划挖掘线路，避免遗漏挖掘点。

该数据采集处理单元中各部件及其电连接关系均为现有技术，例如，距离探测器优选为科麦斯激光测距仪；液位计优选为美控MIK-ZP款超声波液位计；GPS定位器优选为Lidar SLAM激光测距导航系统；数据接收器的型号优选为SY AD 08T-J。

在一些实施例中，所述动力控制单元2包括配电箱21和顺次电连接的太阳能电池板22、蓄电池23和电机24，两块所述太阳能电池板22对称设于所述水平台31上表面上，并由支架25支撑固定；所述蓄电池23位于所述水平台31上，所述配电箱21位于所述蓄电池23上方，所述GPS定位器12位于所述配电箱21上方。

其中，配电箱21用以对太阳能电池板22积蓄在蓄电池23中的电能进行合理分配，使得电机24、吸泥泵52等用电设备能够正常运行。太阳能电池板22在白天为设备供电，同时为蓄电池23充电，夜晚时，蓄电池23为设备供电，以实现24小时不间断作业。

该动力控制单元中各部件及其电连接关系均为现有技术，不再赘述。

在一些实施例中，所述污泥挖掘收集单元4包括两个对称设置的第一传动机构41、两个对称设置的第二传动机构42、均布于两个所述第二传动机构42上的若干挖泥机构43和用以调节所述第一传动机构41高度的角度调节机构44，所述第一传动机构41由电机24提供动力，所述第一传动机构41带动所述第二传动机构42转动，并与所述第二传动机构42为活动连接；

其中，所述第一传动机构41包括第一传动轮411、第二传动轮412和第一传送带413，所述第一传动轮411通过第一传送带413与所述第二传动轮412连接，所述第一传动轮411与所述电机24的传动杆连接，并随之转动；

所述第二传动机构42包括第三传动轮421、第二传送带422和用以连接第二传动轮412和第三传动轮421的连接杆423，所述连接杆423的两端与所述第二传动轮412及第三传动轮421均为轴承转动连接，所述第二传动轮412与所述第三传动轮421外围绕设有第二传送带422连接；

所述挖泥机构43包括固定框431、挖泥铲432和支撑楔433，所述固定框431的一侧边穿过两个所述第二传送带422内的孔洞，并可相对所述第二传送带422转动，该孔洞可以是传送带自身自带的缝隙(如履带式传送带两个履带节之间的缝隙)，或者是人为设置的孔洞(例如在传送带上打孔)，所述固定框431相对的另一侧边与所述挖泥铲432固定连接，挖泥铲432跟随固定框431旋转，实现不断挖掘污泥，并持续送入浮力仓33内；所述固定框431及挖泥铲432随第二传送带422一起运动，所述第二传送带422上固定连接有若干支撑楔433，所述支撑楔433位于所述固定框431下方，当固定框431与所述支撑楔433抵接时，所述支撑框与所述第二传送带422垂直。

所述角度调节机构44包括液压千斤顶441、H型角度调节架442和用以连接所述第一传动轮411和第二传动轮412的角度调节杆443，所述角度调节杆443的两端与所述第一传动轮411和第二传动轮412均为轴承转动连接，两个所述液压千斤顶441分别位于所述H型角度调节架442的两个腿部的下方，所述H型角度调节架442的横梁位于所述角度调节杆443的正下方。

使用时，液压千斤顶441通过抬高H型角度调节架442，继而抬高角度调节杆443，以实现第二传动机构42及挖掘机构在水中深度的调整，如果H型角度调节架442、角度调节杆443被抬高足够高，第二传动机构42及挖掘机构会进入浮力仓33内，之后液压千斤顶441逐渐降低，第二传动机构42及挖掘机构会收纳入浮力仓33内。

进一步，所述浮力仓33开口边沿处设有斜向上设置的用于刮挖泥机构43污泥的刮泥板331，所述刮泥板331的宽度较所述刮泥铲的宽度宽。

在一些实施例中，所述污泥排出单元5包括顺次连接的吸泥管道51、吸泥泵52和排泥管道53，所述吸泥管道51的自由端伸入所述浮力仓33内下部；所述排泥管道53为可伸缩管道结构。

当水位到达设定值时，设备停止工作并返航至预设地点，通过吸泥泵52将污泥排到指定位置。污泥排空后，设备返回刚才停止的位置继续污泥挖掘。

上述实施例中污泥挖掘收集设备对申请人承接的一处黑臭水体修复工程(水体中污泥表层具水面距离最深处为3.5米左右)的具体实施过程描述如下：

将该设备运输至河岸缓坡处，河岸坡度约为25°。首先，通过动力控制单元2为履带36的主动轮37提供动力，将设备缓缓行驶入黑臭水体治理工程段起始位置，前进方向面向污泥挖掘区域。该设备在水中较为平稳后，液压千斤顶441调节角度调节杆443高度，将第二传动机构42和挖泥机构43从浮力仓33中取出并置于水中。电机24开动，第一传动轮411转动，第二传动轮412和第三传动轮421从动，污泥挖掘试运行，不断调节角度调节杆443的高度，当挖泥铲432中污泥挖掘量达到五分之四时，液压千斤顶441固定角度调节杆443位置，此时开始正式运行设备。挖泥铲432不断挖掘污泥，通过刮泥板331将挖泥铲432中污泥清理干净，污泥送入浮力仓33。浮力仓33中污泥不断增加，当液位计14探测到设备外围水位到达设定值时，设备停止污泥挖掘并行使至指定位置，通过吸泥泵52将污泥排至指定容器。污泥排空后，设备返回刚才停止的位置继续污泥挖掘。白天太阳能电池板22为设备供电，同时为蓄电池23充电；夜晚时，蓄电池23为设备供电，实现24小时不间断工作。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种黑臭水体污泥挖掘收集设备，其特征在于，包括：

水陆两用浮力行走支撑单元，所述浮力行走支撑单元包括上下设置的水平台和浮力仓及位于所述浮力仓两侧的履带；

污泥挖掘收集单元，所述污泥挖掘收集单元依附于所述水平台设置，其包括：

由动力控制单元提供动力的第一传动机构；

从动于第一传动机构并与所述第一传动机构活动连接的第二传动机构，所述第二传动机构包括一第二传送带；

随所述第二传送带运动的若干挖泥机构，挖泥机构挖掘的污泥进入浮力仓内；

用以调节所述第一传动机构高度并将第二传动机构及挖掘机构送入水中或收纳入浮力仓内的角度调节机构。

2.根据权利要求1所述的一种黑臭水体污泥挖掘收集设备，其特征在于，所述浮力行走支撑单元还包括位于履带外侧面的护板及位于所述护板外侧面的浮力平衡筒，所述护板连接所述履带的主动轮及从动轮，所述浮力平衡筒通过固定杆与所述护板固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种黑臭水体污泥挖掘收集设备，其特征在于，所述第一传动机构包括第一传动轮、第二传动轮和第一传送带，所述第一传动轮通过第一传送带与所述第二传动轮连接，所述第一传动轮与所述动力控制单元的传动杆连接，并随之转动。

4.根据权利要求3所述的一种黑臭水体污泥挖掘收集设备，其特征在于，所述第二传动机构还包括第三传动轮和用以连接第二传动轮和第三传动轮的连接杆，所述连接杆的两端与所述第二传动轮及第三传动轮均为转动连接，所述第二传动轮与所述第三传动轮外围绕设有第二传送带。

5.根据权利要求4所述的一种黑臭水体污泥挖掘收集设备，其特征在于，所述挖泥机构包括固定框、挖泥铲和支撑楔，所述固定框的一侧边穿过两个所述第二传送带内的孔洞，并可相对所述第二传送带转动，所述固定框相对的另一侧边与所述挖泥铲固定连接，所述第二传送带上固定连接有若干用以支撑所述固定框的支撑楔。

6.根据权利要求5所述的一种黑臭水体污泥挖掘收集设备，其特征在于，所述角度调节机构包括千斤顶、角度调节架和用以连接所述第一传动轮和第二传动轮的角度调节杆，所述角度调节杆的两端与所述第一传动轮和第二传动轮均为转动连接，所述角度调节架由千斤顶带动升降，所述角度调节架位于所述角度调节杆的正下方。

7.根据权利要求1所述的一种黑臭水体污泥挖掘收集设备，其特征在于，所述浮力仓开口边沿处设有斜向上设置的用于刮挖泥机构污泥的刮泥板。

8.根据权利要求1所述的一种黑臭水体污泥挖掘收集设备，其特征在于，还设有污泥排出单元，所述污泥排出单元包括顺次连接的吸泥管道、吸泥泵和排泥管道，所述吸泥泵位于所述水平台上，所述吸泥管道的自由端伸入所述浮力仓内下部；所述排泥管道为可伸缩管道结构。

9.根据权利要求1所述的一种黑臭水体污泥挖掘收集设备，其特征在于，还设有数据采集处理单元，所述数据采集处理单元包括数据接收器、GPS定位器、距离探测器、液位计，所述距离探测器与液位计分别与所述数据接收器电连接，所述数据接收器与所述GPS定位器电连接；所述数据接收器位于所述GPS定位器上方，所述距离探测器位于所述GPS定位器一侧；所述液位计位于所述浮力仓的一侧。

10.根据权利要求9所述的一种黑臭水体污泥挖掘收集设备，其特征在于，还设有动力控制单元，所述动力控制单元包括配电箱和顺次电连接的太阳能电池板、蓄电池和电机，所述太阳能电池板设于所述水平台上；所述蓄电池位于所述水平台上，所述配电箱位于所述蓄电池上方，所述GPS定位器位于所述配电箱上方。

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