CN215330119U - 挖掘机构以及绞吸输送系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种挖掘机构以及绞吸输送系统，挖掘机构包括绞刀头、绞刀马达以及绞刀架，所述绞刀架的内部设置有贯穿两端的流体通道，绞刀架上设置有进口端，所述进口端设置有带有镂空结构的支撑台，所述绞刀马达的一端可拆卸的安装在支撑台上，所述绞刀头紧固安装在绞刀马达的另一端，当所述绞刀马达运行时能够带动所述绞刀头转动，本实用新型通过采用绞刀架、绞刀马达与绞刀紧凑的连接结构，对于崎岖水底疏浚效果好，解决了传统绞吸式挖掘机构传动路线复杂、布置不便和重量大的问题。

Description

挖掘机构以及绞吸输送系统

技术领域

本实用新型涉及清淤设备技术领域，具体地，涉及一种挖掘机构以及绞吸输送系统。

背景技术

目前世界上大多数水库、湖泊等经过多年运行，出现了较为严重的泥沙淤积现象，大大消减了有效库容、危及水库大坝安全，同时底泥中含有的有害污染物也是造成水体污染的内源，需要及时清淤。

目前常见的水下疏浚装备，大多设计体积较大，对于崎岖水底疏浚效果不好，且挖掘受力不均，易对整机产生偏航力矩，使得整机行进路线难以控制，且存在安装路线复杂、布置不便和重量大的问题。

专利文献CN 212153511U公开了一种改进型水下绞吸挖泥设备，包括承载板，承载板的两侧均安装有车轮安装板，车轮安装板上安装有若干相互平行的车轮，每个车轮安装板上的多个车轮之间通过履带传动连接，且两侧的车轮安装板上的其中一个车轮均与电机连接，承载板上安装有渣浆泵，渣浆泵上安装有排泥管，承载板上还安装有液压缸支撑架，但该设计结构不紧凑。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种挖掘机构以及绞吸输送系统。

根据本实用新型提供的一种挖掘机构，包括绞刀头、绞刀马达以及绞刀架；

所述绞刀架的内部设置有贯穿两端的流体通道，绞刀架上设置有进口端，所述进口端设置有带有镂空结构的支撑台；

所述绞刀马达的一端可拆卸的安装在支撑台上，所述绞刀头紧固安装在绞刀马达的另一端；

当所述绞刀马达运行时能够带动所述绞刀头转动。

优选地，所述绞刀马达能够采用如下任一种驱动形式：

-液压驱动；

-电机驱动。

优选地，所述绞刀头包括轮毂、刀臂以及大环；

所述轮毂的内侧端可拆卸的连接所述绞刀马达，多个所述刀臂从轮毂外侧端的周向布置并朝向内侧方向延伸并连接所述大环。

优选地，所述大环的直径大于轮毂的直径。

优选地，所述大环的端面平行于所述轮毂的内侧端的端面；

当所述绞刀马达运行时能够带动轮毂转动进而带动刀臂绞碎淤泥且淤泥浆能够通过刀臂间的间隙进入到所述流体通道中。

根据本实用新型提供的一种绞吸输送系统，包括所述的挖掘机构以及输送机构，输送机构包括吸口、软管、硬管、泥泵总成以及输出管；

所述吸口安装在软管的一端，软管的另一端通过硬管可拆卸的安装在所述泥泵总成的进口；

所述输出管可拆卸的安装在所述泥泵总成的出口，所述吸口能够匹配安装在所述流体通道的内部；

当泥泵总成、绞刀马达同时运行时，淤泥浆能够通过镂空结构、流体通道并经吸口、软管、硬管、泥泵总成从输出管排出。

优选地，所述软管、输出管均采用橡胶管。

优选地，所述泥泵总成的出口与输出管之间设置有可拆卸的波纹管。

优选地，所述泥泵总成采用电机驱动。

优选地，所述吸口采用喇叭口形状的结构。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型通过采用绞刀架、绞刀马达与绞刀紧凑的连接结构，对于崎岖水底疏浚效果好，且挖掘受力均匀，不易对整机产生偏航力矩，且解决了传统绞吸式挖掘机构传动路线复杂、布置不便和重量大的问题。

2、本实用新型通过采用水下电机驱动机载泥泵进行抽排的结构，解决了将泥泵置于水上所带来的泥管负压与气蚀的问题。

3、本实用新型通过采用将吸口和部分橡胶软管收置于绞刀架之中的结构，实现了整机前端结构的简洁，减小了绞刀架在左右横摆工作时受到的流体阻力。

4、本实用新型中的液压缸的成组布置使得整个系统的进出油量差值可以忽略，实现采用闭式液压系统，减小了液压油箱体积，有利于水下压力补偿的设计。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为挖掘机构的结构爆炸示意图；

图2为输送机构的结构示意图；

图3为实施例中绞吸装置的结构示意图；

图4为绞刀架与横摆框相连的侧面的结构示意图；

图5为第一油缸到第四油缸布置的结构示意图；

图6为第一转轴、第二转轴以及第三转轴布置的结构示意图；

图7为横摆框与液压机构连接的结构示意图；

图8为电气机构的结构示意图。

图中示出：

车架1 泥泵总成34

上面左前连接点11 输出管35

上面右前连接点12 行走机构4

下面左前连接点13 履带41

下面右前连接点14 驱动轮42

左后连接点15 导向轮43

右后连接点16 压力补偿器44

挖掘机构2 横摆框51

绞刀头21 第一转轴52

轮毂211 第二转轴53

刀臂212 第三转轴54

大环213 液压机构6

绞刀马达22 第一油缸61

绞刀架23 第二油缸62

支撑台24 第三油缸63

镂空结构25 第四油缸64

支撑框26 第五油缸65

输送机构3 第六油缸66

吸口31 电气机构7

软管32 光电分离箱71

硬管33 脐带缆72

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1：

本实用新型提供了一种挖掘机构2，如图1所示，包括绞刀头21、绞刀马达22以及绞刀架23，所述绞刀架23的内部设置有贯穿两端的流体通道，绞刀架23上设置有进口端，所述进口端设置有带有镂空结构的支撑台24，所述绞刀马达22的一端可拆卸的安装在支撑台24上，所述绞刀头21紧固安装在绞刀马达22的另一端，当所述绞刀马达22运行时能够带动所述绞刀头21转动。各部件均采用可拆卸的安装方式，方便后续维修。

具体地，所述绞刀马达22能够采用多种驱动形式例如采用电机驱动，又例如采用液压驱动，都能够实现本实用新型中的效果。其中，优选采用液压驱动，采用液压驱动时，绞刀马达22配合液压站能够更稳定的实现水下作业，液压站提供液压油的存储空间以及驱动液压油的动力进而驱使油缸动作，构成整机的闭式液压系统，以提高整机水下工作的可靠性。

进一步地，所述绞刀头21包括轮毂211、刀臂212以及大环213，所述轮毂211的内侧端可拆卸的连接所述绞刀马达22，多个所述刀臂212从轮毂211外侧端的周向布置并朝向内侧方向延伸并连接所述大环213，所述大环213的直径大于轮毂211的直径，所述大环213的端面平行于所述轮毂211的内侧端的端面，轮毂211、刀臂212、大环213共同形成容纳空间，绞刀马达22安装在容纳空间中，当所述绞刀马达22运行时能够带动轮毂211转动进而带动刀臂212、大环213同时转动绞碎淤泥且淤泥浆能够通过刀臂212间的间隙进入到所述流体通道中。

本实用新型还提供了一种绞吸输送系统，包括所述的挖掘机构以及所述的输送机构，本实用新型中的输送机构3，如图2所示，包括吸口31、软管32、硬管33、泥泵总成34以及输出管35，所述软管32、输出管35均优选采用橡胶管，所述吸口31安装在软管32的一端，软管32的另一端通过硬管可拆卸的安装在所述泥泵总成34的进口，所述输出管35可拆卸的安装在所述泥泵总成34的出口。由于泥泵总成34输出的泥浆液具有一定的压力，为防止输出管35振动损坏，所述泥泵总成34的出口与输出管35之间设置有可拆卸的波纹管，用以缓冲振动。

所述吸口31能够匹配安装在所述流体通道的内部，吸口31的边缘紧贴流体通道的内壁，当泥泵总成34、绞刀马达22同时运行时，流体通道的内部被抽吸压力变小，进而绞刀头21绞动产生的淤泥浆通过镂空结构被吸入到流体通道并经吸口31、软管32、硬管33、泥泵总成34从输出管35排出。输送机构的进口设置软管32能够方便吸口31安装到具体地抽吸场景中，增加了安装和拆卸的效率，操作方便。

进一步地，所述泥泵总成34优选采用电机驱动，泥泵总成34采用水下电机与疏浚泥泵直接连接，结构紧凑、重量轻，并解决了将泥泵置于水上所带来的泥管负压与气蚀的问题。本实施例中的泥泵总成可选取合适型号的潜水泵代替，以满足实际污泥输送的需求。

具体地，采用软管32能够使吸口31安装时有更多的自由度调整安装位置，增加了安装时的便捷性，同时输送机构3中各部件的连接均采用螺栓的可拆卸连接，有利于维修。通过采用将吸口31和部分橡胶软管32收置于绞刀架23之中的结构，实现了整机前端结构的简洁，减小了绞刀架23在左右横摆工作时受到的流体阻力。

在实际应用中，所述吸口31采用喇叭口形状的结构，以满足实际安装场景的需求。

实施例2：

本实施例为实施例的一个优选例。

本实施例中，提供了一种采用绞吸输送系统的水下绞吸装置，如图3所示，包括：车架1、挖掘机构2、输送机构3、横摆框51以及行走机构4，绞刀架23通过横摆框51安装在车架1上且绞刀头21能够相对于车架1以平行于第一平面的转动轨迹和/或平行于第二平面的转动轨迹运动，其中，第一平面垂直于第二平面，即绞刀头21能够实现两个自由度的调整，实现水下复杂区域的灵活作业。输送机构3安装在车架1上且一端连接挖掘机构2，另一端延伸到车架1的外部，绞刀头21的运动能够采用多种驱动形式进而实现在上、下、左、右四个运动方向的调整，例如采用电机驱动，又例如采用气压驱动，还例如采用液压驱动，都能够实现挖掘端所需要的动作效果。

进一步地，绞刀架23与横摆框51、车架1之间优选采用能够沿横向转轴和竖向转轴转动的十字铰接结构，实现绞刀架23左右横摆和上下俯仰动作，使得绞吸装置可在水下复杂区域的灵活作业。如图4～图7所示，横摆框51通过第一转轴52可左右转动的安装在车架1上，绞刀架23的一端的左右两侧分别通过第二转轴53、第三转轴54可上下转动的安装在横摆框51的左右两侧，其中，第一转轴52为竖向转轴，第二转轴53、第三转轴54均为横向转轴，进而实现绞刀头21上、下、左、右四个方向的摆动调整。绞刀马达22与绞刀头21、绞刀架23直接连接，解决了传统绞吸挖泥船挖掘设备传动路线复杂、布置不便和重量大的问题，结构简单紧凑，有利于设备的小型化。

具体地，绞刀架23的运动采用液压驱动，绞刀架23的左右横摆和上下俯仰采用平衡式的液压油缸组和闭式液压系统驱动，实现液压系统的紧凑设计。包括液压机构6，液压机构6包括上油缸组件、下油缸组件、左油缸组件、右油缸组件以及液压站，上油缸组件、下油缸组件、左油缸组件、右油缸组件分别通过油管连接液压站，液压站提供液压油的存储空间以及驱动液压油的动力进而驱使个油缸动作，构成整机的闭式液压系统，以提高整机水下工作的可靠性。上油缸组件、下油缸组件的一端可转动的安装在挖掘机构2上，上油缸组件、下油缸组件的另一端分别可转动的安装在横摆框51的上下两侧，挖掘机构2通过所具有的转动端可转动的安装在车架1上，左油缸组件、右油缸组件的一端分别可转动的安装在横摆框51的左右两侧，左油缸组件、右油缸组件的另一端分别可转动的安装在车架1上。

进一步地，上油缸组件包括第一油缸61和第二油缸62，下油缸组件包括第三油缸63和第四油缸64，左油缸组件包括第五油缸65，右油缸组件包括第六油缸66，绞刀架23朝向车架1的一端设置有支撑框26，支撑框26上设置有上面左前连接点11、上面右前连接点12、下面左前连接点13、下面右前连接点14、左后连接点15以及右后连接点16，第一油缸61的前端可转动的连接上面右前连接点12，第一油缸61的后端可转动的连接横摆框51的右上侧，第二油缸62的前端可转动的连接上面左前连接点11，第二油缸62的后端可转动的连接横摆框51的左上侧，第三油缸63的前端可转动的连接下面右前连接点14，第三油缸63的后端可转动的连接横摆框51的右下侧，第四油缸64的前端可转动的连接下面左前连接点13，第四油缸64的后端可转动的连接横摆框51的左下侧，当第一油缸61和第二油缸62同步缩回顶杆、第三油缸63和第四油缸64同步伸出顶杆进而实现绞刀头21的向上运动；当第一油缸61和第二油缸62同步伸出顶杆、第三油缸63和第四油缸64同步缩回顶杆进而实现绞刀头21的向下运动。

更进一步地，第五油缸65的前端可转动的连接横摆框51的左侧，第五油缸65的后端可转动的连接车架1的左侧,第六油缸66的前端可转动的连接横摆框51的右侧，第六油缸66的后端可转动的连接车架1的右侧，当第五油缸65伸出顶杆、第六油缸66缩回顶杆进而实现绞刀头21的向右运动，当第五油缸65缩回顶杆、第六油缸66伸出顶杆进而实现绞刀头21的向左运动。各油缸的前后两端均通过铰接的方式实现缩回与伸出的运动，进而实现绞刀头21的动作。

本实用新型中的水下绞吸装置既可以通过母船运送至作业水域并通过吊装的方式放入水中作业，同时又可以通过自身的行走机构4由岸边自行下水，其中，在一个优选例中，行走机构4包括履带41、驱动轮42以及导向轮43，履带41的两端分别套装在驱动轮42、导向轮43上且履带41能够在驱动轮42的驱使下运动，其中，驱动轮42和导向轮43之间还设置有支重轮、托链轮，驱动轮42、导向轮43、支重轮以及托链轮上均设置有压力补偿器44，压力补偿器44自动补偿压力，压力补偿器44自动补偿润滑腔内的油压，调整轮内润滑油液压力与外部水压的自动平衡，防止高压水侵入。驱动轮42优选通过液压行走马达驱动，液压站提供液压油驱动。

本实施例中还包括电气机构7，电气机构7包括光电分离箱71以及脐带缆72；光电分离箱71安装在车架1上，脐带缆72的一端安装在光电分离箱71的内部，脐带缆72的另一端延伸到光电分离箱71的外部。同时，光电分离箱71中还设置有必要的电子元件连接本实施例中所必要的照明设备、监测设备、通讯设备和控制设备等，以满足设备工作的需求。

本实施例中的水下绞吸装置可以采用支持母船运送至作业区和由岸边自行下水的方式运送至作业区，下面进行介绍：

水下绞吸装置由水面支持母船运送绞吸装置：

输出管35、脐带缆72、脐带缆绞车、起吊索、起吊索绞车、动力站、操纵和配电站由水面支持母船运送至作业区域。连接输出管35、脐带缆72，起吊索运动至绞吸装置，利用工作母船在船尾的A型吊架和起吊索绞车，经起吊索将绞吸装置布放至水底作业区域。与此同时，脐带缆绞车将脐带缆72同时下放，将输出管35排口固定在水面驳船上，或是岸上指定的排泥处。

操纵和配电站内的操作员接通绞吸装置电源由动力站或是母船提供。一路电源通向水下泥泵总成34上的泥泵电机，泥泵电机启动，带动泥泵抽吸。一路电源通向液压站电机，液压站电机启动，带动液压泵工作，输出压力油，为行走马达、横摆和俯仰液压缸以及绞刀马达提供动力。操作员利用操纵站内的远程控制界面，开始遥控并监视整机作业。水底沉积物被绞吸装置前端的绞刀头21挖掘扰动，并被输送机构3上的吸口31吸入，经泥泵总成34排出至水面驳船。

作业完毕，驳船与输出管35断开。利用工作母船在船尾的A型吊架和起吊索绞车，经起吊索将绞吸装置回收至母船，同时脐带缆绞车将脐带缆72收起。

水下绞吸装置由岸边自行下水

输出管35、脐带缆72、脐带缆绞车、起吊索、起吊索绞车、动力站、操纵和配电站布置在岸边。连接输出管35、脐带缆72到绞吸装置，操纵和配电站内的操作员接通绞吸装置电源由动力站或是岸上电源提供，向液压站电机供电。液压站电机电机启动，带动液压泵工作，输出压力油，为行走马达、横摆和俯仰液压缸以及绞刀马达提供动力，绞吸装置利用岸边缓坡自行行驶至水底作业区域。与此同时，脐带缆绞车将脐带缆72同时下放，将输出管35固定在水面驳船上，或是岸上指定的排泥处。

操作员利用操纵站内的远程控制界面，开始遥控并监视整机作业。水底沉积物被绞吸装置前端的绞刀头21挖掘扰动，并被输送机构3的吸口31吸入，经泥泵总成34、输出管35排出至水面驳船。

作业完毕，驳船与输出管35断开。操纵员操作绞吸装置返回岸上，同时脐带缆绞车将脐带缆72收起。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“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申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种挖掘机构，其特征在于，包括绞刀头(21)、绞刀马达(22)以及绞刀架(23)；

所述绞刀架(23)的内部设置有贯穿两端的流体通道，绞刀架(23)上设置有进口端，所述进口端设置有带有镂空结构的支撑台(24)；

所述绞刀马达(22)的一端可拆卸的安装在支撑台(24)上，所述绞刀头(21)紧固安装在绞刀马达(22)的另一端；

当所述绞刀马达(22)运行时能够带动所述绞刀头(21)转动。

2.根据权利要求1所述的挖掘机构，其特征在于，所述绞刀马达(22)能够采用如下任一种驱动形式：

-液压驱动；

-电机驱动。

3.根据权利要求1或2所述的挖掘机构，其特征在于，所述绞刀头(21)包括轮毂(211)、刀臂(212)以及大环(213)；

所述轮毂(211)的内侧端可拆卸的连接所述绞刀马达(22)，多个所述刀臂(212)从轮毂(211)外侧端的周向布置并朝向内侧方向延伸并连接所述大环(213)。

4.根据权利要求3所述的挖掘机构，其特征在于，所述大环(213)的直径大于轮毂(211)的直径。

5.根据权利要求3所述的挖掘机构，其特征在于，所述大环(213)的端面平行于所述轮毂(211)的内侧端的端面；

当所述绞刀马达(22)运行时能够带动轮毂(211)转动进而带动刀臂(212)绞碎淤泥且淤泥浆能够通过刀臂(212)间的间隙进入到所述流体通道中。

6.一种绞吸输送系统，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的挖掘机构以及输送机构，输送机构包括吸口(31)、软管(32)、硬管(33)、泥泵总成(34)以及输出管(35)；

所述吸口(31)安装在软管(32)的一端，软管(32)的另一端通过硬管可拆卸的安装在所述泥泵总成(34)的进口；

所述输出管(35)可拆卸的安装在所述泥泵总成(34)的出口，所述吸口(31)能够匹配安装在所述流体通道的内部；

当泥泵总成(34)、绞刀马达(22)同时运行时，淤泥浆能够通过镂空结构、流体通道并经吸口(31)、软管(32)、硬管(33)、泥泵总成(34)从输出管(35)排出。

7.根据权利要求6所述的绞吸输送系统，其特征在于，所述软管(32)、输出管(35)均采用橡胶管。

8.根据权利要求6所述的绞吸输送系统，其特征在于，所述泥泵总成(34)的出口与输出管(35)之间设置有可拆卸的波纹管。

9.根据权利要求6所述的绞吸输送系统，其特征在于，所述泥泵总成(34)采用电机驱动。

10.根据权利要求6所述的绞吸输送系统，其特征在于，所述吸口(31)采用喇叭口形状的结构。

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