CN219137937U - 一种暗涵清淤机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种暗涵清淤机器人，解决现有技术中暗涵清淤机器人由渣浆泵直接抽吸淤泥进行清理易发生堵塞，清淤效率低的技术问题。包括机器人框架、储物筐系统和清淤组件；机器人框架一侧连接的铲斗内侧壁上设有第一泵吸接口；清淤组件包括三通管本体、吸污管、渣浆泵及排污管，三通管本体的第一分支接口与吸污管相连通，吸污管另一端与第一泵吸接口相连通，其第二主管接口与储物筐系统底部的第二泵吸接口相连通，其第三分支接口与渣浆泵进口端相连通，渣浆泵出口端与排污管相连通。本实用新型采用装载筛分和泵吸相结合模式，可根据不同作业环境，选择不同的作业模式，提高清淤效率。可广泛应用于暗涵清淤设备技术领域。

Description

一种暗涵清淤机器人

技术领域

本实用新型涉及暗涵清淤设备技术领域，具体为一种暗涵清淤机器人。

背景技术

随着城市化的发展，许多城市河道的空间不断被侵占、挤压，部分河道被改造为暗涵。当自然流淌的河道被改造为暗涵后，河道本身具有的行洪、排涝、蓄水、景观、人文等多功能仅剩行洪功能，且地上建筑往往偷排污水至暗涵内，此外暗涵长期处于黑暗、密闭的空间，极容易产生厌氧发臭，淤泥沉积，极少清理，再加上暗涵结构老化，堵塞严重，造成暗涵内充满有毒有害的气体，若贸然进行清理，隐患非常大。

现有的暗涵清淤手段，通常以人工清淤为主，为保证作业人员的安全，每半个小时进行作业人员的轮换，而且在人工清淤作业之前，需要进行气体检测、通风，人员穿戴防护服等准备工作，不但清理速度慢，而且危险系数大，耗时耗力，效率低下。而现有的清淤机器人一般是由渣浆泵直接抽吸淤泥进行清理，这种直接抽吸的方式容易发生堵塞，需要对渣浆泵进行清理后再工作，影响清淤时效，清淤效率低。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了一种采用装载筛分和泵吸相结合模式，可根据不同作业环境，选择不同的作业模式，提高清淤效率的暗涵清淤机器人。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：本实用新型提供的暗涵清淤机器人，包括机器人框架、设置在机器人框架内部的储物筐系统和清淤组件；

机器人框架一侧连接有可升降的铲斗，铲斗内侧壁上设有第一泵吸接口，第一泵吸接口与清淤组件通过管路相连通；

清淤组件包括三通管本体、吸污管、渣浆泵及排污管，三通管本体设于机器人框架的下部，包括横向的第一分支接口、竖向的第二主管接口和横向的第三分支接口，第一分支接口通过管路与吸污管的一端相连通，吸污管的另一端通过管路与第一泵吸接口相连通；

第二主管接口与储物筐系统底部的第二泵吸接口相连通，第三分支接口通过管路与渣浆泵进口端相连通，渣浆泵出口端通过管路与排污管相连通。

优选的，机器人框架上设有电气控制单元和液压控制单元，储物筐系统从上至下依次设有上层储物筐、中层支架和下层筐，下层筐与机器人框架固定连接；

上层储物筐为上宽下窄的提篮结构，其可活动放置在中层支架上，其底面上开设有若干均匀分布的通孔；中层支架上固定设有竖向的液压振动器，液压振动器的振动面与中层支架固定连接。

优选的，中层支架上、液压振动器上方设有伞状结构的挡泥板；

下层筐与中层支架间还固定连接有减震器。

优选的，下层筐包括方形的上部空间和锥斗状的下部空间，下部空间底部设有第二泵吸接口，下部空间包括由左右两侧的第一和第二以及前后两侧的侧壁围成的锥斗状结构，第一的长度大于第二的长度；

位于上部空间内、第一上方两侧分别对称设有喷淋管，位于两组喷淋管内侧的管壁上相对安装有可拆卸喷嘴，喷淋管进水口端部贯穿上部空间的侧壁后、并通过管路连接有吸水组件。

优选的，吸水组件位于第一下方，其包括横向设置的喷射泵和吸水管，喷射泵的进水口与吸水管相连通，其出水口通过管路与喷淋管进水口相连通，吸水管进水端设有滤网。

优选的，第二分支接口与第二泵吸接口间、以及喷射泵与喷淋管进水口连接管路间均设有减振喉。

优选的，三通管本体设于机器人框架下部，且靠近铲斗一侧；

第一分支接口与吸污管二者连通管路上设有球阀。

优选的，上层储物筐上方铰接有一组吊装架，吊装架为U形结构的挂环；中层支架上还设有与上层储物筐形状相匹配的限位架。

优选的，机器人框架通过折叠机械臂与铲斗两侧的连接轴连接，位于折叠机械臂前后两端的连接轴上还分别连接设有与折叠机械臂相匹配的液压伸缩杆。

优选的，机器人框架底部两侧设有橡胶履带装置。

本实用新型具备以下有益效果：

(1)本实用新型的暗涵清淤机器人，采用装载筛分和泵吸相结合的模式，可根据现场不同作业环境，选择不同的作业模式，大大提高清淤效率，应用范围广，实用性强。

其清淤组件中通过三通管结构的设置，吸污管与第一泵吸接口相连通可以直接将铲斗中的淤泥抽吸，此种作业方式适用于暗涵淤泥中杂物较少，颗粒较小的情况。第二主管接口与储物筐系统底部的第二泵吸接口相连通，可以将经过除杂筛分后的淤泥进行抽吸，此种作业方式适用于暗涵淤泥中有大颗粒，如石子、塑料袋、树枝等杂物，将大颗粒经过储物筐系统筛分后，再对淤泥进行抽吸。

(2)本实用新型的暗涵清淤机器人，储物筐系统内设有液压振动器，当机械臂将铲斗内的淤泥倒入上层储物筐后，液压振动器开始工作，将小颗粒直径筛分到下层筐内进行抽吸，大颗粒如石子、塑料袋、树枝等留到上层储物筐中，储物筐系统的设计避免淤泥中大颗粒直接抽吸产生堵塞。同时，上层储物筐为提篮结构设计，当上层储物筐内物料装满后，通过吊钩将上层储物筐吊走进行清理，提高了装卸的效率。

(3)本实用新型的暗涵清淤机器人，通过液压振动器振散后的淤泥散落道下层筐内，为防止淤泥在下层筐内堆积，下层筐内设置有高压喷淋管，通过高压水来冲散堆积的淤泥至下层筐底部的第二泵吸接口，再由渣浆泵抽走。且喷淋管上设置的喷嘴均是可拆卸结构，通过更换不同直径的喷嘴针，对不同粘度的淤泥实现大流量小压力或小流量大压力的喷射效果，适用工况更广泛。

附图说明

图1为本实用新型正视图的结构示意图；

图2为本图1右视图的结构示意图；

图3为本实用新型轴测图的结构示意图；

图4为本实用新型储物筐系统和清淤组件结构及水流方向的示意图；

图5为图4右视图的结构示意图；

图6为图4轴测图的结构示意图；

图7为本实用新型三通管本体的结构示意图；

图8为本实用新型储物筐系统的结构示意图；

图9为图8内部剖视图的结构示意图；

图10为本实用新型上层储物筐吊装架立起状态的结构示意图；

图11为图8轴测图的结构示意图；

图12为本实用新型下层筐内部结构及水流方向的示意图。

图中：1、机器人框架；101、橡胶履带装置；102、电气控制单元；103、液压控制单元；2、折叠机械臂；201、液压伸缩杆；3、铲斗；301、第一泵吸接口；4、三通管本体；401、第一分支接口；402、第二主管接口；403、第三分支接口；5、吸污管；6、喷射泵；7、渣浆泵；8、排污管；9、减振喉；10、球阀；11、上层储物筐；1101、吊装架；12、中层支架；1201、限位架；13、下层筐；1301、第二泵吸接口；1302、第一斜壁；1303、第二斜壁；14、吸水管；1401、滤网；15、减震器；16、液压振动器；1601、挡泥板；17、喷淋管；1701、喷嘴；1702、进水口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-12，本实用新型提供一种技术方案：

本实用新型提供一种暗涵清淤机器人，包括机器人框架1、以及设置在机器人框架1内部的储物筐系统和清淤组件。

机器人框架1上设有电气控制单元102和液压控制单元103，远程控制台可通过电气控制单元102和液压控制单元103控制机器人上的电器元件及液压元件。机器人框架1底部两侧设有橡胶履带装置101，方便机器人在暗涵内行走工作。

机器人框架1一侧通过折叠机械臂2与铲斗3两侧的连接轴连接，折叠机械臂(2前后两端的连接轴上还分别连接设有与折叠机械臂2相匹配的液压伸缩杆201，当机器人工作时，通过电气控制单元102控制折叠机械臂2以及液压控制单元103控制液压伸缩杆201伸缩进而带动铲斗3运动将淤泥铲起运送至储物筐系统内。

铲斗3内侧壁上设有第一泵吸接口301，第一泵吸接口301与清淤组件通过管路相连通，当暗涵内淤泥中杂质及大颗粒较少时，可直接通过第一泵吸接口301与清淤组件配合将铲斗中的淤泥抽吸掉。

清淤组件包括三通管本体4、吸污管5、渣浆泵7及排污管8，三通管本体4位于机器人框架1靠近铲斗3一侧的下部，其为倒T型结构，包括横向的第一分支接口401、竖向的第二主管接口402和横向的第三分支接口403，第一分支接口401通过管路与吸污管5一端相连通；吸污管5另一端通过管路与第一泵吸接口301相连通，且连通管路上设有球阀10用以控制吸污管的开启。第二主管接口402与储物筐系统底部的第二泵吸接口1301相连通，第二主管接口402与第二泵吸接口1301间还设有减振喉9用以减缓振动，提高稳定性。第三分支接口403通过管路与渣浆泵7进口端相连通，渣浆泵7出口端通过管路与排污管8相连通，上述管路及渣浆泵7均通过固定装置与机器人框架1固定连接。

当暗涵内淤泥杂质及大颗粒较少时，启动渣浆泵7，开启球阀10通过吸污管5直接将铲斗3内的淤泥抽吸进来后通过排污管8及其外部连接的管路将淤泥清理出暗涵。这是本实用新型两种清淤模式中的一种方式，可针对不同施工环境选择清淤模式，灵活方便，实用性强。

机器人框架1上储物筐系统从上至下依次设有上层储物筐11、中层支架12和下层筐13，下层筐13与机器人框架1固定连接，下层筐13与中层支架12间固定连接有减震器15，减震器15能够减缓振动带来的影响，提高稳定性。中层支架12上方还设有与上层储物筐形状相匹配的限位架1201，对上层储物筐11起到限位作用。

上层储物筐11可活动放置在中层支架12上，其为上宽下窄的提篮结构，上层储物筐11上方铰接有一组U形结构的吊装架1101，其底面上开设有若干均匀分布的通孔。

可活动放置的上层储物筐11使其可通过吊装架1101被吊起进行清理，提高装卸的效率。底面上开设的通孔可使淤泥及小颗粒被筛分至下层筐13，大颗粒留在上层储物筐11。

中层支架12上固定设有竖向的液压振动器16，液压振动器16的振动面与中层支架12固定连接，且中层支架12上、液压振动器16上方设有伞状结构的挡泥板1601，挡泥板1601可防止淤泥掉落到液压振动器16上，起保护作用。

当暗涵中淤泥含有较多大颗粒时，控制台通过控制铲斗3将淤泥铲起并运送至上层储物筐11中，此时启动液压振动器16带动中层支架12振动，置于中层支架12上方的上层储物筐11也随之振动，进而将淤泥及小颗粒振动筛分至下层筐13中被抽吸。当上层储物筐11满载后再被吊起进行清理，这是本实用新型两种清淤模式中的另一种方式，可针对不同施工环境选择清淤模式，灵活方便，实用性强。

下层筐13包括方形的上部空间和锥斗状的下部空间，下部空间底部设有第二泵吸接口1301，下部空间包括由左右两侧的第一斜壁1302和第二斜壁1303以及前后两侧的侧壁围成的锥斗状结构，第一斜壁1302的长度大于第二斜壁的1303长度，锥斗状的下部空间设置有利于淤泥的排出。

上部空间内、第一斜壁1302上方两侧分别对称设有喷淋管17，位于两组喷淋管17内侧的管壁上相对安装有可拆卸喷嘴1701，喷淋管17进水口1702贯穿上部空间的侧壁并通过管路连接有吸水组件。喷淋管17及喷嘴1701有利于清理下部空间内堆积的淤泥，通过高压水的喷射将堆积在下部空间内的淤泥冲散，可拆卸喷嘴1701通过更换不同直径的喷嘴针，对不同粘度的淤泥实现大流量小压力或小流量大压力的喷射效果，适应工况更广。

吸水组件位于第一斜壁1302下方，包括横向设置的喷射泵6和吸水管14，喷射泵6进水口与吸水管14相连通，其出水口通过管路与喷淋管17进水口1702相连通，吸水管14进水端设有滤网1401用于过滤暗涵水中杂质，过滤后的水通过喷射泵6抽取至喷淋管17后喷射清理淤泥。喷射泵6与喷淋管17进水口1702连接管路间还设有减振喉9以减缓振动带来的影响。

本实施例的工作原理：

将暗涵清淤机器人放置在暗涵入口处，通过远程控制台控制机器人框架1底部的橡胶履带装置101使机器人在暗涵内移动。需要进行暗涵清淤工作时，根据现场不同作业环境，选择不同的作业模式。

当现场环境的淤泥中颗粒杂质较小时，控制台启动渣浆泵7工作，开启球阀10，吸污管5通过管路将铲斗3内的淤泥经第一泵吸接口301抽吸进来后通过排污管8及其外部连接的管路将淤泥清理出暗涵。

当现场环境的淤泥中颗粒杂质较大时，控制台通过控制铲斗3将淤泥铲起并运送至上层储物筐11中，此时启动液压振动器16带动中层支架12振动，置于中层支架12上方的上层储物筐11也随之振动，进而将淤泥及小颗粒振动筛分至下层筐13中，控制台启动渣浆泵7工作，此时球阀10为关闭状态，渣浆泵7通过第二泵吸接口1301将下层筐13中的淤泥抽吸至排污管8及其外部连接的管路将淤泥清理出暗涵。同时，启动喷射泵6，通过吸水管14吸取暗涵中的水并经过滤网1401过滤后，经由管路输送至喷淋管17后经喷嘴1701喷射冲散淤泥，防止下层筐13中淤泥堵塞。可拆卸喷嘴1701可通过更换不同直径的喷嘴针，对不同粘度的淤泥实现大流量小压力或小流量大压力的喷射效果。

当上层储物筐11满载后，将钓钩勾到上层储物筐11上的吊装架1101上将上层储物筐11吊走进行清理。

综上，本实用新型的暗涵清淤机器人通过储物筐系统和清淤组件中三通管结构的设置，使机器人具有装载筛分和泵吸相结合的模式，在进行暗涵清淤时可根据现场不同作业环境，选择不同的作业模式，当淤泥中杂质颗粒较小时，采用直接抽吸的方式；当淤泥中杂质颗粒较大时，经过储物筐系统的筛分后，再对淤泥进行抽吸。两种作业模式的配合使用，大幅提高清淤效率，实用性强，适用范围广泛。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种暗涵清淤机器人，其特征在于，包括机器人框架(1)、设置在所述机器人框架(1)内部的储物筐系统和清淤组件；

所述机器人框架(1)一侧连接有可升降的铲斗(3)，所述铲斗(3)内侧壁上设有第一泵吸接口(301)，所述第一泵吸接口(301)与所述清淤组件通过管路相连通；

所述清淤组件包括三通管本体(4)、吸污管(5)、渣浆泵(7)及排污管(8)，所述三通管本体(4)设于所述机器人框架(1)的下部，包括横向的第一分支接口(401)、竖向的第二主管接口(402)和横向的第三分支接口(403)，所述第一分支接口(401)通过管路与所述吸污管(5)的一端相连通，所述吸污管(5)的另一端通过管路与所述第一泵吸接口(301)相连通；

所述第二主管接口(402)与所述储物筐系统底部的第二泵吸接口(1301)相连通，所述第三分支接口(403)通过管路与所述渣浆泵(7)进口端相连通，所述渣浆泵(7)出口端通过管路与所述排污管(8)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种暗涵清淤机器人，其特征在于，所述机器人框架(1)上设有电气控制单元(102)和液压控制单元(103)，所述储物筐系统从上至下依次设有上层储物筐(11)、中层支架(12)和下层筐(13)，所述下层筐(13)与所述机器人框架(1)固定连接；

所述上层储物筐(11)为上宽下窄的提篮结构，其可活动放置在所述中层支架(12)上，其底面上开设有若干均匀分布的通孔；所述中层支架(12)上固定设有竖向的液压振动器(16)，所述液压振动器(16)的振动面与所述中层支架(12)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种暗涵清淤机器人，其特征在于，所述中层支架(12)上、液压振动器(16)上方设有伞状结构的挡泥板(1601)；

所述下层筐(13)与所述中层支架(12)间还固定连接有减震器(15)。

4.根据权利要求2所述的一种暗涵清淤机器人，其特征在于，所述下层筐(13)包括方形的上部空间和锥斗状的下部空间，所述下部空间底部设有所述第二泵吸接口(1301)，所述下部空间包括由左右两侧的第一斜壁(1302)和第二斜壁(1303)以及前后两侧的侧壁围成的锥斗状结构，所述第一斜壁(1302)的长度大于第二斜壁(1303)的长度；

位于所述上部空间内、所述第一斜壁(1302)上方两侧分别对称设有喷淋管(17)，位于两组所述喷淋管(17)内侧的管壁上相对安装有可拆卸喷嘴(1701)，所述喷淋管(17)进水口(1702)端部贯穿所述上部空间的侧壁后、并通过管路连接有吸水组件。

5.根据权利要求4所述的一种暗涵清淤机器人，其特征在于，所述吸水组件位于所述第一斜壁(1302)下方，其包括横向设置的喷射泵(6)和吸水管(14)，所述喷射泵(6)的进水口与所述吸水管(14)相连通，其出水口通过管路与所述喷淋管(17)进水口(1702)相连通，所述吸水管(14)进水端设有滤网(1401)。

6.根据权利要求5所述的一种暗涵清淤机器人，其特征在于，所述第二主管接口(402)与第二泵吸接口(1301)间、以及所述喷射泵(6)与喷淋管(17)进水口(1702)连接管路间均设有减振喉(9)。

7.根据权利要求2所述的一种暗涵清淤机器人，其特征在于，所述三通管本体(4)设于所述机器人框架(1)下部，且靠近所述铲斗(3)一侧；

所述第一分支接口(401)与所述吸污管(5)二者连通管路上设有球阀(10)。

8.根据权利要求2所述的一种暗涵清淤机器人，其特征在于，所述上层储物筐(11)上方铰接有一组吊装架(1101)，所述吊装架(1101)为U形结构的挂环；所述中层支架(12)上还设有与所述上层储物筐(11)形状相匹配的限位架(1201)。

9.根据权利要求1所述的一种暗涵清淤机器人，其特征在于，所述机器人框架(1)通过折叠机械臂(2)与所述铲斗(3)两侧的连接轴连接，位于所述折叠机械臂(2)前后两端的连接轴上还分别连接设有与所述折叠机械臂(2)相匹配的液压伸缩杆(201)。

10.根据权利要求1所述的一种暗涵清淤机器人，其特征在于，所述机器人框架(1)底部两侧设有橡胶履带装置(101)。

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