CN223688996U - 一种贯穿式自动爬行清淤机器人及清淤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种贯穿式自动爬行清淤机器人及清淤系统。它解决了现有清淤设备设计不合理的技术问题。本贯穿式自动爬行清淤机器人包括：可行走式架体，所述可行走式架体转动连接有至少三个齿形行走轮；聚泥罩，所述聚泥罩设于所述可行走式架体上，在所述聚泥罩的下侧设有敞口，以及在所述聚泥罩的前侧设有进泥口；按照所述可行走式架体的行走方向，在所述聚泥罩内依次设有翻料爬行桨、松泥犁和刮泥板；以及在所述聚泥罩内设有将所述聚泥罩内的淤泥向外输送的切割式淤泥输送组件。本贯穿式自动爬行清淤机器人增加聚泥罩作用面积以及行走通过性，清淤部件联动清淤且互不干扰，而且提升清淤效果以及提升清淤效率。

Description

一种贯穿式自动爬行清淤机器人及清淤系统

技术领域

本实用新型属于清淤设备领域，涉及一种贯穿式自动爬行清淤机器人及清淤系统。

背景技术

例如中国专利文献公开了一种自走式水下清淤装置[202221568755.8], 包括清淤机器人和摄像头，所述清淤机器人一侧表面顶部位置设有电动转轮，所述电动转轮外周套接有支撑杆，所述支撑杆顶端表面位置固定焊接有弧形挡板。该装置通过采用了翻料桨、清淤毛刷、电动刮刺、摄像头、驱动履带，在实际使用过程中装置通过驱动履带可以进行快速移动，便于对河道进行全方位清淤作业，减少了操作人员的劳动强度，并且在移动过程中通过摄像头可以对周围环境进行观察，非常的人性化，并且在移动过程中可以通过翻料桨、清淤毛刷、电动刮刺对装置四周进行全方位清淤作业，非常的方便快捷，操作非常简单，具有使用灵活的优点。

上述技术方案的缺陷在于：该装置清淤结构之间缺少联动导致缺少清淤层次性以及清淤河道底面平整性差，而且缺少淤泥整合收集，需要遗漏或者淤泥回流导致清洁效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种贯穿式自动爬行清淤机器人及清淤系统。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

所述贯穿式自动爬行清淤机器人包括：

可行走式架体，所述可行走式架体转动连接有至少三个齿形行走轮；

聚泥罩，所述聚泥罩设于所述可行走式架体上，在所述聚泥罩的下侧设有敞口，以及在所述聚泥罩的前侧设有进泥口；

按照所述可行走式架体的行走方向，在所述聚泥罩内依次设有翻料爬行桨、松泥犁和刮泥板；以及在所述聚泥罩内设有将所述聚泥罩内的淤泥向外输送的切割式淤泥输送组件；

所述聚泥罩位于进泥口处设有翻料驱动器，所述翻料爬行桨具有若干个且套接在所述翻料驱动器两端的输出端，所述翻料爬行桨包括呈周向分布且径向外内突出的翻料杆，以及两个对称设置在靠近所述翻料驱动器的输出轴上的L形杆，相邻翻料爬行桨的翻料杆以及L形杆均沿翻料驱动器轴向呈平齐状态。

进一步地，所述聚泥罩的外径沿其长度方向朝向后端逐渐减少且在所述聚泥罩内部形成锥形的淤泥收集腔。

进一步地，三个所述齿形行走轮呈三角分布，其中两个所述齿形行走轮呈相对分布并且通过一个驱动力驱动，剩余一个所述齿形行走轮为转向轮。

进一步地，所述翻料杆呈矩形片状且相邻翻料爬行桨的翻料杆之间设有翻料缺口。

进一步地，所述翻料杆呈弧形杆结构且所述翻料杆的端部设有尖角端，所述尖角端的最大外径大于所述翻料杆的宽度。

进一步地，所述松泥犁具有若干个且径向突出设置在所述聚泥罩远离进泥口一侧内壁。

进一步地，所述刮泥板具有弹性且沿所述聚泥罩底部的周向边缘设置。

进一步地，所述切割式淤泥输送组件包括设置在所述聚泥罩上端且连通淤泥收集腔的排泥管路，以及设置在所述排泥管路上的输送泵，以及设置在所述输送泵靠近淤泥收集腔一端的切割刀具。

本实用新型还提供一种清淤系统，具有如所述的贯穿式自动爬行清淤机器人，所述清淤系统包括清淤载体以及设置在所述可行走式架体前端的清障组件，所述清淤载体设置在所述贯穿式自动爬行清淤机器人的上方，并且通过吊接装置连接，所述清淤载体还设有淤泥储存腔。

与现有技术相比，本贯穿式自动爬行清淤机器人采用聚泥罩底部敞口贴合淤泥底面形成封闭淤泥收集腔的方式，增加聚泥罩作用面积以及行走通过性，同时通过翻料爬行桨、松泥犁、刮泥板三者的清淤结构的配合，形成在水平方向依次清淤实施，联动清淤且互不干扰，在竖直方向分别针对上层松散淤泥层、下层硬质淤泥块进行翻料破碎处理，而且由刮泥板实现充分刮料收集配合底部周向边缘密封的淤泥收集腔，提升清淤效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种贯穿式自动爬行清淤机器人的俯视剖面示意图。

图2为图1的贯穿式自动爬行清淤机器人所具有的侧视剖面的结构示意图。

图3为图1的贯穿式自动爬行清淤机器人所具有的聚泥罩示意图。

图4为图1的翻料爬行桨所具有的优化方案示意图。

图5为本实用新型提供的一种清淤系统的示意图。

图6为图5的清淤系统所具有的带清障组件的贯穿式自动爬行清淤机器人示意图。

图7 为图5的清淤系统所具有清障组件结构示意图。

图8 为图5的清淤系统所具有的筛网式清理斗结构示意图。

图9 为图5的清淤系统所具有清障组件的行走架的结构示意图。

图10 为图5的清淤系统所具有清障组件的筛网式清理斗的仰视图。

图11 为图5的清淤系统所具有清障组件的清障底部的结构图。

图中，A10、可行走式架体；A11、齿形行走轮；A20、聚泥罩；A21、敞口；A22、进泥口；A23、淤泥收集腔；A30、翻料爬行桨；A31、翻料驱动器；A32、翻料杆；A33、翻料缺口；A34、尖角端；A35、锥面；A36、L形杆；A40、松泥犁；A50、刮泥板；A60、切割式淤泥输送组件；A61、排泥管路；A62、输送泵；A63、切割刀具；A70、清淤载体；A71、吊接装置；A72、淤泥储存腔；B、清障组件；1、筛网式清理斗；2、清障底部；21、尖部；22、杆体；3、圆弧凹面；4、行走轮体；41、凸钉；5、左侧部；6、右侧部；7、后侧部；8、行走架；9、吸附磁铁；10、牵引钩；11、吊钩。

具体实施方式

实施例1，请参阅图1至图2，其为本实用新型提供的一种贯穿式自动爬行清淤机器人示意图。本贯穿式自动爬行清淤机器人包括：可行走式架体A10，设置在可行走式架体A10上的聚泥罩A20，按照所述可行走式架体A10的行走方向依次设置在聚泥罩A20内的翻料爬行桨A30、松泥犁A40和刮泥板A50，以及连通聚泥罩A20内部的切割式淤泥输送组件A60。可以想到的是，本贯穿式自动爬行清淤机器人还包括其他功能组件以及具体结构，例如电气连接组件，传动组件，控制组件，安装结构等，其均为本领域技术人员所习知的技术，故在此不再一一详细说明。

本贯穿式自动爬行清淤机器人应用于河道，养殖水塘，观赏池塘等带淤泥的水道环境，使用时，需要先将本贯穿式自动爬行清淤机器人置入该水道底部中。

可行走式架体A10，作为安装载体，利于各部件的组装安装，安装紧凑且连接可靠。在可行走式架体A10转动连接有至少三个齿形行走轮A11，通过齿形行走轮A11使可行走式架体A10在水道底部具有稳定的行走支点，不易受力倾倒，保证本贯穿式自动爬行清淤机器人在水下移动过程中的稳定性。

聚泥罩A20设于可行走式架体A10上，聚泥罩A20呈盖体结构，并且在聚泥罩A20的下侧设有敞口A21，以及在聚泥罩A20的前侧设有进泥口A22。可以想到的是，当本贯穿式自动爬行清淤机器人置入水道底部时，聚泥罩A20与底部接触形成底部封闭的淤泥收集腔A23，并且该淤泥收集腔A23与进泥口A22连通。在本实施例中，聚泥罩A20的外径沿其长度方向朝向后端逐渐减少且在聚泥罩A20内部形成锥形的淤泥收集腔A23。该结构的聚泥罩A20通过减少外部的占用体积达到减少制造材料成本的目的，同时聚泥罩A20的外部轮廓更容易贴近水道底部的边缘以及角落位置，而且聚泥罩A20内部呈锥形的淤泥收集腔A23使淤泥集聚于淤泥收集腔A23后端窄腔位置，便于切割式淤泥输送组件A60进行输送，并且减少淤泥收集腔A23中死角空间，避免淤泥重新在淤泥收集腔A23堆积，减少对淤泥收集腔A23后期清洁保养时间。更优化地，淤泥收集腔A23的上端也可采用弧形凹面设计来进一步减少死角空间。

可以想到的是，在本实施例中，可行走式架体A10同样采用聚泥罩A20相同的结构，即可行走式架体A10水平截面的周向边缘与聚泥罩A20水平截面的边缘齐平，或者可行走式架体A10为聚泥罩A20的外部框架结构，该结构同样能够减少制造材料成本，可行走式架体A10的外部轮廓能够更容易贴近水道底部的边缘以及角落位置。

更优化的方案，为了适配上述可行走式架体A10的外部轮廓结构，在本实施例中，可行走式架体A10连接有三个呈三角分布的齿形行走轮A11，其中两个齿形行走轮A11呈相对分布并且通过同一个驱动轴驱动，再通过例如齿轮轴结构实现传动，并且驱动轴连接有驱动电机，为两个齿形行走轮A11提供前进后退的动力，使得本贯穿式自动爬行清淤机器人在遇障能够进行间距调整。剩余一个齿形行走轮A11为转向轮并且设置在可行走式架体A10的后端窄部，该转向轮用途的齿形行走轮A11连接有旋转电机，通过旋转电机控制该齿形行走轮A11实现倒三角结构可行走式架体A10的转向角度，使得本贯穿式自动爬行清淤机器人转向灵活，转弯半径小。另外需要说明的是，齿形行走轮A11为硬质金属或者合金材料制成，具有相应结构强度，在齿形行走轮A11的周向外壁具有圆周分布的齿形凸部，齿形凸部形状包括圆柱形，锥形等形状，增强了齿形行走轮A11在淤泥环境下的附着行走能力，避免打滑陷住在淤泥堆中的问题。

翻料爬行桨A30设置在聚泥罩A20的进泥口A22位置，具体地，在聚泥罩A20位于进泥口A22处设有翻料驱动器A31，在本实施例中，翻料驱动器A31为贯穿电机，翻料驱动器A31的上端与聚泥罩A20连接，翻料爬行桨A30具有若干个且套接在翻料驱动器A31两端的输出端。通过翻料驱动器A31驱动翻料爬行桨A30转动，作用在翻料爬行桨A30前端的淤泥上并且将淤泥从送入聚泥罩A20中。翻料爬行桨A30主要用于上层松散淤泥层。

翻料爬行桨A30包括呈周向分布且径向外内突出的翻料杆A32。可以想到的是，翻料爬行桨A30的转动方向为位于聚泥罩A20外侧的翻料杆A32由上至下运动。在本实施例中，翻料杆A32呈矩形片状且相邻翻料爬行桨A30的翻料杆A32之间设有翻料缺口A33。通过矩形片状的翻料杆A32能够作用在前端淤泥上，搅动淤泥向后输送至聚泥罩A20中，同时翻料过程中淤泥给予翻料爬行桨A30上的反推力迫使本贯穿式自动爬行清淤机器人在淤泥堆中具有更大的前进动力，配合齿形行走轮A11的能力，具有更大的过障能力，甚至适用于水道过坡环境。翻料缺口A33能使多余的淤泥漏出，减少翻料爬行桨A30功耗，避免翻料杆A32承受较大的污泥阻力所导致的断裂问题。

在本实施例中，相邻翻料爬行桨A30的翻料杆A32沿翻料驱动器A31轴向呈平齐状态，平齐的翻料杆A32在进泥口A22处形成整体的翻料结构，淤泥翻料单位量更大，提高淤泥清洁效率。

在其他的实施例中，请参阅图4，翻料杆A32呈弧形杆结构且所述翻料杆A32的端部设有尖角端A34，弧形杆结构能够在翻料杆A32垂直作用在污泥堆表面，配合翻料杆A32端部的尖角端A34，更利于翻料杆A32垂直插入淤泥堆中。尖角端A34的最大外径大于翻料杆A32的宽度，相邻翻料爬行桨A30的尖角端A34相接，并且翻料杆A32之间设有翻料缺口A33，尖角端A34有利于翻料杆A32插入污泥堆中，增加尖角端A34的宽度能够增加翻料杆A32与淤泥堆的接触面，提高翻料杆A32淤泥翻料量且增加翻料杆A32的推动力，保留的翻料缺口A33能使多余的淤泥漏出，减少翻料爬行桨A30功耗，避免翻料杆A32承受较大的污泥阻力所导致的断裂问题。更优化地，翻料杆A32的弧面内壁设有沿翻料杆A32长度方向中部突起的锥面A35，锥面A35能够翻料过程中在竖直方面对淤泥堆进行打散，搅动进入聚泥罩A20中的淤泥使其细腻，并且减小输送压力。

需要说明的是，为了保护翻料驱动器A31以及在翻料驱动器A31下方的淤泥进行清理，翻料爬行桨A30还包括两个对称设置在翻料驱动器A31的输出轴上的L形杆A36，具体地，L形杆A36设置在靠近翻料驱动器A31的一端且L形杆A36的末端位于翻料驱动器A31的下方。两个L形杆A36的转动范围之间具有供翻料驱动器A31安装端通过的空间。

在本实施例中，松泥犁A40具有若干个且间隔设置在聚泥罩A20远离进泥口A22一侧内壁，松泥犁A40沿聚泥罩A20内壁径向突出，松泥犁A40形状呈铧式犁或者柱状尖刺犁，松泥犁A40的设置高度低于翻料爬行桨A30的设置高度，松泥犁A40针对下层硬质淤泥层，在贯穿式自动爬行清淤机器人前进过程中，松泥犁A40将下层硬质淤泥层进行破碎并且破碎后的淤泥块直接留存在淤泥收集腔A23中，淤泥收集效率高。

在本实施例中，如图2所示，刮泥板A50采用橡胶或者硅胶材料制成，刮泥板A50具有弹性且沿聚泥罩A20底部的周向边缘设置，可以想到的是，正常情况下，未变形前的刮泥板A50的高度应不高于齿形行走轮A11的高度，在水下实际使用时，齿形行走轮A11下陷至淤泥堆中，刮泥板A50具有弹性且刮泥板A50竖直贴合在水道底面，刮泥板A50的高度则依据淤泥堆高度所形变，由于淤泥堆高度不一致，使弹性的刮泥板A50仍保持良好的通过性，在贯穿式自动爬行清淤机器人前进过程中，将前端翻料爬行桨A30翻料淤泥以及松泥犁A40破碎的淤泥块完全存留在淤泥收集腔A23中，提升清淤效果，留下平整清洁的清淤路径，减少淤泥残留回流问题。

通过翻料爬行桨A30、松泥犁A40、刮泥板A50三者的清淤结构的配合，形成在水平方向依次清淤实施，联动清淤且互不干扰，同时在竖直方向分别针对上层松散淤泥层、下层硬质淤泥块进行翻料破碎处理，而且由刮泥板A50实现充分刮料收集配合底部周向边缘密封的淤泥收集腔A23，提升清淤效率。

切割式淤泥输送组件A60包括设置在聚泥罩A20上端且连通淤泥收集腔A23的排泥管路A61，排泥管路A61用于连接外界并且将收集的细散淤泥及时排出，保证淤泥收集腔A23具有足够的收集空间，在排泥管路A61上设有输送泵A62，在本实施例中，输送泵A62设置在聚泥罩A20，输送泵A62为淤泥输送提供动力，在输送泵A62靠近淤泥收集腔A23一端的切割刀具A63。

实施例2，请参阅图5至图11，本实用新型还提供一种清淤系统，具有如上述的贯穿式自动爬行清淤机器人，清淤系统包括清淤载体A70，清淤载体A70包括设置在船体结构或者岸边结构的淤泥处理器以及能源供给站，在大范围河道环境时，采用船体结构，在小区域池塘环境采用岸边结构，在本实施例中，淤泥处理器为淤泥压榨机，淤泥压榨机为现有技术，内置有淤泥储存腔A72与排泥管路A61连接，淤泥从聚泥罩A20输送至淤泥储存腔A72进行压榨处理，将水分挤出回流至水域，获得的干泥部分进行储存，降低存储的淤泥重量。贯穿式自动爬行清淤机器人由能源供给站供能，能源供给站为发电机，或者外接电网供电，当贯穿式自动爬行清淤机器人应用于泳池，小型水塘，也可以配备蓄电池进行使用。

在本实施例中，清淤载体A70设置在贯穿式自动爬行清淤机器人的上方，并且通过吊接装置A71连接，吊接装置A71包括设置在清淤载体A70上的绞盘，以及连接在贯穿式自动爬行清淤机器人上端的链条，通过吊接装置A71将贯穿式自动爬行清淤机器人置入水道底部或者回收至清淤载体A70上。

可以想到的是，在可行走式架体A10前端还设有清障组件B，在本实施例中，清障组件B直接设置在可行走式架体A10位于进泥口A22的位置，上端用于清障大尺寸的石头、树木、磁铁或废金属，底部仍保留淤泥的进料通道，起到保护翻料爬行桨A30的作用，具体地，清障组件B包括筛网式清理斗1，筛网式清理斗1转动连接有至少三个行走轮体4，以及筛网式清理斗1的清障底部2前侧具有圆弧凹面3，当该装置在淤泥中清理石头、树木、磁铁或废金属等时，该清障底部2结构可以有效减小水体以及淤泥对筛网式清理斗1的阻力，从而使清理更加的省力，其次行走轮体4能够方便在清理时筛网式清理斗1平稳前进，从而实现更好的一个清理效果；

在其他的实施例中，如图8、图11所示，清障底部2由若干前端带尖部21的杆体22形成，以及杆体22的轴向长度从清障底部2的居中位置向两侧逐渐加长，在对淤泥中的石头、树木、磁铁或废金属等进行清理时该清障底部2结构可以有效减小水体以及淤泥阻力，从而使清理更加省力，其次，淤泥从若干个杆体22之间的缝隙落下，而淤泥中的石头、树木、磁铁或废金属等等则被清理到清障底部2上；

如图8所示，筛网式清理斗1还包括连接于清障底部2左侧的左侧部5、连接于清障底部2右侧的右侧部6，以及连接于清障底部2后侧的后侧部7，后侧部7为栅格结构和网状结构中的任意一种，本实施例左侧部5、右侧部6以及后侧部7均为栅格结构，当然也可以是网状结构，左侧部5为栅格结构和网状结构中的任意一种，本实施例左侧部5为栅格结构，右侧部6为栅格结构和网状结构中的任意一种，本实施例右侧部6为栅格结构；

如图7、图9所示，筛网式清理斗1固定在行走架8上，在行走架8上设有若干吊钩11，本实施例中吊钩11设置三个，且呈三角形分布，当石头、树木、磁铁或废金属等清理之后，方便将筛网式清理斗1从淤泥中拉上来以及在将筛网式清理斗1拉上来的过程中三角形分布的吊钩11会使得其更加稳定；

如图7、图9所示，行走架8转动连接有三个并且每一个周向带若干凸钉41的行走轮体4，行走轮体4直径根据实际需求设置，使筛网式清理斗1在淤泥中清理时，不会打滑，三个行走轮体4呈三角分布，其中两个行走轮体4呈相对分布并且通过一个驱动力驱动，剩余一个行走轮体4为转向轮，三角分布能保证筛网式清理斗1在淤泥中能够平稳前进；

如图10所示，筛网式清理斗1上设有吸附磁铁9，对淤泥中的废金属进行吸附清理；

在其他的实施例中，筛网式清理斗1上还设有振动器，通过振动器振动筛离筛网式清理斗1中的残留物，减轻筛网式清理斗1的承重负担。

如图7所示，在清障底部2的前侧设有至少一个牵引钩10，可以牵引着筛网式清理斗1在淤泥中前进清理淤泥中的石头、树木、磁铁或废金属等等。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种贯穿式自动爬行清淤机器人，其特征在于，包括：

可行走式架体（A10），所述可行走式架体（A10）转动连接有至少三个齿形行走轮（A11）；

聚泥罩（A20），所述聚泥罩（A20）设于所述可行走式架体（A10）上，在所述聚泥罩（A20）的下侧设有敞口（A21），以及在所述聚泥罩（A20）的前侧设有进泥口（A22）；

按照所述可行走式架体（A10）的行走方向，在所述聚泥罩（A20）内依次设有翻料爬行桨（A30）、松泥犁（A40）和刮泥板（A50）；以及在所述聚泥罩（A20）内设有将所述聚泥罩（A20）内的淤泥向外输送的切割式淤泥输送组件（A60）；

所述聚泥罩（A20）位于进泥口（A22）处设有翻料驱动器（A31），所述翻料爬行桨（A30）具有若干个且套接在所述翻料驱动器（A31）两端的输出端，所述翻料爬行桨（A30）包括呈周向分布且径向外内突出的翻料杆（A32），以及两个对称设置在靠近所述翻料驱动器（A31）的输出轴上的L形杆（A36），相邻翻料爬行桨（A30）的翻料杆（A32）以及L形杆（A36）均沿翻料驱动器（A31）轴向呈平齐状态。

2.根据权利要求1所述的贯穿式自动爬行清淤机器人，其特征在于，所述聚泥罩（A20）的外径沿其长度方向朝向后端逐渐减少且在所述聚泥罩（A20）内部形成锥形的淤泥收集腔（A23）。

3.根据权利要求2所述的贯穿式自动爬行清淤机器人，其特征在于，三个所述齿形行走轮（A11）呈三角分布，其中两个所述齿形行走轮（A11）呈相对分布并且通过一个驱动力驱动，剩余一个所述齿形行走轮（A11）为转向轮。

4.根据权利要求1所述的贯穿式自动爬行清淤机器人，其特征在于，所述翻料杆（A32）呈矩形片状且相邻翻料爬行桨（A30）的翻料杆（A32）之间设有翻料缺口（A33）。

5.根据权利要求1所述的贯穿式自动爬行清淤机器人，其特征在于，所述翻料杆（A32）呈弧形杆结构且所述翻料杆（A32）的端部设有尖角端（A34），所述尖角端（A34）的最大外径大于所述翻料杆（A32）的宽度。

6.根据权利要求2所述的贯穿式自动爬行清淤机器人，其特征在于，所述松泥犁（A40）具有若干个且径向突出设置在所述聚泥罩（A20）远离进泥口（A22）一侧内壁。

7.根据权利要求2所述的贯穿式自动爬行清淤机器人，其特征在于，所述刮泥板（A50）具有弹性且沿所述聚泥罩（A20）底部的周向边缘设置。

8.根据权利要求2所述的贯穿式自动爬行清淤机器人，其特征在于，所述切割式淤泥输送组件（A60）包括设置在所述聚泥罩（A20）上端且连通淤泥收集腔（A23）的排泥管路（A61），以及设置在所述排泥管路（A61）上的输送泵（A62），以及设置在所述输送泵（A62）靠近淤泥收集腔（A23）一端的切割刀具（A63）。

9.一种清淤系统，其特征在于，具有至少两个权利要求1-8任意一项所述的贯穿式自动爬行清淤机器人，所述清淤系统包括清淤载体（A70）以及设置在所述可行走式架体（A10）前端的清障组件（B），所述清淤载体（A70）设置在所述贯穿式自动爬行清淤机器人的上方，并且通过吊接装置（A71）连接，所述清淤载体（A70）还设有淤泥储存腔（A72）。