JP6663811B2 - Underwater sediment removal equipment - Google Patents

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朋之 伊藤
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Description

本発明は、水底に堆積した砂や泥等の土砂を排除する水中土砂排除装置に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to an underwater sediment removing device for removing sediment such as sand and mud deposited on a water bottom.

河川、湖沼、取水槽又は沈砂池等の水底に堆積した土砂(堆積物)を排除するため、水底で自走する自走ロボットを用いた水中土砂排除装置により土砂を掻き集め、この土砂を自走ロボット搭載の水中排砂ポンプで陸上へ吸い上げることが行われている。
従来、このような水中土砂排除装置として、例えば特許文献1に記載の水中土砂排除装置が知られている。
In order to remove sediment (sediment) deposited on the bottom of rivers, lakes, marshes, water intake tanks, sand basins, etc., the underwater sediment removal device using a self-propelled robot that runs on the bottom of the water collects the sediment and self-propells the sediment. It is being pumped up to land by a submersible sand pump mounted on a robot.
Conventionally, as such an underwater sediment removal device, for example, an underwater sediment removal device described in Patent Document 1 is known.

この水中土砂排除装置は、水底を走行用油圧モータの回転駆動により自走する自走ロボットの前部に、スクリューアームをアーム用アクチエータの動作により上下位置制御自在に配設し、このスクリューアームの遊端部にスクリュー用油圧モータで回転駆動され自走ロボットの前進方向と直交して水平な回転軸を有する集砂スクリューを配設している。この水中土砂排除装置は、集砂スクリューの回転により回転軸方向に移動されて寄せ集められた堆積物を水中排砂ポンプで吸引排除することができる。   In this underwater sediment removal device, a screw arm is disposed at the front of a self-propelled robot that is self-propelled by the rotation of a hydraulic motor for traveling on the water bottom so that the vertical position of the screw arm can be controlled by the operation of an arm actuator. At the free end, there is provided a sand collecting screw which is rotationally driven by a hydraulic motor for a screw and has a horizontal rotation axis orthogonal to the forward direction of the self-propelled robot. This underwater sediment removal device can remove the sediment that is moved in the rotation axis direction by the rotation of the sand collecting screw and collected and collected by the underwater sand discharge pump.

特開平6−240704号公報JP-A-6-240704

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
上記特許文献1では、自走ロボットが走行用油圧モータにより走行すると共に、スクリュー用油圧モータにより集砂スクリューを回転駆動しているが、油圧モータのための油圧ポンプを自走ロボットに搭載している。しかしながら、油圧ポンプ及び油圧モータからの油漏れがあった場合、水中の環境を汚染させてしまうおそれがあるという不都合があった。
The following problems remain in the above-described conventional technology.
In Patent Literature 1, the self-propelled robot travels by the traveling hydraulic motor and the sand collecting screw is rotationally driven by the screw hydraulic motor. However, a hydraulic pump for the hydraulic motor is mounted on the self-propelled robot. I have. However, there is an inconvenience that if oil leaks from the hydraulic pump and the hydraulic motor, the underwater environment may be polluted.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、ポンプやモータからの油漏れによる環境汚染のおそれがない水中土砂排除装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problem, and has as its object to provide an underwater sediment removal apparatus that does not cause environmental pollution due to oil leakage from a pump or a motor.

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第1の発明に係る水中土砂排除装置は、走行機構を有して水底を自走可能な自走ロボットと、前記自走ロボットを水上又は陸上で遠隔的に制御する制御部と、一端が前記自走ロボットに接続され他端が陸上に設置される排砂ホースと、水上又は陸上に設置された水圧ポンプと、一端が前記水圧ポンプに接続され他端が前記自走ロボットに接続された作動液圧送ホース及び作動液返送ホースとを備え、前記自走ロボットが、前記水底の堆積物を集める集砂スクリューと、前記排砂ホースに接続され前記集砂スクリューで集めた前記堆積物を吸引して前記排砂ホースに送り込む土砂排砂ポンプと、前記作動液圧送ホースと前記作動液返送ホースとに接続され前記集砂スクリューを回転駆動するスクリュー用水圧モータと、前記作動液圧送ホースと前記作動液返送ホースとに接続され前記走行機構を駆動する走行用水圧モータとを備えていることを特徴とする。   The present invention has the following features to attain the object mentioned above. That is, an underwater sediment removing apparatus according to a first aspect of the present invention includes a self-propelled robot having a traveling mechanism and capable of self-propelling on a water bottom, a control unit for remotely controlling the self-propelled robot on water or on land, Is connected to the self-propelled robot, and the other end is a sand discharging hose installed on land, a hydraulic pump installed on water or on land, one end is connected to the hydraulic pump and the other end is connected to the self-propelled robot. A hydraulic fluid pressure feeding hose and a hydraulic fluid returning hose, wherein the self-propelled robot collects the sediment collected by the sand collecting screw connected to the sand collecting screw and the sand collecting screw collecting the sediment on the water bottom. An earth and sand discharge pump that sucks and feeds the sand to the sand discharge hose, a hydraulic motor for screw connected to the hydraulic fluid pressure supply hose and the hydraulic fluid return hose, and that rotationally drives the sand collecting screw; Wherein the connected hose and said hydraulic fluid return hose and a traction hydraulic motor that drives the traveling mechanism.

本発明の水中土砂排除装置では、集砂スクリューを回転駆動するスクリュー用水圧モータと、走行機構を駆動する走行用水圧モータとを備えているので、集砂スクリュー及び走行機構がいずれも水圧モータで駆動されることで、油圧のような油漏れのおそれがない。
また、水圧ポンプが水上又は陸上に設置されるので、自走ロボットから水圧ポンプを分離でき、自走ロボットを小型化することができる。さらに、水上又は陸上の水圧ポンプと水底の自走ロボットとが作動液圧送ホース及び作動液返送ホースで接続されているので、作動液圧送ホース及び作動液返送ホースが水中で冷却され、ホース内を流れる水が冷やされることで、水圧ポンプによる圧送の低下を抑制することができる。
The underwater sediment removal device of the present invention includes a screw hydraulic motor that rotationally drives the sand collecting screw and a traveling hydraulic motor that drives the traveling mechanism, so that both the sand collecting screw and the traveling mechanism are hydraulic motors. By being driven, there is no fear of oil leakage such as hydraulic pressure.
Further, since the water pressure pump is installed on water or on land, the water pressure pump can be separated from the self-propelled robot, and the self-propelled robot can be downsized. Furthermore, since the hydraulic pump on the water or on the land and the self-propelled robot on the water bottom are connected by the hydraulic fluid pumping hose and the hydraulic fluid returning hose, the hydraulic fluid pumping hose and the hydraulic fluid returning hose are cooled in water, and the inside of the hose is cooled. By cooling the flowing water, it is possible to suppress a decrease in pumping by the hydraulic pump.

第2の発明に係る水中土砂排除装置は、第1の発明において、前記自走ロボットが、前記スクリュー用水圧モータの回転速度を減速して前記集砂スクリューに伝達するスクリュー用減速機と、前記走行用水圧モータの回転速度を減速して前記走行機構に伝達する走行用減速機とを備えていることを特徴とする。
すなわち、この水中土砂排除装置では、自走ロボットが、スクリュー用水圧モータの回転速度を減速して集砂スクリューに伝達するスクリュー用減速機と、走行用水圧モータの回転速度を減速して走行機構に伝達する走行用減速機とを備えているので、高速回転で低トルクのスクリュー用水圧モータ及び走行用水圧モータでもスクリュー用減速機及び走行用減速機で減速でき、集砂スクリュー及び走行機構を低回転かつ高トルクで駆動することが可能になる。
The underwater sediment removing device according to a second invention is the underwater sediment removal device according to the first invention, wherein the self-propelled robot reduces the rotation speed of the screw hydraulic motor and transmits the rotation speed to the sand collecting screw, A traveling speed reducer that reduces the rotation speed of the traveling hydraulic motor and transmits the reduced speed to the traveling mechanism.
That is, in this underwater sediment removal device, the self-propelled robot reduces the rotation speed of the screw hydraulic motor and transmits it to the sand collecting screw, and the traveling mechanism reduces the rotation speed of the traveling hydraulic motor. And a traveling speed reducer that transmits to the high-speed and low-torque screw hydraulic motor and traveling hydraulic motor can also be decelerated by the screw speed reducer and the traveling speed reducer. It becomes possible to drive at low rotation and high torque.

第3の発明に係る水中土砂排除装置は、第1又は第2に発明において、前記作動液返送ホース内の水を冷却可能な熱交換器を備えていることを特徴とする。
すなわち、この水中土砂排除装置では、作動液返送ホース内の水を冷却可能な熱交換器を備えているので、熱交換器によって作動液返送ホース内の水を冷却することで、さらに水圧ポンプによる圧送の低下を抑制することができる。
The underwater sediment removing apparatus according to a third invention is characterized in that, in the first or second invention, a heat exchanger capable of cooling water in the hydraulic fluid return hose is provided.
That is, in this underwater sediment removal device, since the heat exchanger capable of cooling the water in the working fluid return hose is provided, by cooling the water in the working fluid return hose by the heat exchanger, the water pressure pump is further used. A decrease in pumping can be suppressed.

第4の発明に係る水中土砂排除装置は、第1から第3の発明のいずれかにおいて、前記水圧ポンプに接続されていると共に前記作動液返送ホースに下流端に接続され前記作動水を貯留する作動液水槽と、前記作動液水槽の手前で前記作動液返送ホースに接続され前記作動液内の異物を取り除くフィルタと、前記フィルタの前後で前記作動液返送ホースに接続され前記作動液返送ホース内の圧力を検出する第1圧力センサ及び第2圧力センサと、前記第1圧力センサで検出された圧力と前記第2圧力センサで検出された圧力との差が一定以上になった際に警報を発する警報部とを備えていることを特徴とする。
すなわち、この水中土砂排除装置では、第1圧力センサで検出された圧力と第2圧力センサで検出された圧力との差が一定以上になった際に警報を発する警報部を備えているので、フィルタ前後で作動液の差圧が一定以上に達したとき、微生物や細菌の増殖によっていわゆるバイオフィルムが付着してフィルタが目詰まりを起こしていると判断して警報器が警報を発することで、フィルタの適切なメンテナンス時期を知ることができる。
The underwater sediment removal apparatus according to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, is connected to the hydraulic pump and connected to a downstream end of the hydraulic fluid return hose to store the hydraulic water. A hydraulic fluid tank, a filter connected to the hydraulic fluid return hose in front of the hydraulic fluid tank to remove foreign matter in the hydraulic fluid, and a hydraulic fluid tank connected to the hydraulic fluid return hose before and after the filter. A first pressure sensor and a second pressure sensor that detect the pressure of the first pressure sensor and an alarm when a difference between the pressure detected by the first pressure sensor and the pressure detected by the second pressure sensor becomes equal to or more than a certain value. And an alarm unit for issuing an alarm.
That is, this underwater sediment removal apparatus includes an alarm unit that issues an alarm when a difference between the pressure detected by the first pressure sensor and the pressure detected by the second pressure sensor becomes equal to or more than a certain value. When the differential pressure of the working fluid before and after the filter reaches a certain level or more, it is judged that the so-called biofilm is attached due to the growth of microorganisms and bacteria and the filter is clogged, and the alarm issues an alarm, It is possible to know the appropriate maintenance time of the filter.

第5の発明に係る水中土砂排除装置は、第4の発明において、前記警報部が、前記警報として警報信号を発生可能であり、前記警報信号を受信して前記作動液水槽内の前記作動液に有機物分解菌を供給する分解菌供給部を備えていることを特徴とする。
すなわち、この水中土砂排除装置では、警報信号を受信して作動液水槽内の作動液に有機物分解菌を供給する分解菌供給部を備えているので、警報信号を受信した分解菌供給部が作動液に有機物分解菌を自動的に供給することで、フィルタに付着した微生物や細菌等のバイオフィルムを分解して、フィルタの目詰まりを解消させることができる。
In the underwater sediment removal apparatus according to a fifth invention, in the fourth invention, in the fourth invention, the alarm unit can generate an alarm signal as the alarm, and receives the alarm signal to receive the hydraulic fluid in the hydraulic fluid tank. A decomposing bacterium supply unit for supplying an organic matter decomposing bacterium to the apparatus.
That is, since the underwater sediment removal device includes a decomposing bacteria supply unit that receives an alarm signal and supplies organic matter decomposing bacteria to the working fluid in the working fluid tank, the decomposing bacteria supply unit that receives the alarm signal operates. By automatically supplying the organic matter decomposing bacteria to the liquid, biofilms such as microorganisms and bacteria attached to the filter can be decomposed, and clogging of the filter can be eliminated.

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る水中土砂排除装置によれば、集砂スクリューを回転駆動するスクリュー用水圧モータと、走行機構を駆動する走行用水圧モータとを備えているので、油圧のような油漏れのおそれがないと共に、水中の作動液圧送ホース及び作動液返送ホースで内部の水を冷却し、水圧ポンプの圧送の低下を抑制することができる。
したがって、本発明に係る水中土砂排除装置では、油漏れによる環境汚染が無いと共に、各水圧モータの効率的な駆動が可能である。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
That is, according to the underwater sediment removing apparatus according to the present invention, since the screw hydraulic motor for driving the sand collecting screw and the traveling hydraulic motor for driving the traveling mechanism are provided, oil leakage such as hydraulic pressure can be prevented. There is no danger, and the internal water can be cooled by the underwater working fluid pumping hose and the working fluid return hose, and a decrease in pumping of the hydraulic pump can be suppressed.
Therefore, in the underwater sediment removal apparatus according to the present invention, there is no environmental pollution due to oil leakage, and efficient driving of each hydraulic motor is possible.

本発明に係る水中土砂排除装置の一実施形態において、自走ロボットを示す側面図である。It is a side view showing a self-propelled robot in one embodiment of the underwater sediment removal apparatus concerning the present invention. 本実施形態において、車体カバーを外した自走ロボットを示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the self-propelled robot with a body cover removed in the embodiment. 本実施形態において、スクリューアームを含むスクリュー部分を外した状態の自走ロボットを示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing the self-propelled robot in a state where a screw portion including a screw arm is removed in the embodiment. 本実施形態において、水圧駆動系統を示す全体の配管図である。FIG. 2 is an overall piping diagram showing a hydraulic drive system in the present embodiment.

以下、本発明に係る水中土砂排除装置の一実施形態を、図1から図4を参照しながら説明する。   Hereinafter, an embodiment of an underwater sediment removal apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態の水中土砂排除装置1は、図1から図4に示すように、走行機構2を有して水底を自走可能な自走ロボット3と、自走ロボット3を水上又は陸上で遠隔的に制御する制御部4と、一端が自走ロボット3に接続され他端が陸上に設置される排砂ホース5と、水上又は陸上に設置された水圧ポンプ6と、一端が水圧ポンプ6に接続され他端が自走ロボット3に接続された作動液圧送ホース7及び作動液返送ホース8とを備えている。
なお、水圧ポンプ6で作動液圧送ホース7に圧送される作動液である水Wは水道水が採用される。
As shown in FIGS. 1 to 4, the underwater sediment removal device 1 of the present embodiment includes a self-propelled robot 3 having a traveling mechanism 2 and capable of self-propelling on the bottom of the water, and Control unit 4, one end is connected to the self-propelled robot 3 and the other end is a sand discharging hose 5 installed on land, a water pump 6 installed on water or on land, and one end is connected to the hydraulic pump 6. A hydraulic fluid pressure supply hose 7 and a hydraulic fluid return hose 8 connected to the self-propelled robot 3 at the other end are provided.
It should be noted that tap water is used as the water W, which is the hydraulic fluid pumped to the hydraulic fluid pressure hose 7 by the hydraulic pump 6.

上記自走ロボット3は、水底の堆積物を集める集砂スクリュー9と、排砂ホース5に接続され集砂スクリュー9で集めた堆積物を吸引して排砂ホース5に送り込む土砂排砂ポンプ10と、土砂排砂ポンプ10を駆動する排砂ポンプ用モータ11と、作動液圧送ホース7と作動液返送ホース8とに接続され集砂スクリュー9を回転駆動するスクリュー用水圧モータ12と、作動液圧送ホース7と作動液返送ホース8とに接続され走行機構2を駆動する一対の走行用水圧モータ13とを備えている。   The self-propelled robot 3 includes a sand collecting screw 9 that collects sediment on the bottom of the water, and a sediment sand pump 10 that is connected to the sand discharging hose 5 and sucks the sediment collected by the sand collecting screw 9 and sends the sediment to the sand discharging hose 5. A motor 11 for a sand discharge pump for driving a sediment discharge pump 10, a hydraulic motor 12 for a screw connected to the hydraulic fluid supply hose 7 and the hydraulic fluid return hose 8 for driving the sand collecting screw 9 to rotate, There is provided a pair of traveling hydraulic motors 13 connected to the pressure feeding hose 7 and the working fluid return hose 8 to drive the traveling mechanism 2.

また、自走ロボット3は、スクリュー用水圧モータ12の回転速度を減速して集砂スクリュー9に伝達するスクリュー用減速機14と、走行用水圧モータ13の回転速度を減速して走行機構2に伝達する走行用減速機15とを備えている。
また、本実施形態の水中土砂排除装置1は、図4に示すように、作動液返送ホース8内の水Wを冷却可能な熱交換器16を備えている。この熱交換器16は、水圧ポンプ6と共に水上又は陸上に設置され、冷却水CWとして水道水を用いている。
In addition, the self-propelled robot 3 reduces the rotation speed of the screw hydraulic motor 12 and transmits it to the sand collecting screw 9 by transmitting it to the sand collecting screw 9, and reduces the rotation speed of the traveling hydraulic motor 13 to the traveling mechanism 2. And a traveling speed reducer 15 for transmitting the power.
Moreover, the underwater sediment removal apparatus 1 of this embodiment is provided with the heat exchanger 16 which can cool the water W in the hydraulic fluid return hose 8 as shown in FIG. The heat exchanger 16 is installed on water or on land together with the hydraulic pump 6, and uses tap water as the cooling water CW.

また、本実施形態の水中土砂排除装置1は、水圧ポンプ6に接続されていると共に作動液返送ホース8に下流端に接続され作動液(水W)を貯留する作動液水槽43と、作動液水槽43の手前で作動液返送ホース8に接続され作動液(水W)内の異物を取り除くフィルタ103と、フィルタ103の前後で作動液返送ホース8に接続され作動液返送ホース8内の圧力を検出する第1圧力センサ104及び第2圧力センサ105と、第1圧力センサ104で検出された圧力と第2圧力センサ105で検出された圧力との差が一定以上になった際に警報を発する警報部107とを備えている。   The underwater sediment removal apparatus 1 of the present embodiment includes a hydraulic fluid tank 43 connected to the hydraulic pump 6 and connected to the downstream end of the hydraulic fluid return hose 8 for storing hydraulic fluid (water W). A filter 103 connected to the working fluid return hose 8 to remove foreign matter in the working fluid (water W) before the water tank 43, and a pressure inside the working fluid return hose 8 connected to the working fluid return hose 8 before and after the filter 103. A first pressure sensor 104 and a second pressure sensor 105 to be detected, and an alarm is issued when a difference between the pressure detected by the first pressure sensor 104 and the pressure detected by the second pressure sensor 105 is equal to or more than a certain value. An alarm unit 107 is provided.

上記第1圧力センサ104は、フィルタ103の上流側に接続されていると共に、上記第2圧力センサ105は、フィルタ103より下流側に接続されている。なお、第2圧力センサ105と作動液水槽43との間の作動液返送ホース8には流量計106が接続されている。
さらに、本実施形態の水中土砂排除装置1は、警報部107が、警報として警報信号を発生可能であり、警報信号を受信して作動液水槽43内の作動液(水W)に有機物分解菌を供給する分解菌供給部101を備えている。
The first pressure sensor 104 is connected to the upstream side of the filter 103, and the second pressure sensor 105 is connected to the downstream side of the filter 103. A flow meter 106 is connected to the working fluid return hose 8 between the second pressure sensor 105 and the working fluid water tank 43.
Further, in the underwater sediment removal apparatus 1 of the present embodiment, the alarm unit 107 can generate an alarm signal as an alarm, and receives the alarm signal to add the organic matter decomposing bacteria to the working fluid (water W) in the working fluid water tank 43. Is provided.

すなわち、分解菌供給部101は、警報部107に接続されて警報信号を受信可能になっていると共に、廃水処理用バチルス属菌等の有機物分解菌を収納した分解菌タンク(図示略)を有している。この分解菌供給部101は、警報信号を受信すると、所定量の有機物分解菌を作動液水槽43内に投入可能に設定されている。   That is, the decomposing bacterium supply unit 101 is connected to the alarm unit 107 so as to be able to receive an alarm signal, and has a decomposing bacterium tank (not shown) containing organic matter decomposing bacteria such as Bacillus for wastewater treatment. are doing. The decomposing bacterium supply unit 101 is set so that, upon receiving an alarm signal, a predetermined amount of organic substance decomposing bacterium can be injected into the working liquid water tank 43.

上記分解菌供給部101は、例えばバチルス菌(濃度1012個/ml)原液を1/1000に希釈し、加温して活性化した上で自動定量投入する装置が採用可能である。
なお、作動液水槽43には、寒冷地や冬季等で使用する際の凍結防止用ヒータとして、作動液の水Wを一定温度に加熱するサーモスタット102が設けられている。例えば、サーモスタット102によって、作動液の水Wを30℃程度の好適温に保持している。
The decomposing bacterium supply unit 101 can employ, for example, an apparatus that dilutes a stock solution of Bacillus bacterium (concentration: 10 12 cells / ml) to 1/1000, activates it by heating, and then automatically inputs the solution.
In addition, the working fluid water tank 43 is provided with a thermostat 102 for heating the working fluid water W to a constant temperature as a heater for preventing freezing when used in a cold region or in winter. For example, the thermostat 102 keeps the working fluid water W at a suitable temperature of about 30 ° C.

上記走行機構2は、車体フレーム17と、一対の走行用水圧モータ13の回転軸に走行用減速機15を介して接続され車体フレーム17の後部に回転可能に軸支された左右一対のスプロケット18と、車体フレーム17の前部に回転可能に軸支された左右一対のアイドラ(アイドラプーリー)19と、スプロケット18とアイドラ19とに巻回された左右一対のゴムクローラ20と、車体フレーム17の下部に回転可能に軸支され左右のゴムクローラ20の内側を支持する複数のトラックローラ21とを備えている。   The traveling mechanism 2 includes a body frame 17 and a pair of left and right sprockets 18 connected to the rotating shafts of a pair of traveling hydraulic motors 13 via a traveling speed reducer 15 and rotatably supported at the rear of the body frame 17. A pair of left and right idlers (idler pulleys) 19 rotatably supported at the front of the body frame 17, a pair of left and right rubber crawlers 20 wound around the sprocket 18 and the idler 19, A plurality of track rollers 21 rotatably supported at the lower portion and supporting the inside of the left and right rubber crawlers 20 are provided.

上記走行用水圧モータ13及び走行用減速機15は、車体フレーム17の上部に設置されており、車体フレーム17上の車体カバー22内に収納されている。
なお、走行機構2は、走行用水圧モータ13又は走行用減速機15とスプロケット18との間に、制動ブレーキ23とパーキングブレーキ24とを備えている。
上記制動ブレーキ23は、例えば自走ロボット3が斜面等で自重によって設定以上の速度で走行してしまうことを防ぐブレーキであり、上記パーキングブレーキ24は、例えば自走ロボット3が斜面等で停止している場合に自重によって下がってしまうことを防ぐブレーキである。
The traveling hydraulic motor 13 and the traveling reduction gear 15 are installed on the upper part of the vehicle body frame 17 and housed in the vehicle body cover 22 on the vehicle body frame 17.
The traveling mechanism 2 includes a braking brake 23 and a parking brake 24 between the traveling hydraulic motor 13 or the traveling speed reducer 15 and the sprocket 18.
The braking brake 23 is, for example, a brake that prevents the self-propelled robot 3 from running at a speed higher than a set value due to its own weight on a slope or the like. The parking brake 24 is used, for example, when the self-propelled robot 3 stops on a slope or the like. This is a brake that prevents the vehicle from being lowered by its own weight when it is running.

一対のスクリューアーム25の先端部には、集砂スクリュー9の上部と両端部とを覆うスクリューカバー26が取り付けられている。
上記集砂スクリュー9は、リボンスクリューであり、車体フレーム17の前部に基端部が水平軸回り回動可能に支持されたスクリューカバー26内に回転可能に軸支されている。
A screw cover 26 that covers the upper part and both ends of the sand collecting screw 9 is attached to the distal ends of the pair of screw arms 25.
The sand collecting screw 9 is a ribbon screw, and is rotatably supported in a screw cover 26 whose base end is supported at the front of the vehicle body frame 17 so as to be rotatable around a horizontal axis.

上記集砂スクリュー9の一端には、スクリュー用水圧モータ12がスクリュー用減速機14を介して接続されている。なお、上記スクリュー用水圧モータ12及びスクリュー用減速機14は、スクリューカバー26の一端側に固定されている。
車体フレーム17の前部上でスクリューアーム25の基端部より上方には、水圧シリンダ27の基端部が水平軸回りに回動可能に支持されていると共に、水圧シリンダ27のロッド先端がスクリューカバー26の中央部に水平軸回りに回動可能に支持されている。すなわち、水圧シリンダ27のロッドを伸縮することで、一対のスクリューアーム25を下方又は上方に回動させて先端側の集砂スクリュー9を水底まで下ろしたり水底から上げたりすることができる。
A screw hydraulic motor 12 is connected to one end of the sand collecting screw 9 via a screw speed reducer 14. The screw hydraulic motor 12 and the screw speed reducer 14 are fixed to one end of a screw cover 26.
Above the base end of the screw arm 25 on the front of the body frame 17, a base end of a hydraulic cylinder 27 is supported rotatably about a horizontal axis, and the rod end of the hydraulic cylinder 27 is screwed. It is supported at the center of the cover 26 so as to be rotatable around a horizontal axis. That is, by expanding and contracting the rod of the hydraulic cylinder 27, the pair of screw arms 25 can be rotated downward or upward to lower the sand collecting screw 9 on the distal end side to the bottom or raise it from the bottom.

上記土砂排砂ポンプ10及び排砂ポンプ用モータ11は、車体フレーム17上に設置されている。
上記排砂ポンプ用モータ11は、電動モータであるが、作動液圧送ホース7と作動液返送ホース8とに接続された水圧モータを採用しても構わない。
土砂排砂ポンプ10の吸引口10aは、吸い込みホース28を介してスクリューカバー26の中央部内に接続されている。また、土砂排砂ポンプ10の排出口は、排砂管29の基端に接続され、排砂管29の先端は排砂ホース5の基端に接続されている。
なお、上記排砂管29は、車体カバー22の上部に固定されている。
The earth and sand discharging pump 10 and the sand discharging pump motor 11 are installed on a vehicle body frame 17.
Although the sand discharge pump motor 11 is an electric motor, a hydraulic motor connected to the hydraulic fluid pressure supply hose 7 and the hydraulic fluid return hose 8 may be employed.
The suction port 10 a of the earth and sand discharge pump 10 is connected to the center of the screw cover 26 via a suction hose 28. The discharge port of the earth and sand discharging pump 10 is connected to the base end of the sand discharging pipe 29, and the tip of the sand discharging pipe 29 is connected to the base end of the sand discharging hose 5.
In addition, the sand discharge pipe 29 is fixed to an upper part of the vehicle body cover 22.

上記集砂スクリュー9は、回転駆動軸の中央の両側でそれぞれ旋回方向の異なるらせん状のスクリュー部が設けられており、水底の堆積物に食い込んだ状態で回転駆動されることによって両側の堆積物を中央部に寄せ集めることができる。このように寄せ集めた堆積物は、土砂排砂ポンプ10に吸い込まれた後、排砂ホース5に送られる。排砂ホース5の先端は、陸上に配されており、吸い上げた堆積物は陸上の所定の場所に排出される。   The sand collecting screw 9 is provided with helical screw portions having different turning directions on both sides at the center of the rotation drive shaft, and is driven to rotate while biting into the sediment at the bottom of the water, thereby forming the sediment on both sides. Can be gathered in the center. The sediment collected in this way is sucked into the earth and sand discharge pump 10 and then sent to the sand discharge hose 5. The tip of the sand discharging hose 5 is arranged on land, and the sucked-up sediment is discharged to a predetermined place on land.

上記作動液圧送ホース7と作動液返送ホース8との自走ロボット3側の端部は、排砂管29に取り付けられたケーブルホースサポート部材30に固定されている。
車体フレーム17の上部には、左側に左側制御ボックス31が設置されていると共に、右側に右側制御ボックス32が設置されている。これら左側制御ボックス31及び右側制御ボックス32には、水圧駆動系統の各種制御バルブが内蔵されている。
The ends of the hydraulic fluid pressure supply hose 7 and the hydraulic fluid return hose 8 on the self-propelled robot 3 side are fixed to a cable hose support member 30 attached to a sand discharge pipe 29.
On the upper part of the body frame 17, a left control box 31 is installed on the left side, and a right control box 32 is installed on the right side. The left control box 31 and the right control box 32 contain various control valves for a hydraulic drive system.

また、上記制御部4は、図4に示すように、自走ロボット3に配線33で接続され自走ロボット3を制御するロボット制御部34と、ロボット制御部34と水圧ポンプ駆動モータ38とに制御ケーブル35で接続され水圧ポンプ6を制御するポンプ制御部36とを備えている。上記ロボット制御部34には、電源37が接続されている。
上記水圧ポンプ6には、水圧ポンプ駆動モータ38が接続されて駆動される。
Further, as shown in FIG. 4, the control unit 4 includes a robot control unit 34 connected to the self-propelled robot 3 via wiring 33 to control the self-propelled robot 3, and a robot control unit 34 and a hydraulic pump drive motor 38. A pump controller 36 connected to the control cable 35 for controlling the hydraulic pump 6. A power supply 37 is connected to the robot control unit 34.
A hydraulic pump drive motor 38 is connected to and driven by the hydraulic pump 6.

なお、車体フレーム17の前部上には、前部支持フレーム39が立設されており、前部支持フレーム39上にソナー40、ライト41及びカメラ42が取り付けられている。なお、車体フレーム17の前部下にもライト41が取り付けられている。   A front support frame 39 is provided upright on the front of the vehicle body frame 17, and a sonar 40, a light 41 and a camera 42 are mounted on the front support frame 39. Note that a light 41 is also mounted below the front portion of the body frame 17.

次に、水中土砂排除装置1の水圧駆動系統について、水圧ポンプ6による水Wの圧送及び返送を、図4を参照して説明する。
まず、水圧ポンプ駆動モータ38で駆動された水圧ポンプ6は、作動液水槽43に貯留された水Wを作動液圧送ホース7に送り込み、自走ロボット3側のPヘッダブロック44を介して右側制御ボックス32及び左側制御ボックス31に水Wを圧送する。
Next, with respect to the hydraulic drive system of the underwater sediment removal apparatus 1, the water supply and return of the water W by the hydraulic pump 6 will be described with reference to FIG.
First, the hydraulic pump 6 driven by the hydraulic pump drive motor 38 sends the water W stored in the hydraulic fluid tank 43 to the hydraulic fluid pressure supply hose 7 and controls the right side via the P header block 44 of the self-propelled robot 3. The water W is pumped to the box 32 and the left control box 31.

右側制御ボックス32内に圧送された水Wは、右側走行用水圧ポンプ用制御バルブ45と、システム圧力調整用制御バルブ46とに送られる。このとき、右側走行用水圧ポンプ用制御バルブ45は、その開閉によって走行用ホース47を介して右側の走行用水圧モータ13に水Wを送る。また、システム圧力調整用制御バルブ46は、その開閉によって左右の制動ブレーキ23に水Wを冷却水として送る。   The water W pumped into the right control box 32 is sent to the right traveling hydraulic pump control valve 45 and the system pressure regulation control valve 46. At this time, the control valve 45 for the right traveling hydraulic pump sends water W to the right traveling hydraulic motor 13 via the traveling hose 47 by opening and closing. Further, the control valve 46 for system pressure adjustment sends water W as cooling water to the left and right brake brakes 23 by opening and closing.

また、左側制御ボックス31内に圧送された水Wは、左側走行用水圧ポンプ用制御バルブ48と、シリンダ用制御バルブ49と、スクリュー用制御バルブ50とに送られる。このとき、左側走行用水圧ポンプ用制御バルブ48は、その開閉によって走行用ホース47を介して左側の走行用水圧モータ13に水Wを送る。また、シリンダ用制御バルブ49は、その開閉によってシリンダ用ホース51を介して水圧シリンダ27に水Wを送り、スクリュー用制御バルブ50は、その開閉によってスクリュー用ホース52を介してスクリュー用水圧モータ12に水Wを送る。   The water W pumped into the left control box 31 is sent to the left traveling hydraulic pump control valve 48, the cylinder control valve 49, and the screw control valve 50. At this time, the control valve 48 for the left traveling hydraulic pump sends water W to the left traveling hydraulic motor 13 via the traveling hose 47 by opening and closing. The cylinder control valve 49 sends water W to the hydraulic cylinder 27 via the cylinder hose 51 by opening and closing the cylinder control valve 49, and the screw control valve 50 sends the water W to the screw hydraulic motor 12 via the screw hose 52 by opening and closing. To send water W.

なお、各部に圧送された水Wは、各部の作動に供された後に返送側の各ホースを介してTヘッダー配管53に送られる。さらに、これら水Wは、Tヘッダー配管53に接続された作動液返送ホース8を介して作動液水槽43に戻される。   The water W pumped to each part is sent to the T header pipe 53 via each hose on the return side after being used for the operation of each part. Further, the water W is returned to the hydraulic fluid tank 43 via the hydraulic fluid return hose 8 connected to the T header pipe 53.

また、作動液返送ホース8の途中には、熱交換器16が設けられており、戻される水Wの冷却が行われる。すなわち、冷却水水槽54内に貯留された冷却水CWを冷却水水槽54内に設置された冷却水用圧送ポンプ55によって、冷却水圧送ホース56を介して冷却水CWが熱交換器16に送られる。熱交換器16では、作動液返送ホース8内の水Wと冷却水CWとの間で熱交換を行い、水Wを冷却する。このように熱交換器16で冷やされた水Wは、作動液水槽43に戻される。
なお、熱交換を行った冷却水CWは、冷却水返送ホース57を介して冷却水水槽54に戻される。
Further, a heat exchanger 16 is provided in the middle of the working fluid return hose 8 to cool the returned water W. That is, the cooling water CW stored in the cooling water tank 54 is sent to the heat exchanger 16 through the cooling water pumping hose 56 by the cooling water pump 55 installed in the cooling water tank 54. Can be The heat exchanger 16 exchanges heat between the water W in the working fluid return hose 8 and the cooling water CW to cool the water W. The water W cooled in the heat exchanger 16 in this way is returned to the working fluid water tank 43.
The cooling water CW that has undergone heat exchange is returned to the cooling water tank 54 via the cooling water return hose 57.

また、フィルタ103がバイオフィルムの発生によって目詰まりし始め、第1圧力センサ104で検出される圧力と第2圧力センサ105で検出される圧力との差圧が一定以上となると、警報部107が警報としてアラーム音を発する。また、警報部107は、警報として警報信号を分解菌供給部101に送り、これを受信した分解菌供給部101は、作動液水槽43内に有機物分解菌を投入する。これによって、水W内に有機物分解菌が混入されてフィルタ103に到達し、フィルタ103に付着している細菌等のバイオフィルムを分解することで、フィルタ103の目詰まりが解消される。   Further, when the filter 103 starts to be clogged due to the generation of the biofilm and the pressure difference between the pressure detected by the first pressure sensor 104 and the pressure detected by the second pressure sensor 105 becomes equal to or more than a certain value, the alarm unit 107 is activated. Emit an alarm sound as an alarm. Further, the alarm unit 107 sends an alarm signal to the degrading bacteria supply unit 101 as an alarm, and upon receiving the alarm signal, the degrading bacteria supply unit 101 puts the organic matter decomposing bacteria into the working fluid water tank 43. As a result, the organic matter-decomposing bacteria are mixed into the water W, reach the filter 103, and decompose the biofilm such as bacteria attached to the filter 103, whereby the clogging of the filter 103 is eliminated.

特に、凍結防止のため、サーモスタット102によって作動液の水Wを30℃程度まで温めて使用している場合、細菌が増殖し易い環境であるため、フィルタ103が目詰まりし易いので、上記警報部107による目詰まり警報及び分解菌供給部101による目詰まり除去は特に効果的である。
なお、本実施形態では、警報部107からの警報信号によって自動的に分解菌供給部101から有機物分解菌を投入しているが、警報部107の警報後に手動で分解菌供給部101から有機物分解菌を投入しても構わない。
In particular, in the case where the working fluid water W is heated to about 30 ° C. by the thermostat 102 to prevent freezing, the filter 103 is easily clogged because the environment is easy for bacteria to grow. The clogging alarm by the 107 and the clogging removal by the decomposing bacterium supply unit 101 are particularly effective.
In this embodiment, the organic matter decomposing bacteria are automatically supplied from the decomposing bacteria supply unit 101 in response to the alarm signal from the alarm unit 107. Bacteria may be added.

このように本実施形態の水中土砂排除装置1では、集砂スクリュー9を回転駆動するスクリュー用水圧モータ12と、走行機構2を駆動する走行用水圧モータ13とを備えているので、集砂スクリュー9及び走行機構2がいずれも水圧モータで駆動されることで、油圧のような油漏れのおそれがない。   As described above, the underwater sediment removing apparatus 1 of the present embodiment includes the screw hydraulic motor 12 for driving the sand collecting screw 9 to rotate and the traveling hydraulic motor 13 for driving the traveling mechanism 2. Since both the drive mechanism 9 and the traveling mechanism 2 are driven by the hydraulic motor, there is no possibility of oil leakage such as hydraulic pressure.

また、水圧ポンプ6が水上又は陸上に設置されるので、自走ロボット3から水圧ポンプ6を分離でき、自走ロボット3を小型化することができる。さらに、水上又は陸上の水圧ポンプ6と水底の自走ロボット3とが作動液圧送ホース7及び作動液返送ホース8で接続されているので、作動液圧送ホース7及び作動液返送ホース8が水中で冷却され、ホース内を流れる水Wが冷やされることで、水圧ポンプ6による圧送の低下を抑制することができる。   Further, since the hydraulic pump 6 is installed on water or on land, the hydraulic pump 6 can be separated from the self-propelled robot 3, and the self-propelled robot 3 can be downsized. Furthermore, since the hydraulic pump 6 on the water or on the land and the self-propelled robot 3 on the water bottom are connected by the hydraulic fluid pressure hose 7 and the hydraulic fluid return hose 8, the hydraulic fluid pressure hose 7 and the hydraulic fluid return hose 8 By cooling the water W that is cooled and flows in the hose, it is possible to suppress a decrease in pumping by the hydraulic pump 6.

また、自走ロボット3が、スクリュー用水圧モータ12の回転速度を減速して集砂スクリュー9に伝達するスクリュー用減速機14と、走行用水圧モータ13の回転速度を減速して走行機構2に伝達する走行用減速機15とを備えているので、高速回転で低トルクのスクリュー用水圧モータ12及び走行用水圧モータ13でもスクリュー用減速機14及び走行用減速機15で減速でき、集砂スクリュー9及び走行機構2を低回転かつ高トルクで駆動することが可能になる。   In addition, the self-propelled robot 3 reduces the rotation speed of the screw hydraulic motor 12 to transmit it to the sand collecting screw 9 by reducing the rotation speed of the screw hydraulic motor 12, and reduces the rotation speed of the traveling hydraulic motor 13 to the traveling mechanism 2. Since the transmission speed reducer 15 is provided with the transmission speed reducer 15, the screw hydraulic motor 12 and the travel hydraulic motor 13 can be decelerated by the screw speed reducer 14 and the travel speed reducer 15 at high speed and low torque. 9 and the traveling mechanism 2 can be driven with low rotation and high torque.

さらに、作動液返送ホース8内の水Wを冷却可能な熱交換器16を備えているので、熱交換器16によって作動液返送ホース8内の水Wを冷却することで、さらに水圧ポンプ6による圧送の低下を抑制することができる。   Furthermore, since the heat exchanger 16 that can cool the water W in the working fluid return hose 8 is provided, the water W in the working fluid return hose 8 is cooled by the heat exchanger 16, so that the water pump 6 is further operated. A decrease in pumping can be suppressed.

また、第1圧力センサ104で検出された圧力と第2圧力センサ105で検出された圧力との差が一定以上になった際に警報を発する警報部107を備えているので、フィルタ103前後で水Wの差圧が一定以上に達したとき、微生物や細菌の増殖によっていわゆるバイオフィルムが付着してフィルタ103が目詰まりを起こしていると判断して警報部107が警報を発することで、フィルタの適切なメンテナンス時期を知ることができる。   In addition, since there is provided an alarm unit 107 that issues an alarm when the difference between the pressure detected by the first pressure sensor 104 and the pressure detected by the second pressure sensor 105 is equal to or more than a certain value, When the pressure difference of the water W reaches a certain level or more, the so-called biofilm is attached due to the growth of microorganisms and bacteria, and it is determined that the filter 103 is clogged. You can know the appropriate maintenance time.

さらに、警報信号を受信して作動液水槽43内の作動液(水W)に有機物分解菌を供給する分解菌供給部101を備えているので、警報信号を受信した分解菌供給部101が作動液(水W)に有機物分解菌を自動的に供給することで、フィルタ103に付着した微生物や細菌等のバイオフィルムを分解して、フィルタ103の目詰まりを解消させることができる。   Further, since the decomposing bacterium supply unit 101 that receives the alarm signal and supplies organic matter decomposing bacteria to the working fluid (water W) in the working fluid water tank 43 is provided, the decomposing bacterium supply unit 101 that has received the alarm signal operates. By automatically supplying organic matter decomposing bacteria to the liquid (water W), biofilms such as microorganisms and bacteria attached to the filter 103 can be decomposed, and clogging of the filter 103 can be eliminated.

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

1…水中土砂排除装置、2…走行機構、3…自走ロボット、4…制御部、5…排砂ホース、6…水圧ポンプ、7…作動液圧送ホース、8…作動液返送ホース、9…集砂スクリュー、10…土砂排砂ポンプ、11…排砂ポンプ用モータ、12…スクリュー用水圧モータ、13…走行用水圧モータ、14…スクリュー用減速機、15…走行用減速機、16…熱交換器、43…作動液水槽、101…分解菌供給部、103…フィルタ、104…第1圧力センサ、105…第2圧力センサ、107…警報部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Underwater sediment removal apparatus, 2 ... Traveling mechanism, 3 ... Self-propelled robot, 4 ... Control part, 5 ... Sand discharging hose, 6 ... Hydraulic pump, 7 ... Hydraulic fluid feeding hose, 8 ... Hydraulic fluid returning hose, 9 ... Sand collecting screw, 10: sediment discharge pump, 11: motor for sand discharge pump, 12: hydraulic motor for screw, 13: hydraulic motor for traveling, 14: reducer for screw, 15: reducer for traveling, 16: heat Exchanger, 43 ... Hydraulic liquid tank, 101 ... Decomposing bacteria supply unit, 103 ... Filter, 104 ... First pressure sensor, 105 ... Second pressure sensor, 107 ... Alarm unit

Claims (5)

走行機構を有して水底を自走可能な自走ロボットと、
前記自走ロボットを水上又は陸上で遠隔的に制御する制御部と、
一端が前記自走ロボットに接続され他端が陸上に設置される排砂ホースと、
水上又は陸上に設置された水圧ポンプと、
一端が前記水圧ポンプに接続され他端が前記自走ロボットに接続された作動液圧送ホース及び作動液返送ホースとを備え、
前記自走ロボットが、前記水底の堆積物を集める集砂スクリューと、
前記排砂ホースに接続され前記集砂スクリューで集めた前記堆積物を吸引して前記排砂ホースに送り込む土砂排砂ポンプと、
前記作動液圧送ホースと前記作動液返送ホースとに接続され前記集砂スクリューを回転駆動するスクリュー用水圧モータと、
前記作動液圧送ホースと前記作動液返送ホースとに接続され前記走行機構を駆動する走行用水圧モータとを備えていることを特徴とする水中土砂排除装置。
A self-propelled robot having a traveling mechanism and capable of self-propelling on the water floor,
A control unit for remotely controlling the self-propelled robot on water or on land,
A sand discharging hose having one end connected to the self-propelled robot and the other end installed on land;
A hydraulic pump installed on water or on land,
A hydraulic fluid pressure supply hose and a hydraulic fluid return hose each having one end connected to the hydraulic pump and the other end connected to the self-propelled robot,
The self-propelled robot, a sand collecting screw for collecting the sediment on the water bottom,
A sediment sand pump that sucks the sediment collected by the sand collecting screw connected to the sand discharging hose and feeds the sediment to the sand discharging hose;
A screw hydraulic motor connected to the hydraulic fluid pressure supply hose and the hydraulic fluid return hose to rotationally drive the sand collecting screw;
An underwater sediment removing apparatus, comprising: a traveling hydraulic motor connected to the hydraulic fluid pressure hose and the hydraulic fluid return hose to drive the traveling mechanism.
請求項1に記載の水中土砂排除装置において、
前記自走ロボットが、前記スクリュー用水圧モータの回転速度を減速して前記集砂スクリューに伝達するスクリュー用減速機と、
前記走行用水圧モータの回転速度を減速して前記走行機構に伝達する走行用減速機とを備えていることを特徴とする水中土砂排除装置。
In the underwater sediment removal apparatus according to claim 1,
The self-propelled robot, a screw speed reducer for reducing the rotation speed of the screw hydraulic motor and transmitting to the sand collecting screw,
And a traveling speed reducer that reduces the rotation speed of the traveling hydraulic motor and transmits the reduced speed to the traveling mechanism.
請求項1又は2に記載の水中土砂排除装置において、
前記作動液返送ホース内の水を冷却可能な熱交換器を備えていることを特徴とする水中土砂排除装置。
In the underwater sediment removal device according to claim 1 or 2,
An underwater sediment removing device comprising a heat exchanger capable of cooling water in the working fluid return hose.
請求項1から3のいずれか一項に記載の水中土砂排除装置において、
前記水圧ポンプに接続されていると共に前記作動液返送ホースに下流端に接続され前記作動水を貯留する作動液水槽と、
前記作動液水槽の手前で前記作動液返送ホースに接続され前記作動液内の異物を取り除くフィルタと、
前記フィルタの前後で前記作動液返送ホースに接続され前記作動液返送ホース内の圧力を検出する第1圧力センサ及び第2圧力センサと、
前記第1圧力センサで検出された圧力と前記第2圧力センサで検出された圧力との差が一定以上になった際に警報を発する警報部とを備えていることを特徴とする水中土砂排除装置。
In the underwater sediment removal apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A hydraulic fluid tank connected to the hydraulic pump and connected to a downstream end of the hydraulic fluid return hose to store the hydraulic water,
A filter connected to the hydraulic fluid return hose to remove foreign matter in the hydraulic fluid before the hydraulic fluid tank;
A first pressure sensor and a second pressure sensor that are connected to the working fluid return hose before and after the filter and detect a pressure in the working fluid return hose;
An alarm unit for issuing an alarm when a difference between the pressure detected by the first pressure sensor and the pressure detected by the second pressure sensor becomes equal to or more than a predetermined value. apparatus.
請求項4に記載の水中土砂排除装置において、
前記警報部が、前記警報として警報信号を発生可能であり、
前記警報信号を受信して前記作動液水槽内の前記作動液に有機物分解菌を供給する分解菌供給部を備えていることを特徴とする水中土砂排除装置。
In the underwater sediment removal apparatus according to claim 4,
The alarm unit can generate an alarm signal as the alarm,
An underwater sediment removing device, comprising: a decomposing bacteria supply unit that receives the alarm signal and supplies organic matter decomposing bacteria to the working fluid in the working fluid tank.
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