CN116201194B - 一种水利生态工程清淤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水利生态工程清淤装置，涉及河道清淤技术领域，包括行走机构、液压机械臂和清淤箱；行走机构表面开设有与行走方向垂直的滑槽，滑槽内滑动连接有滑块，滑块通过驱动机构驱动，并在滑槽内往复移动；液压机械臂的基座安装在滑块上；清淤箱连接在液压机械臂的工作端，清淤箱底部具有多个抽吸口和多个伸缩铰刀机构，清淤箱的两侧壁固定有水利生态工程清淤除障铲，除障铲本体的刃口朝向清淤箱的外侧，伸缩铰刀机构向下的最大伸出长度不超过除障铲本体的底面。除障铲包括除障铲本体；除障铲本体为等腰梯形拉伸形成的立体结构，除障铲本体的斜面向其立面方向凹陷形成弧形坡面。本发明既能够防止铰刀机构的损坏，又能够提高清淤效率。

Description

一种水利生态工程清淤装置

技术领域

本发明涉及河道清淤技术领域，更具体的说是涉及一种水利生态工程清淤除障铲，以及具有该除障铲的水利生态工程清淤装置和该装置的控制方法。

背景技术

河流生态修复是指利用生态***原理，采取各种方法修复受损伤的水体生态***的生物群体及结构，重建健康的水生态***，修复和强化水体生态***的主要功能，并能使生态***实现整体协调、自我维持、自我演替的良性循环。河道清淤有益于河流生态的修复，河道清淤是通过机械设备，将沉积河底的淤泥挖出并处理，起到疏通的作用。

相关技术中，封堵河道将河水抽走再进行清淤会伤害河道的生态***，因此一般将河道的两端进行封堵，而后采用清淤船对沉积河底的淤泥进行清理。清淤船即清除水底淤泥的船体，船体即浮体，采用拼装箱型结构，船体上设有清淤机，动力装置等。由动力驱动清淤机清除并抽吸水底淤泥，而后将清理的淤泥装载在船体上或由运输船转运。

如现有申请号为202210357514.7，名称为一种水利生态工程清淤装置的发明专利申请，即提供了以上所提及的相关的清淤装置。为了进一步提高效率，为了改善转运清淤船上的淤泥影响清淤效率的问题，现有技术中，申请号为202210357514.7，名称为一种水利工程用河道生态修复清淤装置，清淤船可持续对河道进行清淤，有利于保证清淤效率，无需频繁转运清淤船上的淤泥。

无论是以上哪种结构，能够保证清淤效果的仍然是清淤的抽吸结构，很多时候，由于淤泥的密度问题，导致抽吸装置不能将淤泥完全抽出，此时会辅以绞龙结构对污泥进行打散，但是污泥中的硬质杂质会很容易造成刀片的损伤，清淤效果也不理想，而且在清淤过程中普遍是通过人为把控清淤效果，并不能很好地满足自动化的需求。

因此，如何提供一种自动化程度更高，且清淤效果更好的水利生态工程清淤装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种水利生态工程清淤装置，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水利生态工程清淤除障铲，包括：除障铲本体；所述除障铲本体为等腰梯形拉伸形成的立体结构，所述除障铲本体的斜面向其立面方向凹陷形成弧形坡面；所述除障铲本体的顶面和底面临近其斜面的边缘形成上下对应的波浪线，使得所述除障铲本体的斜面沿其拉伸成型方向形成波峰和波谷，所述波峰和所述除障铲本体的底面临近其斜面的边缘均加工形成刃口；所述波谷向所述除障铲本体的立面方向开设有贯通的通过孔。

通过上述技术方案，本发明提供了一种用于污泥较大固体物清障的除障铲，除障铲本体具有弧形凹陷的清障推进面，在污泥中具有更顺畅的推进效果，采用波浪式的刃口结构，能够使得污泥在推进过程中可以加速运动，打散污泥，污泥从通过孔通过流走，大固体物被隔离在外，而且由于弧形面和波峰波谷结构的配合，使得刀刃不容易损坏，使用寿命更长。

优选的，在上述一种水利生态工程清淤除障铲中，所述除障铲本体底面沿着其立面具有向下延伸的锥形尖铲，所述锥形尖铲的横截面为直角三角形，且其斜面为凹陷的弧形面。通过设置锥形尖铲，能够便于除障铲本体向污泥深处***，向下的沉降更顺畅。

优选的，在上述一种水利生态工程清淤除障铲中，所述除障铲本体底面沿着其立面具有向上延伸的安装板，所述安装板上开设有安装孔。通过设置安装板可以便于除障铲本体的安装。

本发明还提供了一种水利生态工程清淤装置，包括行走机构、液压机械臂和清淤箱；

所述行走机构表面开设有与行走方向垂直的滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑块，所述滑块通过驱动机构驱动，并在所述滑槽内往复移动；

所述液压机械臂的基座安装在所述滑块上；

所述清淤箱连接在所述液压机械臂的工作端，所述清淤箱底部具有多个抽吸口和多个伸缩铰刀机构，所述清淤箱的两侧壁固定有上述的水利生态工程清淤除障铲，所述除障铲本体的所述刃口朝向所述清淤箱的外侧，所述伸缩铰刀机构向下的最大伸出长度不超过所述除障铲本体的底面。

通过上述技术方案，本发明提供了一种水利生态工程清淤装置，配合除障铲本体进行使用，利用除障铲本体进行大固体物的清除，利用抽吸口和伸缩铰刀机构进行抽吸和污泥打散，能够更有利于污泥的抽吸和清除，既能够防止铰刀机构的损坏，又能够提高清淤效率。

优选的，在上述一种水利生态工程清淤装置中，多个所述抽吸口分别连接有分支抽吸管，多个所述分支抽吸管汇合至总抽吸管，所述总抽吸管与所述行走机构上的负压风机的吸口连接。设置多个抽吸口能够防止单独的抽吸口堵塞造成的使用故障。

优选的，在上述一种水利生态工程清淤装置中，所述清淤箱底面向上开设有多个安装槽，所述安装槽临近槽口处具有径向向内凸出的环形封隔板；所述伸缩铰刀机构安装在所述安装槽内，所述伸缩铰刀机构包括伸缩液压缸、驱动电机、转轴和刀片；所述伸缩液压缸的缸体固定在所述安装槽的底面；所述驱动电机与所述伸缩液压缸的伸缩端固定连接，所述转轴顶端与所述驱动电机的动力输出端连接，且与所述环形封隔板的中心孔密封滑动连接；所述刀片固定在所述转轴底端，且位于所述环形封隔板的下方。伸缩铰刀机构能够实现刀片的上下伸缩控制，能够在除障铲本体清淤后再进行使用，防止刀片损坏，导致使用不畅。

优选的，在上述一种水利生态工程清淤装置中，多个所述抽吸口与多个所述安装槽交错布置在所述清淤箱的底面。将抽吸口与安装槽交错布置，能够使得搅拌动作和抽吸之间具有更多的交汇，更有利于清淤。

优选的，在上述一种水利生态工程清淤装置中，所述驱动机构为电机驱动的丝杠滑块结构。本发明采用该结构能够将电机的转动运动变换为滑块的直线运动，不仅驱动的稳定性强，而且控制精度高。

优选的，在上述一种水利生态工程清淤装置中，所述液压机械臂包括安装在所述滑块顶面的转动座，以及连接在所述转动座顶端的两节液压手臂，两节所述液压手臂的端头与所述清淤箱的顶面连接。本发明的液压机械臂采用常规的挖掘机机械臂的结构形式，与其原理一致，在此不再赘述。

本发明还提供了一种水利生态工程清淤装置的控制方法，包括以下步骤：

S1、通过液压机械臂控制清淤箱置于淤泥处，通过驱动机构控制滑块运动，使得清淤箱横向运动，同时抽吸口进行抽吸动作，利用除障铲本体进行一次清障；

S2、通过驱动机构控制滑块反向运动，使得清淤箱反向横向运动，同时启动伸缩铰刀机构，并使得抽吸口进行抽吸动作，利用除障铲本体进行二次清障；

S3、下沉清淤箱，并收回伸缩铰刀机构，重复步骤S1和S2；

S4、完成此处的清淤后，行走机构向前运行，再次重复步骤S1-S3。

通过上述技术方案，本发明提供了一种全新的水利生态工程清淤装置的控制方法，利用除障铲本体的横向往复运动实现对大固体物的清除，同时配合抽吸口的抽吸，以及伸缩铰刀机构的伸缩动作，能够满足高效的清淤操作，且能够防止刀片的损伤破坏，具有更高的清淤效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的水利生态工程清淤除障铲的结构示意图；

图2附图为本发明提供的水利生态工程清淤除障铲的主视图；

图3附图为本发明提供的水利生态工程清淤装置的侧视图；

图4附图为本发明提供的清淤箱和除障铲本体连接的结构示意图；

图5附图为本发明提供的清淤箱和除障铲本体连接的主视图；

图6附图为本发明提供的清淤箱和除障铲本体连接的剖视图；

图7附图为本发明提供的伸缩铰刀机构的结构示意图；

图8附图为本发明提供的清淤箱底面开口的仰视图。

其中：

1-行走机构；

11-滑块；

2-液压机械臂；

21-转动座；22-液压手臂；

3-清淤箱；

31-抽吸口；32-伸缩铰刀机构；321-伸缩液压缸；322-驱动电机；323-转轴；324-刀片；33-安装槽；331-环形封隔板；

4-除障铲本体；

41-波峰；42-波谷；43-通过孔；44-锥形尖铲；45-安装板；451-安装孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图3至附图5，本发明实施例公开了一种水利生态工程清淤装置，包括行走机构1、液压机械臂2和清淤箱3；

行走机构1表面开设有与行走方向垂直的滑槽，滑槽内滑动连接有滑块11，滑块11通过驱动机构驱动，并在滑槽内往复移动；

液压机械臂2的基座安装在滑块11上；

清淤箱3连接在液压机械臂2的工作端，清淤箱3底部具有多个抽吸口31和多个伸缩铰刀机构32，清淤箱3的两侧壁固定有水利生态工程清淤除障铲，除障铲本体4的刃口朝向清淤箱3的外侧，伸缩铰刀机构32向下的最大伸出长度不超过除障铲本体4的底面。

参见附图1和附图2，水利生态工程清淤除障铲包括：除障铲本体4；除障铲本体4为等腰梯形拉伸形成的立体结构，除障铲本体4的斜面向其立面方向凹陷形成弧形坡面；除障铲本体4的顶面和底面临近其斜面的边缘形成上下对应的波浪线，使得除障铲本体4的斜面沿其拉伸成型方向形成波峰41和波谷42，波峰41和除障铲本体4的底面临近其斜面的边缘均加工形成刃口；波谷42向除障铲本体4的立面方向开设有贯通的通过孔43。

为了进一步优化上述技术方案，除障铲本体4底面沿着其立面具有向下延伸的锥形尖铲44，锥形尖铲44的横截面为直角三角形，且其斜面为凹陷的弧形面。

为了进一步优化上述技术方案，以提高锥形尖铲44的下沉能力，可以在锥形尖铲44的弧形面上也设计向下延伸出的多个平行的刀片。

为了进一步优化上述技术方案，除障铲本体4底面沿着其立面具有向上延伸的安装板45，安装板45上开设有安装孔451。安装板45贴合在清淤箱3的侧壁，并通过螺栓穿过安装孔451与清淤箱3紧固连接。

为了进一步优化上述技术方案，多个抽吸口31分别连接有分支抽吸管，多个分支抽吸管汇合至总抽吸管，总抽吸管与行走机构1上的负压风机的吸口连接。

参见附图6和附图7，清淤箱3底面向上开设有多个安装槽33，安装槽33临近槽口处具有径向向内凸出的环形封隔板331；伸缩铰刀机构32安装在安装槽33内，伸缩铰刀机构32包括伸缩液压缸321、驱动电机322、转轴323和刀片324；伸缩液压缸321的缸体固定在安装槽33的底面；驱动电机322与伸缩液压缸321的伸缩端固定连接，转轴323顶端与驱动电机322的动力输出端连接，且与环形封隔板331的中心孔密封滑动连接；刀片324固定在转轴323底端，且位于环形封隔板331的下方。

为了进一步优化上述技术方案，多个抽吸口31与多个安装槽33交错布置在清淤箱3的底面。

参见附图8，抽吸口31设置三个，在清淤箱3的底面中部间隔布置，安装槽33设置四个，分别布置在抽吸口31间隔处的上下两侧。

为了进一步优化上述技术方案，驱动机构为电机驱动的丝杠滑块结构。

为了进一步优化上述技术方案，液压机械臂2包括安装在滑块11顶面的转动座21，以及连接在转动座21顶端的两节液压手臂22，两节液压手臂22的端头与清淤箱3的顶面连接。

在本实施例中，行走机构1可以选用履带式结构，也可选择船体结构，以适应无水或者有水状态下的清淤工作。

本实施例提供的水利生态工程清淤装置的控制方法包括以下步骤：

S1、通过液压机械臂2控制清淤箱3置于淤泥处，通过驱动机构控制滑块11运动，使得清淤箱3横向运动，同时抽吸口31进行抽吸动作，利用除障铲本体4进行一次清障；

S2、通过驱动机构控制滑块11反向运动，使得清淤箱3反向横向运动，同时启动伸缩铰刀机构32，并使得抽吸口31进行抽吸动作，利用除障铲本体4进行二次清障；

S3、下沉清淤箱3，并收回伸缩铰刀机构32，重复步骤S1和S2；

S4、完成此处的清淤后，行走机构1向前运行，再次重复步骤S1-S3。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种水利生态工程清淤装置，其特征在于，包括行走机构（1）、液压机械臂（2）和清淤箱（3）；

所述行走机构（1）表面开设有与行走方向垂直的滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑块（11），所述滑块（11）通过驱动机构驱动，并在所述滑槽内往复移动；

所述液压机械臂（2）的基座安装在所述滑块（11）上；

所述清淤箱（3）连接在所述液压机械臂（2）的工作端，所述清淤箱（3）底部具有多个抽吸口（31）和多个伸缩铰刀机构（32），所述清淤箱（3）的两侧壁固定有水利生态工程清淤除障铲；

所述水利生态工程清淤除障铲包括：除障铲本体（4）；所述除障铲本体（4）为等腰梯形拉伸形成的立体结构，所述除障铲本体（4）的斜面向其立面方向凹陷形成弧形坡面；所述除障铲本体（4）的顶面和底面临近其斜面的边缘形成上下对应的波浪线，使得所述除障铲本体（4）的斜面沿其拉伸成型方向形成波峰（41）和波谷（42），所述波峰（41）和所述除障铲本体（4）的底面临近其斜面的边缘均加工形成刃口；所述波谷（42）向所述除障铲本体（4）的立面方向开设有贯通的通过孔（43）；所述除障铲本体（4）的所述刃口朝向所述清淤箱（3）的外侧，所述伸缩铰刀机构（32）向下的最大伸出长度不超过所述除障铲本体（4）的底面；

所述除障铲本体（4）底面沿着其立面具有向下延伸的锥形尖铲（44），所述锥形尖铲（44）的横截面为直角三角形，且其斜面为凹陷的弧形面；所述除障铲本体（4）底面沿着其立面具有向上延伸的安装板（45），所述安装板（45）上开设有安装孔（451）。

2.根据权利要求1所述的一种水利生态工程清淤装置，其特征在于，多个所述抽吸口（31）分别连接有分支抽吸管，多个所述分支抽吸管汇合至总抽吸管，所述总抽吸管与所述行走机构（1）上的负压风机的吸口连接。

3.根据权利要求1所述的一种水利生态工程清淤装置，其特征在于，所述清淤箱（3）底面向上开设有多个安装槽（33），所述安装槽（33）临近槽口处具有径向向内凸出的环形封隔板（331）；所述伸缩铰刀机构（32）安装在所述安装槽（33）内，所述伸缩铰刀机构（32）包括伸缩液压缸（321）、驱动电机（322）、转轴（323）和刀片（324）；所述伸缩液压缸（321）的缸体固定在所述安装槽（33）的底面；所述驱动电机（322）与所述伸缩液压缸（321）的伸缩端固定连接，所述转轴（323）顶端与所述驱动电机（322）的动力输出端连接，且与所述环形封隔板（331）的中心孔密封滑动连接；所述刀片（324）固定在所述转轴（323）底端，且位于所述环形封隔板（331）的下方。

4.根据权利要求3所述的一种水利生态工程清淤装置，其特征在于，多个所述抽吸口（31）与多个所述安装槽（33）交错布置在所述清淤箱（3）的底面。

5.根据权利要求1所述的一种水利生态工程清淤装置，其特征在于，所述驱动机构为电机驱动的丝杠滑块结构。

6.根据权利要求1所述的一种水利生态工程清淤装置，其特征在于，所述液压机械臂（2）包括安装在所述滑块（11）顶面的转动座（21），以及连接在所述转动座（21）顶端的两节液压手臂（22），两节所述液压手臂（22）的端头与所述清淤箱（3）的顶面连接。

7.一种权利要求1-6中任一项所述的水利生态工程清淤装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过液压机械臂（2）控制清淤箱（3）置于淤泥处，通过驱动机构控制滑块（11）运动，使得清淤箱（3）横向运动，同时抽吸口（31）进行抽吸动作，利用除障铲本体（4）进行一次清障；

S2、通过驱动机构控制滑块（11）反向运动，使得清淤箱（3）反向横向运动，同时启动伸缩铰刀机构（32），并使得抽吸口（31）进行抽吸动作，利用除障铲本体（4）进行二次清障；

S3、下沉清淤箱（3），并收回伸缩铰刀机构（32），重复步骤S1和S2；

S4、完成此处的清淤后，行走机构（1）向前运行，再次重复步骤S1-S3。

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