本发明涉及淤泥清理设备技术领域，更具体地说，它涉及一种排水管道清理装置。
背景技术
随着城市建设的不断发展，城市道路下面的排水管道经过长时间的淤积，存在大量淤泥，时间越久，淤泥积累越多，管道流通量越来越小，甚至会造成管道堵塞；同时，因雨水大了会将不明物冲入排水管道中而造成管道的堵塞。长期以往，遇到大暴雨等恶劣天气，降水量较大，排水管道排水受限，一方面会使下水道内部含有大量细菌的污水倒灌排到路面，带来大量致病菌，使人们健康遭到破坏，另一方面污水得不到及时排出，严重影响人们的正常出行。
现有技术对城市地下排水管道的清淤和杂物主要分为两种形式，一是机器疏通，二是人工开挖，对于直径较大的排水管道，无论是采用机械设备还是人工清淤，都较为方便，但是对于一般的城市污水排水管道而言，排水管道的管径在1.5m左右，大型清淤设备无法进入，人工清淤由于排水管道内空间狭小，不便于作业。现需要研究出一种方便清理排水管道的清洁装置。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种排水管道清理装置，该装置提高了排水管道的自动化清理程度，进而提高了淤泥的清洁效率。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种排水管道清理装置，包括排水管道，所述排水管道分别设置有进水口和出水口，所述排水管道内壁的顶部沿排水管道的长度方向自所述进水口至出水口依次滑移连接有用于刮除排水管道内壁的淤泥的刮泥组件以及驱动小车，所述刮泥组件与驱动小车相连，所述驱动小车上设置有用于驱动小车运动的驱动件；所述刮泥组件包括固定块、刮刀基座、伸缩机构以及刮具，所述固定块沿排水管道的长度方向滑移连接于排水管道内壁的顶部，所述固定块远离驱动小车的一侧转动设置有转轴，所述刮刀基座的一侧固定设置在所述转轴上，所述转轴上套接有扭簧，所述扭簧的一端固定连接于固定块，另一端固定连接于刮刀基座，所述刮具通过伸缩机构与刮刀基座连接；所述出水口处设置有第一卷绕组件、连接于驱动小车与所述第一卷绕组件之间的拉绳，所述固定块靠近驱动小车的一侧设置有第二卷绕组件、连接于刮具自由端与所述第二卷绕组件之间的钢丝绳；所述刮具转动到第一角度时，所述刮具可转动清理淤泥，所述刮具转动到第二角度时，所述刮具可转动伸出于进水口。
通过采用上述技术方案，当需要对排水管道的淤泥进行清理时，第二卷绕组件卷绕钢丝绳，进而刮具发生转动，当刮具转动到第一角度时，第一卷绕组件卷绕拉绳，进而拉绳拉动驱动小车在排水管道中自进水口向出水口方向移动，固定块跟随驱动小车一起移动，从而实现刮具对排水管道内的淤泥进行清理；当驱动小车移动到出水口处时，第一卷绕组件释放拉绳，驱动小车在驱动件的驱动作用下，方向移动，进而推动固定块自出水口向进水口方向移动，通过驱动小车的反复移动，同时利用伸缩机构实现刮具与淤泥之间的距离，进而实现刮具对排水管道内的淤泥逐层刮除，当刮具对淤泥的清理完毕后，第二卷绕组件释放钢丝绳，进而刮具在扭簧的作用下转动到第二角度，刮具可伸出于进水口，避免刮具影响排水管道的排水，该装置提高了排水管道淤泥和杂物的清理效率，同时，相对于人工清理排水管道的方式相比，提高了安全性。
优选的，所述刮具转动到第一角度时，所述刮具与所述排水管道的中心线之间的夹角为0°，所述刮具转动到第二角度时，所述刮具与排水管道的中心线之间的夹角为90°。
通过采用上述技术方案，当刮具转动到与排水管道的中心线之间的夹角为0°时，在此角度刮具对排水管道流动的水的阻力较小，刮具转动到与排水管道的中心线之间的夹角为90°时，在此角度刮具在刮除淤泥的过程中移动较为稳定。
优选的，所述第一卷绕组件包括用于缠绕拉绳的第一转轮以及驱动第一转轮转动的第一电机；所述第二卷绕组件包括用于缠绕钢丝绳的第二转轮以及驱动第二转轮转动的第二电机。
通过采用上述技术方案，转动第一转轮使拉绳拉长或收缩，从而控制驱动小车滑移的滑移，第一电机驱动第一转轮转动，拉绳将转动的力转化成直线上的拉力；转动第二转轮使钢丝绳拉长或收缩，从而控制刮具的转动角度，第二电机驱动第二转轮转动，钢丝绳将转动的力转化成直线上的拉力，实现了自动化操作，提高了工作的效率。
优选的，所述固定块朝向排水管道顶部的表面设置有限位块，所述排水管道内壁的顶部沿排水管道的长度方向自所述进水口至出水口设置有与所述限位块滑移配合的限位槽，所述限位块与限位槽的纵截面均呈t形；所述驱动小车包括车轮，所述排水管道内壁的顶部沿排水管道的长度方向自所述进水口至出水口设置有供所述车轮滑动的导轨。
通过采用上述技术方案，t形的限位槽对限位块的滑移起到了很好的导向作用，使得限位块在滑移的过程中不会脱离限位槽；同时导轨同样对车轮的移动起到了很好的导向作用。
优选的，还包括用于感应所述驱动小车滑动位置的感应装置以及用于控制所述第一电机正反转的第一控制器，所述感应装置与第一控制器的信号输入端电连接，所述第一电机与第一控制器的信号输出端电连接。
通过采用上述技术方案，第一电机正转时，驱动小车沿排水管道的长度方向正向滑动；当固定块正向滑动至其滑行终点时，驱动小车被感应装置所感应，感应装置向第一控制器发出正向滑动终点信号，第一控制器接收正向滑动终点信号后立即向第一电机发出反转信号，使第一电机反转，从而使驱动小车沿排水管道的长度方向反向滑动；当固定块反向滑动至其滑行终点时，驱动小车被感应装置所感应，感应装置向第一控制器发出反向滑动终点信号，第一控制器接收反向滑动终点信号后立即向第一电机发出正转信号，使第一电机正转，从而使固定块沿排水管道的长度方向正向滑动。如此，可使刮具实现往复滑移，同时在伸缩机构的配合下，对排水管道内的淤泥进行逐层刮除。
优选的，所述感应装置包括分别设置在所述导轨的第一限位行程开关和第二限位行程开关，所述第一限位行程开关位于出水口处，第二限位行程开关位于进水口处，且所述第一限位行程开关和第二限位行程开关分别与车轮抵接配合，所述第一限位行程开关和第二限位行程开关分别与所述第一控制器电连接；所述伸缩机构包括气缸，所述气缸固定连接在所述刮刀基座的自由端，所述刮具与气缸的活塞杆固定连接，所述第二限位行程开关设置有用于控制所述气缸活塞杆伸长的触发开关，所述车轮可与触发开关抵接配合。
通过采用上述技术方案，当驱动小车正向滑动至其滑行终点时，驱动小车与第一限位行程开关抵接，第一限位行程开关向第一控制器发出正向滑动终点信号；当驱动小车反向滑动至其滑行终点时，车轮分别与触发开关和第二限位行程开关抵接，第二限位行程开关向第一控制器发出反向滑动终点信号，触发开关触发气缸的活塞杆伸长，方便刮具对更深的进行淤泥刮除工作。如此，可使刮具实现往复滑移，同时在伸缩机构的配合下，对排水管道内的淤泥进行逐层刮除。
优选的，所述导轨的两端均呈封闭设置，所述导轨的两个封闭端与第一限位行程开关以及第二限位行程开关之间分别设置有缓冲弹簧，所述第一限位行程开关和第二限位行程开关分别通过缓冲弹簧承载在所述导轨内。
通过采用上述技术方案，当驱动小车运动至车轮与第一限位行程开关或第二限位行程开关抵接时，缓冲弹簧可缓冲车轮对第一限位行程开关或第二限位行程开关的撞击力，使第一限位行程开关和第二限位行程开关不易损坏。
优选的，还包括用于向所述第一控制器发出启动信号或停止信号以控制所述第一电机启动或停止的控制终端。
通过采用上述技术方案，操作者可通过远端的控制终端向第一控制器发出控制信号，以控制第一电机启动或停止，从而更加方便的控制刮具对排水管道内的淤泥的清理。
优选的，所述控制终端设置有用于向第一控制器发射红外线信号的红外线发射器，所述第一控制器设置有用于接收控制终端发出的红外线信号的红外线接收器。
通过采用上述技术方案，操作者通过手中的控制终端向第一控制器发射启动信号或停止信号，第一控制器中的红外线接收器接收到控制终端发出的启动信号或停止信号后，第一控制器立刻向第一电机发出启动信号或停止信号，使第一电机启动或停止。利用红外线遥控技术控制第一电机的启动和停止，结构简单实用。
优选的，还包括用于监测所述排水管道内淤泥高度的控制模块，所述控制模块包括沿排水管道长度方向设置在所述排水管道内壁上的若干个超声波传感器以及设置在排水管道内壁顶部的plc控制器；
所述超声波传感器，用于测量所述排水管道内淤泥的高度，当排水管道内淤泥的高度高于预设的第一设定值时发出第一触发信号；当排水管道内淤泥的高度低于预设的第二设定值时发出第二触发信号，且所述第二设定值小于所述第一设定值；
所述超声波传感器与所述plc控制器的信号输入端电连接，所述plc控制器的信号输出端分别与所述第一电机和第二电机电连接，所述plc控制器用于接收第一触发信号和第二触发信号；
当plc控制器接收到第一触发信号后，控制第一电机和第二电机启动；当控制器接收到第二触发信号后，控制第一电机和第二电机停止工作。
通过采用上述技术方案，当超声波传感器感应到排水管道内的淤泥高于第一设定值时，发出第一触发信号，进而plc控制器接收到第一触发信号后相应的启动第一电机和第二电机，从而使刮具对淤泥进行清理工作；当超声波传感器感应到排水管道内的淤泥低于第二设定值时，发出第二触发信号，plc控制器接收到第二触发信号后相应的控制第一电机和第二电机停止工作，从而停止淤泥清理工作，进一步提高了淤泥清理的自动化程度。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、当需要对排水管道的淤泥进行清理时，第二卷绕组件卷绕钢丝绳，进而刮具发生转动，当刮具转动到第一角度时，第一卷绕组件卷绕拉绳，进而拉绳拉动驱动小车在排水管道中自进水口向出水口方向移动，固定块跟随驱动小车一起移动，从而实现刮具对排水管道内的淤泥进行清理；
2、当驱动小车移动到出水口处时，第一卷绕组件释放拉绳，驱动小车在驱动件的驱动作用下，方向移动，进而推动固定块自出水口向进水口方向移动，通过驱动小车的反复移动，同时利用伸缩机构实现刮具与淤泥之间的距离，进而实现刮具对排水管道内的淤泥逐层刮除，当刮具对淤泥的清理完毕后，第二卷绕组件释放钢丝绳，进而刮具在扭簧的作用下转动到第二角度，刮具可伸出于进水口，避免刮具影响排水管道的排水，该装置提高了排水管道淤泥的清理效率。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例中驱动小车以及刮泥组件与排水管道的装配关系示意图；
图3是本发明实施例中刮刀与定位块的装配关系示意图；
图4是本发明实施例排水管道剖开后的内部结构示意图；
图5是图4中a部分的放大图；
图6是图4中b部分的放大图；
图7是本发明实施例中感应装置、控制终端、第一控制器以及第一电机的控制原理框图；
图8是本发明实施例中超声波传感器、plc控制器、第一电机以及第二电机的控制原理框图。
图中：1、排水管道；2、进水口；3、出水口；41、固定块；42、刮刀基座；43、气缸；44、刮具；441、刮刀；442、定位块；4411、安装块；4412、凹槽；4421、安装槽；4422、螺纹孔；5、驱动小车；51、车轮；52、驱动件；6、第一卷绕组件；61、第一转轮；62、第一电机；7、拉绳；8、第二卷绕组件；81、第二转轮；82、第二电机；9、钢丝绳；10、限位槽；11、导轨；121、第一限位行程开关；122、第二限位行程开关；13、缓冲弹簧；14、容置槽；15、盖板；16、转轴；17、扭簧；18、限位块；19、螺栓；20、机架。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种排水管道清理装置，参照图1和图2，包括圆筒状的排水管道1，排水管道1分别设置有进水口2和出水口3；同时，排水管道1内壁的顶部自进水口2至出水口3方向依次滑移连接有用于刮除排水管道1内壁的淤泥的刮泥组件以及驱动小车5，刮泥组件以及驱动小车5均沿排水管道1的长度方向设置，且刮泥组件与驱动小车5之间固定连接。
参照图2和图3，，驱动小车5背离排水管道1的表面安装有用于驱动驱动小车5运动的驱动件52（参照图4），在本实施例中，驱动件52可优选为驱动马达。刮泥组件包括长方体状的固定块41、长方体状的刮刀基座42、伸缩机构以及刮具44。固定块41沿排水管道1的长度方向滑移连接于排水管道1内壁的顶部。
具体的，固定块41朝向排水管道1顶部的表面焊接有限位块18，排水管道1内壁的顶部沿排水管道1的长度方向自进水口2至出水口3开设有与限位块18滑移配合的限位槽10，且限位块18与限位槽10的纵截面均呈t形；驱动小车5包括车轮51，排水管道1内壁的顶部沿排水管道1的长度方向自进水口2至出水口3安装有供车轮51滑动的导轨11。t形的限位槽10对限位块18的滑移起到了很好的导向作用，使得限位块18在滑移的过程中不会脱离限位槽10；同时导轨11同样对车轮51的移动起到了很好的导向作用。
此外，固定块41远离驱动小车5的一侧沿固定块41的长度方向转动连接有转轴16，刮刀基座42的一侧固定安装在转轴16上；同时，转轴16上套接有扭簧17，扭簧17的一端固定连接于固定块41，固定连接于刮刀基座42；刮具44通过伸缩机构与刮刀基座42固定连接。伸缩机构包括气缸43，气缸43固定连接在刮刀基座42的自由端，刮具44与气缸43的活塞杆固定连接。
同时，出水口3处安装有第一卷绕组件6、连接于驱动小车5与第一卷绕组件6之间的拉绳7。具体的，第一卷绕组件6包括用于缠绕拉绳7的第一转轮61以及驱动第一转轮61转动的第一电机62；出水口3处还安装有机架20，第一转轮61和第一电机62均承载在机架20上。此外，固定块41靠近驱动小车5的一侧安装有第二卷绕组件8、连接于刮具44自由端与第二卷绕组件8之间的钢丝绳9。具体的，第二卷绕组件8包括用于缠绕钢丝绳9的第二转轮81以及驱动第二转轮81转动的第二电机82。当刮具44转动到第一角度时，刮具44可转动清理淤泥，刮具44转动到第二角度时，刮具44可转动伸出于进水口2。
具体的，刮具44转动到第一角度时，刮具44与排水管道1的中心线之间的夹角为0°，刮具44转动到第二角度时，刮具44与排水管道1的中心线之间的夹角为90°。当刮具44转动到与排水管道1的中心线之间的夹角为0°时，在此角度刮具44对排水管道1流动的水的阻力较小，刮具44转动到与排水管道1的中心线之间的夹角为90°时，在此角度刮具44在刮除淤泥的过程中移动较为稳定。
当需要对排水管道1的淤泥进行清理时，第二卷绕组件8卷绕钢丝绳9，进而刮具44发生转动，当刮具44转动到第一角度时，第一卷绕组件6卷绕拉绳7，进而拉绳7拉动驱动小车5在排水管道1中自进水口2向出水口3方向移动，固定块41跟随驱动小车5一起移动，从而实现刮具44对排水管道1内的淤泥进行清理。
当驱动小车5移动到出水口3处时，第一卷绕组件6释放拉绳7，驱动小车5在驱动件52的驱动作用下，方向移动，进而推动固定块41自出水口3向进水口2方向移动，通过驱动小车5的反复移动，同时利用伸缩机构实现刮具44与淤泥之间的距离，进而实现刮具44对排水管道1内的淤泥逐层刮除，当刮具44对淤泥的清理完毕后，第二卷绕组件8释放钢丝绳9，进而刮具44在扭簧17的作用下转动到第二角度，刮具44可伸出于进水口2，避免刮具44影响排水管道1的排水，该装置提高了排水管道1淤泥和杂物的清理效率，同时，相对于人工清理排水管道1的方式相比，提高了安全性。
参照图2和图4，固定块41背离排水管道1顶部的表面开设有用于容纳第二卷绕组件8的容置槽14，同时固定块41的表面铰接有用于盖合容置槽14的盖板15，且盖板15位于容置槽14的槽口处，钢丝绳9贯穿盖板15与刮具44自由端相连接。容置槽14的设置方便第二卷绕组件8的安放，减少第二卷绕组件8在排水管道1内的占用空间。
参照图3和图4，刮具44包括方形板状的刮刀441以及长方体状的定位块442，刮刀441远离定位块442的一端面呈圆角设置，气缸43的活塞杆固定连接在定位块442的一侧表面。同时，定位块442远离气缸43的表面沿定位块442的长度方向开设有安装槽4421，刮刀441上固定安装有安装块4411，且安装槽4421以及安装块4411的纵截面均呈梯形设置，安装块4411与安装槽4421滑移连接。安装槽4421的纵截面为梯形设置使得安装块4411与安装槽4421的连接更加牢固，使安装块4411在移动过程中不易脱离安装槽4421，提高了安装块4411滑移时稳定性。
参照图2，定位块442和安装块4411上安装有用于定位安装块4411在安装槽4421内位置的定位组件。具体的，定位组件包括设置于定位块442外表面且与安装槽4421相连通的螺纹孔4422、设置于安装块4411上且与螺纹孔4422相对应的凹槽4412以及与螺纹孔4422螺纹配合的螺栓19，螺栓19可贯穿螺纹孔4422并与凹槽4412抵接配合。在本实施例中，螺纹孔4422设置有两个，分别沿竖直方向从定位块442远离刮刀441的表面的两端且与安装槽4421相连通，凹槽4412对应设置在安装块4411朝向安装槽4421的表面。
在安装刮刀441时，将当安装块4411沿安装槽4421滑入，令凹槽4412与螺纹孔4422相对齐，工作人员可将螺栓19贯穿螺纹孔4422并与凹槽4412抵接，便于将安装块4411固定在安装槽4421内；在拆除刮刀441时，可先使螺栓19脱离凹槽4412与螺纹孔4422，再使安装块4411滑移脱离安装槽4421，进而实现更换刮刀441，结构简单、方便操作。
参照图4和图7，该排水管道淤泥清理装置还包括感应驱动小车5滑动位置的感应装置以及用于控制第一电机62正反转的第一控制器（图中未标），感应装置与第一控制器的信号输入端电连接，第一电机62与第一控制器的信号输出端电连接。第一电机62正转时，驱动小车5沿排水管道1的长度方向正向滑动；当固定块41正向滑动至其滑行终点时，驱动小车5被感应装置所感应，感应装置向第一控制器发出正向滑动终点信号，第一控制器接收正向滑动终点信号后立即向第一电机62发出反转信号，使第一电机62反转，从而使驱动小车5沿排水管道1的长度方向反向滑动；当固定块41反向滑动至其滑行终点时，驱动小车5被感应装置所感应，感应装置向第一控制器发出反向滑动终点信号，第一控制器接收反向滑动终点信号后立即向第一电机62发出正转信号，使第一电机62正转，从而使固定块41沿排水管道1的长度方向正向滑动。
具体的，感应装置包括分别设置在导轨11的第一限位行程开关121（参照图5）和第二限位行程开关122（参照图6），第一限位行程开关121位于出水口3处，第二限位行程开关122位于进水口2处，且第一限位行程开关121和第二限位行程开关122分别与车轮51抵接配合，第一限位行程开关121和第二限位行程开关122分别与第一控制器电连接。
当驱动小车5正向滑动至其滑行终点时，驱动小车5与第一限位行程开关121抵接，第一限位行程开关121向第一控制器发出正向滑动终点信号；当驱动小车5反向滑动至其滑行终点时，车轮51与第二限位行程开关122抵接，第二限位行程开关122向第一控制器发出反向滑动终点信号。
第二限位行程开关122朝向车轮51的表面固定安装有用于控制气缸43活塞杆伸长的触发开关，且车轮51可与触发开关抵接配合。当驱动小车5移动至车轮51抵接于触发开关，触发开关触发气缸43的活塞杆伸长，方便刮具44对更深的进行淤泥刮除工作。
参照图5和图6，导轨11（参照图4）的两端均呈封闭设置，导轨11的两个封闭端与第一限位行程开关121以及第二限位行程开关122之间分别固定安装有缓冲弹簧13（，且第一限位行程开关121和第二限位行程开关122分别通过缓冲弹簧13承载在导轨11内。
当驱动小车5运动至车轮51与第一限位行程开关121或第二限位行程开关122抵接时，缓冲弹簧13可缓冲车轮51对第一限位行程开关121或第二限位行程开关122的撞击力，使第一限位行程开关121和第二限位行程开关122不易损坏。
参照图4和图7，该排水管道淤泥清理装置还包括用于向第一控制器发出启动信号或停止信号以控制第一电机62启动或停止的控制终端。操作者可通过远端的控制终端向第一控制器发出控制信号，以控制第一电机62启动或停止，从而更加方便的控制刮具44对排水管道1内的淤泥的清理。
此外，控制终端设置有用于向第一控制器发射红外线信号的红外线发射器，第一控制器设置有用于接收控制终端发出的红外线信号的红外线接收器。操作者通过手中的控制终端向第一控制器发射启动信号或停止信号，第一控制器中的红外线接收器接收到控制终端发出的启动信号或停止信号后，第一控制器立刻向第一电机62发出启动信号或停止信号，使第一电机62启动或停止。利用红外线遥控技术控制第一电机62的启动和停止，结构简单实用。
参照图8，该排水管道淤泥清理装置还包括用于监测排水管道1内淤泥高度的控制模块，控制模块包括沿排水管道1长度方向设置在排水管道1内壁上的若干个超声波传感器以及设置在排水管道1内壁顶部的plc控制器；
超声波传感器，用于测量排水管道1内淤泥的高度，当排水管道1内淤泥的高度高于预设的第一设定值时发出第一触发信号；当排水管道1内淤泥的高度低于预设的第二设定值时发出第二触发信号，且第二设定值小于第一设定值；
超声波传感器与plc控制器的信号输入端电连接，plc控制器的信号输出端分别与第一电机62和第二电机82电连接，plc控制器用于接收第一触发信号和第二触发信号；
当plc控制器接收到第一触发信号后，控制第一电机62和第二电机82启动；当控制器接收到第二触发信号后，控制第一电机62和第二电机82停止工作。
当超声波传感器感应到排水管道1内的淤泥高于第一设定值时，发出第一触发信号，进而plc控制器接收到第一触发信号后相应的启动第一电机62和第二电机82，从而使刮具对淤泥进行清理工作；当超声波传感器感应到排水管道1内的淤泥低于第二设定值时，发出第二触发信号，plc控制器接收到第二触发信号后相应的控制第一电机62和第二电机82停止工作，从而停止淤泥清理工作，进一步提高了排水管道1淤泥清理的自动化程度。
上述实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本发明做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。