一种海绵城市绿地蓄水系统的渗水井自动埋设设备的制作方法

本发明涉及海绵城市水资源利用技术领域，具体是涉及一种海绵城市绿地蓄水系统的渗水井自动埋设设备。

背景技术：

随着城镇化建设的推进，地面硬化的增多改变了原有的水文特性，造成雨水径流增加，路面频繁积水，部分城市经常大面积积水，同时雨洪峰值变大，土壤含水量减少，地下水位下降现象加剧等。另外，我国城市缺水问题日益严重，北方地区资源型缺水，南方地区水质型缺水。在这种环境下，政府提出来建设“海绵城市”的目标，在政策、财政等各方面予以支持。

海绵城市，顾名思义，城市就如海绵那样，在降雨时段，能快速的吸收、蓄积、渗透、净化雨水，减少雨水形成径流，补充地下水；同时在不下雨时，通过一系列处理措施和配套管网设施，将蓄积的水加以利用，从而让雨水资源更好的融入到城市的给排水系统中。打造合理的海绵城市水系统，既可以有效的保护城市原有的生态系统，也可以慢慢恢复原有的被破坏生态系统，同时对于整个城镇化的建设开发的影响降到更低。

传统的海绵城市建设模式，处处是硬化路面。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水，以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念，雨水主要通过排水设施排走，无法渗透到地下，往往造成逢雨必涝，旱涝急转，不符合海绵城市建设的要求。

中国专利cn201611154525.6公开了一种海绵城市绿地蓄水系统的施工方法，包括如下步骤：(a)建立基坑；(b)蓄水池埋设；(c)地面储水就位；(d)渗水井埋设；(e)铺砖；(f)绿化。本发明施工简单，难度低，施工有序，施工质量易于控制，涉及的施工设备少，施工成本低，渗透效果好，缓解城市排水压力，增加地下水资源量，减少城市雨洪量，改善城市环境。其中渗水井深埋的步骤需要耗费大量人力物力，且埋设效率低下。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种海绵城市绿地蓄水系统的渗水井自动埋设设备，该技术方案解决了上述问题，自动化程度高，显著提高渗水井埋设效率，极大的降低了人力成本，结构简单易于实现。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种海绵城市绿地蓄水系统的渗水井自动埋设设备，利用渗水井的进水口对渗水井进行上料，又通过渗水井的排水口对其进行对正，其特征在于，包括有运输机构、上料机构、旋转机构、接近开关、搬运机构、锤击机构和控制器；

上料机构、旋转机构、搬运机构、锤击机构均安装于运输机构上，上料机构输出端与旋转机构输入端连接，旋转机构输出端与搬运机构输入端连接，搬运机构安装在搬运机构工作端上，工作状态下锤击机构工作端位于所埋设的渗水井正上方，上料机构、旋转机构、接近开关、搬运机构、锤击机构均与控制器电连接。

作为一种海绵城市绿地蓄水系统的渗水井自动埋设设备的一种优选方案，所述上料机构包括有料仓和搬运机械手；料仓安装在运输机构上，搬运机械手架设在料仓上并可沿料仓长度方向滑动，搬运机械手与控制器电连接。

作为一种海绵城市绿地蓄水系统的渗水井自动埋设设备的一种优选方案，所述搬运机械手包括有同步带滑台、横梁、第一直线驱动器和插头；同步带滑台关于料仓对称地安装在料仓上方，横梁垂直两端与同步带滑台滑动连接地架设于料仓上方，第一直线驱动器固定安装在横梁上且输出端运动方向竖直向下设置，插头安装在第一直线驱动器输出端上，插头直径与进水口直径匹配，同步带滑台、第一直线驱动器均与控制器电连接。

作为一种海绵城市绿地蓄水系统的渗水井自动埋设设备的一种优选方案，所述插头底部设置有轴承；轴承与插头处于同一轴线上，轴承内圈与插头过盈配合，工作状态下轴承周壁抵紧渗水井的进水口。

作为一种海绵城市绿地蓄水系统的渗水井自动埋设设备的一种优选方案，所述搬运机构包括有升降组件、悬臂、伸缩组件、夹紧组件、配重块和旋转组件；旋转组件安装在运输机构上上并位于旋转机构远离运输机构方向的一侧，升降组件竖直安装在旋转组件上，悬臂水平设置于升降组件的工作端上，伸缩组件安装在悬臂的端部，夹紧组件对称地设置于伸缩组件的工作端，配重块安装在升降组件工作端远离悬臂的一侧，接近开关安装在伸缩组件工作端上，升降组件、伸缩组件、夹紧组件均与控制器电连接。

作为一种海绵城市绿地蓄水系统的渗水井自动埋设设备的一种优选方案，所述升降组件包括有导向壳体、螺杆、丝杆滑块和旋转驱动器；导向壳体安装在旋转组件上，螺杆两端与导向壳体上下两端转动连接，丝杆滑块与导向壳体滑动连接并与螺杆螺纹连接，旋转驱动器安装在导向壳体顶端且输出端与螺杆上端固定连接，丝杆滑块外壁与悬臂固定连接，旋转驱动器与控制器电连接。

作为一种海绵城市绿地蓄水系统的渗水井自动埋设设备的一种优选方案，所述悬臂包括有第一水平段、垂直段和第二水平段；第一水平段一端与升降组件工作端固定连接，第一水平段另一端与垂直段上端固定连接，垂直段底端与第二水平段固定连接，第二水平段另一端与伸缩组件固定连接，第一水平段长度大于等于旋转组件轴线至边缘的长度。

作为一种海绵城市绿地蓄水系统的渗水井自动埋设设备的一种优选方案，包括有滑块、导向块、推板和第二直线驱动器；滑块与悬臂端部滑动连接，导向块安装在滑块上端并与悬臂上方开槽滑动连接，推板垂直安装在导向块上方靠近悬臂的一端，第二直线驱动器安装在悬臂上且输出端与推板靠近悬臂的一侧固定连接，第二直线驱动器与控制器电连接。

作为一种海绵城市绿地蓄水系统的渗水井自动埋设设备的一种优选方案，所述夹紧组件包括有一对夹爪和第三直线驱动器；夹爪对称地与伸缩组件工作端铰接，第三直线驱动器两端分别与夹爪外侧、伸缩组件工作端铰接，夹爪和伸缩组件工作端形成夹紧渗水井的环形结构，第三直线驱动器与控制器电连接。

作为一种海绵城市绿地蓄水系统的渗水井自动埋设设备的一种优选方案，所述锤击机构包括有卷扬机、挂架、导向滑轮和锤击块；卷扬机和挂架安装在卷扬机上，挂架结构避让开搬运机构的旋转轨迹，若干导向滑轮设置在挂架上，卷扬机的缆绳依次通过若干导向滑轮，锤击块安装在卷扬机缆绳末端，工作状态下锤击块位于渗水井的上方。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

所述运输机构为拖车，所述接近开关为电动转台。工作人员先将若干完成组装的渗水井放置到上料机构内。工作人员驾驶运输机构将设备运送到工作地点，然后通过控制器发送信号给上料机构,上料机构收到信号后逐一将渗水井运输到旋转机构上。工作人员通过控制器驱动旋转机构工作端旋转，此时搬运机构工作端正对渗水井，接近开关感应到渗水井周壁上的排水口时发送信号给控制器。控制器收到信号后使旋转机构停止转动。然后控制器驱动搬运机构工作端向旋转机构上的渗水井靠近并将其夹紧，接着搬运机构工作端将渗水井旋转对齐埋设地点并下行将渗水井放置到地面上然后松开。接着控制器发送信号给锤击机构对渗水井上端进行锤击使其底部买入土层内并使排水口露在地面上。工作人员用连通管将排水口和排水管连接到一起即可完成埋设工作。最后当基坑内所有渗水井埋设完毕后统一用原土回填。通过在插头底部设置轴承用于提高渗水井旋转的流畅度，避免渗水井在旋转机构上旋转时进水口内壁摩擦插头造成磨损，提高设备的使用寿命和流畅度。

1、自动化程度高，显著提高渗水井埋设效率；

2、极大的降低了人力成本；

3、结构简单易于实现。

附图说明

图1为本发明所埋设的渗水井立体图；

图2为本发明的立体图一；

图3为本发明的立体图二；

图4为本发明的上料机构立体图；

图5为本发明的上料机构的搬运机械手立体图；

图6为本发明的搬运机构立体图；

图7为本发明的搬运机构的升降组件正视图；

图8为本发明的搬运机构的悬臂立体图；

图9为本发明的搬运机构的局部立体图一；

图10为本发明的搬运机构的局部立体图二；

图11为本发明的锤击机构立体图。

图中标号为：

1、运输机构；

2、上料机构；2a、料仓；2b、搬运机械手；2b1、同步带滑台；2b2、横梁；2b3、第一直线驱动器；2b4、插头；2b5、轴承；

3、旋转机构；

4、接近开关；

5、搬运机构；5a、升降组件；5a1、导向壳体；5a2、螺杆；5a3、丝杆滑块；5a4、旋转驱动器；5b、悬臂；5b1、第一水平段；5b2、垂直段；5b3、第二水平段；5c、伸缩组件；5c1、滑块；5c2、导向块；5c3、推板；5c4、第二直线驱动器；5d、夹紧组件；5d1、夹爪；5d2、第三直线驱动器；5e、配重块；5f、旋转组件；

6、锤击机构；6a、卷扬机；6b、挂架；6c、导向滑轮；6d、锤击块；

7、渗水井；7a、进水口；7b、排水口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图2和图3所示，一种海绵城市绿地蓄水系统的渗水井自动埋设设备，利用渗水井7的进水口7a对渗水井7进行上料，又通过渗水井7的排水口7b对其进行对正，包括有运输机构1、上料机构2、旋转机构3、接近开关4、搬运机构5、锤击机构6和控制器；

上料机构2、旋转机构3、搬运机构5、锤击机构6均安装于运输机构1上，上料机构2输出端与旋转机构3输入端连接，旋转机构3输出端与搬运机构5输入端连接，搬运机构5安装在搬运机构5工作端上，工作状态下锤击机构6工作端位于所埋设的渗水井7正上方，上料机构2、旋转机构3、接近开关4、搬运机构5、锤击机构6均与控制器电连接。

所述运输机构1为拖车，所述接近开关4为电动转台。工作人员先将若干完成组装的渗水井7放置到上料机构2内。工作人员驾驶运输机构1将设备运送到工作地点，然后通过控制器发送信号给上料机构2,上料机构2收到信号后逐一将渗水井7运输到旋转机构3上。工作人员通过控制器驱动旋转机构3工作端旋转，此时搬运机构5工作端正对渗水井7，接近开关4感应到渗水井7周壁上的排水口7b时发送信号给控制器。控制器收到信号后使旋转机构3停止转动。然后控制器驱动搬运机构5工作端向旋转机构3上的渗水井7靠近并将其夹紧，接着搬运机构5工作端将渗水井7旋转对齐埋设地点并下行将渗水井7放置到地面上然后松开。接着控制器发送信号给锤击机构6对渗水井7上端进行锤击使其底部买入土层内并使排水口7b露在地面上。工作人员用连通管将排水口7b和排水管连接到一起即可完成埋设工作。最后当基坑内所有渗水井埋设完毕后统一用原土回填。

如图4所示，所述上料机构2包括有料仓2a和搬运机械手2b；料仓2a安装在运输机构1上，搬运机械手2b架设在料仓2a上并可沿料仓2a长度方向滑动，搬运机械手2b与控制器电连接。

控制器控制搬运机械手2b运动到料仓2a内的渗水井7上方并使搬运机械手2b工作端对准渗水井7的进水口7a，然后控制器控制搬运机械手2b的工作端下行插入到排水口7b内。接着控制器驱动搬运机械手2b沿着料仓2a长度方向运动从而将渗水井7搬运到旋转机构3上。当旋转机构3工作端旋转时搬运机械手2b底端对渗水井7起到定位的作用使其始终与旋转机构3处于同一轴线上。当搬运机构5工作端将渗水井7夹紧后，控制器控制上料机构2工作端上行并沿着料仓2a的长度方向反向运动到下一个渗水井7上方。搬运机械手2b底端设有用于定位进水口7a的传感器。

如图5所示，所述搬运机械手2b包括有同步带滑台2b1、横梁2b2、第一直线驱动器2b3和插头2b4；同步带滑台2b1关于料仓2a对称地安装在料仓2a上方，横梁2b2垂直两端与同步带滑台2b1滑动连接地架设于料仓2a上方，第一直线驱动器2b3固定安装在横梁2b2上且输出端运动方向竖直向下设置，插头2b4安装在第一直线驱动器2b3输出端上，插头2b4直径与进水口7a直径匹配，同步带滑台2b1、第一直线驱动器2b3均与控制器电连接。

所述第一直线驱动器2b3为液压缸。控制器通过同步带滑台2b1驱动横梁2b2带着第一直线驱动器2b3及插头2b4沿着料仓2a长度方向做直线运动，控制器又通过第一直线驱动器2b3驱动插头2b4沿竖直方向运动。插头2b4为圆柱或锥形结构以便于和进水口7a抵接使渗水井7旋转时始终与旋转机构3处于同一轴线处。

如图5所示，所述插头2b4底部设置有轴承2b5；轴承2b5与插头2b4处于同一轴线上，轴承2b5内圈与插头2b4过盈配合，工作状态下轴承2b5周壁抵紧渗水井7的进水口7a。

通过在插头2b4底部设置轴承2b5用于提高渗水井7旋转的流畅度，避免渗水井7在旋转机构3上旋转时进水口7a内壁摩擦插头2b4造成磨损，提高设备的使用寿命和流畅度。

如图6所示，所述搬运机构5包括有升降组件5a、悬臂5b、伸缩组件5c、夹紧组件5d、配重块5e和旋转组件5f；旋转组件5f安装在运输机构1上上并位于旋转机构3远离运输机构1方向的一侧，升降组件5a竖直安装在旋转组件5f上，悬臂5b水平设置于升降组件5a的工作端上，伸缩组件5c安装在悬臂5b的端部，夹紧组件5d对称地设置于伸缩组件5c的工作端，配重块5e安装在升降组件5a工作端远离悬臂5b的一侧，接近开关4安装在伸缩组件5c工作端上，升降组件5a、伸缩组件5c、夹紧组件5d均与控制器电连接。

所述旋转组件5f为电动转台。因运输机构1具有一定的高度，控制器通过升降组件5a控制悬臂5b以及悬臂5b上的伸缩组件5c、夹紧组件5d的升降从而平稳地将渗水井7放置到地面上。在升降组件5a工作端的另一侧设置配重块5e可以有效平衡悬臂5b的整体受力，提高了设备的整体稳定性。当伸缩组件5c工作端上的渗水井7上的排水口7b时向控制器发送信号。控制器收到信号后发送信号给旋转机构3使旋转机构3工作端停止旋转。控制器通过驱动伸缩组件5c在悬臂5b上沿悬臂5b轴线运动从而实现夹紧组件5d向渗水井7靠近或远离。控制器通过夹紧组件5d夹紧渗水井7。控制器通过驱动旋转组件5f使悬臂5b旋转从而将渗水井7运送到埋设点上方。

如图7所示，所述升降组件5a包括有导向壳体5a1、螺杆5a2、丝杆滑块5a3和旋转驱动器5a4；导向壳体5a1安装在旋转组件5f上，螺杆5a2两端与导向壳体5a1上下两端转动连接，丝杆滑块5a3与导向壳体5a1滑动连接并与螺杆5a2螺纹连接，旋转驱动器5a4安装在导向壳体5a1顶端且输出端与螺杆5a2上端固定连接，丝杆滑块5a3外壁与悬臂5b固定连接，旋转驱动器5a4与控制器电连接。

控制器通过驱动旋转驱动器5a4带动螺杆5a2旋转，螺杆5a2旋转时驱动丝杆滑块5a3沿着螺杆5a2轴线方向做竖直升降运动。丝杆滑块5a3带着悬臂5b一同做升降运动。通过螺杆5a2和丝杆滑块5a3的配合可以精确地调节悬臂5b高度，同时又可以准确控制悬臂5b的启停，减少误差。

如图8所示，所述悬臂5b包括有第一水平段5b1、垂直段5b2和第二水平段5b3；第一水平段5b1一端与升降组件5a工作端固定连接，第一水平段5b1另一端与垂直段5b2上端固定连接，垂直段5b2底端与第二水平段5b3固定连接，第二水平段5b3另一端与伸缩组件5c固定连接，第一水平段5b1长度大于等于旋转组件5f轴线至边缘的长度。

通过垂直段5b2形成下行的结构以便于当升降组件5a工作端下行时悬臂5b端部可以移动到地面上方将渗水井7平稳放下。而通过设置第一水平段5b1使垂直段5b2与旋转组件5f之间留有一定间隙避免垂直段5b2下行时被旋转组件5f底部挡住，起到很好的避让效果。

如图9所示，包括有滑块5c1、导向块5c2、推板5c3和第二直线驱动器5c4；滑块5c1与悬臂5b端部滑动连接，导向块5c2安装在滑块5c1上端并与悬臂5b上方开槽滑动连接，推板5c3垂直安装在导向块5c2上方靠近悬臂5b的一端，第二直线驱动器5c4安装在悬臂5b上且输出端与推板5c3靠近悬臂5b的一侧固定连接，第二直线驱动器5c4与控制器电连接。

所述第二直线驱动器5c4为液压缸。控制器通过第二直线驱动器5c4推拉推板5c3,推板5c3带动导向块5c2和滑块5c1沿着悬臂5b轴线方向运动。通过导向块5c2对滑块5c1运动进行导向。

如图10所示，所述夹紧组件5d包括有一对夹爪5d1和第三直线驱动器5d2；夹爪5d1对称地与伸缩组件5c工作端铰接，第三直线驱动器5d2两端分别与夹爪5d1外侧、伸缩组件5c工作端铰接，夹爪5d1和伸缩组件5c工作端形成夹紧渗水井7的环形结构，第三直线驱动器5d2与控制器电连接。

所述第三直线驱动器5d2为液压缸。控制器通过第三直线驱动器5d2驱动一对夹爪5d1相互靠近或远离从而夹紧或松开渗水井7。

如图11所示，所述锤击机构6包括有卷扬机6a、挂架6b、导向滑轮6c和锤击块6d；卷扬机6a和挂架6b安装在卷扬机6a上，挂架6b结构避让开搬运机构5的旋转轨迹，若干导向滑轮6c设置在挂架6b上，卷扬机6a的缆绳依次通过若干导向滑轮6c，锤击块6d安装在卷扬机6a缆绳末端，工作状态下锤击块6d位于渗水井7的上方。

控制器控制卷扬机6a对缆绳进行收卷从而对锤击块6d进行抬升使其抬升到较高处。然后通过控制器驱动卷扬机6a发送缆绳使锤击块6d在重力作用下自由下落对渗水井7顶端进行锤击使渗水井7底部埋入土层下。通过挂架6b和锤击块6d对缆绳的运行轨迹进行限定避免对搬运机构5的工作产生干扰。

本发明的工作原理：

所述运输机构1为拖车，所述接近开关4为电动转台。工作人员先将若干完成组装的渗水井7放置到上料机构2内。工作人员驾驶运输机构1将设备运送到工作地点，然后通过控制器发送信号给上料机构2,上料机构2收到信号后逐一将渗水井7运输到旋转机构3上。工作人员通过控制器驱动旋转机构3工作端旋转，此时搬运机构5工作端正对渗水井7，接近开关4感应到渗水井7周壁上的排水口7b时发送信号给控制器。控制器收到信号后使旋转机构3停止转动。然后控制器驱动搬运机构5工作端向旋转机构3上的渗水井7靠近并将其夹紧，接着搬运机构5工作端将渗水井7旋转对齐埋设地点并下行将渗水井7放置到地面上然后松开。接着控制器发送信号给锤击机构6对渗水井7上端进行锤击使其底部买入土层内并使排水口7b露在地面上。工作人员用连通管将排水口7b和排水管连接到一起即可完成埋设工作。最后当基坑内所有渗水井埋设完毕后统一用原土回填。通过在插头2b4底部设置轴承2b5用于提高渗水井7旋转的流畅度，避免渗水井7在旋转机构3上旋转时进水口7a内壁摩擦插头2b4造成磨损，提高设备的使用寿命和流畅度。