智能化水下航道清障装置的制作方法

文档序号:14146404阅读:179来源:国知局

本实用新型涉及到海洋、江河航道的清障技术,特别是智能化水下航道清障装置。



背景技术:

我国改革开放以来,国民经济得到快速增长,“科技创新,自主创新”已成为当今发展的主流,我国逐步向集约型、节能减排、低碳高效的高科技智能化方向发展。在航道中,常有用于固定航标重约3-6吨混凝土块体的航标沉石和船上的船锚,由于水体腐蚀或外力作用发生链条断裂,掉落于航道成为障碍物,给中大型船舶的航行产生严重的安全隐患,给航道疏浚工程的水下施工同样带来较大的操作难度。由于船锚、航标沉石等障碍物由于比重较大,在粉砂质或淤泥粉沙混合质的航道中在航道淤积的情况下会不断下沉,以及航道淤积,可能深入泥面以下可达一米以上,甚至更多,为清障工作增加了难度。虽然现在航道清障打捞拥有多种手段,如:水枪冲深法、铲斗挖泥法、护筒法,但在细密而坚实、遇水冲可以散化且迅速沉淀的粉砂质或淤泥粉沙混合质为主的航道里,障碍物打捞的效果都不理想。水枪冲深法很难冲起密实的底沙;铲斗挖泥法则会因水作用沙土流失;护筒法则因海上安装护筒定位难、工程费用高。为了解决这一问题,科研单位与企业的技术人员在不断地探索、研究,致力于对航道清障装置进行创新设计,虽然取得了一定的进展,但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服以上不足,提供智能化水下航道清障装置,该装置是采用机械原理与电气自动化控制原理设计而成。该装置是在挖掘机上安装一个既可以手动控制也可以程序自动控制的自动化高压水泵,高压水枪头被专门设计的支架固定在挖掘机上,高压水枪头与挖掘机协同疏浚清除障碍物,配置有一个高清水下探头,水下探头上装有一个高亮度的水下LED照明灯,装置通过PLC控制器上的显示屏幕对水下实时监控。智能化水下航道清障装置,反应快,灵敏度好,自动化程度高,不但提高了航道疏浚工程的清障效率,而且操作安全方便。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:含有手动控制端、PLC控制器、高压水管固定夹、动臂、复合高压水管、斗杆、高压水枪头、高压水泵进水口、电机、高压水泵、铲斗、水下探头、LED照明灯,高压水泵进水口与高压水泵相连接,高压水泵上方设有电机,电机的电路与PLC控制器相连接,高压水泵出口连着复合高压水管,复合高压水管通过多个高压水管固定夹与动臂和斗杆相连接,复合高压水管尾端设有一个高压水枪头,高压水枪头上设有一个水下探头,水下探头上设有一个LED照明灯,水下探头和LED照明灯均设有耐压壳体,水下探头和LED照明灯的电路与PLC控制器相连接,手动控制端的电路与PLC控制器相连接,斗杆与动臂活动连接,铲斗与斗杆活动连接,组成智能化水下航道清障装置。

本实用新型的技术原理是:智能化水下航道清障装置,通过采用将水枪冲深与铲斗挖泥两种方法借助PLC控制器控制程序相结合的方式,高压水泵通过可以过滤杂质的高压水泵进水口从航道中吸入水,加压后通过复合高压水管,从高压水枪头中喷出高压水柱。复合高压水管被挖掘机上的高压水管固定夹固定在挖掘机的动臂与斗杆上,复合高压水管在动臂与斗杆连接处中间保持九十度左右的弧度,这样可以在挖掘机进行挖掘作业时使复合高压水管适应挖掘机的动臂和斗杆的运动轨迹。PLC控制器与挖掘机操作系统相连接,自动控制高压水泵的开闭状态与水压参数,铲斗处于挖土状态时PLC控制器控制高压水泵处于出水状态,铲斗处于非挖土状态时PLC控制器控制高压水泵处于关闭状态。驾驶员也可以通过PLC控制器上的屏幕观看水下情况,LED照明灯在水下照亮挖掘位置,使用手动控制端来手动控制高压水泵的工作状态。该装置可以在航道清障工程中有效的清除障碍物,装置通过PLC电气自动控制器的控制程序实时监控,反应快,灵敏度好,自动化程度高,不但提高了航道疏浚工程的清障效率,而且操作安全方便。

本实用新型的有益效果是:智能化水下航道清障装置,该装置是采用机械原理与电气自动化控制原理设计而成。该装置是在挖掘机上安装一个既可以手动控制也可以程序自动控制的自动化高压水泵,高压水枪头被专门设计的支架固定在挖掘机上,高压水枪头与挖掘机协同疏浚清除障碍物,高压水枪头上装有一个高清水下探头,水下探头上装有一个高亮度的水下LED照明灯,LED照明灯将水下的情况照清楚,由水下探头探清水下的实况,再将电信号传输到PLC控制器上的显示屏幕上,实现对水下实时监控。智能化水下航道清障装置,反应快,灵敏度好,自动化程度高,不但提高了航道疏浚工程的清障效率,而且操作安全方便。

附图说明

下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步描述:

图1是智能化水下航道清障装置的结构示意图;

在图1中:1.手动控制端、2.PLC控制器、3.高压水管固定夹、4.动臂、5.复合高压水管、6.斗杆、7.高压水枪头、8.高压水泵进水口、9.电机、10.高压水泵、11.铲斗、12.水下探头、13.LED照明灯。

具体实施方式

在图1中,智能化水下航道清障装置由手动控制端1、PLC控制器2、高压水管固定夹3、动臂4、复合高压水管5、斗杆6、高压水枪头7、高压水泵进水口8、电机9、高压水泵10、铲斗11、水下探头12、LED照明灯13组成,高压水泵进水口8与高压水泵10相连接,高压水泵10上方设有电机9,电机9的电路与PLC控制器2相连接,高压水泵10出口连着复合高压水管5,复合高压水管5通过多个高压水管固定夹3与动臂4和斗杆6相连接,复合高压水管5尾端设有一个高压水枪头7,高压水枪头7上设有一个水下探头12,水下探头12上设有一个LED照明灯13,水下探头12和LED照明灯13均设有耐压壳体,水下探头12和LED照明灯13的电路与PLC控制器2相连接,手动控制端1的电路与PLC控制器2相连接,斗杆6与动臂4活动连接,铲斗11与斗杆6活动连接。

智能化水下航道清障装置,通过采用将水枪冲深与铲斗挖泥两种方法借助PLC控制器控制程序相结合的方式,高压水泵10通过可以过滤杂质的高压水泵进水口8从航道中吸入水,加压后通过复合高压水管5,从高压水枪头7中喷出高压水柱。复合高压水管5被挖掘机上的高压水管固定夹3固定在挖掘机的动臂4与斗杆6上,复合高压水管5在动臂与斗杆连接处中间保持九十度左右的弧度,这样可以在挖掘机进行挖掘作业时使复合高压水管5适应挖掘机的动臂4和斗杆6的运动轨迹。PLC控制器2与挖掘机操作系统相连接,自动控制高压水泵10的开闭状态与水压参数,铲斗11处于挖土状态时PLC控制器2控制高压水泵10处于出水状态,铲斗11处于非挖土状态时PLC控制器2控制高压水泵10处于关闭状态,驾驶员也可以通过PLC控制器2上的屏幕观看水下情况,LED照明灯13在水下照亮挖掘位置,使用手动控制端1来手动控制高压水泵10的工作状态。该装置可以在航道清障工程中有效的清除障碍物,装置通过PLC电气自动控制器的控制程序实时监控,反应快,灵敏度好,自动化程度高,不但提高了航道疏浚工程的清障效率,而且操作安全方便。

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