一种污水管道泥沙清淤用设备及安装方法与流程

本发明涉及管道清淤技术领域，特别是一种污水管道泥沙清淤用设备及安装方法。

背景技术：

传统的清淤设备及方法在作业于复杂污垢的污水管道时，存在着以下不足:

1.传统管道清淤通常采用高压水射流的设备对管道进行冲刷清淤，然而由于该种清淤方式清淤所需用水直接由污水管道管径大小决定，清淤过程中高压水射流覆盖式的沿管壁进行冲刷，耗水量大，成本高，且高压水与管道中泥沙相混合后，水流夹带杂质将直接与管壁进行高强度碰撞，对管道结构影响大，同时高压水射流水压也随着管道长度的变化而衰减，适用性较差；

2.传统的绞车设备在进行清淤作业时，需求专业人员下井并在穿透污水管道进行钢丝绳等设备的预埋布，虽绞车搅动钢丝绳的清淤方式明显效率，但施工难度大，且存在安全隐患，适用范围有限；

在规范化、环保的建设背景下，基于以上几点存在的问题，需要研究当今时代应用适合污水管道泥沙清淤用的设备及安装方法。现有技术的清淤方式多受管径污垢情况、管径大小与长度等限制，清淤难度高、成本高，存在安全隐患，其适用范围有限，一定程度上也限制了管道清淤工作的可行性。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

本发明的目的是，针对上述问题，提供一种污水管道泥沙清淤用设备及安装方法，其利用分隔式的推移结构，方便在结构沿管道内壁作横向推移时，以前大后小的结构及其中部的中断空间，来自适应各种复杂管壁的污水管道，并利用设备管头与喷头对管壁污垢、泥沙进行削除，冲刷，保证了设备的清淤效率与效果，一定程度上提高了设备的适用性。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种污水管道泥沙清淤用设备，包括

推移结构包括管头、限位盘、轴座盘与套管；所述管头由前板、外轴圈、后板构成，所述前板与后板均为一种圆盘状钢板，且前板与后板盘径大小一致，所述前板与后板分别焊接于外轴圈的前后两端，所述外轴圈为一种中空管体，所述外轴圈与前板、后板焊接处贯穿设置有若干螺栓，螺栓呈环状分布；所述限位盘位于管头背面，所述限位盘四边角设有开孔，开孔内各贯穿有一根支架杆件，所述支架杆件前后两端蚀刻有螺纹，所述支架杆件前端贯穿于后板背面；所述轴座盘四边角各焊接有一块斜钢板，所述轴座盘内开槽设置有水槽，所述轴座盘外侧壁共开孔有四个螺纹孔，且支架杆件后端旋入于螺纹孔中并与轴座盘固定，所述螺纹孔呈左右对称分布于斜钢板之间；所述套管为一种凸型管件，所述套管前端凸出位置与水槽过盈连接，所述套管背面开孔设置有入水口，所述水槽与入水口互通，所述套管四边角各焊接有一块焊板，且焊板与斜钢板焊接；

喷液系统包括活塞轴、喷头、液管、内轴圈与轴节管；所述活塞轴由活塞阀、弹簧轴与活塞杆构成，所述活塞轴内左右两侧分别开槽设置有液压腔与液缸，所述液压腔与液缸均为一种圆筒式密闭腔室，所述液压腔与液缸互通，所述活塞阀嵌入设置于液压腔内，所述活塞阀为一种圆轴式管体，所述弹簧轴套接于活塞阀左侧，所述活塞杆嵌入设置于液缸内，所述活塞杆前端固定有圆盘式皮塞，且皮塞与液缸内壁滑动连接；所述喷头共设有四个，所述喷头分别贯穿于外轴圈四边角，所述内轴圈卡接于外轴圈内侧，所述内轴圈四边角分别贯穿设置有一根转接头，所述转接头与喷头之间贯通设置有狭口管，所述喷头、狭口管、转接头之间互通，所述转接头内开槽设置有腔室；所述液管贯穿于内轴圈中部，所述液管内开槽设置有液槽，所述腔室与液槽互通，所述液管右侧中部贯通设置有接插管，所述接插管管径与液槽互通，所述活塞阀嵌入设置于接插管右侧，且活塞阀管口与接插管内壁滑动连接，所述接插管左侧嵌接有t型头，所述活塞阀插接于t型头中部，所述t型头上下两端均贯通设置有开孔，且开孔与活塞阀互通，所述t型头与弹簧轴左侧紧密贴合，所述液槽与接插管连接处嵌入设置有塞盘，所述塞盘与t型头固定连接；所述轴节管贯穿设置于轴座盘左侧中部，所述轴节管管径与水槽互通，所述活塞轴右端嵌接于轴节管内，且活塞轴与轴节管过盈连接；

本发明包括两部分，其具不可分割，推移结构采用前大后小的隔断结构，以管头部位保护后段结构，并通过限位盘与支架杆件分隔管头与轴座盘、套管，使得结构本身中部存在可用于自适应复杂的管径环境，避免了一体式结构仅能适用于光滑规则管壁的清淤作业，喷液系统为一种往复式的活塞加压喷液系统，其通过管道输入的水体可在流动过程中，随着充盈于液缸、液压腔内，迫使活塞杆与活塞阀作往复式的左右活塞运动，并利用活塞杆与活塞阀压缩活塞轴内空间进行水体压缩增压，压缩水体过程随着设备的推移同步进行，避免了传统冲刷作业受管道管径长短限制，水压随着输送距离长度影响而变小，冲刷效率低效果差的问题，进一步提高了设备的适用性。

具体的方案，所述管头中前板与后板盘径大小根据污水管道管径定制，且前板与后板盘径大小至少大于限位盘、轴座盘与套管。

具体的方案，所述前板与后板之间开槽设置有泥槽，所述泥槽设置于外轴圈外侧。

具体的方案，所述狭口管管径呈上细下宽结构，且狭口管上下两端管口分别对应于喷头与转接头。

具体的方案，所述喷头为一种柱形喷嘴结构，且喷头喷嘴大小根据污水管道管径大小配置。

本发明进一步的提出一种基于上述污水管道泥沙清淤用设备的安装方法，包括以下步骤：

按照待清淤污水管道管径大小与水流量选配相应规格大小的管头，利用cctv技术对污水管道内具体污垢情况，来选配相应规格大小的喷头，而后利用焊板与斜钢板的对位焊接，来将轴座盘与套管对接固定，后利用支架杆件与限位盘来将管头、轴座盘与套管等推移结构一次安装到位，其中将之活塞轴前后两端分别插接于接插管与轴节管；

待装置安装完成后，将之设备通过人工搬、机械吊装等方式移动至污水井下端，并将管头位置朝向于污水管道内，即推移结构行进路程前端，最后将之冲刷用水管连接固定至套管背后入水口处，并将压缩气泵输出风口朝向于套管背面，完成施工前期准备；

施工时，利用压缩气泵的工作将设备缓速推移至污水管道内，同时水流沿管道进入水槽内，随着设备沿污水管道内壁作横向推移活动，水流沿活塞轴、液槽、腔室流入狭口管内，并随着喷头直线喷出，过程中通过管头前板、后板部位对污水管道内壁进行泥沙污垢等进行削除，并喷头喷出水流对管径内壁进行冲洗，来稀释污泥与冲刷顽固污垢，直至设备行进至污水管道末端完成清淤。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1.本发明污水管道泥沙清淤用设备及安装方法，其装置本身采用分隔式的推移结构，受气压作用沿污水管道内壁行进时，以前后差异式的盘径结构以及隔断前后而形成的中部空间，可保证设备自适应于大部分复杂管壁、不规则管径的作业使用，同时设备喷液系统可将配给用水集中输出至设备管头位置与管壁连接处，大大减少了清淤所需用水，减少了清淤成本，同时喷液系统随着设备进行，通过活塞式的增压结果对输入水流进行增压输出，避免了传统清淤方法高压水射流随着管道长度增加而衰减，清淤效率低、效果差的问题；

2.本发明污水管道泥沙清淤用设备及安装方法，通过压缩气泵等配气装置来向设备一端作横向推动作用，设备行进过程通过机械自动完成，避免了传统人工埋布装置的麻烦，方便使用，同时管头削除与喷头冲刷的双重清淤方式提高了设备的清淤效率与效果，一定程度上提高了设备的适用性。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明安装示意图。

图3是本发明管头分层结构示意图。

图4是本发明管头正视结构示意图。

图5是本发明管头侧视结构示意图。

图6是本发明限位盘与活塞轴内部结构示意图。

图7是本发明轴座盘与套管内部结构示意图。

附图中，1-管头、2-限位盘、3-活塞轴、4-支架杆件、5-轴座盘、6-套管、7-喷头、8-泥槽、9-前板、10-外轴圈、11-后板、12-轴孔、13-液管、14-内轴圈、15-转接头、16-狭口管、17-腔室、18-液槽、19-塞盘、20-t型头、21-接插管、22-活塞阀、23-弹簧轴、24-液压腔、25-活塞杆、26-液缸、27-轴节管、28-斜钢板、29-焊板、30-水槽、31-入水口。

具体实施方式

以下结合附图对发明的具体实施进一步说明。

如图1所示，本发明污水管道泥沙清淤用设备包括推移结构与喷液系统。

如图1-7所示，推移结构包括管头1、限位盘2、轴座盘5与套管6；管头1由前板9、外轴圈10、后板11构成，前板9与后板11均为一种圆盘状钢板，且前板9与后板11盘径大小一致，前板9与后板11分别焊接于外轴圈10的前后两端，外轴圈10为一种中空管体，外轴圈10与前板9、后板11焊接处贯穿设置有若干螺栓，螺栓呈环状分布；限位盘2位于管头1背面，限位盘2四边角设有开孔，开孔内各贯穿有一根支架杆件4，支架杆件4前后两端蚀刻有螺纹，支架杆件4前端贯穿于后板11背面；轴座盘5四边角各焊接有一块斜钢板28，轴座盘5内开槽设置有水槽30，轴座盘5外侧壁共开孔有四个螺纹孔，且支架杆件4后端旋入于螺纹孔中并与轴座盘5固定，螺纹孔呈左右对称分布于斜钢板28之间；套管6为一种凸型管件，套管6前端凸出位置与水槽30过盈连接，套管6背面开孔设置有入水口31，水槽30与入水口31互通，套管6四边角各焊接有一块焊板29，且焊板29与斜钢板28焊接；管头1与套管6分别作为推移结构前后两端，当设备置于污水管道中时，工作人员可利用压缩气泵设备向推移结构中套管6一端注入压缩空气，利用压缩空气与套管6管壁接触，来使整个结构受气压推动并沿污水管道管壁作水平推移，其中限位盘2与支架杆件4用以分隔固定前后两端设有的管头1与轴座盘5、套管6，并通过四根支架杆件4结构强度来保证结构的整体稳固性，其中通过限位盘2与支架杆件4前后分隔式的结构，能避免一体式的结构在复杂管径、杂质泥垢居多的管路内时，因设备与管壁内突出杂质、管道变径处内壁的硬性接触导致管路、设备磨损，提高了设备的适用性。

进一步的，管头1中前板9与后板11盘径大小根据污水管道管径定制，且前板9与后板11盘径大小至少大于限位盘2、轴座盘5与套管6，在推移结构整体沿污水管道行进时，通过前板9与后板11外壁与管道内壁相接触，从而通过管头1的推动来利用前板9、后板11对管壁进行削除杂质，并同时利用管头1结构作为头部位置直接与管道前端污垢杂质相接触，能够保护其背面小于管头1结构的轴座盘5、套管6等结构。

其中，前板9与后板11之间开槽设置有泥槽8，泥槽8设置于外轴圈10外侧，管头1沿污水管道管壁行进过程中，其中泥槽8用于存储与管壁分离的泥沙，并随着管头1的推移，排入限位盘2与支架杆件4分隔而成的中空腔室内，有效避免泥沙在与管壁分离后堆积于管头1前端阻碍设备推移。

如图1-7所示，喷液系统包括活塞轴3、喷头7、液管13、内轴圈14与轴节管27；活塞轴3由活塞阀22、弹簧轴23与活塞杆25构成，活塞轴3内左右两侧分别开槽设置有液压腔24与液缸26，液压腔24与液缸26均为一种圆筒式密闭腔室，液压腔24与液缸26互通，活塞阀22嵌入设置于液压腔24内，活塞阀22为一种圆轴式管体，弹簧轴23套接于活塞阀22左侧，活塞杆25嵌入设置于液缸26内，活塞杆25前端固定有圆盘式皮塞，且皮塞与液缸26内壁滑动连接；喷头7共设有四个，喷头7分别贯穿于外轴圈10四边角，内轴圈14卡接于外轴圈10内侧，内轴圈14四边角分别贯穿设置有一根转接头15，转接头15与喷头7之间贯通设置有狭口管16，喷头7、狭口管16、转接头15之间互通，转接头15内开槽设置有腔室17；液管13贯穿于内轴圈14中部，液管13内开槽设置有液槽18，腔室17与液槽18互通，液管13右侧中部贯通设置有接插管21，接插管21管径与液槽18互通，活塞阀22嵌入设置于接插管21右侧，且活塞阀22管口与接插管21内壁滑动连接，接插管21左侧嵌接有t型头20，活塞阀22插接于t型头20中部，t型头20上下两端均贯通设置有开孔，且开孔与活塞阀22互通，t型头20与弹簧轴23左侧紧密贴合，液槽18与接插管21连接处嵌入设置有塞盘19，塞盘19与t型头20固定连接；轴节管27贯穿设置于轴座盘5左侧中部，轴节管27管径与水槽30互通，活塞轴3右端嵌接于轴节管27内，且活塞轴3与轴节管27过盈连接；进行作业前，可通过套管6右侧入水口31与配水管道对接并固定，在推移结构随着污水管道管径行进时，水流可通过入水口31进入水槽30，并随着液体流动沿轴节管27进入液缸26，在水流进入液缸26时，通过水流充盈液缸26后，利用水流将活塞杆25与皮塞推动至液压腔24处，此时水流随着皮塞与液压腔24之间间隙跑入液压腔24，并随着液压腔24的充盈，以及活塞阀22向左压合弹簧轴23后的反向弹力作用，利用水流将活塞杆25与皮塞推动至右侧初始位置，直至液缸26内充盈水流形成的水压大于左端液压腔24内水压，来使随后沿轴节管27进入的水流重新重复上述过程，并在活塞杆25向液缸26左端推动过程中，利用皮塞挤压液压腔24空间，并将之液压腔24内水体压入活塞阀22内，完成对水体的压缩增压，与此同时，在活塞杆25与活塞阀22进行活塞冲程时，利用活塞杆25向左推动活塞阀22，来使活塞阀22带动t型头20将之塞盘19推入液槽18内侧，过程中水流沿活塞阀22进入t型头20内，并随着t型头20向内活动至液槽18内，水流自t型头20上下两端孔口排入液槽18中，而后，水流充盈于液槽18后因水压作用，重新将塞盘19压回右侧初始位置，并通过t型头20与接插管21管壁的贴合，来关闭上下两端孔口，最后水流自液槽18输出至腔室17后，随着转接头15狭口管16进入喷头7，并沿喷头7喷出，对污水管道管壁泥垢进行冲刷。

其中，狭口管16管径呈上细下宽结构，且狭口管16上下两端管口分别对应于喷头7与转接头15，利用狭口管16管径结构保证增压后的水体输入输出过程的流速与压力，从而保证喷头7喷出水流的水压，以及水流的冲洗效果。

进一步的，喷头7为一种柱形喷嘴结构，且喷头7喷嘴大小根据污水管道管径大小配置，以利用柱形喷嘴结构喷出的直线水流，保证水流与污水管道内壁进行点与面的接触，以高压式的直线水流进一步提高设备的冲洗效果。

如图1-7所示，本发明污水管道泥沙清淤用设备的安装方法，包括以下步骤：

按照待清淤污水管道管径大小与水流量选配相应规格大小的管头1，利用cctv技术对污水管道内具体污垢情况，来选配相应规格大小的喷头7，而后利用焊板29与斜钢板28的对位焊接，来将轴座盘5与套管6对接固定，后利用支架杆件4与限位盘2来将管头1、轴座盘5与套管6等推移结构一次安装到位，其中将之活塞轴3前后两端分别插接于接插管21与轴节管27；

待装置安装完成后，将之设备通过人工搬、机械吊装等方式移动至污水井下端，并将管头1位置朝向于污水管道内，即推移结构行进路程前端，最后将之冲刷用水管连接固定至套管6背后入水口31处，并将压缩气泵输出风口朝向于套管6背面，完成施工前期准备；

施工时，利用压缩气泵的工作将设备缓速推移至污水管道内，同时水流沿管道进入水槽30内，随着设备沿污水管道内壁作横向推移活动，水流沿活塞轴3、液槽18、腔室17流入狭口管16内，并随着喷头7直线喷出，过程中通过管头1前板9、后板11部位对污水管道内壁进行泥沙污垢等进行削除，并喷头7喷出水流对管径内壁进行冲洗，来稀释污泥与冲刷顽固污垢，直至设备行进至污水管道末端完成清淤。

本发明包括两部分，其具不可分割，推移结构采用前大后小的隔断结构，以管头1部位保护后段结构，并通过限位盘2与支架杆件4分隔管头1与轴座盘5、套管6，使得结构本身中部存在可用于自适应复杂的管径环境，避免了一体式结构仅能适用于光滑规则管壁的清淤作业，喷液系统为一种往复式的活塞加压喷液系统，其通过管道输入的水体可在流动过程中，随着充盈于液缸26、液压腔24内，迫使活塞杆25与活塞阀22作往复式的左右活塞运动，并利用活塞杆25与活塞阀22压缩活塞轴3内空间进行水体压缩增压，压缩水体过程随着设备的推移同步进行，避免了传统冲刷作业受管道管径长短限制，水压随着输送距离长度影响而变小，冲刷效率低效果差的问题，进一步提高了设备的适用性。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。