渠道长边坡清淤过滤机的制作方法

本发明属于河流清淤技术领域，具体涉及一种渠道长边坡清淤过滤机。

背景技术：

目前对常用的清淤技术主要分为两大类，第一类是将河道或水渠内通过围堰或截留将水抽干，再通过工程机械进入河道对淤积层进行挖掘清理。第二类是通过专门的清淤机械比如绞吸式挖泥船、转斗式挖泥船等设备直接在水面上进行清淤工作。对于第一类清淤方式，工程量较大且耗费较高但是清理效果相对于其他清淤方式更好；第二类清淤方式不需要截断水流，不影响河道或水渠等正常的使用，工程量小，但是清淤效率一般。

由于河道或水渠的边坡倾斜设置，不适合工程机械在上面行驶进行清淤作业；绞吸式挖泥船和转斗式挖泥船在清淤过程中容易将边坡的水泥硬化面损坏。另外，对清理出来的淤泥不能就地排放，淤泥由于含水量较大，若不进行过滤直接收集起来运输到指定地点，由于淤泥（主要是水）的体积特别大，运输成本大大增加。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种清淤效率高、特别适用于在边坡上行进作业、并可对淤积杂物进行实时过滤的渠道长边坡清淤过滤机。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：渠道长边坡清淤过滤机，包括工程车、回转机构、污泥泵、盘式清淤抽吸装置和淤泥过滤装置，污泥泵、回转机构和淤泥过滤装置均设置在工程车上，回转机构上端铰接有折叠臂，回转机构下部与折叠臂之间倾斜设置有一个用于调节折叠臂倾角的液压缸，折叠臂的一端连接有位于工程车上方的配重，折叠臂另一端设置有吊臂，吊臂下端通过万向铰链与盘式清淤抽吸装置顶部连接，盘式清淤抽吸装置顶部开设有抽水口，淤泥过滤装置顶部设置有进水口，抽水口和进水口之间通过污泥管连接，污泥泵的两端口连接在污泥管上。

盘式清淤抽吸装置包括底部敞口的罩壳，罩壳上转动连接有支撑轮，罩壳内前侧沿设置有刀轴，刀轴左端和右端分别转动连接在罩壳的左侧壁和右侧壁上，罩壳左侧或右侧的外部设置有用于驱动刀轴旋转的第一旋转驱动器，刀轴外圆的左侧和右侧分别设置有左螺旋刀片和右螺旋刀片，左螺旋刀片和右螺旋刀片的旋向相反；

罩壳内在刀轴后侧设置有与刀轴平行的高压喷管，高压喷管下部沿长度方向设置有若干个射流喷头，工程车上还设置有清水箱和清水泵，清水泵通过连接清水管的清水箱与高压喷管连接；

罩壳内在高压喷管后侧设置有与高压喷管平行的毛刷辊，毛刷辊的左端和右端分别转动连接在罩壳的左侧壁和右侧壁上，罩壳左侧或右侧的外部设置有用于驱动毛刷辊旋转的第二旋转驱动器；

支撑轮的下部边缘低于罩壳的下侧边，毛刷辊的底部与罩壳下侧边齐平，左螺旋刀片和右螺旋刀片的回转轨迹底部高于支撑轮的下部边缘且低于罩壳的下侧边；

所述的抽水口开设在毛刷辊前侧和高压喷管后侧之间的罩壳顶部中间位置。

射流喷头的喷射方向倾斜朝向后下方。

折叠臂包括第一连接臂和第二连接臂，第一连接臂的一端与第二连接臂的一端之间上下对应开设有六棱柱孔，六棱柱孔内穿设有六棱插销，第一连接臂的另一端连接配重，第二连接臂的另一端连接吊臂。

淤泥过滤装置包括呈长方体形状的过滤箱，所述的进水口设置在过滤箱顶部前侧,过滤箱前侧中上部敞口，过滤箱中下部的内壁左侧和右侧上均设置有两根支撑条板，过滤箱内在敞口处设置有放置在两根支撑条板上的抽屉式反冲洗过滤机构,过滤箱内下部设置有沉淀过滤装置。

抽屉式反冲洗过滤机构包括由前侧板、后侧板、左侧板、右侧板和底板合围而成且顶部敞口的箱体结构，前侧板的大小与过滤箱前侧中上部敞口大小适配，前侧板的前侧面中部设置有推拉手柄，前侧板的后侧面固定设置有前高后低倾斜设置的导流板，导流板位于进水口正下方，左侧板和右侧板之间固定设置有位于导流板后侧的滤网，滤网呈前低后高倾斜设置，滤网的下侧边位于导流板下侧边的前侧，底板下表面的左侧和右侧分别对应放置在左侧和右侧的支撑条板上，底板上开设有位于滤网正下方的透水孔，后侧板高度低于前侧板，前侧板下部设置有反冲洗排污口，左侧板和右侧板之间固定设置有位于导流板后侧用于清洗滤网的反冲洗机构。

反冲洗机构包括左右两端分别转动连接在左侧板及右侧板上的上转轴和下转轴，上转轴和下转轴的左侧和右侧均设置有一个皮带轮，左侧的两个皮带轮之间、右侧的两个皮带轮之间均通过一根皮带传动连接，左侧板的右侧壁和右侧板的左侧壁上均设置有一条滑道，两条滑道左右对称布置，皮带和两条滑道均平行于滤网，两条滑道之间滑动设置有滑杆，滑杆、上转轴和下转轴平行布置，滑杆两端分别与左侧的皮带和右侧的皮带连接，滑杆上平行设置有反冲洗管，反冲洗管的两端封堵，反冲洗管上沿长度方向均匀设置有若干个均朝向滤网的反冲洗喷头，左侧板或右侧板上开设有与下转轴对应的穿孔，下转轴的一端安装有穿过穿孔的摇把。

过滤箱底部的后侧部沿前后方向设置有溢流板，溢流板前侧的过滤箱底部为沉淀池，透水孔位于沉淀池上方，过滤箱后侧下部设置有位于溢流板后侧的过滤清水出口，过滤箱左侧或右侧的下部设置有位于与沉淀池内部连通的沉淀杂物出口。

过滤箱的左侧和右侧下部均设置有用于吊装整个淤泥过滤装置的吊耳。

过滤箱的四周外侧壁上部均设置有水管挂钩，过滤箱的四周外侧壁底部均设置有与工程车连接的安装板，安装板上开设有上下通透的安装孔。

采用上述技术方案，本发明的工程车在渠道两侧的渠堤上行进，回转机构（与汽车起重机的回转机构结构及原理相同）安装在工程车的后部，折叠臂倾斜伸到渠道的边坡上方，盘式清淤抽吸装置的支撑轮随着工程车的行进在边坡上移动，在移动过程中，第一旋转驱动器带动刀轴旋转，刀轴上的左螺旋刀片和右螺旋刀片将沉淀贴附在边坡上的淤泥杂物进行破除，由于左螺旋刀片和右螺旋刀片的旋向相反，左螺旋刀片将淤泥杂物破除后向右聚拢输送，右螺旋刀片将淤泥杂物破除后向左输送，即破除的淤泥杂物向刀轴中部集中，同时射流喷头喷出的高压水冲刷边坡表面，污泥泵将淤泥混合液从抽水口抽到淤泥过滤装置的过滤箱内，第二旋转驱动器带动毛刷辊转动，毛刷辊对边坡表面进行清扫，并将清扫的淤泥杂物向前输送到抽水口下方，以便于进一步提高清除效果。

左螺旋刀片和右螺旋刀片先将沉淀贴附在边坡上的淤泥杂物进行破除，降低射流喷头喷射高压水清除的水压，提高水清除的效率，且不至于水压过高对边坡的水泥壁面产生破坏，由于在左螺旋刀片和右螺旋刀片的作用下淤泥杂物向中部聚拢，可以提高抽吸的效果好效率。左螺旋刀片和右螺旋刀片通过刀轴来传递动力，对于不同的施工环境可以更换不同的左螺旋刀片和右螺旋刀片来提高清淤效率。

在刀轴的后部安装高压喷管和一排射流喷头，通过高压水射流对边坡进行清洗，将左螺旋刀片和右螺旋刀片打散未刮下的淤泥杂物进行冲洗，并且由于安装时就向后倾斜了一定的角度，可以有效的清理缝隙中的难以除去的淤泥或藻类，并推动淤泥杂物向后移动到抽水口的下方，提高污水抽吸效果。

尼龙材质的毛刷辊，用来最后对边坡进行清扫，彻底将淤泥杂物从边坡上清除掉。并通过毛刷辊的旋转带动罩壳内的污水向抽水口流动，提高污水抽吸效果。

工程车带动盘式清淤抽吸装置在边坡的一个高度的表面的淤泥杂物清除完毕后，启动回转机构，回转机构驱动折叠臂转动，同时启动液压缸伸缩来调整伸缩臂的倾角，折叠臂通过吊臂带动盘式清淤抽吸装置在边坡上向上或向下移动，这样就可对边坡另一个高度的表面进行淤泥杂物清除，按照这种方式直到将边坡上的淤泥杂物全部清除干净。

折叠臂采用第一连接臂和第二连接臂通过六棱插销连接的方式，不仅可以将第一连接臂和第二连接臂连接后保持夹角恒定（第一连接臂和第二连接臂之间的夹角可以为180°、120°、60°或0°），传力更加稳定可靠，而且在回收折叠臂时，去掉盘式清淤抽吸装置，可将第一连接臂和第二连接臂上下对应放置，并插上六棱插销，这样可缩短折叠臂的长度，更容易搬运和存放。

在罩壳的前侧部可设置预留孔，针对较硬土层安装翻土装置，减轻左螺旋刀片和右螺旋刀片的工作压力。

污水（淤泥杂物混合液）被污泥泵抽到过滤箱内后，落到导流板上，导流板将污水导流到滤网上，滤网对污水进行过滤后通过底板上的透水孔落入到的沉淀池中进行沉淀，当沉淀池内的水位高于溢流板上侧边后水流自行从溢流板上部溢出，通过过滤清水出口排出过滤箱，水可排入工程车上的其他水箱或再经污水处理设备中进行进一步处理，若经过内部临时沉淀池沉淀后基本达标则可直接排放回渠道内。

当滤网过滤时间久了之后，其过滤效果就降低，此时就需要对滤网进行反向清洗，反冲洗管内通入高压清水，反冲洗喷头向滤网喷射，与此同时，摇动摇把，驱动下转轴转动，下转轴通过两条皮带带动上转轴转动，皮带在转动过程中，带动滑杆沿滑道向上或向下移动，滑杆上的反冲洗管也随着上下移动，这样就将滤网的全部表面进行反向高压冲洗，附着在滤网前侧表面的杂物被冲掉，随着水流通过反冲洗排污口排出。

本发明中的抽屉式反冲洗过滤机构在过滤箱外部安装好反冲洗机构后，一体从过滤箱前侧上部的敞口推入到过滤箱内，直到前侧板与过滤箱前侧面齐平后固定为一体。这种分体式制作及安装方式，贯彻模块化设计理念，方便组装、拆卸、维修、清洗。

吊耳用于吊装到工程车上或搬运淤泥过滤装置。

抽屉式反冲洗过滤机构采用分体式设计，内置小型的沉淀池，可对淤泥水做简单沉淀处理，当沉淀池内沉淀量较多时，暂停污水泵工作，打开沉淀杂物出口，将沉淀的淤泥排出。

过滤箱内部针对滤网设计安装了反冲洗机构，可延长滤网工作时间，提高滤网的过滤效率，减少停机清洗的频率。

综上所述，本发明原理类似于泵吸式清淤技术，通过机械式破除淤泥杂物，并使用高压水将淤积物冲散，再由污泥泵将泥浆吸入淤泥过滤装置里进行初步过滤。本发明的整体体积小，行动灵活，可以边移动边清理，不影响渠道的流水及正常使用，结构相较于其他设备简单，并且大大提高清理效率，使清理的效果更好，也便于维护。

附图说明

图1是本发明的在工作状态下的结构示意图；

图2是图1中盘式清淤抽吸装置的立体结构示意图；

图3是淤泥过滤装置的立体结构示意图；

图4是淤泥过滤装置中抽屉式反冲洗过滤机构的结构示意图；

图5是淤泥过滤装置的俯视图。

具体实施方式

如图1-图5所示，本发明的渠道长边坡清淤过滤机，包括工程车1、回转机构2、污泥泵、盘式清淤抽吸装置4和淤泥过滤装置5，污泥泵、回转机构2和淤泥过滤装置5均设置在工程车1上，回转机构2上端铰接有折叠臂，回转机构2下部与折叠臂之间倾斜设置有一个用于调节折叠臂倾角的液压缸6，折叠臂的一端连接有位于工程车1上方的配重7，折叠臂另一端设置有吊臂8，吊臂8下端通过万向铰链9与盘式清淤抽吸装置4顶部连接，盘式清淤抽吸装置4顶部开设有抽水口10，淤泥过滤装置5顶部设置有进水口11，抽水口10和进水口11之间通过污泥管连接，污泥泵的两端口连接在污泥管上。

盘式清淤抽吸装置4包括底部敞口的罩壳3，罩壳3上转动连接有支撑轮12，罩壳3内前侧沿设置有刀轴13，刀轴13左端和右端分别转动连接在罩壳3的左侧壁和右侧壁上，罩壳3左侧或右侧的外部设置有用于驱动刀轴13旋转的第一旋转驱动器14，刀轴13外圆的左侧和右侧分别设置有左螺旋刀片15和右螺旋刀片16，左螺旋刀片15和右螺旋刀片16的旋向相反；

罩壳3内在刀轴13后侧设置有与刀轴13平行的高压喷管17，高压喷管17下部沿长度方向设置有若干个射流喷头18，工程车1上还设置有清水箱和清水泵，清水泵通过连接清水管的清水箱与高压喷管17连接；

罩壳3内在高压喷管17后侧设置有与高压喷管17平行的毛刷辊19，毛刷辊19的左端和右端分别转动连接在罩壳3的左侧壁和右侧壁上，罩壳3左侧或右侧的外部设置有用于驱动毛刷辊19旋转的第二旋转驱动器20；

支撑轮12的下部边缘低于罩壳3的下侧边，毛刷辊19的底部与罩壳3下侧边齐平，左螺旋刀片15和右螺旋刀片16的回转轨迹底部高于支撑轮12的下部边缘且低于罩壳3的下侧边；

所述的抽水口10开设在毛刷辊19前侧和高压喷管17后侧之间的罩壳3顶部中间位置。

射流喷头18的喷射方向倾斜朝向后下方。

折叠臂包括第一连接臂21和第二连接臂22，第一连接臂21的一端与第二连接臂22的一端之间上下对应开设有六棱柱孔，六棱柱孔内穿设有六棱插销23，第一连接臂21的另一端连接配重7，第二连接臂22的另一端连接吊臂8。

淤泥过滤装置5包括呈长方体形状的过滤箱24，所述的进水口11设置在过滤箱24顶部前侧,过滤箱24前侧中上部敞口，过滤箱24中下部的内壁左侧和右侧上均设置有两根支撑条板25，过滤箱24内在敞口处设置有放置在两根支撑条板25上的抽屉式反冲洗过滤机构,过滤箱24内下部设置有沉淀过滤装置。

抽屉式反冲洗过滤机构包括由前侧板26、后侧板27、左侧板、右侧板和底板30合围而成且顶部敞口的箱体结构，前侧板26的大小与过滤箱24前侧中上部敞口大小适配，前侧板26的前侧面中部设置有推拉手柄31，前侧板26的后侧面固定设置有前高后低倾斜设置的导流板32，导流板32位于进水口11正下方，左侧板和右侧板之间固定设置有位于导流板32后侧的滤网33，滤网33呈前低后高倾斜设置，滤网33的下侧边位于导流板32下侧边的前侧，底板30下表面的左侧和右侧分别对应放置在左侧和右侧的支撑条板25上，底板30上开设有位于滤网33正下方的透水孔34，后侧板27高度低于前侧板26，前侧板26下部设置有反冲洗排污口35，左侧板和右侧板之间固定设置有位于导流板32后侧用于清洗滤网33的反冲洗机构。

反冲洗机构包括左右两端分别转动连接在左侧板及右侧板上的上转轴36和下转轴37，上转轴36和下转轴37的左侧和右侧均设置有一个皮带轮38，左侧的两个皮带轮38之间、右侧的两个皮带轮38之间均通过一根皮带39传动连接，左侧板的右侧壁和右侧板的左侧壁上均设置有一条滑道40，两条滑道40左右对称布置，皮带39和两条滑道40均平行于滤网33，两条滑道40之间滑动设置有滑杆41，滑杆41、上转轴36和下转轴37平行布置，滑杆41两端分别与左侧的皮带39和右侧的皮带39连接，滑杆41上平行设置有反冲洗管42，反冲洗管42的两端封堵，反冲洗管42上沿长度方向均匀设置有若干个均朝向滤网33的反冲洗喷头43，左侧板或右侧板上开设有与下转轴37对应的穿孔，下转轴37的一端安装有穿过穿孔的摇把44。

过滤箱24底部的后侧部沿前后方向设置有溢流板45，溢流板45前侧的过滤箱24底部为沉淀池46，透水孔34位于沉淀池46上方，过滤箱24后侧下部设置有位于溢流板45后侧的过滤清水出口47，过滤箱24左侧或右侧的下部设置有位于与沉淀池46内部连通的沉淀杂物出口48。当对沉淀池46进行清洗时，沉淀物从沉淀杂物出口48排出。

过滤箱24的左侧和右侧下部均设置有用于吊装整个淤泥过滤装置5的吊耳49。

过滤箱24的四周外侧壁上部均设置有水管挂钩50，水管挂钩50用于挂接连接反冲洗管42的高压软管，过滤箱24的四周外侧壁底部均设置有与工程车1连接的安装板51，安装板51上开设有上下通透的安装孔。

第一旋转驱动器和第二旋转驱动器均采用液压马达或电动机。

本发明的工程车1在渠道两侧的渠堤52上行进，回转机构2（与汽车起重机的回转机构2结构及原理相同）安装在工程车1的后部，折叠臂倾斜伸到渠道的边坡53上方，盘式清淤抽吸装置4的支撑轮12随着工程车1的行进在边坡53上移动，在移动过程中，第一旋转驱动器14带动刀轴13旋转，刀轴13上的左螺旋刀片15和右螺旋刀片16将沉淀贴附在边坡53上的淤泥杂物进行破除，由于左螺旋刀片15和右螺旋刀片16的旋向相反，左螺旋刀片15将淤泥杂物破除后向右聚拢输送，右螺旋刀片16将淤泥杂物破除后向左输送，即破除的淤泥杂物向刀轴13中部集中，同时射流喷头18喷出的高压水冲刷边坡53表面，污泥泵将淤泥混合液从抽水口10抽到淤泥过滤装置5的过滤箱24内，第二旋转驱动器20带动毛刷辊19转动，毛刷辊19对边坡53表面进行清扫，并将清扫的淤泥杂物向前输送到抽水口10下方，以便于进一步提高清除效果。

左螺旋刀片15和右螺旋刀片16先将沉淀贴附在边坡53上的淤泥杂物进行破除，降低射流喷头18喷射高压水清除的水压，提高水清除的效率，且不至于水压过高对边坡53的水泥壁面产生破坏，由于在左螺旋刀片15和右螺旋刀片16的作用下淤泥杂物向中部聚拢，可以提高抽吸的效果好效率。左螺旋刀片15和右螺旋刀片16通过刀轴13来传递动力，对于不同的施工环境可以更换不同的左螺旋刀片15和右螺旋刀片16来提高清淤效率。

在刀轴13的后部安装高压喷管17和一排射流喷头18，通过高压水射流对边坡53进行清洗，将左螺旋刀片15和右螺旋刀片16打散未刮下的淤泥杂物进行冲洗，并且由于安装时就向后倾斜了一定的角度，可以有效的清理缝隙中的难以除去的淤泥或藻类，并推动淤泥杂物向后移动到抽水口10的下方，提高污水抽吸效果。

尼龙材质的毛刷辊19，用来最后对边坡53进行清扫，彻底将淤泥杂物从边坡53上清除掉。并通过毛刷辊19的旋转带动罩壳3内的污水向抽水口10流动，提高污水抽吸效果。

工程车1带动盘式清淤抽吸装置4在边坡53的一个高度的表面的淤泥杂物清除完毕后，启动回转机构2，回转机构2驱动折叠臂转动，同时启动液压缸6伸缩来调整伸缩臂的倾角，折叠臂通过吊臂8带动盘式清淤抽吸装置4在边坡53上向上或向下移动，这样就可对边坡53另一个高度的表面进行淤泥杂物清除，按照这种方式直到将边坡53上的淤泥杂物全部清除干净。

折叠臂采用第一连接臂21和第二连接臂22通过六棱插销23连接的方式，不仅可以将第一连接臂21和第二连接臂22连接后保持夹角恒定（第一连接臂和第二连接臂之间的夹角可以为180°、120°、60°或0°），传力更加稳定可靠，而且在回收折叠臂时，先去掉盘式清淤抽吸装置4，可将第一连接臂21和第二连接臂22上下对应放置，并插上六棱插销23，这样可缩短折叠臂的长度，更容易搬运和存放。

在罩壳3的前侧部可设置预留孔，针对较硬土层安装翻土装置，减轻左螺旋刀片15和右螺旋刀片16的工作压力。

污水（淤泥杂物混合液）被污泥泵抽到过滤箱24内后，落到导流板32上，导流板32将污水导流到滤网33上，滤网33对污水进行过滤后通过底板30上的透水孔34落入到的沉淀池46中进行沉淀，当沉淀池46内的水位高于溢流板45上侧边后水流自行从溢流板45上部溢出，通过过滤清水出口47排出过滤箱24，水可排入工程车1上的其他水箱或再经污水处理设备中进行进一步处理，若经过内部临时沉淀池46沉淀后基本达标则可直接排放回渠道内。

当滤网33过滤时间久了之后，其过滤效果就降低，此时就需要对滤网33进行反向清洗，反冲洗管42内通入高压清水，反冲洗喷头43向滤网33喷射，与此同时，摇动摇把44，驱动下转轴37转动，下转轴37通过两条皮带39带动上转轴36转动，皮带39在转动过程中，带动滑杆41沿滑道40向上或向下移动，滑杆41上的反冲洗管42也随着上下移动，这样就将滤网33的全部表面进行反向高压冲洗，附着在滤网33前侧表面的杂物被冲掉，随着水流通过反冲洗排污口35排出。

本发明中的抽屉式反冲洗过滤机构在过滤箱24外部安装好反冲洗机构后，一体从过滤箱24前侧上部的敞口推入到过滤箱24内，直到前侧板26与过滤箱24前侧面齐平后固定为一体。这种分体式制作及安装方式，贯彻模块化设计理念，方便组装、拆卸、维修、清洗。

吊耳49用于吊装到工程车1上或搬运淤泥过滤装置5。

抽屉式反冲洗过滤机构采用分体式设计，内置小型的沉淀池46，可对淤泥水做简单沉淀处理，当沉淀池46内沉淀量较多时，暂停污水泵工作，打开沉淀杂物出口48，将沉淀的淤泥排出。

过滤箱24内部针对滤网33设计安装了反冲洗机构，可延长滤网33工作时间，提高滤网33的过滤效率，减少停机清洗的频率。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。