结合化学溶剂对隧道排水管堵塞体进行疏通的装置

1.本实用新型属于隧道排水管疏通装置或设备技术领域，具体涉及到一种结合化学溶剂对隧道排水管堵塞体进行疏通的装置。


背景技术：

2.由于隧道建设中大量使用混凝土材料，在地下水丰富的地区，水渗入混凝土材料携带钙离子析出，并与水中的co
32-和hco
3-反应生成碳酸钙等难溶物，并随水流进入隧道排水系统。由于排水系统无外压，水的流速较小，碳酸钙等难溶物与隧道排水系统管壁粘附性好，难溶物逐渐在排水系统累积，最终产生局部堵塞，进而造成排水系统瘫痪、地下水无法排出、衬砌强度降低及开裂、隧道停运等灾害。
3.此外，由于隧道衬砌属隐蔽工程，产生破坏后不便修复，难溶物的累积速度随时间也会越来越快。因此，如何快速有效地清除难溶物，疏通排水管，使隧道处于正常运营状态是当前急需解决的问题。此疏通方法立足局部，着眼整体，遵循切削——溶解——排出的程序，能够感知前方难溶物规模和位置，自主调整刀盘转速、推进速度和前进方向，最终实现排水系统通畅的目的。为了满足长大隧道的需求，采用物理化学相结合的方法进行切削粉碎，即用含有酸性化学溶剂的高压水先软化堵塞体，再用带有刮刀的刀盘进行切削粉碎，最终将碎屑完全溶解后及时排出。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，提供一种设计合理、结构简单、疏通效率高、智能化程度高、应用范围广的结合化学溶剂对隧道排水管堵塞体进行疏通的装置。
5.解决上述技术问题采用的技术方案是：一种结合化学溶剂对隧道排水管堵塞体进行疏通的装置,由设置于管道中的堵塞体粉碎溶解装置和管道外的液体输送装置连接构成；
6.所述的堵塞体粉碎溶解装置为：在行走底盘上设置有外壳体，外壳体内部后端设置有电连接的电池和plc控制器，外壳体内前上部设置有电机，电机的输出轴上设置有主动齿轮，主动齿轮与安装在转轴上的从动齿轮相啮合，外壳体前端设置有前端盖，转轴穿过前端盖与切削刀盘相连接，切削刀盘上设置有刮刀，转轴为中空结构，转轴上下两端别设置有红外传感器和前摄像头、中部设置有中央输液管，中央输液管的前端设置有前喷头、后端穿过设置在外壳体后端的后端盖与水管接头相连接，水管接头与液体输送装置相连通，电机、从动齿轮外部设置有电机保护罩，中央输液管上连通设置有输液支管，输液支管通过微型泵与安装在电机保护罩下部的若干组喷水管相连通，喷水管上均布设置有若干组下喷头，外壳体底部与管道内壁接触处设置有橡胶衬垫，外壳体弧形折弯处加工有排液孔，排液孔对应的外壳体内侧设置有滤网，电机、前摄像头、红外传感器、微型泵、行走底盘与plc控制器电连接；
7.所述的液体输送装置为：外部输水管一端与设置在外壳体后壁的水管接头相连通、另一端通过高压水泵与化学溶剂箱相连通。
8.本实用新型的刮刀刀盘为圆形结构，刮刀刀盘在360
°
相位内均布设置有4～8组刮刀，其中，刮刀组数为偶数；刮刀刀盘上相邻刮刀之间加工有水滴形通孔。
9.本实用新型的电机保护罩后端设置有内部摄像头，内部摄像头与竖直方向的夹角为30
°
～60
°
，内部摄像头与plc控制器电连接。
10.本实用新型的喷水管根据电机保护罩下部形状等间距设置，若干组喷水管的截面形状中部为凹陷的圆弧形结构、两端为关于转轴对称的凸起的圆弧形结构。
11.本实用新型的外壳体下部与管道内壁接触处的管壁自左向右逐渐变薄，外壳体下部前端加工成刀刃状。
12.本实用新型的外壳体内壁与输液支管接触处设置有支管衬垫。
13.本实用新型的前端盖和转轴之间设置有轴承。
14.本实用新型相比于现有技术具有以下优点：
15.1、本装置采用物理化学结合的方式，在切削粉碎装置工作时，采用化学溶剂对堵塞体进行溶解软化处理，能够降低切削电机的功率要求，提高切削效率。通过转轴内设置中央输水管及刀盘前端的高压喷头，既能够辅助刀盘的作业，同时还能够利用高压化学溶剂水流为切屑粉碎装置创造出临空面。
16.2、本装置刮刀式刀盘的设置方式以及水滴形通孔，既能够达到比较理想的堵塞体破碎效果，保证切削粉碎后的堵塞体碎屑有非常可观的比表面积，同时为堵塞体碎屑进入外壳体内部进行充分反应提供了必要条件，保证管道的清理效果。
17.3、本装置对切削粉碎后的堵塞体进一步溶解处理，在刀盘刮刀与高压喷头的作用下对堵塞体进行最大程度的粉碎，而后碎屑体通过刀盘上的水滴形通孔进入到铲状的反应池中，通过反应池上方密布的喷雾型喷头喷洒的化学溶剂，使碎屑物在反应池中充分反应，直至完全溶解，最后通过后方的排液孔排出，不再需要收集或是利用抽水泵及空吸机将其收集再处理，实现了碎屑物的就地处理，能够显著减轻设备重量，增强设备的适用范围。
18.4、本装置采用了plc控制器控制行走底盘、电机和溶剂供应，能够根据不同的管道堵塞情况实时调整刀盘输出功率与化学溶剂的喷洒量及底盘驱动速度，实现高度自动化与智能化，增强了设备的适用范围。
19.5、本装置的行走底盘采用履带式驱动行走方式，可利用差速原理使设备转弯，同时在切削时也可利用履带提供的向前的动力来提供稳定的切削工作环境。
附图说明
20.图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。
21.图2是图1中堵塞体粉碎溶解装置的结构示意图。
22.图3是图2的左视图。
23.图4是图2的a-a剖视图。
24.图中：1、刮刀；2、切削刀盘；3、从动齿轮；4、主动齿轮；5、输出轴；6、外壳体；7、电机；8、中央输液管；9、输液支管；10、plc控制器；11、电池；12、水管接头；13、后盖；14、支管衬垫；15、行走底盘；16、微型泵；17、内部摄像头；18、滤网；19、喷水管；20、橡胶衬垫；21、下喷
头；22、电机保护罩；23、转轴；24、红外传感器；25、前喷头；26、前摄像头；27、前端盖；28、外部输水管；29、高压水泵；30、化学溶剂箱。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。
26.实施例1
27.在图1～4中，本实用新型涉及的一种结合化学溶剂对隧道排水管堵塞体进行疏通的装置,由放置在管道中的堵塞体粉碎溶解装置和管道外的液体输送装置连接构成。
28.所述的堵塞体粉碎溶解装置由刮刀1、切削刀盘2、从动齿轮3、主动齿轮4、输出轴5、外壳体6、电机7、中央输液管8、输液支管9、plc控制器10、电池11、水管接头12、后盖13、支管衬垫14、行走底盘15、微型泵16、内部摄像头17、滤网18、喷水管19、橡胶衬垫20、下喷头21、电机保护罩22、转轴23、红外传感器24、前喷头25、前摄像头26、前端盖27连接构成，主要对管道内的碳酸钙等结晶堵塞体进行粉碎切削同时使用化学溶剂进行溶解。在行走底盘15上安装有外壳体6，外壳体6内部后端安装有电连接的电池11和plc控制器10，外壳体6内前上部通过电机安装架用螺纹紧固连接件固定连接安装有电机7，电机7的输出轴5上安装有主动齿轮4，主动齿轮4与安装在转轴23上的从动齿轮3相啮合，外壳体6前端安装有前端盖27，端盖27底部距外壳体6下部有一段距离，用于切削后的碎屑进入外壳体6内进行进一步溶解。转轴23穿过前端盖27与切削刀盘2相连接，电机7转动带动转轴23转动，从而带动切削刀盘2转动，切削刀盘2上安装有刮刀1，本实施例的刮刀刀盘2为圆形结构，刮刀刀盘2在360
°
相位内均布设置有4～8组刮刀1，其中，刮刀1组数为偶数；刮刀刀盘2上相邻刮刀1之间加工有水滴形通孔a，从管壁上切削脱落的堵塞体通过水滴形通孔a进入外壳体6下部。
29.转轴23为中空结构，转轴23上下两端别安装有红外传感器24和前摄像头26、中部安装有中央输液管8，中央输液管8的前端安装有前喷头25、后端穿过设置在外壳体6后端的后端盖13与水管接头12相连接，水管接头12与液体输送装置相连通，液体通过高压水泵29送入中央输液管8，通过前喷头25喷出到堵塞体表面，既能够辅助刀盘的作业，同时还能够利用高压化学溶剂水流为切屑粉碎装置创造出临空面。电机7、从动齿轮3外部安装有电机保护罩22，中央输液管8上连通安装有输液支管9，输液支管9通过微型泵16与安装在电机保护罩22下部的若干组喷水管19相连通，喷水管19上均布安装有若干组下喷头21，下喷头21喷出化学溶剂，对外壳体6下部的碎屑进一步溶解处理，保证碎屑和化学溶剂反应变成液体状态，本实施例的喷水管19根据电机保护罩22下部形状等间距设置，若干组喷水管19的截面形状中部为凹陷的圆弧形结构、两端为关于转轴23对称的凸起的圆弧形结构，保证液体尽量大面积均匀喷洒在切削粉碎后的堵塞体上。
30.外壳体6底部与管道内壁接触处设置有橡胶衬垫20，橡胶衬垫20对外壳体6和管道进行保护，外壳体6弧形折弯处加工有排液孔b，排液孔b对应的外壳体6内侧设置有滤网18，溶解后的碎屑变成液体从排液孔b排出；电机7、前摄像头26、红外传感器24、微型泵16、行走底盘15与plc控制器10电连接；plc控制器10通过对前摄像头26采集到的图像和红外传感器24反馈的堵塞体与本装置的距离进行处理，控制行走底盘15前进至合适位置，开启高压水泵29进行溶剂供应，控制前喷头25喷出溶剂对堵塞体进行初步溶解，同时控制电机7转动，
对堵塞体进行切削，同时通过控制微型泵16使下喷头21喷洒溶剂，对切削碎屑进一步溶解使其变为液体状态，该处堵塞体清理完成后plc控制器10发出指令停止切削和溶剂供应，控制行走底盘15使本装置移动至下一处堵塞体处。
31.所述的液体输送装置由外部输水管28、高压水泵29、化学溶剂箱30连接构成，外部输水管28一端与设置在外壳体6后壁的水管接头12相连通、另一端通过高压水泵29与化学溶剂箱30相连通，高压水泵29由plc控制器10控制。
32.进一步地，电机保护罩22后端安装有内部摄像头17，内部摄像头17与竖直方向的夹角为30
°
～60
°
，内部摄像头17与plc控制器10电连接，内部摄像头17将外壳体6下部碎屑的溶解情况反馈给plc控制器10，方便plc控制器10做出判断并发出下一级指令。外壳体6下部与管道内壁接触处的管壁自左向右逐渐变薄，外壳体6下部前端加工成刀刃状，进一步对管道下部的堵塞体进行切削，同时使碎屑和喷出的溶剂尽量向外壳体6后下部聚集进行充分反应。外壳体6内壁与输液支管9接触处设置有支管衬垫14，支管衬垫14防止输液支管9滑移，前端盖27和转轴23之间安装有轴承，保证转轴23运转平稳。