一种用于清淤设备的行进机构的制作方法

1.本实用新型涉及清淤设备技术领域，特别是涉及一种用于清淤设备的行进机构。


背景技术：

2.位于重大水利工程、水电站或者热电站的引水涵洞以及热电站冷却水进水口管道内在使用一段时间后有淤泥杂质沉淀，影响供、排水，需要定期疏通清理，清淤疏浚。由于其生产的特殊性，无法提供停止过水的条件，则大型通用机械无法进入，而这些区域的疏通则是保障电站和水利工程正常运行的条件，占据着生命线地位，淤泥堵堆积严重，管道或涵洞较长，清淤工作量大，不适于人工潜水作业。
3.现有技术中，提出了公开号为cn212835871u，授权公告日为2021年03月30日的中国实用新型专利文件，来解决上述存在的技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下：一种新型管道清淤设备，其结构包括浮箱、把手、固定座、连接杆、支架、电源线、控制器和清淤机构。使用时，清淤设备通过浮箱漂浮在水面上，在水泵的作用下，高压水柱会从泵体前端喷射出来进行清淤作业，与此同时，在电机的作用下，最终带动承接块上方的叶片便高速旋转，清除管道内较顽固的淤泥。
4.上述技术方案中，虽然清淤设备能通过浮箱漂浮在水面上，但是并没有为清淤设备提供行走驱动力，若要实现沿管道或涵洞的长度方向移动和清淤，只能依靠人力来推动并控制其方向。使用过程很吃力，并且需要人员进入该管道或涵洞内，存在安全隐患。
5.现有技术中，提出了公开号为cn2343233，授权公告日为1999年10月13日的中国实用新型专利文件，来解决上述存在的技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下：一种行进式下水道清淤疏通机，它主要由电机、驱动轮、排污泵、辅助轮、清淤搅轮和排污管组成。电机通电后带动驱动轮转动，可使清淤机在下水管道中行走。
6.上述技术方案在实际使用中，会存在以下问题：
7.该清淤疏通机采用驱动轮的转动来驱动清淤机，依靠的是驱动轮与管道或涵洞的内壁的摩擦力提供作用力驱动行进。在光滑和充满水的管道或涵洞内，驱动轮与管道或涵洞的内壁的摩擦系数很小，提供的摩擦力有限，有可能会造成驱动轮打滑而不能驱动清淤机。更有可能使驱动轮陷入淤泥中，使得清淤机既不能前行也不能后退，滞留在管道或涵洞内。


技术实现要素：

8.为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种用于清淤设备的行进机构，能有效解决现有清淤设备的行进机构中，驱动轮容易打滑而不能驱动清淤设备或者驱动轮容易陷入淤泥的问题。
9.本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：
10.一种用于清淤设备的行进机构，所述清淤设备能固定在待清淤的管道或涵洞内；其特征在于：包括固定设备、液压伸缩装置以及用于提供浮力的浮箱；所述固定设备包括能
伸缩的上顶紧装置和下顶紧装置，所述上顶紧装置和下顶紧装置伸长，用于固定行进机构；所述液压伸缩装置一端与浮箱相连，另一端与清淤设备相连，用于推动清淤设备前进或者拉动行进机构前进。
11.所述浮箱包括浮箱上部和浮箱下部，所述浮箱上部的截面呈圆弧状，所述浮箱下部呈上大下小状。
12.所述浮箱下部内还设有配重块。
13.还包括上限位滚轮，所述上限位滚轮设置在所述行进机构顶部。
14.还包括左限位滚轮和右限位滚轮，沿行进机构前进方向，所述左限位滚轮和右限位滚轮分别设置在行进机构的两侧。
15.所述左限位滚轮和右限位滚轮与待清淤的管道或涵洞的内壁之间具有15~20mm间隙。
16.还包括卷扬装置，所述浮箱上设有连接锁扣，所述卷扬装置和连接锁扣之间通过钢丝绳相连。
17.所述液压伸缩装置的液压缸体通过十字铰与浮箱连接，液压伸缩装置的液压杆通过球形铰链与清淤设备连接。
18.还包括电缆卷筒。
19.还包括激光探测器。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果表现在：
21.1、本实用新型中，通过该行进机构中固定设备的设置，伸长上顶紧装置和下顶紧装置，就可以使得该行进机构和清淤设备一样，都能单独固定在待清淤的管道或涵洞内，能够提供足够的推动或拉动的反作用力。且每次推动或拉动的距离由液压伸缩装置的行程精确控制，不会出现较大的误差。
22.本实用新型还设置有浮箱，能为行进机构提供浮力，使得该行进机构能处于上浮状态，便于行进机构的行进。进一步的，本实用新型不再使用驱动轮等部件作为驱动力，不会存在驱动轮打滑或者陷在淤泥中的现象发生。
23.2、所述浮箱包括浮箱上部和浮箱下部，所述浮箱上部主要为行进机构提供浮力，浮箱下部呈上大下小状，浸湿面积小。
24.3、所述浮箱下部内还设有配重块，使得行进机构设计重心在浮箱下部。这样浮力作用在浮箱上部，行进机构重心在浮箱下部，使行进机构在浮力作用下保持悬浮的状态，消除行进机构在管道或涵洞内发生偏转的风险。
25.4、所述行进机构顶部还设有上限位滚轮，当清淤时，由于浮力的作用，上限位滚轮贴紧管道或涵洞的内壁，提供向上自由度的限制，上限位滚轮与内壁的接触也可以减少行进的阻力。
26.5、所述行进机构的两侧还分别设有左限位滚轮和右限位滚轮，能限制行进机构的过渡摆动。
27.6、由于同一管道或涵洞的内径大小，每间隔一定距离都具有差异性，左限位滚轮和右限位滚轮与理论管道或涵洞的内壁保持15~20mm的间距，能消除该差异性，并且能减少行进机构在管道或涵洞内的横向摆动，又可以避免行进机构与管道或涵洞的内壁发生碰撞。
28.7、通过钢丝绳将行进机构与卷扬装置相连，使得钢丝绳与卷扬装置配合，能对行进机构实施一个拉力，避免行进机构以及清淤设备被水流冲走，同时，钢丝绳还可以实现对行进机构的行走距离的计米。
29.8、液压伸缩装置的液压缸体通过十字铰与浮箱连接，十字铰设计可使液压缸体与浮箱在一定范围内多向自由摆动，避免液压缸体与浮箱之间卡滞。进一步，液压伸缩装置的液压杆通过球形铰链与清淤设备连接，可使清淤设备与液压杆在一定范围内多向自由摆动，避免卡滞。
30.9、电缆卷筒的设置，能控制主电缆和信号线与钢丝绳同步送放。
31.10、激光探测器的设置，能对清淤后的管道或涵洞的淤积断面进行探测并实时传递数据给地面控制系统运算后形成直观图像。
附图说明
32.下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，其中：
33.图1为本实用新型的剖面结构示意图；
34.图2为图1中行走机构的侧面结构示意图；
35.图3为本实用新型与某一具体清淤设备的连接示意图；
36.图4为图3的俯视结构示意图；
37.图中标记：
38.1、管道，2、浮箱上部，3、浮箱下部，4、液压伸缩装置，5、上顶紧装置，6、下顶紧装置，7、清淤设备，8、配重块，9、上限位滚轮，10、左限位滚轮，11、右限位滚轮，12、连接座，13、连接锁扣，14、钢丝绳，16、电缆卷筒，17、激光探测器，18、支座，19、连接杆，20、加强板。
具体实施方式
39.实施例1
40.作为本实用新型基本实施方式，本实用新型包括一种用于清淤设备的行进机构，用于为清淤设备7提供行进的动力。本实施例不限制所述清淤设备7的结构，只要该清淤设备7能在某一时间固定在待清淤的管道1或涵洞内即可。更为具体的，本实施例以对方形的涵洞进行清淤为例。所述清淤设备7可以包括机架以及设置在机架上的高压冲洗装置，可以利用高压冲洗来实现清淤。所述清淤设备7的机架可以呈方形，直接设置在涵洞内。
41.所述行进机构包括固定设备、液压伸缩装置4以及浮箱。所述固定设备包括能伸缩的上顶紧装置5和下顶紧装置6。所述液压伸缩装置4一端与浮箱相连，另一端与清淤设备7相连。
42.所述浮箱的结构并不做具体的限制，可以为方形，也可以为弧形，也可以为整体呈上大下小的形状等，只要能为行进机构提供浮力使行进机构处于上浮状态即可。上顶紧装置5和下顶紧装置6由于可进行伸缩，伸出时，上顶紧装置5和下顶紧装置6分别贴紧涵洞的内壁，行进机构停止前进，被固定该涵洞内。液压伸缩装置4的液压杠伸出，推进清淤设备7前进。同理，液压伸缩装置4的液压杠收缩也可以提供给清淤机构的后退动力。进一步的，所述液压伸缩装置4也能拉动行进机构前进。当液压伸缩装置4伸出量最大时，清淤设备7停止
前进，此时，所述清淤设备7可以依靠重力固定在该涵洞内。同时，行进机构的上顶紧装置5和下顶紧装置6收缩，行进机构的上顶紧装置5和下顶紧装置6脱离涵洞的上下壁，行进机构在浮力作用下处于上浮状态，液压伸缩装置4的液压杠收缩，对行进机构形成一个拉力，缩小行进机构和清淤设备7之间的距离，从而实现行进机构前进。如此循环，实现清淤设备7和行走机构在涵洞内不断前行。
43.实施例2
44.作为本实用新型一较佳实施方式，本实用新型包括一种用于清淤设备的行进机构，用于带动清淤设备7在圆形的管道1内前进，清淤设备7在前进过程中完成清淤工作。其中，所述清淤设备7可以包括机架、位于机架上的搅拌装置、用于固定机架位置的固定装置以及位于机架下方的滚轮。所述固定装置可以为设置在滚轮上的刹车片。所述搅拌装置包括能高速旋转的搅拌叶片，所述搅拌叶片高速旋转用于清理淤泥。
45.所述行进机构包括固定设备、液压伸缩装置4以及用于提供浮力的浮箱。所述固定设备包括能伸缩的上顶紧装置5和下顶紧装置6，所述上顶紧装置5和下顶紧装置6伸长，用于固定行进机构。所述上顶紧装置5和下顶紧装置6分别可以包括顶紧块以及用于驱动顶紧块直线运动的驱动件。所述驱动件可以为滚珠丝杠结构、直线电机、液压缸或气缸。
46.其中，所述浮箱整体可以呈上大下小状，使得行走机构的浮力主要由浮箱的上部提供，行走机构下部浸湿面积小。更进一步的，所述浮箱内还设有配重块8，且所述配重块8位于浮箱的下部，使行走机构在浮力作用下保持悬浮的状态，消除行进机构在管道1内发生偏转的风险。
47.所述液压伸缩装置4一端与浮箱相连，另一端与清淤设备7相连。本实施例中，所述液压伸缩装置4的液压缸体与清淤设备7相连，所述液压伸缩装置4的液压杆与浮箱的其中一个侧面相连，通过液压杆的伸缩，可以推动清淤设备7前进或者拉动行进机构前进。
48.实施例3
49.作为本实用新型另一较佳实施方式，本实用新型包括一种用于清淤设备的行进机构，用于带动清淤设备7在圆形的涵洞内前进，清淤设备7在前进过程中完成清淤工作。所述清淤设备7能固定在待清淤的涵洞内。
50.所述行进机构包括固定设备以及用于提供浮力的浮箱。更进一步的，还可以包括行进机构本体，行进机构本体可以呈框架结构，可以包围在该浮箱外侧。在所述行进机构本体上设有液压伸缩装置4、上限位滚轮9、左限位滚轮10和右限位滚轮11。将行进机构朝向涵洞的方向，即前进方向设置为前端，将远离涵洞的方向即后退方向设置为后端。另外两侧为左右两侧。那么，所述液压伸缩装置4一端可以固定在行进机构本体的前端，另一端与清淤设备7相连。所述上限位滚轮9设置在行进机构本体的顶部，左限位滚轮10和右限位滚轮11分别设置在行进机构本体的左右两侧，并且所述左限位滚轮10和右限位滚轮11与涵洞内壁之间具有15~20mm间隙。
51.所述固定设备包括能伸缩的上顶紧装置5和下顶紧装置6，上顶紧装置5设置在行走机构本体的顶部，所述下顶紧装置6设置在浮箱的底部。所述上顶紧装置5和下顶紧装置6伸长，用于固定行进机构，使行走机构保持固定状态，上顶紧装置5和下顶紧装置6回缩时，取消这种固定状态。
52.实施例4
53.作为本实用新型最佳实施方式，本实用新型包括一种用于清淤设备的行进机构，用于带动清淤设备7在圆形的管道1内前进，清淤设备7在前进过程中完成清淤工作。参照说明书附图1和说明书附图2，所述行进机构包括卷扬装置、电缆卷筒16、浮箱、固定设备以及与浮箱相连的液压伸缩装置4。所述行进机构的浮箱分别包括浮箱上部2和浮箱下部3，所述浮箱上部2的截面可以呈圆弧状，所述浮箱下部3呈上大下小状，所述浮箱下部3与浮箱上部2的下表面相连。并且，所述浮箱下部3与浮箱上部2之间还可以设有连接杆19，使得两者结构更加稳定。所述行进机构的浮箱下部3内还设有配重块8。最终实现使行走机构在浮力作用下保持悬浮的状态，消除行进机构在管道1内发生偏转的风险。
54.所述行进机构的固定设备包括能伸缩的上顶紧装置5和下顶紧装置6，所述上顶紧装置5和下顶紧装置6都分别包括顶紧头和与顶紧头相连的液压缸。该液压缸的规格可以为￠125*￠70*500。所述上顶紧装置5设置在浮箱上部2的顶部，所述下顶紧装置6可以设置在浮箱下部3的底部。上顶紧装置5和下顶紧装置6上下联动，伸出或缩回的速率可以为0.08m/s。
55.所述浮箱上部2的顶部还间隔设有两组上限位滚轮9，清淤工作时，由于浮力的作用上限位滚轮9贴紧管道1内壁，提供向上自由度的限制。更进一步的，所述浮箱上部2的左右两侧还分别设有左限位滚轮10和右限位滚轮11。更为具体的，所述左限位滚轮10和右限位滚轮11的数量分别为两个，分别通过支座18连接在浮箱上部2两侧的下表面，所述支座18侧面可以通过加强板20与连接杆19相连，加强各部件连接的稳定性。所述左限位滚轮10和右限位滚轮11与待清淤的管道1内壁之间具有15~20mm间隙，消除同一管道1的内径大小在不同距离存在的差异性，既可以减少行走机构在管道1内的横向摆动，又可以避免行走机构与管壁碰撞。所述行进机构的前端设有液压伸缩装置4，所述液压伸缩装置4可以为规格为￠220*￠125*2000的液压缸。更为具体的，所述液压伸缩装置4的液压缸体的后端通过连接座12与连接杆19的下表面相连，另一端穿过浮箱下部3与另一连接杆19的下表面通过十字铰相连；液压伸缩装置4的液压杆通过球形铰链与清淤设备连接。通过该结构，使得该液压伸缩装置4的液压缸体与浮箱上部2之间间接设有两个连接点，并且还穿过了浮箱下部3，使得液压伸缩装置4驱动液压杆移动时，更加稳定，当拉动行进机构前进时，行进机构也更容易受力均匀，便于更好的拉动该行进机构。
56.所述行进机构的后端即所述浮箱上部2还设有连接锁扣13，所述连接锁扣13可以通过钢丝绳14与陆上的卷扬装置相连。其中，卷扬装置还配置有张力控制装置，卷扬装置可无级变速，收放钢丝绳14，钢丝绳14对行进机构实施一个拉力，避免清淤机器人被水流冲走，同时，钢丝绳14还对清淤机器人行走距离实现计米。本实施例中，所述电缆卷筒16可以设置在浮箱上部2的后端上，并且该电缆卷筒16还可以配有张力控制装置，能控制主电缆和信号线与钢丝绳14同步送放。其中，该浮箱上部2上还可以设有激光探测器17，对清淤后的管道1的淤积断面进行探测并实时传递数据给地面控制系统运算后形成直观图像。
57.更进一步的，参照说明书附图3和说明书附图4，所述清淤设备7的结构优先为包括同样结构的浮箱和固定设备，还包括清淤装置。所述清淤设备7的上顶紧装置5设置在浮箱上部2的顶部，所述下顶紧装置6可以设置在浮箱下部3的底部。并且，所述清淤设备7的浮箱下部3可以设有电控柜和液压站。
58.清淤时，行进机构的上顶紧装置5和下顶紧装置6伸出，顶紧头顶在管道1的上下壁
上，从而固定住行走机构，行进机构停止前进，此时清淤设备7的上顶紧装置5和下顶紧装置6收缩，清淤设备7的顶紧头脱离管道1的上下壁，通过液压伸缩装置4的液压杆伸出，拉大行进机构和清淤设备7之间的距离，从而推进清淤设备7行进。液压杆伸出时，整个行程2m，分四步走完，行进速度0.04m/s，进一步，液压伸缩装置4的液压杆伸出量最大时，清淤设备7的上顶紧装置5和下顶紧装置6伸出，顶紧头顶在管道1的上下壁上，从而固定住清淤设备7，清淤设备7停止前进，此时行进机构的上顶紧装置5和下顶紧装置6收缩，行进机构的顶紧头脱离管道1的上下壁，通过液压伸缩装置4的液压杆收缩，缩小行进机构和清淤设备7之间的距离，从而实现行进机构前进。液压杆收缩时，整个行程2m，一次走完，行进速度0.1m/s。如此循环，行进机构和清淤设备7相互配合，在管道1内不断前行。
59.综上所述，本领域的普通技术人员阅读本实用新型文件后，根据本实用新型的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出的其他各种相应的变换方案，均属于本实用新型所保护的范围。