一种港口航道清淤设备

本发明涉及航道清淤，尤其涉及一种港口航道清淤设备。

背景技术：

1、港口航道的保养是一个系统工程，具体包含定期清淤、维护导航标志、维护码头设施、监测海洋环境、安全管理、卫生保洁管理等等。随着港口的长时间运作，港口航道底部的淤泥、泥沙、杂草等杂物不断堆积，港口航道深度逐渐变浅，航道通行能力降低，导致船只无法正常通行；同时若不及时清理，船只在航行过程中还经常会因为水深不够或者水底障碍物而受损或者发生事故，所以定期清淤是保证航道的通畅性和安全性的重要维护保养工程。

2、常见的清淤方式有以下三种：

3、1、机械清淤：机械清淤是利用挖掘机、铲车等机械设备对港口航道进行淤泥清理；机械清淤工作效率高，可以快速清除航道淤泥，但可能对海底生态环境造成影响；

4、2、水下吸泥：水下吸泥是通过水下吸沙泵将航道淤泥吸入船舶内，然后运至岸上进行处理；水下吸泥对海底生态环境影响比较小，但需要较高的技术和设备支持；

5、3、爆破清淤：爆破清淤是利用爆破技术将航道淤泥进行破碎，然后由机械设备进行清理；但爆破的方式容易造成水质污染和环境破坏，且对于淤泥的处理还存在一些问题。

6、为了避免环境被破坏的问题，一般会优先选择水下吸泥的方式对淤泥进行清理，从方式2的清淤方式可以看出，在采用水下吸泥设备对淤泥进行抽吸后，水和淤泥会同步进入到清淤船的船舱内，淤泥内混合的水难以快速排出，导致船舱会快速被水和淤泥灌满，整个清淤船需要将水和淤泥高频次的运输至岸边，导致清淤船的运输成本增高，且清淤船的多次往返也会导致清淤效率降低；同时，在岸边转移淤泥和水的混合物时，淤泥和水被同步排出，混合在水内的淤泥也难以被及时地包装收集，导致淤泥难以被及时搬运和再利用。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种港口航道清淤设备，以解决现有的水下吸泥清淤方式中，水和淤泥会同步进入到清淤船的船舱内，淤泥内混合的水难以快速排出，导致船舱会快速被水和淤泥灌满，清淤船需要将水和淤泥更高频次的运输至岸上，导致清淤船的运输成本增高，且清淤船的多次往返也会导致清淤效率降低的问题。

2、为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种港口航道清淤设备，包括可水下吸泥的清淤吸头，还包括：

3、与清淤吸头连通的吸管；

4、与吸管连通的若干支管，支管上均安装有开关阀；

5、若干可与支管一一对应连通的淤泥收集箱，淤泥收集箱位于支管和吸管下侧，淤泥收集箱的底部上连通设置有排水料斗；

6、若干与淤泥收集箱可拆卸连接的织网袋；

7、与排水料斗连通的排水泵，排水泵上连通有出水管。

8、本发明的技术原理为：在对港口航道进行清淤时，将港口航道清淤设备安装到船体上，船体运行至港口的待清淤处，将清淤吸头放置到港口航道底部，出水管的自由端也探入水中；然后开启清淤吸头对淤泥和杂物进行吸附，吸附后的淤泥和杂物混合着水通过吸管进入到支管中，打开支管上的开关阀，淤泥和杂物混合着水即可进入到淤泥收集箱中的织网袋中，织网袋具有孔隙，便于水排出，排出的水通过排水料斗排出，与此同时排水泵同步启动，排水泵能对排水料斗和淤泥收集箱处的水进行负压吸附，使得水能够通过出水管快速排出。

9、待织网袋中装入足够量的淤泥和杂物后，暂时关闭开关阀，取出装有淤泥和杂物的织网袋，然后对织网袋进行捆扎；将新的织网袋再次安装至淤泥收集箱上，对下一批次的淤泥和杂物进行收集即可。

10、在以上过程中，织网袋、淤泥收集箱和排水泵配合，使得淤泥和杂物中混合的水能够快速排出，使得留存在船体上的淤泥和杂物含水量较低，能够减少船体靠岸转移淤泥和杂物的频次，同时提高清淤的效率；同时最终收集得到成袋的淤泥和杂物，便于对成袋的淤泥和杂物进行搬运和转移，成袋的淤泥和杂物也便于应用至植物的种植施肥中，提高对淤泥和杂物的利用率，降低对淤泥和杂物的再利用成本，也更加环保。

11、进一步，淤泥收集箱的底面上设有若干与排水料斗连通的连通孔。

12、通过上述设置，淤泥收集箱的底面处能够对织网袋内的淤泥和杂物进行支撑，连通孔的设置，能够确保淤泥和杂物内的混合的水通过织网袋后能够从连通孔处顺利快速排出。

13、进一步，支管呈竖直设置的“z”字型，且支管的中部水平设置，支管的两端均竖直设置，支管的上端处设有沿支管的上端竖直轴线转动的转动部，支管的上端位于淤泥收集箱最大横截面的轮廓外。

14、通过上述设置，吸管和支管的上端均位于淤泥收集箱的竖直范围外，当在取出或放入淤泥收集箱内的织网袋时，织网袋更不易受到支管和吸管的阻挡，使得装有淤泥和杂物的织网袋搬运更方便省力。

15、进一步，支管的上端处设有转动安装间隙，转动安装间隙将支管的上端分隔为与吸管固定连通的固定部以及与支管的水平设置处固定连通的转动部，固定部的下端上设有第一密封圈，转动部包括转动环、固定设置在转动环内壁上的第二密封圈以及控制转动环转动的电动机，第二密封圈与第一密封圈同轴贴合，转动环的一侧端面同轴固定安装在转动部的上端上，转动环的另一侧端面与固定部的下端同轴转动连接，电动机固定安装在固定部或吸管远离淤泥收集箱的一侧处。

16、通过上述设置，当需要取出装有淤泥和杂物的织网袋时，关闭开关阀，启动电动机，转动环带动转动部相对固定部转动，使得转动部移出淤泥收集箱的竖直范围外，更便于取放织网袋，搬运淤泥和杂物更省力；此过程中，第一密封圈与第二密封圈稳定贴合，使得转动部与固定部之间配合紧密，避免转动环与固定部之间的转动配合被泥沙阻挡。

17、进一步，淤泥收集箱的上端外侧边缘处固定设置有若干与织网袋边缘处可拆卸连接的第一挂钩。

18、通过上述设置，在将织网袋安装至淤泥收集箱上时，织网袋的边缘处可挂扣至第一挂钩上，使得织网袋在收集淤泥和杂物时，织网袋保持开口状态，便于淤泥和杂物稳定进入到织网袋中。

19、进一步，还包括按压转移单元，按压转移单元包括：

20、沿若干淤泥收集箱排布方向平行安装的滑轨；

21、滑动控制安装在滑轨上的滑块；

22、固定安装在滑块上的固定板；

23、转动且竖直移动安装在固定板上的按压转移板，按压转移板的下表面可与淤泥收集箱的上表面相抵，且按压转移板侧壁的边缘处固定设置有可与织网袋边缘处可拆卸连接的第二挂钩，按压转移板的下表面上固定设置有可嵌入淤泥收集箱内的按压块。

24、通过上述设置，当织网袋内的淤泥和杂物含水量较高或者织网袋过滤水效率较低时，按压转移板在滑块和滑轨的配合下水平移动，使得按压转移板移动至与相应的淤泥收集箱相对，然后让按压转移板下表面上的按压块压紧至淤泥收集箱内，进而对织网袋内的淤泥、杂物和水进行按压，使得水在压力作用下开始从织网袋内排出，提高对淤泥和杂物的收集效率；按压转移板和按压块在滑块与滑轨的配合下，能够对若干淤泥收集箱内的淤泥和杂物进行按压处理，能够进一步提升过滤效率；当织网袋内收集相应量的淤泥和杂物后，拆卸织网袋与第一挂钩之间的配合，将织网袋边缘挂扣至按压转移板的第二挂钩处，按压转移板对装有淤泥和杂物的织网袋进行转移，淤泥和杂物的转移更省力且高效。

25、进一步，按压转移板与固定板之间设有转动升降部，转动升降部包括：

26、固定壳；

27、转动设置在固定壳内的转动轴，转动轴的下端上设有从动齿轮，转动轴的轴线与固定板的上表面垂直；

28、固定板上固定设置有转动电机；转动电机的动力输出端上同轴固定设置有与从动齿轮啮合的主动齿轮；

29、竖直设置的升降杆以及控制升降杆升降的升降缸，转动轴的上端穿过固定壳与升降缸固定连接，且转动轴与升降杆同轴设置，升降杆上端与按压转移板的下表面固定连接。

30、通过上述设置，转动电机能够通过主动齿轮和从动齿轮控制转动轴的转动角度和转动方向，进而控制升降缸、升降杆和按压转移板的转动方向，便于控制按压转移板是否与淤泥收集箱相对；同时升降杆在升降缸的控制下伸长或缩短，进而控制按压转移板的竖直高度，与滑轨和滑块的移动控制结合后，即可实现对按压转移板三个方向的控制，使得织网袋的转移方向和位置选择更多样，也更省力，也便于对淤泥收集箱内的淤泥和杂物进行按压过滤处理。

31、进一步，出水管包括内层软管和外层软管，内层软管同轴设置于外层软管内，且内层软管的一端与外层软管的一端封闭，内层软管的另一端与外层软管的另一端封闭，内层软管的外壁与外层软管的内壁之间形成气腔，外层软管的外壁上设有与气腔连通的充气开关阀。

32、通过上述设置，出水管在使用前，先打开充气开关阀，向内层软管和外层软管内的气腔内充入空气，使得内层软管和外层软管之间膨胀呈管状，然后将膨胀后的出水管放置到水面上，由于内层软管和外层软管之间形成气腔，然后关闭充气开关阀，鼓胀的出水管呈较为硬质的状态，所以出水管呈较为硬质的漂浮管状，便于让其延伸至港口航道的边缘处，便于将带有少量泥沙的水导流至港口航道的边缘处，避免泥沙再次淤积在港口航道处；当出水管使用完成后，打开外层软管上的充气开关阀，对出水管泄气和收折，便于对出水管进行收纳。

33、进一步，还包括自动控制单元，自动控制单元包括plc控制器、控制滑块移动的第一控制器、控制转动电机上主动齿轮转动方向和转动角度的第二控制器、控制电动机带动转动环转动方向和转动角度的第三控制器、通过升降缸控制升降杆升降的第四控制器、控制排水泵开启或关闭的第五控制器；开关阀为电磁阀，第一控制器、第二控制器、第三控制器、第四控制器、第五控制器和电磁阀均与plc控制器电联接；plc控制器内预设有第一控制器、第二控制器、第三控制器、第四控制器、第五控制器和电磁阀响应程序，当在第一控制器、第二控制器和第四控制器控制按压转移板与淤泥收集箱相对，按压转移板下移时，相应第三控制器控制转动环转动，转动环带动相对支管的下端与淤泥收集箱错位，且电磁阀关闭。

34、通过上述设置，能够在plc控制器内预设控制程序，通过第一控制器、第二控制器、第三控制器、第四控制器、第五控制器和电磁阀对各个用电器进行控制实施，便于在淤泥和杂物收集过程中进行收集、排水、压滤和转移的操作，能够有效减少人力参与，提高对淤泥和杂物的回收效率。

35、进一步，自动控制单元还包括位于淤泥收集箱的底部和排水料斗上表面之间的重量传感器，重量传感器与plc控制器电联接，当重量传感器测定的重量大于50kg时，触发plc控制器通过第一控制器、第二控制器和第四控制器控制按压转移板与淤泥收集箱相对，按压块按压淤泥排水；按压块按压后在第四控制器的控制下上移；若重量传感器测定的重量依然大于50kg，则按压转移板在第四控制器的控制下下移，按压块压紧至淤泥上暂停，织网袋与第一挂钩分离并且安装至第二挂钩上，触发plc控制器通过第一控制器、第二控制器和第四控制器控制按压转移板上移且与淤泥收集箱错位。

36、通过上述设置，通过淤泥收集箱中淤泥、杂物和水的重量变化触发plc控制器控制按压转移板下移压水时机以及装有淤泥和杂物织网袋的取出时机，让整个港口航道清淤设备的运作更自动化。