一种泥水收集车的制作方法

本发明涉及一种运输工具，尤其涉及一种泥水收集车。

背景技术：

在地铁和隧道施工中，大多采用盾构机进行掘进工作。而盾构机在掘进过程中，需要将挖出的泥土稀释后通过管道输出到渣土车中，然后通过渣土车运输到外边。在这个过程中，会有较多的泥浆洒落到轨道上，时间稍长，泥浆在轨道上越积越厚，会干扰电机车的运行，从而影响正常的施工。因此，工地常常会派出专门人员进行轨道泥浆的清理与维护。

目前，清理与维护完全由人工操作，操作人员采用铁锹将泥浆铲入到一个个的塑料编织袋中，然后放到隧道的边上，等管片车来到后，再将编织袋放到管片车上，运输到隧道外边。由于泥浆中含有大量的水，编织袋又不密封，因此水又从编织袋中漏回到了隧道中，而隧道中的水不易收集，只能等水聚集到低处后用泵抽出。这种操作方式，不但劳动强度大，费时费力，而且需消耗大量的编织袋。据调查，一个工地一年需要购买的编织袋就得要十几万到二十几万元。

同时，由于工地的轨道铺设不标准，随意性比较大，轨道的状况比较复杂，轨道与枕轨互相交叉，枕轨间距不一，犄角旮旯比较多。因此，亟需一种泥水收集车，用以替代人工操作。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种降低劳动强度、提高生产效率的泥水收集车。

为解决上述问题，本发明所述的一种泥水收集车，其特征在于：该收集车包括收集头、过滤箱及设在底架上的带上盖的收集箱、旋涡高压风机、电机及泥浆泵和电气柜；所述上盖上设有吸气软管，该吸气软管与所述旋涡高压风机相连；所述收集箱的一侧设有水管接口及球阀，其另一侧设有收集软管，该收集软管的末端与所述收集头相连；所述收集箱上设有数个内视窗和数个传感器，下部设有排浆管道；所述收集箱内设有带叶片的搅拌轴；所述搅拌轴通过法兰连有搅拌轴座，该搅拌轴座上设有轴；所述轴连有固定在所述收集箱外壁上的电机及减速机；所述过滤箱的一侧与所述电机及泥浆泵相连，其另一侧与所述排浆管道相连；所述旋涡高压风机、所述电机及泥浆泵和所述电机及减速机分别与所述电气柜相连。

所述收集软管与所述收集箱、所述上盖与所述吸气软管、所述吸气软管与所述旋涡高压风机均通过快换接头相连。

所述上盖包括置于框架上呈长方形的上盖盖板；所述上盖盖板上开孔，其上平面四角设有吊耳，其下平面四角设有带斜面的支腿；所述上盖盖板的底部设有密封槽板，该密封槽板内嵌有异形蘑菇头形状的硅橡胶密封条；所述上盖盖板通过弯头与所述快换接头相连。

所述收集软管通过卡箍与所述快换接头的公头相连，该公头与焊接在所述收集箱上的所述快换接头的母头相连。

所述收集头通过卡箍与所述收集软管相连。

所述收集箱与所述上盖通过快速搭扣相连。

所述排浆管道包括钢管；所述钢管的下部和右侧分别设有蝶阀ⅰ；右侧的所述蝶阀ⅰ与所述过滤箱相连；下部的所述蝶阀ⅰ通过法兰、三通分别与所述钢管、出浆口ⅰ相连。

所述过滤箱包括过滤箱体及置于所述过滤箱体内与水平面成48º角的过滤板；所述过滤箱体的一端设有与所述电机及泥浆泵相连的进浆口，其另一端设有与所述电机及泥浆泵相连的出浆口ⅱ，其底部设有带蝶阀ⅱ的排渣口。

所述收集软管是指ф100钢丝软管。

所述收集头包括内置水泵的水箱和与所述收集软管连接在一起的前端切割成55º角的收集硬管；所述收集硬管上设有两个互成90º的把手，其内沿纵向轴线设有直径ф5mm的喷头；所述收集硬管前底部穿孔设有四分管ⅱ，该四分管ⅱ的一端经四分管ⅰ与所述喷头相连，另一端经四分弯头连有四分管ⅲ；所述四分管ⅲ依次经四分内丝转六分外丝接头、六分球阀连有六分管，该六分管经六分软管与所述水泵相连。

所述收集箱的两个端面的上部中心设有两个上吊耳，其两个端面的下部偏心位置设有两个下吊耳。

所述收集箱的下部设有带阀门的出浆口ⅰ，该出浆口ⅰ与所述排浆管道相连。

所述收集箱外壁上设有安装所述电机及减速机的电机及减速机安装座。

所述收集箱内的上部焊有一圈角钢组成，该角钢组成的上平面为箱体密封面，下平面下通过灯带入口设有一圈灯带；所述收集箱的入口处设有挡料口，该挡料口设有挡板。

所述收集箱上设有数个传感器安装座，该数个传感器安装座上设有所述传感器。

所述电机及泥浆泵包括设在底架上的底座及固定在所述底座上的电机和泥浆泵；所述电机通过弹性联轴节与所述泥浆泵相连；所述泥浆泵的一端与所述排浆管道相连，其另一端与所述过滤箱相连。

所述搅拌轴座为前搅拌轴座或后搅拌轴座，其内装轴承并设密封；所述前搅拌轴座的所述轴通过平键与固定在所述电机及减速机相连；所述后搅拌轴座的所述轴与固定在所述电机及减速机活动连接。

所述底架底部设有轮对组成。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明中收集硬管的前端切割成55º角，且收集硬管上设有两个互成90º的把手，方便使用者的操作。

2、由于现场条件复杂，很多时候泥浆会凝结在一起形成硬块，还有有的现场泥浆的粘性很大，会吸附在收集头的管壁上，越积越厚，将收集管道堵住，最终影响泥水的收集效果。另外吸附在管壁上的泥浆越厚时，收集头也会越重，使操作者越费力。本发明在收集头内加装了一套喷水装置，用水泵将水箱内的水通过管道输送到喷头中，喷头中产生高压水流，冲刷凝结的和粘性很大的泥浆，将其冲散，有效解决上述问题。

3、本发明在收集箱的两个端面的上部中心有两个上吊耳，用于收集箱的起吊；两个端面的下部偏心位置有两个下吊耳，应急情况下可将箱体内的泥浆直接倒掉。

4、本发明中收集箱上设有数个内视窗，用于观察箱体内的情况。

5、本发明中收集箱的一侧设有水管接口及球阀，用于往箱体内注水。

6、本发明中收集箱下平面下通过灯带入口设有一圈灯带，用于箱体内的照明及观察。

7、本发明中收集箱的入口处设有挡料口，该挡料口设有挡板。当吸入的泥水和高速气流进入挡料口后，会碰到前面的挡板上，从而改变方向，泥水在重力的作用下落到箱体底部，高速气流分散后，进入到旋涡高压风机的风道中，流入大气中，有效防止泥水进入到旋涡高压风机的风道中，保持旋涡高压风机的干净。

8、本发明中收集箱与上盖通过快速搭扣相连，实现快速的连接与分离。

9、本发明中上盖盖板下平面四角设有带斜面的支腿，当上盖组成落在地上时，四个支腿支撑在地面上，硅橡胶密封条是不接触地面的，这样做可以避免杂物对密封条的污染，保证密封。当上盖组成要盖到收集箱上时，支腿上的斜面又起到自动定位的作用，方便上盖组成准确、快速地盖到收集箱上。

10、本发明中过滤板与水平面成48º角布置，这样泥水容易通过过滤板，通过不了的大颗粒也容易掉到下部，过滤箱不容易堵塞，进而保护泥浆泵。

11、本发明中收集箱上设有数个传感器，当收集箱装满之后实现自动报警。

12、本发明可以快速收集隧道内的泥水及杂物，提高生产效率，降低劳动强度。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明中收集头的示意图。

图4为本发明中收集箱的主视图。

图5为本发明中收集箱的俯视图。

图6为本发明中收集箱的a-a图。

图7为本发明中收集箱的左视图。

图8为本发明中收集箱的右视图。

图9为本发明中上盖的主视图。

图10为本发明中上盖的仰视图。

图11为本发明中上盖的俯视图。

图12为本发明中上盖的b-b图。

图13为本发明中上盖的放大图i（1:5）。

图14为本发明中排浆管道的示意图。

图15为本发明中过滤箱的示意图。

图16为本发明中过滤箱的c-c图。

图17为本发明中电机及泥浆泵的示意图。

图18为本发明的工作原理图。

图中：1—收集头；101—把手；102—收集硬管；103—喷头；104—四分管ⅰ；105—四分管ⅱ；106—四分弯头；107—四分管ⅲ；108—四分内丝转六分外丝接头；109—六分球阀；110—六分管；111—六分软管；112—水泵；113—水箱；2—收集软管；3—快换接头；4—收集箱；401—电机及减速机安装座；402—上吊耳；403—传感器安装座；404—下吊耳；405—出浆口ⅰ；406—灯带入口；407—挡料口；408—角钢组成；5—上盖；501—上盖盖板；502—框架；503—吊耳；504—弯头；505—支腿；6—内视窗；7—快速搭扣；8—硅橡胶密封条；9—水管接口及球阀；10—吸气软管；11—旋涡高压风机；12—底架；13—电机及泥浆泵；131—泥浆泵；132—弹性联轴节；133—电机；134—底座；14—过滤箱；141—进浆口；142—过滤箱体；143—过滤板；144—出浆口ⅱ；145—排渣口；151—蝶阀ⅰ；152—蝶阀ⅱ；16—传感器；17—排浆管道；171—钢管；172—法兰；173—三通；18—电气柜；19—搅拌轴；20—搅拌轴座；21—电机及减速机。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种泥水收集车，该收集车包括收集头1、过滤箱14及设在底架12上的带上盖5的收集箱4、旋涡高压风机11、电机及泥浆泵13和电气柜18。

上盖5上设有吸气软管10，该吸气软管10与旋涡高压风机11相连；收集箱4的一侧设有水管接口及球阀9，其另一侧设有收集软管2，该收集软管2的末端与收集头1相连；收集箱4上设有数个内视窗6和数个传感器16，下部设有排浆管道17；收集箱4内设有带叶片的搅拌轴19；搅拌轴19通过法兰连有搅拌轴座20，该搅拌轴座20上设有轴；轴连有固定在收集箱4外壁上的电机及减速机21；过滤箱14的一侧与电机及泥浆泵13相连，其另一侧与排浆管道17相连；旋涡高压风机11、电机及泥浆泵13和电机及减速机21分别与电气柜18相连。

其中：收集软管2与收集箱4、上盖5与吸气软管10、吸气软管10与旋涡高压风机11均通过快换接头3相连。

上盖5包括置于框架502上呈长方形的上盖盖板501（参见图9~13）。上盖盖板501上开孔，其上平面四角设有吊耳503，其下平面四角设有带斜面的支腿505；上盖盖板501的底部设有密封槽板，该密封槽板内嵌有异形蘑菇头形状的硅橡胶密封条8；上盖盖板501通过弯头504与快换接头3相连。

通过上盖组成上的快换接头3与旋涡高压风机11的管道连接，其吸风口在收集箱4的上方，可以防止泥水进入旋涡高压风机11。当排浆系统出现故障时，打开上盖组成，收集箱4内的泥水也可以快速地从收集箱4中倒出。

收集软管2通过卡箍与快换接头3的公头相连，该公头与焊接在收集箱4上的快换接头3的母头相连。

收集头1通过卡箍与收集软管2相连。

收集箱4与上盖5通过快速搭扣7相连，实现上盖5与收集箱4的连接与密封。

排浆管道17包括钢管171（参见图14）。钢管171的下部和右侧分别设有蝶阀ⅰ151；右侧的蝶阀ⅰ151与过滤箱14相连；下部的蝶阀ⅰ151通过法兰172、三通173分别与钢管171、出浆口ⅰ405相连。

收集箱4内的泥水，在重力的作用下，会从上部流入到排浆管道17中。平时下部和右侧的蝶阀ⅰ151均关闭，当需要排浆时，打开右侧的蝶阀ⅰ151，启动泥浆泵131即可排出泥浆。当排浆管道17有一般的堵塞时，只需打开下部的蝶阀ⅰ151就能清理堵塞；如果堵塞严重，水平布置的管道中也堵塞了，只需将整个排浆管道17整体卸下，拿到外边，就能很轻松地清理干净。

过滤箱14包括过滤箱体142及置于过滤箱体142内与水平面成48º角的过滤板143（参见图15~16）。过滤箱体142的一端设有与电机及泥浆泵13相连的进浆口141，其另一端设有与电机及泥浆泵13相连的出浆口ⅱ144，其底部设有带蝶阀ⅱ152的排渣口145。

过滤箱14能将泥水中夹杂着的大于25毫米的大颗粒过滤掉，以保护泥浆泵131。蝶阀ⅱ152平时关闭，有堵塞时打开蝶阀ⅱ152，能快速排渣，清理堵塞。

收集软管2是指ф100钢丝软管。

收集头1包括内置水泵112的水箱113和与收集软管2连接在一起的前端切割成55º角的收集硬管102（参见图3）。收集硬管102上设有两个互成90º的把手101，其内沿纵向轴线设有可拆卸的直径ф5mm的喷头103；收集硬管102前底部穿孔设有四分管ⅱ105，该四分管ⅱ105的一端经四分管ⅰ104与喷头103相连，另一端经四分弯头106连有四分管ⅲ107；四分管ⅲ107依次经四分内丝转六分外丝接头108、六分球阀109连有六分管110，该六分管110经六分软管111与水泵112相连。

水泵112的流量为3m³/h，扬程为20米，功率为550w。六分球阀109，可控制水流的大小。

收集头1的主要作用是收集隧道里的泥浆和水。在开动机器后，收集箱4中产生负压，空气将由前端进入，经过收集硬管102、收集软管2进入到收集箱4中，空气在这些管道中形成高速气流，将前端插入到泥水中，泥水在负压和高速气流的相互作用下，就被吸入到收集箱4中，完成泥水的初步收集。

收集箱4的两个端面的上部中心设有两个上吊耳402，其两个端面的下部偏心位置设有两个下吊耳404（参见图4~8）。收集箱4的下部设有带阀门的出浆口ⅰ405，该出浆口ⅰ405与排浆管道17相连。收集箱4外壁上设有安装电机及减速机21的电机及减速机安装座401。收集箱4内的上部焊有一圈角钢组成408，该角钢组成408的上平面为箱体密封面，下平面下通过灯带入口406设有一圈灯带；收集箱4的入口处设有挡料口407，该挡料口407设有挡板。收集箱4上设有数个传感器安装座403，该数个传感器安装座403上设有传感器16。

收集箱4的主要作用是在箱体内形成负压，将现场的泥水经过收集头1和管道收集到收集箱4内。当收集箱4内的泥水达到规定的高度后，传感器16能感应到并报警，提示操作者停止收集泥水。

电机及泥浆泵13包括设在底架12上的底座134及固定在底座134上的电机133和泥浆泵131（参见图17）。电机133通过弹性联轴节132与泥浆泵131相连；泥浆泵131的一端与排浆管道17相连，其另一端与过滤箱14相连。泥浆泵131的型号：2pn，电机功率11kw，电压380v，转速1450r/min。

搅拌轴座20为前搅拌轴座或后搅拌轴座，其内装轴承并设密封；前搅拌轴座的轴通过平键与固定在电机及减速机21相连，轴身比较长；后搅拌轴座的轴与固定在电机及减速机21活动连接，轴可以前后串动，便于调节前后距离。设置轴承，轴能很平稳的旋转。内有密封，能防止收集箱4内的泥水从搅拌轴座20的位置泄露出来。

底架12底部设有轮对组成。

旋涡高压风机11是产生负压的动力设备，其吸气口通过管道与收集箱4的上方（即上盖组成）相连接。其主要参数如下：功率：15kw；电压：380v；风量：1050m³/h；负压：300mbar；口径：100mm。

电气柜18能控制搅拌轴19的正、反转及停止，泥浆泵131的运转和停止，收集箱4内的照明，旋涡高压风机11的电源。

本发明的工作原理如图18所示：

利用旋涡高压风机11对收集箱4进行抽真空，稍后在收集箱4中产生负压，从而在收集头1和收集软管2中产生向收集箱4方向流动的高速气流，将收集头1间歇性地插入泥水中，在负压和高速气流的作用下，外部的泥水经过收集头1和收集软管2，被吸入到收集箱4的上部，由于泥水密度比空气大得多，因此泥水会沉到收集箱4底部，不断积累，从而完成泥水的收集。在收集箱4的下部安装了阀门，当泥水收集到指定高度时，旋涡高压风机11停止，打开阀门，开通泥浆泵131，收集箱4内的泥水经过阀门、过滤箱14、泥浆泵131被输送到外部容器，然后通过运输设备运送到隧道外。由于收集箱4内的泥水会沉淀到箱体底部，不利于泥水的排出，因此在收集箱4内增加了搅拌轴19，用于将箱体内的泥水搅匀，使泥水能顺利排出。

使用方法：

⑴关闭蝶阀ⅰ151、蝶阀ⅱ152，往收集箱4内加水，五分之一左右（此操作根据实际情况而定，如果要收集的泥浆含水较多，就不用加水；

⑵开动搅拌轴19，进行搅拌；

⑶启动旋涡高压风机11，收集箱4内成抽真空状态；

⑷用收集头1对隧道内的泥浆和小体积的杂物进行收集，泥浆和杂物被抽入收集箱4中，并在搅拌轴19的作用下与水搅拌混合；

⑸待泥浆收集到高位时，旋涡高压风机11停止；

⑹开启蝶阀ⅰ151、蝶阀ⅱ152和泥浆泵131，泥浆及杂物从泥浆泵131中排出；泥浆及杂物可以排到渣土车土斗中或其它罐体；

⑺重复步骤⑴~⑹即可。