一種市政管道清淤疏通車的製作方法

2023-10-31 05:14:12 1

本實用新型涉及一種市政管道清淤疏通車。

背景技術：

目前市政下水管道大多採用人工掏挖或人工配合吸汙車進行，工作環境惡劣，空間狹窄，如遇突發情況無法及時避讓，危及施工人員的人身安全。一般吸汙車無固液分離功能，吸滿一罐需要外運傾倒，工作效率低且造成易二次汙染。其次採用機械掏挖和使用聯合疏通車，其中機械掏挖工作效率低且清理不徹底。雖然聯合疏通車能反衝洗，但是對於大管徑橫管裡面的淤泥效果不佳，無法徹底清淤疏通。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於，針對現有技術的不足，提供一種市政管道清淤疏通車，能自動清理市政下水管道內的汙物，並對清理後汙物進行分類並回收利用。

本實用新型的技術方案為，一種市政管道清淤疏通車，包括汽車底盤及安裝在汽車底盤上的副車架，還包括：

管道機器人，用於對市政管道內的汙物進行打散及清理；

吸汙裝置，安裝在副車架上，用於抽吸管道內已打散的汙物；

固液分離裝置，安裝在副車架上，對吸汙裝置抽吸的汙物進行固液分離；

汙水循環利用裝置，對固液分離裝置分離後的廢水回收利用。

進一步地，管道機器人包括機器人箱體、機器人箱體下方的兩條平行的行走履帶、機器人箱體前端的可繞自身軸線旋轉的銑削頭、機器人箱體前端的噴頭、機器人箱體後端的刮板，刮板的頂端與機器人箱體鉸接，並在機器人箱體的下方設有調整刮板位置的刮板定位機構；所述銑削頭安裝在銑削擺臂上，銑削擺臂通過銷軸與機器人箱體連接，並在機器人箱體內設有控制銑削擺臂旋轉的銑削擺臂旋轉機構；機器人箱體的前端設有攝像頭。

進一步地，刮板定位機構包括設在刮板前方的刮板定位板、伸縮杆與刮板定位板連接的刮板定位油缸。

進一步地，機器人箱體頂部設有與行走履帶平行的傳力履帶，所述傳力履帶通過頂升機構與機器人箱體連接；所述頂升機構包括剪叉臂和傳力油缸，所述剪叉臂的頂端與傳力履帶連接，剪叉臂的底端與傳力油缸連接。

進一步地，行走履帶由液壓馬達驅動，並通過減振杆與機器人箱體底部連接。

進一步地，吸汙裝置包括真空泵、真空罐體、從管道內抽吸汙物的吸汙管，所述真空罐體頂端設有通向真空罐體內部的進料彎頭，所述吸汙管與進料彎頭連接。

進一步地，真空罐體內設有外壁帶孔的孔板箱，所述進料彎頭底端通入孔板箱內；所述孔板箱的底端設有粗料排口，並在粗料排口的上方設有粗料螺旋葉片；所述進料彎頭上設有進料氣動閘閥。

進一步地，所述固液分離裝置包括設在真空罐體內的液下排汙泵、與液下排汙泵出口連接的一級旋流器、進口與一級旋流器溢流管連接的管道排汙泵、進口與管道排汙泵出口連接的二級旋流器、振動篩；所述振動篩設在一級旋流器與二級旋流器的下方；所述振動篩與立式螺旋機連接，立式螺旋機的出口與存料鬥連接。

進一步地，汙水循環裝置包括汙水箱，所述汙水箱的出水口連接回水管，所述回水管通入市政管道的上遊井。

進一步地，汙水箱的出水口還設有高壓泥漿泵，高壓泥漿泵的出水口設有兩條管路，一條管路與機器人箱體前端的噴頭連接，另一條管路連接小卷管器；所述二級旋流器的溢流管與汙水箱連接。

本實用新型所述智能清淤疏通車能適應多種淤塞情況，利用管道機器人打撒及銑削淤泥並將其刮致窨井，管道機器人具有行走、銑削淤泥、高壓衝洗及刮送淤泥等功能，並自帶攝像測距定位系統，能有效的查看管道內的情況及實時監測管道機器人的具體位置並可查看施工情況，為施工參數的設定及後期管道修復提供依據。真空吸汙系統與固液分離系統有機結合，實現連續工作及淤泥現場分離，有效的提高了施工效率。分離出的固體淤泥由存料鬥暫存以待裝卸，處理過的汙水一部分供給高壓衝洗系統，多餘的則排會下水管道，合理利用水資源，減少二次汙染。

附圖說明

圖1為本實用新型所述清淤疏通車的系統原理圖；

圖2為本實用新型所述清淤疏通車的施工示意圖；

圖3為本實用新型所述清淤疏通車的結構主視圖；

圖4為本實用新型所述清淤疏通車的結構俯視圖；

圖5為本實用新型所述管道機器人的結構主視圖；

圖6為本實用新型所述管道機器人的結構側視圖；

圖7為本實用新型所述管道機器人的結構仰視圖；

圖8為本實用新型所述管道機器人的頂升機構的結構示意圖；

圖9為本實用新型所述真空罐體的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本實用新型的總體方案為，管道機器人前進銑削汙泥，或者高壓衝洗淤泥，後退時將橫管道內的淤泥刮送到下遊窨井內。通過真空吸汙的方式將淤泥抽吸致真空罐6，再通過液下排汙泵13將泥水混合物排到固液分離系統進行固液分離，分離後的固體由存料鬥19暫存以待裝卸，處理過的汙水一部分供給高壓衝洗系統，多餘的則排會下水管道。

如圖3、圖4所示，一種市政管道清淤疏通車，包括汽車底盤1及安裝在汽車底盤1上的副車架2，還包括：

管道機器人，用於對市政管道內的汙物進行打散及清理；

吸汙裝置，安裝在副車架2上，用於抽吸管道內已打散的汙物；

固液分離裝置，安裝在副車架2上，對吸汙裝置抽吸的汙物進行固液分離；

汙水循環利用裝置，對固液分離裝置分離後的廢水回收利用。

如圖5、圖6、圖7所示，管道機器人包括機器人箱體52、機器人箱體52下方的兩條平行的行走履帶48、機器人箱體48前端的可繞自身軸線旋轉的銑削頭55、機器人箱體前端的噴頭54、機器人箱體後端的刮板57，刮板57的頂端與機器人箱體52鉸接，並在機器人箱體52的下方設有調整刮板57位置的刮板定位機構，，兩條行走履帶48能正、反轉，實現管道機器人前進及後退要求，；所述銑削頭55安裝在銑削擺臂56上，銑削擺臂56通過銷軸與機器人箱體52連接，並在機器人箱體52內設有控制銑削擺臂56旋轉的銑削擺臂旋轉機構，銑削擺臂旋轉機構包括液壓馬達及減速齒輪，通過液壓馬達驅動減速齒輪，進而繞機器人箱體52軸線360度轉動。

高壓水通過安裝在管道機器人前部的兩個噴頭54噴出並打撒淤泥。液壓馬達驅動的銑削頭55安裝於銑削擺臂56，銑削擺臂56通過液壓馬達及齒輪減速繞管道機器人軸線360度旋轉，並帶動銑削55頭一起旋轉(銑削頭55既能自轉銑削，又能公轉銑削)。銑削及打撒的淤泥通過銑削頭55錐體到達管道機器人下部，為淤泥刮送做好準備。銑削一定距離後，反轉行走馬達，進行淤泥刮送。

機器人箱體52的前端設有攝像頭47，能實時傳輸管道內的情況為操作者提供依據及時調整施工方案。

刮板定位機構包括設在刮板前方的刮板定位板58、伸縮杆與刮板定位板連接的刮板定位油缸59。當管道機器人後退時，鉸接於機器人箱體的刮板57在重力及淤泥反作用力的推動下，緊貼刮板定位板58，實現刮泥。如遇刮泥阻力大時，推出刮板定位油缸59使得刮板57處的淤泥往前移動，再退回到合適的位置以確保刮泥是的系統壓力在規定值以內。

如圖8所示，機器人箱體52頂部設有與行走履帶48平行的傳力履帶49，所述傳力履帶49通過頂升機構與機器人箱體52連接；所述頂升機構包括剪叉臂51和傳力油缸53，所述剪叉臂51的頂端與傳力履帶49連接，剪叉臂51的底端與傳力油缸53連接。通過傳力油缸53控制傳力履帶49舉升的高度，使其緊貼管道臂以保證行走的摩擦力及不同管徑的要求。傳力油缸53帶有壓力傳感器，通過調定壓力控制油缸的拉力，使得傳力履帶49實時傳遞給管道機器人適當的壓力。

行走履帶48由液壓馬達驅動，並通過減振杆50與機器人箱體52底部連接；減震杆50能吸收一部分障礙。

傳力履帶49由施力油缸推動剪叉臂51使其與管道頂部緊貼，並實時傳遞給管道機器人需要的行走摩擦力。當遇到障礙時施力油缸自動調節，以確保管道機器人安全。管道機器人帶有水下攝像頭，能實時傳輸管道內的情況為操作者提供依據及時調整施工方案。管道機器人打撒淤泥的方式有兩種，一種是利用管道機器人前面的高壓噴頭54噴射出的高壓水流打撒較細軟的淤泥，另一種是利用銑削頭55銑削板結或結塊的淤泥。銑削擺臂56繞管道機器人軸線旋轉的同時銑削頭繞自身軸線旋轉並銑削的方式銑削淤泥。根據管道內的具體情況確定行走及銑削的工作方式。銑削頭55帶錐面，被銑削的淤泥沿錐面到達管道機器人行走履帶48下面，當達到一定的量時，管道機器人往後行走並進行刮泥。刮板57鉸接於管道機器人後面，當管道機器人前進時不會給行走帶來多餘的阻力，當後退時則在自身重力及淤泥的切向分力的作用下緊貼刮板定位板58，實現刮泥。刮板定位板58由刮板定位油缸59控制，當後退行走阻力大時，推出刮板定位板58並帶動刮板翻轉一定的角度，把刮板57處的淤泥往前送，然後退回定位板繼續行走。刮致窨井內的淤泥由真空吸汙管9進行抽吸。

吸汙裝置包括真空泵3、真空罐體6、從管道內抽吸汙物的吸汙管9，吸汙管9從下遊井68通入抽吸汙泥等汙物，真空罐體6頂端設有通向真空罐體6內部的進料彎頭10，所述吸汙管9與進料彎頭10連接。

如圖9所示，真空罐體6內設有外壁帶孔的孔板箱65，所述進料彎頭10底端通入孔板箱65內；所述孔板箱65的底端設有粗料排口，並在粗料排口的上方設有粗料螺旋葉片12。

進料彎頭10上設有進料氣動閘閥64。

固液分離裝置包括設在真空罐體6內的液下排汙泵13、與液下排汙泵13出口連接的一級旋流器14、進口與一級旋流器14溢流管連接的管道排汙泵16、進口與管道排汙泵出口連接的二級旋流器17、振動篩15；所述振動篩15設在一級旋流器14與二級旋流器17的下方；所述振動篩15與立式螺旋機18連接，立式螺旋機18的出口與存料鬥19連接；二級旋流器17的溢流管與汙水箱66連接。

底盤1自帶的全功率取力器通過萬向聯軸器與變速箱07連接並將動力通過電磁離合器傳遞給小皮帶輪8，通過皮帶9驅動水環式真空泵3，電磁離合器控制真空泵3啟停。水環真空泵03進氣口5連接真空罐6，開啟真空泵對真空罐06抽氣，當達到一定壓力開啟進料氣動閘閥64即可開始吸汙。

吸汙管09與進料彎頭10連接，淤泥通過吸汙管9、進料彎頭10及進料氣動閘閥66到達真空罐6。真空罐內置孔板箱65，較粗顆粒被截留在孔板箱65，當需要外排時，打開出料氣動閘閥11通過液壓馬達驅動粗料螺旋葉片12旋轉將物料擠出。較細的顆粒通過孔板箱65細孔到達罐內，由液壓馬達驅動的液下排汙泵13安裝於真空罐內，出口連接一級旋流器14進口，在液下排汙泵13的作用下泥水混合物沿切線進入一級旋流器14內，粗顆粒從底流口排出到振動篩15。一級旋流器溢流口接管道排汙泵16進口，增壓泵出口接二級旋流器17進口，泥水混合物進一步分離，固體顆粒經底流到達振動篩15，溢流水到達汙水箱66。固體顆粒在振動篩15的高頻振動下繼續脫水，以達到外運及填埋要求。振動篩脫水後的固體顆粒經立式螺旋機18輸送到村料鬥19暫存。存料鬥能推出及翻轉，方便卸料及裝車。

汙水循環利用裝置包括汙水箱66，汙水箱66的出水口連接回水管69，所述回水管69通入市政管道的上遊井67。

汙水箱的出水口還設有高壓泥漿泵20，高壓泥漿泵的出水口設有兩條管路，一條管路與機器人箱體52前端的噴頭54連接，另一條管路連接小卷管器22。

回水衝洗管用於窨井的上遊井，對小管徑的管道採用小卷管器進行高壓反衝洗；兩條管路均實現了廢水的回收利用。

吸汙裝置採用水環式真空泵，其抽氣量大能有效提高吸汙深度及效果。通過吸管9將汙泥吸入真空罐6內，真空罐6內的孔板箱65使較大顆粒被孔板箱65截留，當達到一定量後由螺旋葉片排出，較小的顆粒及泥水混合物到達真空罐6。由液下排汙泵將真空罐6內的泥水混合物排到固液分離裝置。固液分離裝置由兩級旋流器和一級振動篩組成。旋流器濃縮後排入振動篩15，由振動篩15高頻振動進一步脫去淤泥內的水分，處理後的固體淤泥由存料鬥19暫存、液體汙水外排或者供應高壓泥漿泵。該系統具有處理量大、運行成本低、投入設備少及能和真空吸汙系統同時工作達到連續工作的目的，有效的提高了施工效率。

底盤自帶的側取力器為液壓系統60提供動力。電控箱61及控制面板46提供系統控制及程序設定。安裝於真空罐6的風機62為下水管道進行通風，安裝於真空罐6的清洗系統63提供作業完成後的設備清洗。