专利名称：能潜到海底能清淤的水下机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能潜到海底能清淤的水下机器人。
背景技术：
当前清淤仍靠挖泥船，但普遍存在结构复杂，体积庞大，成本高，工效低。而所排泥浆中含泥量却很少，泥浆流动时转弯多，管道阻力大。而且要打桩、拔桩、筑坝。往往待水滤去后还要再来挖泥等工艺复杂。需要很多辅助工时。而且不能装车上路，不能到山区水库、湖泊、小河里去作业。更不能多用。当前泥船所用的吸管由于真空度所限，一般不超过6米(否则吸不动泥)，对深水不能作业。太浅了又开不动！
发明内容
为了克服上述挖泥船普遍存在的问题，本发明提供了一种能潜到海底能清淤的水下机器人。并可高速上窜到水面，接发信息。既可在水中驰行，也可到浅滩清淤，还能到深海底采集矿样和珍贵生物及海底运输等，转弯也非常灵活，其主体是强力泵如腹腔，前吃进，后排出；泵前方有挖轮、划片如手臂能伸缩划动和转向；后方驱动轮有如双脚亦如步行；泵上方是驾驶室，室内自控系统可根据水下监视器及信息接发器提供的信息进行操作；泵两侧及后面是锂电池(或燃料电池)、液压油箱、氧气罐、液压动力系统，是其心脏和血管，下方是托板如同脊粱；故曰“水下机器人”。水不太深，清淤时可用船上或电网的电，不用电池。根本不用打桩拔桩，直接将泥石流打到泥船或喷射到岸上。故又称“小海狼式潜水清淤机”。本发明通过以下七个方面的独创设计来实现潜入水底(最深可达数百米)、挖掘淤土、碎石并输送到凹地或船上；采集珍贵生物和矿样并装入小罐快速浮起；既可在水底漫步也能在水中、水面驰行；既可在深水底作业，也能在浅滩清淤；既能高速上窜，转弯也很灵活，既能接发信息，自控也很可靠。这七个方面的特殊的装置是— .强力泵一其总图如图I所示在缸桶内表面硫化一层橡胶。其中装有一只中空活塞。活塞外圆上均布有多只轴向布置的小滚轮。在中空活塞后端有活塞阀，缸桶两端有前阀和后阀。强力泵的工作原理如图2所示当中空活塞后行时(如图2所示)活塞阀(4)，在泥流作用下关闭。前阀(3)和后阀(5)也都在真空吸力和泥流作用下打开，泥流被吸进缸桶，并随活塞后行，活塞后部的泥流被压入排泥管。当中空活塞前行时(如图I所示)前阀和后阀都关闭。中空活塞阀门打开。被吸、压进缸桶的泥流通过活塞阀进入缸桶后部。排泥管中的泥流因后阀关闭，不能倒回缸桶。随着中空活塞来回往复运动，不断把吸进的泥流打出排泥管。当挖采深水底珍贵生物或矿石时，可不用排泥管，而用带很多小孔的小罐，将其推压其中(水能排掉)，满后上浮(如图2)。
该泵的缸桶内表面硫化有橡胶，在中空活塞来回往复运动过程中，沙粒或杂渣卡缸桶与中空活塞之间，橡胶立即下凹，待中空活塞走过去后，橡胶立即将沙粒弹起推走！所以不会造成“拉缸”。中空活塞的驱动原理如图I所示一液压马达带动一连杆使一齿轮作圆弧运动(1/3园周)，其齿使另一齿轮也作来回转动，该齿轮轴的另一端钢丝绳轮也随之来回转动(4/5圆周)，其上钢丝绳便拉动中空活塞往复运动。二 .驱动轮后桥差速器一缸桶后部两侧有2只驱动轮(可用小些挖轮，划片改为平板即可)其间有类似汽车后桥差速器由一液压马达带动，故转向很灵活。与前挖轮同时驱动，使清淤机无论水深浅都能工作。三。挖轮和划片一挖轮在强力泵的前方，用液压驱动。宽幅轮缘上铰接4-6只宽划片，该片前部有三角刀齿有挖土和切断水草的功能。并能把泥、石、扒入缸桶内。因其沉于土中，所以含泥量可增加很多。在挖轮两侧有转向油缸，可使该轮转向，使机组转弯。
清淤时挖轮划片低速(3060转/分)，须浮起时须加速(100150转/分)，即每分钟划600—900次，足可使机组抬头上浮！此时后电磁已关闭排泥管，同时打开喷口，来自强力泵的高压水从喷口喷出，使机组快速上浮。四.动力装置一水不很深时，发电机放在船上或岸上，通过电缆供电。水很深而且水草很多时，用锂电池(或燃料电池)供电。以驱动电机，液压系统和自控系统。五·排泥管喷口装置一大小头形排泥管，大头联接于强力泵后端，小头端有一三通与排泥管和喷口相联，三通内有一电磁阀，通常清淤时都关闭喷口。上浮或须加速时。该阀即关闭排泥管，打开喷口，让强力泵的高压水从喷口喷出。喷口与排泥管之间有一段耐高压软管，在油缸作用下可使喷口转向，使机组加速转弯。六.托板一托板在强力泵下方，两边梢朝下弯，上平面压有很多凹槽，使接地压力在O. 022kg/cm2以下。机组不会下陷很深。七。驾驶室自控系统和水下监视器及信息接发器一驾驶室体积不大只能纳一人，四周有观察孔并采用两夹板中密布钢管结构(请见图5)。以承受潜入大海数百米的高压。室外氧气罐有气管通到室内；室内有自控系统，可以视录来自前方水下监视器的录相及来自岸上或船上发来的信息(接发信息时机组须上浮让信息接发器露出水面)本发明的有益效果是一.与挖泥船相比I.省去了庞大昂贵的船体和打桩拔桩系统。2.提高了排出泥浆中的含泥量。工效提高了一倍。3.解决了水深吸不动，水浅走不动的弊病。本发明无论水深浅都能工作。4.体积小可运到挖泥船不能到的水库、小河、湖泊等地去作业。5.其价格只有挖泥船的1/20。二 .与我原“潜水型清淤机“相比I.省去了两浮罐、密封仓、缸内两根导柱、遥控装置、拔草刃、水下绞车等。但多了一个驾驶室和自控系统。2.潜入水下深度、上浮速度、转弯灵敏度都大幅提高！体积要小得多！用途广得多！
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明图I是本发明的总体布置图上部是驾驶室(含自控系统)和水下监视器及大灯。驾驶室上是信息接发器。中部是强力泵总成齿轮箱、缸桶、前阀、中空活塞、活塞阀、钢丝绳、大小头形排泥管、钢丝绳轮、后阀。强力泵两侧和后面是锂电池(或燃料电池)、电机、高压油泵、液压油
箱、氧气罐等。下部是驱动轮、后桥差速器和托板。前部是挖轮总成和划片。挖轮两侧有液压缸。 后部是电动机和高压油泵、排泥管、液压缸、喷口、电磁阀。图2是本发明第一个实施例——沉到海底采掘珍贵矿产品并快速上浮——后挂一小罐，前划片快划上升，后喷口喷出高压水柱。当驾驶室顶部电讯接发器冒出水面，即可接收到指令。(必要时也可进一驾驶员进行操作)图3是挖轮总成图表述了挖轮运转中凸轮不转，划片到前打开，到后收起的结构。图4是本发明第二个实施例一在浅水作业时，驾驶室可下掉，可通过船上或岸上显示器根据水下监视器提供的信息操作。也可用上面的电缆供电给水下机组。图5是驾驶室外壳的剖视图表述了两夹板中密布钢管的外壳结构。图6是双机组合产品图。3套强力泵，2套挖轮划片，3个喷口，3个进口，I套驾驶室(含自控系统)，电池、氧气、液压油、电机、高压油泵等都配置在两侧仓内。图I中1。高压油泵2。电机3。锂电池(或燃料电池)4。绳轮5。齿轮箱6。后阀7.驾驶室自控系统。8。信息接发器9。显示器10。液压马达主动轮11。水下监视器及大灯12。划片13。挖轮总成14。液压缸15。翻手16。凸轮17。挖轮液压马达18。前阀19。钢丝绳20。中空活塞21。托板22。后驱动轮及后桥23。喷口 24。电磁阀25。大小头锥管图2中1。信息接发器2。划片3。前阀4。活塞阀5。后阀6。喷出的高压水柱7。小iig8。液压油缸图3中1。摆手2。凸轮3。划片4。液压马达图4中1。排泥管2。泥船3。溢水管4。工作船5。水下监视器和大灯6。小海狼式清淤机7。浮桶8。电缆图5中1。驾驶室内板2。钢管3。驾驶室外板图6中1。喷口 2。高压软管3。仓1(内含电池、电机、高压油泵)4。仓2(内含液压油罐、氧气罐、备件箱)5。驾驶室(内含自控系统、坐位)6。信息接发器7。划片8。强力泵总成9。后油缸10。挖轮总成11。水下监视器大灯总成
具体实施例方式在图2潜到海底作业中，首先必须严格捡查各部件总成的可靠性驾驶室的水压测试；氧气瓶中的液态氧捡查；机组在台架试运转半小时中是否完全正常？并测定其温度、压力、转速、间隙等；电池组电力情况、水下监视器和大灯情况、驾驶员身体情况更应关注。(最好按图6双机组合配置有驾驶员并两艘以上同时作业，可用灯光相互联系)。在图4浅水作业中，人可不下去，把驾驶室下掉，通过船上或岸上显示器根据水下监视器提供的信息来操作。用上面的电缆供电给水下机组。要确保 不漏电，水面工作船和泥船与水下机组配合协调。不可操之过急！无故障快就在其中。
权利要求
1.一种能潜到海底能清淤的水下机器人，其特征是在一强力泵前方联接有挖轮和划片，该泵后方是驱动轮后桥差速器和排泥管，再往后是电机、高压油泵、喷口，泵上方是驾驶室和水下监视器及信息接发器，泵两侧是锂电池(或燃料电池)、氧气罐和油箱，下方是托板。
2.根据权利要求书I所述一种能潜到海底能清淤的水下机器人其特征是强力泵是在缸桶内表面有层耐磨弹性材料，其中装有一中空活塞，活塞两端外圆四周布有多只轴向布置的小滚轮，在活塞的一端和缸桶的两端都有阀门，一根钢丝绳经三只槽轮后穿过中空活塞上端缺口和中心孔，再绕接于一钢丝绳轮上，该轮由一液压马达带动一连杆，使其作来回摆动。
3.根据权利要求书I所述一种能潜到海底能清淤的水下机器人其特征是液压驱动的挖轮宽幅轮缘上铰接4-6只宽划片，该片前部有三角刀齿，在挖轮两侧有转向油缸。
4.根据权利要求书I所述一种能潜到海底能清淤的水下机器人其特征是驱动轮后桥包含2只驱动轮，I只液压马达和I差速器。
5.根据权利要求书I所述一种能潜到海底能清淤的水下机器人其特征是排泥管呈大小头形，大头联接于强力泵后端，小头端有一三通与喷口相联，三通内有一电磁阀。
6.根据权利要求书I所述一种能潜到海底能清淤的水下机器人其特征是托板在强力泵下方，两边梢朝下弯，上平面压有很多凹槽。
7.根据权利要求书I所述一种能潜到海底能清淤的机器人其特征是驾驶室采用两夹板中密布钢管结构，四周有观察孔，室外氧气罐有气管通到室内，室内有自控系统，水下监视器在其前方，信息接发器在其上方。
全文摘要
一种水下机器人，能潜入海底，并可高速上窜到水面，接发信息。既可在水中驰行，也可到浅滩清淤，还能到深海底采集矿样和珍贵生物及海底运输等，转弯也非常灵活，其主体是强力泵如腹腔，前吃进，后排出；泵前方有挖轮、划片如手臂能伸缩划动和转向；后方驱动轮有如双脚亦能步行；泵上方是驾驶室其自控系统，根据水下监视器及信息接发器提供的信息进行操作；泵两侧及后面是锂电池(或燃料电池)、液压油箱、氧气罐、液压动力系统，是其心脏和血管，下方是托板如同脊粱；水不深，清淤时可用船上显示器根据水下监视器提供的信息进行操作，驾驶室可下掉，根本不用打桩拔桩，直接将泥石流打到泥船或喷射到岸上。故称“能潜到海底能清淤的机器人”。
文档编号E02F3/88GK102817389SQ201110154550
公开日2012年12月12日 申请日期2011年6月9日 优先权日2011年6月9日
发明者吴勇 申请人:吴勇