中小河道疏浚前端冲洗挖多功能机械手的制作方法

[0001]
本实用新型涉及水下清淤机械设备的工作执行机构，属于ipc分类 e02f5/00水利疏浚工程的挖掘或疏浚技术领域，尤其涉及中小河道疏浚前端冲洗挖多功能机械手。


背景技术：

[0002]
目前，根据城区交通、桥涵、两岸建筑、堆泥场、防汛、水质以及环保等因素通常对于中型河道仅有少部分采用船疏，而对于大部分中型河道以及城镇小河道则大多采用排干清淤的方式，也就是人工水力冲挖。
[0003]
人工水力冲挖施工历史悠久，但是其施工过程极易受天气以及水体交换、防汛影响，并且，容易对河道边坡和生态系统造成损伤，比如，在冲挖施工过程中，容易造成边坡滑坡，威胁到护岸或防汛墙安全稳定以及周边建筑物的安全。
[0004]
总的说来，现有技术中，中小型河道疏浚方式清淤施工停留在原始依靠人工劳力状态，效率低下，效果不佳。
[0005]
检索发现相关公开专利文献较少。
[0006]
南县鑫龙清淤船制造工程有限公司在中国专利申请cn202064382.u 中公开一种使用方便的清淤船，它包括船体,船体的前部设有绞吸油缸，工作架一端与绞吸油缸连接，工作架铰接在船体上，由绞吸油缸带动使其上下摆动；工作架上设有安装有绞头的绞轴和用于输送淤泥的输送管；船体的尾部设有定位油卸、套管，定位桩安装在套管内,牵引绳一端连接在定位桩上，另一端绕过定位油缸活塞杆上的滑轮安装在船体上。
[0007]
南京鑫世扬环保科技有限公司提出的中国专利申请 cn201820738579.5公开一种模块化环保疏浚船，包括船舶主体，所述船舶主体的上表面固定连接有控制器和固定板，且固定板位于控制器的左侧，通过在滑槽的内部设有定位板，便于定位板带动定位桩进行上下位置调节，通过在固定架的内部固定连接有电动推杆，便于电动推杆带动按压柱进行上下移动，在定位桩的下端固定连接有插锥，便于更好的将定位桩插入泥土中，在插锥的四周开有的空腔中设有定位锥，定位锥的端部固定连接有挤压盘，且定位锥上套接有弹簧套，便于通过按压柱进行推动挤压盘，使得挤压盘带动定位锥向插锥的外侧运动，即可将定位锥插接到泥土中，便于更好的将定位桩固定在泥土中，使得船舶主体稳定性更高。
[0008]
温州源杰环保科技有限公司提出的中国专利申请cn201620964483.1 公开一种河道淤泥清理设备，包括悬浮于水面上的浮体以及安装在浮体上的淤泥清理装置，所述淤泥清理装置包括环形循环转动的传动链以及若干个设置在传动链上的淤泥挖掘斗，所述传动链设置在支架上，所述支架一部分深入水中，另一部分露出水外，所述深入水中部分的支架上设有防止挖掘淤泥过深的定位部件，以及仿形输送船。通过循环的挖掘斗进行挖掘，可以将挖掘出来的淤泥通过淤泥输送船运送出去，非常方便，可以来回操作。
[0009]
现有技术中，大型清淤装备、清淤船只主要是为港口、航道或大江大河的大规模疏浚工程而建造，无法进入中小河道施工，可以适用于中小河道清淤的小型机械设备尚公开较少。


技术实现要素：

[0010]
本实用新型的目的是提供中小河道疏浚前端冲洗挖多功能机械手，解决上述技术问题，优化结构功能，适应中小河道疏浚施工需要。
[0011]
为实现以上技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：包括耙齿、扁式进泥口、铲斗、防淤堵喷射装置和法兰；铲斗内侧底部前侧固定扁式进泥口，铲斗后部上端固定法兰，铲斗底部至后部有连通扁式进泥口和法兰的流线型空腔，并且，在铲斗后壁固定防淤堵喷射装置，防淤堵喷射装置包括至少二根高压冲水钢管作为喷射管，在铲斗底部前端边沿安装耙齿。
[0012]
尤其是，耙齿前端斜向上方并与铲斗底面向前延伸方向有的15
°ꢀ-
30
°
夹角，在扁式进泥口前端形成栅栏结构。
[0013]
尤其是，耙齿前端向后距离扁式进泥口的开口5-10cm。
[0014]
尤其是，扁式进泥口开口呈直槽形缝隙宽度3-5cm。
[0015]
尤其是，铲斗呈铲状结构，下部向前突出的铲体前沿上侧固定扁式进泥口，在铲体两侧边缘分别上翻固定一个弧形翼板。在两侧翼板前端内壁以及扁式进泥口开口上侧外壁上衬接固定加强衬板；或者，喷射管下端沿铲斗两侧翼板外壁向前延伸至前端沿开口。
[0016]
尤其是，喷射管下端开口朝向耙齿或扁式进泥口开口，喷射管上段焊接在铲斗后壁上侧；其中，或者，喷射管下端插入铲斗后壁内并且底端开口在扁式进泥口内，或者，喷射管下端沿铲斗底面向前延伸至扁式进泥口和耙齿底侧。
[0017]
尤其是，铲斗上端连接接管，法兰固定在接管上端。扁式进泥口2 内腔通过接管与法兰连通。扁式进泥口截面积不大于接管以及法兰内腔截面积。
[0018]
本实用新型的优点和效果：
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1)配合连接吸泥泵和水泵后集冲、吸、挖功能于一体，实现一机多能，可应对农村中小河道内垃圾多样、大小不一的复杂工况。
[0020]
2)采用扁口式高压吸入结构，有效增强清淤效能；同时，防淤堵喷射装置可有效解决吸泥口堵塞的问题。
[0021]
3)铲斗底部和背部内设计流线型的空腔结构，铲斗顶部向上距离切割泵底端30cm，利用重力原理，将密度较大的硬质垃圾阻隔在扁式进泥口外，保护切割泵泵体，延长设备使用寿命。
[0022]
4)解放劳动力，提高疏浚效率，有利于实现农村中小河道疏浚常规化和机械化施工。
附图说明
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图1为本实用新型实施例中多功能机械手整体结构示意图。
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图2为本实用新型实施例机械手原理图。
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附图标记包括：
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耙齿1、扁式进泥口2、铲斗3、防淤堵喷射装置4、法兰5、接管6、加强衬板7、喷射管41。
具体实施方式
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本实用新型原理在于：
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1)、如附图2所示，结合重力原理，利用水流动力学原理控制扁式进泥口2流速保持2.0-3.0m/s，在机械手的铲斗3内壁弧形区域形成低流速区，硬质垃圾在此处堆积，利用防淤堵喷射装置4定时清理即可，对后续连接的吸泥泵起到保护作用。
[0029]
2)、利用水力学原理，采用扁口式吸泥口设计，有效增强入口吸力，提高工作效能。
[0030]
3)、机械手的铲斗3内壁流线型空腔结构设计，显著减少泥浆吸上过程中的水头损失。
[0031]
本实用新型包括：耙齿1、扁式进泥口2、铲斗3、防淤堵喷射装置 4和法兰5。
[0032]
以下通过实施例和附图进一步说明。
[0033]
实施例：如附图1，机械手以铲斗3为主体结构。河道内的淤泥和垃圾从扁式进泥口2进入机械手内部，硬质垃圾在重力作用下沉积在机械手底部。防淤堵喷射装置4主要用于应对疏浚过程中漂浮垃圾堵塞吸泥口的情况，也可用于疏浚前期的冲泥搅泥。
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前述中，耙齿1与机械手底部即铲斗3底面向前延伸方向有向上的 15
°-
30
°
夹角，在扁式进泥口2前端形成栅栏结构，以拦截阻滞大型垃圾直接堵塞扁式进泥口2。
[0035]
前述中，耙齿1焊接在机械手前端，而且，耙齿1前端向后距离扁式进泥口2的开口5-10cm，耙齿1在工作时起到松土、搅动泥浆的作用，同时，耙齿1与扁式进泥口2之间5-10cm的间隙，可有效防止扁式进泥口2前堆积过多垃圾。
[0036]
前述中，扁式进泥口2开口呈直槽形缝隙宽度3-5cm，以较大压差获得较强吸力，进口流速控制在2.0-3.0m/s。
[0037]
前述中，铲斗3斗容在0.05m3左右，可装载一定量的垃圾，一旦遇到体积较大无法处理的垃圾时，可利用铲斗3便捷搬运转移。
[0038]
前述中，防淤堵喷射装置4包括3根高压冲水钢管作为喷射管41，喷射管41下端开口朝向耙齿1或扁式进泥口2开口，喷射管41上段焊接在铲斗 3后壁上侧即机械手背部，与机械手连接形成整体，不会影响机械手的动作；喷射管41直径30mm，喷射管41上端汇集集成连接到dn75的水管上，然后再与水泵连接，水管沿机械臂底部布置；防淤堵喷射装置4主要用于清淤前的冲水搅泥，以及扁式进泥口2防堵；由于扁式进泥口2开口较小，遇到大型垃圾易堵塞，一旦出现堵塞的情况，打开水泵通过防淤堵喷射装置4高压喷水清理即可。针对机械手底部沉积的硬质垃圾，防淤堵喷射装置2同样可以起到清理作用。其中，或者，喷射管41下端插入铲斗3后壁内并且底端开口在扁式进泥口2内，或者，喷射管41下端沿铲斗3底面向前延伸至扁式进泥口2和耙齿1底侧，或者，喷射管41下端沿铲斗3两侧翼板外壁向前延伸至前端沿开口。
[0039]
前述中，铲斗3呈铲状结构，下部向前突出的铲体前沿上侧固定扁式进泥口2，在铲体两侧边缘分别上翻固定一个弧形翼板。事实上，铲斗3底部和后部空腔上下侧外壁在内腔截面积逐渐变大的同时，整体结构强大也得到增强，而最终将工作时的应力集中经法兰5向上传递，以保证设备的有效荷载得以稳定。进一步的，在两侧翼板前端内壁以及扁式进泥口2开口上侧外壁上衬接固定加强衬板7，以增强设备结构强度。
[0040]
前述中，机械手通过法兰5与吸泥泵固定连接，并通过橡胶进行密封处理。
[0041]
前述中，铲斗3上端连接接管6，法兰5固定在接管6上端。扁式进泥口2内腔通过接
管6与法兰5连通。扁式进泥口2截面积不大于接管6以及法兰5内腔截面积。
[0042]
前述中，机械手吸力由后接的吸泥泵提供，吸泥泵的选型视现场实际情况而定。若河道内漂浮垃圾较少，以泥浆、石块为主，采用普通的泥浆泵即可；若河道内漂浮垃圾较多，垃圾情况复杂，吸泥泵可采用带撕裂功能的切割泵。切割泵在保证水力性能的高效且超过同类产品的前提下，又具有一定的切割能力，保证稻草、棉、布、婴儿尿不湿等废弃物切碎后排出的优越切割功能，可有效解决中小河道内垃圾复杂多样，塑料袋、编织袋堵塞泵的难题。
[0043]
前述中，机械手与吸泥泵、水泵集成后搭载在小型挖掘机等载体上，利用载体自带的驱动系统驱动，可在中小河道内行走，解决中小河道疏浚作业空间狭小、疏浚设备通行困难的问题。
[0044]
本实用新型，机械手整体采用钢材质，并且具有自扁式进泥口2至法兰5连通的流线型结构整体空腔。机械手整体采用空腔流线型结构，可有效减少水力损失。
[0045]
以上实施例旨在帮助阅读者理解本实用新型，并非对本实用新型做出任何形式上的限制，任何未脱离本实用新型技术方案实质所作的修改或等同变化与修饰，都可能包含在本实用新型的保护范围内。