一種氣動控制排水管道清淤裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于清理地下排水管道淤泥的裝置，具體涉及一種氣動控制排水管道清淤裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]城市地下排水系統(tǒng)具有防止城市內(nèi)澇和保證污水排放的重要功能，因此其處理規(guī)模和工作可靠性直接影響到城市的基礎(chǔ)設(shè)施水平。而對于眾多支線排水系統(tǒng)，排水管道的設(shè)計直徑只有300?800mm，當(dāng)需要清理排水管道內(nèi)的沉淀時，無法人力操作，因此通常采用淤泥回收裝置進(jìn)行操作。
[0003]但是，現(xiàn)有的淤泥回收裝置主要是工作人員手執(zhí)與地面上裝有空吸栗的回收罐相連的吸引軟管嘴進(jìn)入排水管道內(nèi)，將沉淀淤泥從該吸引軟管嘴回收到地面上的回收罐中。由于排水管道內(nèi)惡劣的工作環(huán)境(密閉、濃臭氣味等)，因此工作人員難以長時間作業(yè)，清理效率和規(guī)模相對較低，而且加入沉淀淤泥已經(jīng)呈固結(jié)狀態(tài)時，僅靠空吸栗的吸引力從進(jìn)行吸引回收幾乎不可能將沉淀淤泥從排水管道內(nèi)的淤泥全部清理掉。
[0004]在此基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了關(guān)于自動清淤裝置的研發(fā)，如:
[0005]發(fā)明專利(CN85101273A)公開了一種排水管道內(nèi)沉淀污泥回收裝置，它包括設(shè)立在相鄰檢查井中的支柱；安裝在支柱上的滑輪，滑輪之間懸掛的鋼絲繩以及鋼絲繩上安裝的噴嘴和吸引軟管嘴。工作人員可以不必進(jìn)入工作環(huán)境差的排水管道內(nèi)，只須在地面上操作，即可高效率地清除排水管道內(nèi)的沉淀污泥。但其在實現(xiàn)過程中機(jī)械裝備的安裝復(fù)雜，且占用面積大，初期投入和運行成本均較高。
[0006]發(fā)明專利(CN104060683A)公開了一種氣動式地下排水管道清淤裝置，當(dāng)氣動式地下排水管道清淤裝置放到所要工作的管道中后，其各個氣缸依照氣路順序分別動做，在管道中可實現(xiàn)自行走，同時驅(qū)動波紋栗吸排淤泥，淤泥可以通過輸送管道輸送到達(dá)地面從而實現(xiàn)清理。
[0007]該清淤裝置采用的是電子控制方案，雖然控制較為靈活，但是在某些特定場合，對清淤裝置采用電控存在一定的安全隱患的。如:污水管道中會普遍產(chǎn)生沼氣，在管道內(nèi)產(chǎn)沼密度較大的趨于，從控制可靠性和操作安全性的角度考慮，電控裝置的引入是難以克服的瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明提供一種氣動控制排水管道清淤裝置，旨在不引入電信號的前提下實現(xiàn)清淤裝置的前進(jìn)與后退運動。
[0009]本發(fā)明采用的技術(shù)方案具體為:
[0010]一種氣動控制排水管道清淤裝置，包括完成清淤動作的機(jī)械主體以及控制所述機(jī)械主體動作的氣動控制部；其中:
[0011]所述機(jī)械主體包括沿進(jìn)淤泥方向依次設(shè)置的前盤、后盤以及設(shè)于所述前盤與所述后盤之間的推進(jìn)缸和排淤單元，所述前盤和所述后盤通過支撐單元固定于排水管道的內(nèi)壁；
[0012]所述氣動控制部包括氣源發(fā)生器和閥門組件，所述氣源發(fā)生器經(jīng)閥門組件與所述機(jī)械主體相連通，形成主氣路和控制氣路；其中:
[0013]所述主氣路用于實現(xiàn)機(jī)械主體相關(guān)部件的動作；
[0014]所述控制氣路用于控制機(jī)械主體相關(guān)部件的動作邏輯。
[0015]在上述氣動控制排水管道清淤裝置中，所述機(jī)械主體還包括設(shè)于所述前盤和所述后盤之間的螺桿，所述螺桿的一端固定于所述前盤或者后盤，另一端穿越所述后盤或者前盤并與其相對滑動；其中:
[0016]所述螺桿的中部和相對滑動的一端分別設(shè)有前觸碰環(huán)和后觸碰環(huán)，所述前觸碰環(huán)和所述后觸碰環(huán)分別設(shè)有位置調(diào)節(jié)裝置，通過調(diào)節(jié)相應(yīng)的位置調(diào)節(jié)裝置，使前觸碰環(huán)在推進(jìn)缸收縮時觸碰前機(jī)動閥的撞輪，并使其動作；后觸碰環(huán)在推進(jìn)缸伸長時觸碰后機(jī)動閥的撞輪，并使其動作。
[0017]在上述氣動控制排水管道清淤裝置中，所述前盤的前平面和所述后盤的后平面均設(shè)有支撐單元，所述支撐單元包括彈性盤式支撐缸和帶輔助輪氣缸，通過所述盤式支撐缸和所述推進(jìn)缸的伸縮來控制清淤裝置在管道內(nèi)的邁步式移動，通過所述帶輔助輪氣缸的輔助輪活動使得維持清淤裝置在管道內(nèi)的平衡。
[0018]在上述氣動控制排水管道清淤裝置中，所述前盤的后平面和所述后盤的前平面分另IJ安裝有前閘門控制缸和后閘門控制缸，用于通過控制缸的活塞桿伸縮判斷所述前盤和所述后盤上的通孔是否分別與外界以及排淤管相通。
[0019]在上述氣動控制排水管道清淤裝置中，所述閥門組件包括二位五通雙氣孔換向閥組、二位三通機(jī)動換向閥組和二位四通單氣控?fù)Q向閥，二位五通雙氣孔換向閥組包括前盤支撐缸控制閥、推進(jìn)缸控制閥、后盤支撐缸控制閥；所述二位四通單氣控?fù)Q向閥組包括前機(jī)動閥和后機(jī)動閥；其中:
[0020]所述主氣路具體為:
[0021]空氣壓縮機(jī)經(jīng)氣源總開關(guān)后分為兩路，一路連接至安裝于地面的二位三通手動換向閥的進(jìn)氣口，所述手動換向閥通過兩根軟管與在污水管道內(nèi)的機(jī)械主體相連通；另一路分別連接至:帶輔助輪氣缸17的無桿腔；前盤支撐缸控制閥、推進(jìn)缸控制閥、后盤支撐缸控制閥12的進(jìn)氣口 ；以及后機(jī)動閥、前機(jī)動閥的進(jìn)氣口 ；
[0022]所述前盤支撐缸控制閥上部的兩個連接孔分別與后閘門控制缸、前盤支撐缸的無桿腔和有桿腔相連通，用于使閘門控制缸和前盤支撐缸并聯(lián)，同伸同縮；
[0023]所述推進(jìn)缸控制閥上部的兩個連接孔分別與推進(jìn)缸的無桿腔和有桿腔相連通，用于實現(xiàn)控制推進(jìn)缸的伸縮；
[0024]所述后盤支撐缸控制閥上部的兩個連接孔分別與后盤支撐缸、前閘門控制缸的無桿腔和有桿腔相連通，用于使后盤支撐缸、前閘門控制缸并聯(lián)，同伸同縮；
[0025]所述前盤支撐缸控制閥、所述推進(jìn)缸控制閥和所述后盤支撐缸控制閥下部的其中兩個連接孔都連接消聲器通大氣。
[0026]所述控制氣路具體為:
[0027]所述前盤支撐缸控制閥的右控制口和所述后盤支撐缸控制閥的左控制口通過控制管線相連通，同時與二位四通單氣控?fù)Q向閥上部的其中一個連接孔連接；所述前盤支撐缸控制閥的左控制口和所述后盤支撐缸控制閥的右控制口通過控制管線相連通，同時與二位四通單氣控?fù)Q向閥上部的另一個連接孔連接；用于保證所述前盤支撐缸控制閥的和所述后盤支撐缸控制閥對應(yīng)控制的前盤支撐缸和后盤支撐缸交替動作；
[0028]所述二位四通單氣控?fù)Q向閥下部的一個連接口與推進(jìn)缸控制閥的左控制口以及后機(jī)動閥的連接口分別相連通，所述二位四通單氣控?fù)Q向閥下部的另一個連接口與推進(jìn)缸控制閥的右控制口以及前機(jī)動閥的連接口分別相連通，用于保證前盤支撐缸、后盤支撐缸交替動作并與推進(jìn)缸聯(lián)動，實現(xiàn)邁步式運動；
[0029]所述二位三通手動換向閥的出口通過與所述二位四通單氣控?fù)Q向閥的控制口相連接，用于控制所述二位四通單氣控?fù)Q向閥的工作位。
[0030]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:
[0031]本發(fā)明的管道清淤裝置無需引入電信號，即可實現(xiàn)清淤裝置的前進(jìn)與后退運動，使得清淤裝置得以吸進(jìn)與排除淤泥的配流，使動力與控制信號單一化，簡化了控制系統(tǒng)；同時由于控制不受產(chǎn)沼水平的影響，避免了在污水管道中由于清淤造成的沼氣爆炸等隱患，提高了管道清淤機(jī)器人的可靠性與安全性。
【附圖說明】
[0032]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，能夠更完整更好地理解本發(fā)明。此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0033]圖1為本發(fā)明一種氣動控制排水管道清淤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本發(fā)明一種氣動控制排水管道清淤裝置的左視示意圖；
[0035]圖3為本發(fā)明一種氣動控制排水管道清淤裝置的右視示意圖；
[0036]圖4為本發(fā)明一種氣動控制排水管道清淤裝置的氣動控制原理圖；
[0037]圖5為圖1在收縮狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖中:
[0039]1、空氣壓縮機(jī)2、氣源總開關(guān)3、二位三通手動換向閥5、前閘門控制缸6、前盤支撐缸控制閥7、前盤支撐缸8、推進(jìn)缸控制閥9、推進(jìn)缸10、后機(jī)動閥11、前機(jī)動閥12、后盤支撐缸控制閥13、后盤支撐缸15、后閘門控制缸16、換向閥17、帶輔助輪氣缸21、前盤22、固定螺母23、螺桿24、前觸碰環(huán)27、后觸碰環(huán)28、排淤管29、后盤30、排淤缸活塞桿31、排淤缸32、清淤鏟板。
【具體實施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0041]如圖1-3所示的一種氣動控制排水管道清淤裝置，包括完成清淤動作的機(jī)械主體以及控制機(jī)械主體動作的氣動控制部；其中:
[0042]機(jī)械主體主要包括前盤21、后盤29以及設(shè)于前后盤之間的推進(jìn)缸9以及由排淤缸和排淤缸活塞桿30組成的排淤單元，用于控制清淤作業(yè)的氣動元件也安裝于前盤21和后盤29上；
[0043]進(jìn)一步如圖2和3所示，前盤21和后盤29都是由圓盤及其支撐缸而成；前盤21的前平面(沿進(jìn)淤方向，上游相對于下游稱為“前”)安裝了由兩個前盤支撐缸7和三個帶輔助輪氣缸17組成的支撐單元，前盤支撐缸7與管道內(nèi)壁的接觸端為橡膠，前盤和輔助均與管道內(nèi)壁接觸，可以活動的輔助使得三個帶輪支撐缸44得以維持清淤裝置在管道內(nèi)的平衡，而前盤支撐缸7與管道內(nèi)壁的接觸端可以采用具有彈性的橡膠板，通過前盤支撐缸7和推進(jìn)缸9的伸縮動作邏輯來控制清淤裝置在管道內(nèi)的邁步式移動，前盤21的下部開有月牙形通孔，并在其對應(yīng)位置安裝有清淤鏟板32 ;在前盤21的后平面安裝有前閘門控制缸5，通過后閘門控制缸15的活塞桿的伸縮，控制前盤21上的月牙形通孔是否與外界(進(jìn)淤前方)相通；
[0044]相應(yīng)地，在后盤29的后平面同樣布置了后盤支撐缸13和帶輔助輪氣缸17，在后盤29與前盤21的下部相應(yīng)位置開了圓形通孔，在后盤29的后平面安裝了后閘門控制缸15，通過后閘門控制缸15的活塞桿的伸縮，使后閘門開啟或關(guān)閉，從而控制排淤缸與排淤管28的聯(lián)通與斷開；
[0045]排淤缸31安裝在月牙形通孔位置對應(yīng)的前盤21的后平面，排淤缸活塞桿30的一端固定在活塞上，另一端通過法蘭固定在后盤29的前平面，活塞可在排淤缸31內(nèi)活動，排淤缸活塞桿30是中空圓管結(jié)構(gòu)，其中空圓管的孔與后盤29下部相應(yīng)的圓形通孔相銜接；
[0046]前盤21、后盤29之間安裝有兩個推進(jìn)缸9，實現(xiàn)前盤21、后盤29之間的距離變大或變?。幌鄬τ趫D1，在距離變小的收縮狀態(tài)下的清淤裝置參見圖5。
[0047]氣動控制部主要包括閥門組件及其連接的主氣路和控制氣路，參見圖4，具體原理為:
[0048]進(jìn)一步參照圖1，螺桿23的前端通過固定螺母22固定于前盤21，其中間位置用兩個固定螺母22固定有前觸碰環(huán)24，其位置可以通過固定螺母22來