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CN111472436B - 用于清理地下管道的污物清除装置 - Google Patents

用于清理地下管道的污物清除装置 Download PDF

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Abstract

一种用于清理地下管道的污物清除装置，包括车架，所述车架顶部中间开有左右延伸的升降通道，所述升降通道前后两侧的车架顶部铺设有滑轨，所述滑轨上架设有可沿滑轨左右滑动且上下贯穿升降通道的掀井盖机构和清理机构；车架上设置有吸污机，吸污机连接有吸污管，圆形底盘上开有吸污孔，吸污管下端管口穿入吸污孔内；本发明的有益效果是：可以替代人工，不用人工下井进行清理操作，从而避免了井下中毒的安全问题，降低了人工的工作强度，提高了清理效率。

Description

用于清理地下管道的污物清除装置
技术领域
本发明涉及一种用于清理地下管道的污物清除装置。
背景技术
市政管道广泛运用于城市生活当中，原有的市政清洁全部依靠人工进入地下管道井内进行清洁，而大型的市政管道井依靠人工清洁，效率太低， 清洁人员很难清理掉管道井底部的污泥，且有很多污泥由于长时间存在于管道的内壁上，导致非常的难清理，很难有大型清理工具下到管道井里进行清洁。而且井盖比较重，工人在掀起井盖时比较费力。养护的难度较大，环境也较为恶劣，成本高，养护的效果不好。因此，亟需一种设备来替代人工完成管道内的清理作业。
发明内容
为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种用于清理地下管道的污物清除装置，能够替代人工，使用方便，成本低，清理效果好。
本发明是通过以下措施实现的：
一种用于清理地下管道的污物清除装置，包括车架，所述车架顶部中间开有左右延伸的升降通道，所述升降通道前后两侧的车架顶部铺设有滑轨，所述滑轨上架设有可沿滑轨左右滑动且上下贯穿升降通道的掀井盖机构和清理机构；
所述掀井盖机构包括与滑轨相配合的滑动底座Ⅰ，所述滑动底座Ⅰ上方设置有可上下伸缩的电动伸缩杆Ⅰ，滑动底座Ⅰ下方连接有托架，所述托架上设置有支撑轴座，所述支撑轴座通过轴承转动连接有杠杆，所述杠杆的左端与电动伸缩杆Ⅰ下端转动连接，杠杆的右端延伸至托架的右端外侧且转动连接有牵拉杆，所述牵拉杆的下端设置有可钩住井盖的钩拉件；
所述清理机构包括与滑轨相配合的滑动底座Ⅱ，所述滑动底座Ⅱ上方设置有可上下伸缩的电动伸缩杆Ⅱ，所述电动伸缩杆Ⅱ下端连接有竖直的门形连接架，所述门形连接架下端连接有横向的圆形底盘，所述圆形底盘中心下方设置有横向的主齿轮，圆形底盘上方设置有驱动连接主齿轮的步进电机，所述圆形底盘下方主齿轮周围横向均匀设置有三个相同的摆动臂，每个摆动臂一端为连接端，摆动臂的另一端为悬空端，摆动臂的连接端通过竖直的转轴与圆形底盘转动连接，所述转轴顶部固定连接有喷气软管，所述喷气软管末端设置有喷气嘴，喷气软管连接有带阀门的高压气管，所述车架上设置有高压气泵，高压气泵连接高压气管；摆动臂的连接端设置有圆弧形边沿，且圆弧形边沿的圆周面上设置有与主齿轮相啮合的齿，主齿轮带动摆动臂的连接端转动时摆动臂的悬空端沿以转轴为圆心的圆形轨迹摆动，摆动臂的悬空端下方横向设置有转盘，摆动臂的悬空端上方设置有驱动连接转盘的旋转电机，所述转盘边缘下方连接有清理毛刷，所述车架上设置有吸污机，所述吸污机连接有吸污管，所述圆形底盘上开有吸污孔，所述吸污管下端管口穿入吸污孔内；
所述车架上设置有蓄电池，所述蓄电池通过电线连接吸污机、电动伸缩杆Ⅰ、电动伸缩杆Ⅱ、高压气泵、步进电机和旋转电机。
上述转盘的中心上方连接有中心竖轴，所述中心竖轴向上活动贯穿摆动臂，并且中心竖轴上端与旋转电机的驱动轴连接，中心竖轴外套有防护套管，所述防护套管上端与旋转电机固定连接，防护套管下端与摆动臂的顶部固定连接，所述圆形底盘边缘均匀设置有三个可容纳防护套管穿入或穿出的圆弧形缺口，该圆弧形缺口所在圆的圆心位置与转轴所在的位置重合。
上述圆形底盘的圆周面上开有缺口，所述缺口内嵌入有无线摄像头，所述无线摄像头匹配有手持显示器，所述缺口下方的圆形底盘上设置有充气后可向上膨胀并遮挡住无线摄像头的橡胶气囊，所述橡胶气囊通过带阀门的管路连接高压气泵。
上述钩拉件包括长条形且可穿入井盖盖孔内的卡板，卡板中心上方垂直连接有连接杆，所述牵拉杆下端开有开口槽，连接杆顶部穿入开口槽内并通过横向转轴转动连接，牵拉杆分成上下两段并且两段之间通过轴承连接。
上述滑动底座Ⅰ外侧和滑动底座Ⅱ外侧均连接有平移电动伸缩杆，所述平移电动伸缩杆通过电线与蓄电池连接。
本发明的有益效果是：可以替代人工，不用人工下井进行清理操作，从而避免了井下中毒的安全问题，降低了人工的工作强度，提高了清理效率。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图。
图2为本发明的俯视结构示意图。
图3为本发明的清理组件结构示意图。
图4为本发明摆动臂的结构示意图。
图5为摆动臂关闭状态时的仰视结构示意图。
图6为摆动臂张开状态时的仰视结构示意图。
图7为摆动臂关闭状态时的俯视结构示意图。
图8为摆动臂张开状态时的俯视结构示意图。
图9为本发明另一种清理组件结构示意图。
图10为本发明牵拉杆的结构示意图。
其中：1车架，2清理机构，3电动伸缩杆Ⅱ，4吸污机，5滑动底座Ⅱ，6平移电动伸缩杆，7升降通道，8滑动底座Ⅰ，9电动伸缩杆Ⅰ，10托架，11杠杆，12牵拉杆，13支撑轴座，14滑轨，15连接杆，16卡板，17门形连接架，2.1圆形底盘， 2.2圆弧形缺口，2.3旋转电机，2.4吸污孔，2.5摆动臂，2.6转盘，2.7清理毛刷，2.8步进电机，2.9防护套管，2.10中心竖轴，2.11转轴，2.12喷气软管，2.13高压气管，2.14无线摄像头，2.15橡胶气囊。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述：
如图1-10所示，一种用于清理地下管道的污物清除装置，包括车架1，车架1顶部中间开有左右延伸的升降通道7，升降通道7前后两侧的车架1顶部铺设有滑轨14，滑轨14上架设有可沿滑轨14左右滑动且上下贯穿升降通道7的掀井盖机构和清理机构2；掀井盖机构包括与滑轨14相配合的滑动底座Ⅰ8，滑动底座Ⅰ8上方设置有可上下伸缩的电动伸缩杆Ⅰ9，滑动底座Ⅰ8下方连接有托架10，托架10上设置有支撑轴座13，支撑轴座13通过轴承转动连接有杠杆11，杠杆11的左端与电动伸缩杆Ⅰ9下端转动连接，杠杆11的右端延伸至托架10的右端外侧且转动连接有牵拉杆12，牵拉杆12的下端设置有可钩住井盖的钩拉件；
清理机构2包括与滑轨14相配合的滑动底座Ⅱ5，滑动底座Ⅱ5上方设置有可上下伸缩的电动伸缩杆Ⅱ3，电动伸缩杆Ⅱ3下端连接有竖直的门形连接架17，门形连接架17下端连接有横向的圆形底盘2.1，圆形底盘2.1中心下方设置有横向的主齿轮，圆形底盘2.1上方设置有驱动连接主齿轮的步进电机2.8，圆形底盘2.1下方主齿轮周围横向均匀设置有三个相同的摆动臂2.5，每个摆动臂2.5一端为连接端，摆动臂2.5的另一端为悬空端，摆动臂2.5的连接端通过竖直的转轴2.11与圆形底盘2.1转动连接，转轴2.11顶部固定连接有喷气软管2.12，喷气软管2.12末端设置有喷气嘴，喷气软管2.12连接有带阀门的高压气管2.13，车架1上设置有高压气泵，高压气泵连接高压气管2.13；摆动臂2.5的连接端设置有圆弧形边沿，且圆弧形边沿的圆周面上设置有与主齿轮相啮合的齿，主齿轮带动摆动臂2.5的连接端转动时摆动臂2.5的悬空端沿以转轴2.11为圆心的圆形轨迹摆动，摆动臂2.5的悬空端下方横向设置有转盘2.6，摆动臂2.5的悬空端上方设置有驱动连接转盘2.6的旋转电机2.3，所述转盘2.6边缘下方连接有清理毛刷2.7，所述车架1上设置有吸污机4，所述吸污机4连接有吸污管，圆形底盘2.1上开有吸污孔2.4，吸污管下端管口穿入吸污孔2.4内；车架1上设置有蓄电池，所述蓄电池通过电线连接吸污机4、电动伸缩杆Ⅰ9、电动伸缩杆Ⅱ3、高压气泵、步进电机2.8和旋转电机2.3。
转盘2.6的中心上方连接有中心竖轴2.10，所述中心竖轴2.10向上活动贯穿摆动臂2.5，并且中心竖轴2.10上端与旋转电机2.3的驱动轴连接，中心竖轴2.10外套有防护套管2.9，所述防护套管2.9上端与旋转电机2.3固定连接，防护套管2.9下端与摆动臂2.5的顶部固定连接，圆形底盘2.1边缘均匀设置有三个可容纳防护套管2.9穿入或穿出的圆弧形缺口2.2，该圆弧形缺口2.2所在圆的圆心位置与转轴2.11所在的位置重合。圆形底盘2.1的圆周面上开有缺口，所述缺口内嵌入有无线摄像头2.14，所述无线摄像头2.14匹配有手持显示器，缺口下方的圆形底盘2.1上设置有充气后可向上膨胀并遮挡住无线摄像头2.14的橡胶气囊2.15，所述橡胶气囊2.15通过带阀门的管路连接高压气泵。
钩拉件包括长条形且可穿入井盖盖孔内的卡板16，卡板16中心上方垂直连接有连接杆15，所述牵拉杆12下端开有开口槽，连接杆15顶部穿入开口槽内并通过横向转轴转动连接，牵拉杆12分成上下两段并且两段之间通过轴承连接。滑动底座Ⅰ8外侧和滑动底座Ⅱ5外侧均连接有平移电动伸缩杆6，所述平移电动伸缩杆6通过电线与蓄电池连接。
其工作原理为：使用时，将设备移动到地下管道井的井口上方，首先向右平移滑动底座Ⅰ8，将牵拉杆12移动到井盖盖孔上方，电动伸缩杆Ⅰ9上移并带动杠杆11绕支撑轴座13转动，使牵拉杆12向下移动，牵拉杆12下端的钩拉件穿入盖孔内并转动连接杆15，使卡板16横向卡在盖孔内，然后电动伸缩杆Ⅰ9下移并带动杠杆11绕支撑轴座13转动，牵拉杆12上提并带动井盖向上掀开，然后向左平移滑动底座Ⅰ8，将带动井盖继续向左掀开。掀开井盖以后，向左平移滑动底座Ⅱ5，使清理机构2位于井口上方。
然后电动伸缩杆Ⅱ3带动清理机构2向下移动，最后将清理机构2移动到井底，启动步进电机2.8，步进电机2.8带动主齿轮转动，主齿轮带动与其啮合的摆动臂2.5绕转轴2.11旋转，从而将摆动臂2.5的悬空端向外摆动，并带动转盘2.6与旋转电机2.3之间连接的防护套管2.9从圆弧形缺口2.2内旋转出来，转盘2.6旋转至圆形底盘2.1外侧，启动旋转电机2.3，旋转电机2.3带动中心竖轴2.10旋转，而防护套管2.9将旋转电机2.3固定在摆动臂2.5上，防护套管2.9不会转动并起到支撑和防护的作用，中心竖轴2.10带动转盘2.6和清理毛刷2.7旋转，从而将井底的污物扫入圆形底盘2.1下方，然后开启吸污机4，吸污机4的吸污管将污物集中从井中吸出，从而达到了清洁的目的。高压气泵将高压气体通入喷气软管2.12，然后从喷气嘴喷出，可以将井壁上的污物吹下，起到清理作用。不使用时，喷气软管2.12收在圆形底盘2.1的上方，不占用空间，不影响清理装置向下伸入井内。使用时，步进电机2.8带动主齿轮、摆动臂2.5和转轴2.11转动，转轴2.11转动并带动喷气软管2.12的喷气嘴旋转到圆形底盘2.1的外侧，使喷气嘴对着井壁喷气，从而将井壁上的污物吹下。圆形底盘2.1上开圆弧形缺口2.2，可以将转盘2.6与旋转电机2.3之间连接的防护套管2.9旋转到圆弧形缺口2.2内，从而使转盘2.6和摆动臂2.5尽量回缩，从整体上减小清理机构2的直径，方便清理机构2顺利从井口进入井内。在井底进行清理时，将转盘2.6与旋转电机2.3之间连接的防护套管2.9从圆弧形缺口2.2转出去，使转盘2.6和摆动臂2.5尽量张开，从而增加了清理面积，提高了清理的质量和效率。清理完成后，将将转盘2.6与旋转电机2.3之间连接的防护套管2.9旋转到圆弧形缺口2.2内，使转盘2.6和摆动臂2.5尽量回缩，电动伸缩杆Ⅱ3将清理机构2从井内带出来。使用过程中，无线摄像头2.14可以拍摄到井内的情况，工人在井上通过手持显示器就可以看到井内的图像，从而可以实时了解清洁的情况。清理井底时，橡胶气囊2.15进行充气，充完气后的橡胶气囊2.15将无线摄像头2.14遮挡住，避免无线摄像头2.14被污物污染。
以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于清理地下管道的污物清除装置，其特征在于：包括车架，所述
车架顶部中间开有左右延伸的升降通道，所述升降通道前后两侧的车架顶部铺设有滑轨，所述滑轨上架设有可沿滑轨左右滑动且上下贯穿升降通道的掀井盖机构和清理机构；
所述掀井盖机构包括与滑轨相配合的滑动底座Ⅰ，所述滑动底座Ⅰ上方设置有可上下伸缩的电动伸缩杆Ⅰ，滑动底座Ⅰ下方连接有托架，所述托架上设置有支撑轴座，所述支撑轴座通过轴承转动连接有杠杆，所述杠杆的左端与电动伸缩杆Ⅰ下端转动连接，杠杆的右端延伸至托架的右端外侧且转动连接有牵拉杆，所述牵拉杆的下端设置有可钩住井盖的钩拉件；
所述清理机构包括与滑轨相配合的滑动底座Ⅱ，所述滑动底座Ⅱ上方设置有可上下伸缩的电动伸缩杆Ⅱ，所述电动伸缩杆Ⅱ下端连接有竖直的门形连接架，所述门形连接架下端连接有横向的圆形底盘，所述圆形底盘中心下方设置有横向的主齿轮，圆形底盘上方设置有驱动连接主齿轮的步进电机，所述圆形底盘下方主齿轮周围横向均匀设置有三个相同的摆动臂，每个摆动臂一端为连接端，摆动臂的另一端为悬空端，摆动臂的连接端通过竖直的转轴与圆形底盘转动连接，所述转轴顶部固定连接有喷气软管，所述喷气软管末端设置有喷气嘴，喷气软管连接有带阀门的高压气管，所述车架上设置有高压气泵，高压气泵连接高压气管；摆动臂的连接端设置有圆弧形边沿，且圆弧形边沿的圆周面上设置有与主齿轮相啮合的齿，主齿轮带动摆动臂的连接端转动时摆动臂的悬空端沿以转轴为圆心的圆形轨迹摆动，摆动臂的悬空端下方横向设置有转盘，摆动臂的悬空端上方设置有驱动连接转盘的旋转电机，所述转盘边缘下方连接有清理毛刷，所述车架上设置有吸污机，所述吸污机连接有吸污管，所述圆形底盘上开有吸污孔，所述吸污管下端管口穿入吸污孔内；
所述车架上设置有蓄电池，所述蓄电池通过电线连接吸污机、电动伸缩杆Ⅰ、电动伸缩杆Ⅱ、高压气泵、步进电机和旋转电机。
2.根据权利要求1所述用于清理地下管道的污物清除装置，其特征在于：所述转盘的中心上方连接有中心竖轴，所述中心竖轴向上活动贯穿摆动臂，并且中心竖轴上端与旋转电机的驱动轴连接，中心竖轴外套有防护套管，所述防护套管上端与旋转电机固定连接，防护套管下端与摆动臂的顶部固定连接，所述圆形底盘边缘均匀设置有三个可容纳防护套管穿入或穿出的圆弧形缺口，该圆弧形缺口所在圆的圆心位置与转轴所在的位置重合。
3.根据权利要求1所述用于清理地下管道的污物清除装置，其特征在于：
所圆形底盘的圆周面上开有缺口，所述缺口内嵌入有无线摄像头，所述无线摄像头匹配有手持显示器，所述缺口下方的圆形底盘上设置有充气后可向上膨胀并遮挡住无线摄像头的橡胶气囊，所述橡胶气囊通过带阀门的管路连接高压气泵。
4.根据权利要求1所述用于清理地下管道的污物清除装置，其特征在于：
所述钩拉件包括长条形且可穿入井盖盖孔内的卡板，卡板中心上方垂直连接有连接杆，所述牵拉杆下端开有开口槽，连接杆顶部穿入开口槽内并通过横向转轴转动连接，牵拉杆分成上下两段并且两段之间通过轴承连接。
5.根据权利要求1所述用于清理地下管道的污物清除装置，其特征在于：所述滑动底座Ⅰ外侧和滑动底座Ⅱ外侧均连接有平移电动伸缩杆，所述平移电动伸缩杆通过电线与蓄电池连接。
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