一种浮箱式清淤机器人制造技术

本申请提供一种浮箱式清淤机器人，属于清理水道或其他水系的挖掘机或疏浚机技术领域。包括浮箱、清淤泵、卷扬机、限位机构和推进器，卷扬机和推进器位于浮箱内，所述限位机构包括导轮、套杆、感应开关和固定套筒，固定套筒与浮箱内壁固定连接，固定套筒上方设置上弹簧，下方设置下弹簧，套杆位于上弹簧上，导轮安装于套杆顶部，感应开关分别与上弹簧、下弹簧对应设置，以感应其变化，并将该变化信号传递给卷扬机，以调控卷扬机工作状态；卷扬机引出钢丝绳，钢丝绳绕经导轮后，进入套杆并穿过固定套筒，使其末端穿过浮箱后，在钢丝绳末端安装清淤泵。将本申请应用于清淤工作，具有体积小、使用环境多等优点。用环境多等优点。用环境多等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种浮箱式清淤机器人


[0001]本申请涉及一种浮箱式清淤机器人，属于清理水道或其他水系的挖掘机或疏浚机


技术介绍

[0002]为防止有味、有害气体扩散，污水、制药、化工等厂区废水沉淀池顶部，均进行了钢筋混凝土板覆盖，仅留下长宽小于90cm的检查和透气通道。针对有限空间废水池清淤过程中人工清淤所存在的危及操作人员生命安全的问题，有关部门已严令禁止人员进入危废空间作业。遥控机器人清淤是当今环保施工的首选，当对积淤厚度大于1米的有限空间进行清淤时，小型自行式履带机器人自身重，往往会陷入淤泥层中，导致行走困难，清淤效果不佳。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供一种浮箱式清淤机器人，不仅能实现小通道机械吊装，且浮于水面，还能在池内密闭空间自由移动、清淤泵水下升降，解决分层清淤的问题。
[0004]具体地，本申请是通过以下方案实现的：一种浮箱式清淤机器人，包括浮箱、清淤泵、卷扬机、限位机构和推进器，卷扬机和推进器位于浮箱内，所述限位机构包括导轮、套杆、感应开关和固定套筒，固定套筒与浮箱内壁固定连接，固定套筒上方设置上弹簧，下方设置下弹簧，套杆位于上弹簧上，导轮安装于套杆顶部，感应开关分别与上弹簧、下弹簧对应设置，以感应其变化，并将该变化信号传递给卷扬机，以调控卷扬机工作状态；卷扬机引出钢丝绳，钢丝绳绕经导轮后，进入套杆并穿过固定套筒，使其末端穿过浮箱后，在钢丝绳末端安装清淤泵；推进器包括推进电机、叶轮和电控把手，电控把手设置有把手行程测量仪。
[0005]将本申请应用于清淤工作，将浮箱和清淤泵放入待清淤的污泥池中，卷扬机引出钢丝绳，钢丝绳绕经导轮、穿过套杆与固定套筒后，末端与清淤泵连接，清淤泵做好连接排泥软管、接通电源等准备工作后，启动推进器，推进器推动浮箱移动至待清淤位置，并带动其内的卷扬机、限位机构和清淤泵随之位移，当清淤泵悬挂时，由于清淤泵重量，钢丝绳对导轮产生向下拉力，导轮向下移动，并通过套杆作用于上弹簧，上弹簧压缩，感应开关检测到该信号，并传递至控制台，卷扬机开启，清淤泵下降；当清淤泵接触污泥层，钢丝绳不受力时，导轮上升，上弹簧复位，感应开关据此信号使卷扬机自动关闭；随着清淤泵不断抽吸淤泥，清淤泵下降，钢丝绳受力，卷扬机自动开启，清淤泵继续下降，反复运行，直至清空浮箱底下的全部淤泥为止；清淤泵完成一个点的淤泥抽取后，卷扬机向上拉升清淤泵，在钢丝绳拉力作用下，清淤泵上移，当清淤泵抵靠在下弹簧下方，并使下弹簧受力压缩时，感应开关检测到该信号，并传至控制台，卷扬机自动关闭；推进器工作，带动浮箱和清淤泵移动至下一清淤位置，开始下一轮的清淤。
[0006]本申请以浮箱为核心结构框架，作为浮体及安装箱使用，实现整个设备在水面的漂浮；卷扬机和推进器等驱动部件位于其内，既完成部件的紧凑安装与固定，又有利于提高
设备特别是精密驱动的安全性；借助于导轮、钢丝绳和限位机构，实现清淤泵的工作与位移，可以实现小通道的机械运动，在池内密闭空间自由移动，水位下降，清淤泵随之降低，清除表面淤泥的同时，还达到了分层清淤的效果。
[0007]进一步的，作为优选：所述套杆顶部设置顶板，导轮安装于顶板上，使卷扬机输出的钢丝绳绕过导轮后顺势下落，进入套杆内。更优选的，所述顶板上设置有两立板，导轮通过转轴安装于两立板之间，卷扬机放出的钢丝绳绕过导轮后，下落穿过顶板进入套杆，使导轮形成定滑轮结构，给予两侧部件以较宽松的安装环境，操作更便捷。
[0008]所述固定套筒顶部设置直线轴承，上弹簧位于其内，套杆在直线轴承内并沿直线轴承上下位移。
[0009]所述感应开关为环形接近开关，可采用孔径15mm电感式感应开关，具有不受环境干扰、低能耗、长寿命、可适用各种恶劣环境等优点。
[0010]所述固定套筒底部设置有内套筒，内套筒外侧设置外套筒，外套筒与内套筒之间安置下弹簧，上移的清淤泵作用于外套筒时，外套筒相对内套筒上移并压缩下弹簧，感应开关检测到下弹簧的该信号，据此调控使卷扬机关闭，清淤泵不再上移。
[0011]上述方案中，感应开关设置有两个：上感应开关和下感应开关，导轮配套设置有上传力杆，上感应开关位于上传力杆下方，导轮负载钢丝绳时下移，上弹簧收缩，上传力杆下移并接触上感应开关，上感应开关将该信号传递给PLC模块，使卷扬机启动；导轮无负载时，上弹簧恢复并促使导轮复位，上传力杆上移并离开上感应开关，卷扬机关闭。借助于传力杆，实现位移的直观化，并将位移转化为接触信号，从而实现传感与控制。优选的，上传力杆安装在顶板上，并位于上感应开关上方，上传力杆传递导轮位移，导轮与顶板实现同步升降，借助于顶板，实现上传力杆与导轮的同步位移，导轮位移传递至上弹簧，上传力杆同步将该位移转化为与上感应开关的接触信号。下弹簧配套设置有下传力杆，下传力杆下端与外套筒固定，穿过固定套管后到达下感应开关处（下感应开关设置于直线轴承外侧，下传力杆通过固定套筒上的法兰从内部到达直线轴承外侧），下感应开关通过检测下传力杆位移实现下弹簧相对位移的检测，而下弹簧发生位移（升降而非水平平移）时，通常是清淤泵上移过度导致：当清淤泵向上升时，清淤泵的卸卡接触外套筒底部，外套筒受力并相对内套筒上移，下传力杆随之上移，此时下弹簧在外套筒与内套筒之间压缩，该压缩和位移信号经下传力杆传递至下感应开关，卷扬机关闭，避免上升过度对器械造成损伤。
[0012]所述推进器包括推进电机和叶轮，叶轮位于推进器底部，使叶轮在浮箱下方，推进电机位于推进器顶部。叶轮位于浮箱下方，电机启动，带动叶轮转动，借助于污泥/水的反作用，带动推进器位移，浮箱随之位移，即可实现浮箱以及与浮箱关联部件如卷扬机、清淤泵的位移；电机与叶轮分体，赋予推进器分体式直流电动推进器的属性，电机置于推进器上部，可以防止电机进水损坏，防止长期浸于污水产生腐蚀现象。更优选的，所述推进器配套设置有电控把手，电控把手由直流电动推杆和直线行程仪组成，通过电控把手来调控推进器的位移方向：运行过程中，当电动推杆置于中间位置时，推进器叶轮为直线行进方向，浮箱呈向前（或向后）直行状态；当电动推杆伸长时，叶轮右向转动，浮箱右转；当电动推杆收缩时，叶轮左向转动，浮箱左转。电动推杆的伸缩量通过行程测量传感仪把数据传送至PLC模块，直至控制台电脑，从而精确有效控制浮箱的前进方向。
[0013]所述浮箱四周装有测距仪，测距仪为距离信号传感器，测距仪与箱体内PLC模块连接，通过PLC模块传送至控制台电脑，用于检测并定位浮箱位置。测距仪可以采用雷达测距传感器，在浮箱四周各一个雷达检测仪，能从四个角度检测浮箱与池壁的距离，从而在控制台电脑上显示池体的面积，当浮箱与池壁的距离小于50cm时，发出碰撞警报。
[0014]所述浮箱底部设置有防堵网，防止污泥内絮状物或块石缠绕损坏推进器叶轮，影响推进器等的正常工作。
[0015]所述浮箱内设置有固定板，卷扬机位于固定板上，推进器和固定套筒分别通过固定板与浮箱固定连接。浮箱内部空间为密闭空间，在满足卷扬机、电机等各工件安装的同时，还提供了密闭环境，避免污水、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浮箱式清淤机器人，其特征在于：包括浮箱、清淤泵、卷扬机、限位机构和推进器，卷扬机和推进器位于浮箱内，所述限位机构包括导轮、套杆、感应开关和固定套筒，固定套筒与浮箱内壁固定连接，固定套筒上方设置上弹簧，下方设置下弹簧，套杆位于上弹簧上，导轮安装于套杆顶部，感应开关分别与上弹簧、下弹簧对应设置，以感应其变化，并将该变化信号传递给卷扬机，以调控卷扬机工作状态；卷扬机引出钢丝绳，钢丝绳绕经导轮后，进入套杆并穿过固定套筒，使其末端穿过浮箱后，在钢丝绳末端安装清淤泵；推进器包括推进电机、叶轮和电控把手，电控把手设置有把手行程测量仪。2.根据权利要求1所述的一种浮箱式清淤机器人，其特征在于：所述套杆上设置顶板，导轮安装于顶板上，使卷扬机输出的钢丝绳绕过导轮后顺势下落，进入套杆内。3.根据权利要求1所述的一种浮箱式清淤机器人，其特征在于：所述固定套筒顶部设置直线轴承，上弹簧位于其内。4.根据权利要求1所述的一种浮箱式清淤机器人，其特征在于：所述固定套筒底部设置有内套筒，内套筒外侧设置外套筒，外套筒与内套筒之间安置下弹簧。5.根据权利要求1所述的一种浮箱式清淤机器人，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑文杰，严松锦，王小朝，陈志卓，陈卫，
申请(专利权)人：浙江君泰生态环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：