一种海底管道井的除杂清理装置

技术领域

本发明涉及管道井清理装置技术领域，具体涉及一种海底管道井的除杂清理装置。

背景技术

发电机组在夏季工作过程中，当机组气源温度过高或者预处理系统降温效果不明显时，会造成发电机组长期处于高温状态下运行，从而降低发电站机组运行效率甚至发电机组停机运行。冷却系统通过冷却剂水、冷冻液等，将发电机组的发动机等设备运行过程中产生的热量及时排出，使得设备在适宜温度下。

建立在海边的发电站通常会用海水冷却，海水通过修建在海底的管道井流入主管道，再由主管道流入发电站机组的冷却系统。海底管道井为竖向修建的方形管道，海水内的贝壳以及其它杂质会附着在管道井的内壁上，当附着物过多时，会影响管道井内海水的流动性。目前管道井内的除杂工作还是以潜水员潜水作业为主，潜水员单次水下作业时间有限，工作强度大、劳动效率低且存在较大的安全隐患。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种海底管道井的除杂清理装置，铲刀支架四周的铲刀组件能够实现管道井内壁的清理，铲刀支架下方的物料收集笼可对清理下来的物料进行收集，主刀缓冲弹簧、副刀缓冲弹簧能够起到缓冲作用，避免除杂清理装置晃动时，损坏主刀板和副刀板。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种海底管道井的除杂清理装置，包括铲刀支架，所述铲刀支架为方形框架，所述铲刀支架的横截面的尺寸与管道井的横截面的尺寸对应设置，所述铲刀支架与管道井的四个内侧壁对应的侧面上，各连接有一组铲刀组件，所述铲刀组件的工作端朝向其对应的管道井内侧壁一侧。相对的两组所述铲刀组件与另外相对的两组所述铲刀组件在高度方向上错开安装，相对的两组所述铲刀组件可以等高安装。

所述铲刀组件包括主刀板、主刀轨道连接板，所述主刀板通过主刀轨道滑动设置在所述主刀轨道连接板上，所述主刀轨道竖向固定在所述主刀轨道连接板上，即所述主刀板能够在所述主刀轨道连接板上沿竖直方向往复滑动，所述主刀轨道连接板上固定设有主刀驱动组件，所述主刀驱动组件驱动所述主刀板沿所述主刀轨道往复滑动。所述主刀轨道连接板位于所述主刀板朝向所述铲刀支架的一侧，所述主刀轨道连接板水平滑动设置在所述铲刀支架上。

所述主刀轨道连接板远离所述主刀板的一侧设有主刀缓冲弹簧，所述主刀缓冲弹簧水平设置且其两端分别与主刀轨道连接板、铲刀支架相连。所述主刀缓冲弹簧将所述主刀轨道连接板向远离所述铲刀支架的一侧推动。

进一步的，所述主刀板为水平设置的长条形板状件，所述铲刀组件还包括副刀板，所述副刀板位于所述主刀板的两端。所述副刀板与所述主刀板滑动连接，所述副刀板能够在所述主刀板上沿水平方向往复滑动，所述副刀板与所述主刀板之间还设有副刀缓冲弹簧，所述副刀缓冲弹簧水平设置且其两端分别与所述副刀板、主刀板连接，所述副刀缓冲弹簧将所述副刀板向远离所述主刀板的一侧推动。

所述副刀板远离所述主刀板的一端转动设有副刀板滚轮，副刀板上的副刀板滚轮可沿着与该副刀板垂直的管道井内壁上下滚动。

进一步的，所述主刀板上还转动设有主刀板限位轮，主刀板上的主刀板限位轮可沿着该主刀板所清理的管道井内壁上下滚动。所述主刀板限位轮在对应的管道井内壁上滚动时，该主刀板限位轮对应的主刀板与对应的管道井内壁尚存在给定距离d，该给定距离d一般为2～5cm之间。

进一步的，所述铲刀支架的顶部固定连接有稳定支架，所述稳定支架的四周均转动设有稳定架限位轮，所述稳定架限位轮可沿着管道井内壁上下滚动。

所述稳定支架的四周均固定连接有弹性支座，所述弹性支座朝向管道井内壁的一端转动设有稳定架弹性轮，所述弹性支座具备将所述稳定架弹性轮向对应的管道井内壁一侧推动的弹力。

当所述稳定架弹性轮未对弹性支座施加压力时，所述稳定架弹性轮的滚动中心轴与对应侧壁之间的距离，小于所述稳定架限位轮的滚动中心轴与对应侧壁之间的距离。

进一步的，所述铲刀支架的下方还固定连接有物料收集笼，所述物料收集笼包括收集笼方框、收集笼孔板，所述收集笼孔板包覆在所述集笼方框的周围，所述集笼方框朝向所述铲刀支架的一侧设有开口。所述铲刀组件清理下来的杂物掉落在所述物料收集笼内，所述收集笼孔板完成固体杂物的收集。

进一步的，所述收集笼方框的顶端的四周还设有四块侧边挡板，四块所述侧边挡板与所述收集笼方框顶端的四条侧边一一对应，所述侧边挡板与所述收集笼方框的侧边通过第一铰链转动铰接，所述侧边挡板远离所述第一铰链的一端连接有钢丝绳。所述铲刀组件清理下来的杂物掉落在所述侧边挡板，并通过所述侧边挡板流入所述物料收集笼内。

两块相邻的所述侧边挡板的缝隙处还设有角状挡板，所述角状挡板为V型钣金件，所述角状挡板的一端通过第二铰链与所述收集笼方框转动连接，其另一端连接有钢丝绳。两块相邻的所述侧边挡板之间会有缝隙，导致杂物会从缝隙之间泄露，设置角状挡板能够避免杂物的泄露，提高收集效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

所述铲刀支架与管道井的四个内侧壁对应的侧面上，各连接有一组铲刀组件，利用铲刀组件实现管道井内壁的清理，无需潜水员潜水作业，避免了清理过程中的人身安全隐患，提高了清理效率。

所述主刀缓冲弹簧、副刀缓冲弹簧均能够起到缓冲作用，避免除杂清理装置晃动时，对所述主刀板和副刀板造成损坏。

所述主刀板限位轮可以有效避免主刀板的切割刃口碰到管道井内壁上凸出的钢件，起到保护主刀板的目的。

侧边挡板、角状挡板均转动铰接在收集笼方框的顶端，能有效增加物料的收集范围。

所述稳定支架的四周设有稳定架弹性轮、稳定架限位轮，可以对除杂清理装置起到导向、限位的作用，避免海水流动对装置造成的影响，进一步提高装置运行的稳定性。

附图说明

图1为本发明一种海底管道井的除杂清理装置的三维外形图。

图2为本发明中铲刀支架、铲刀组件的三维外形图。

图3为本发明中铲刀组件的三维外形图(正面)。

图4为本发明中铲刀组件的三维外形图(背面)。

图5为本发明中铲刀组件与铲刀支架连接处的局部放大图。

图6为图4中A处的局部放大图。

图7为本发明中主刀板、副刀板的三维外形图(背面)。

图8为本发明中主刀板、主刀板限位轮的侧视图。

图9为本发明中稳定支架的三维外形图。

图10为图9中B处的局部放大图。

图11为本发明中物料收集笼的三维外形图。

图中：1、稳定支架，2、铲刀支架，3、铲刀组件，301、主刀板，302、主刀轨道连接板，303、主刀轨道，304、主刀板限位轮，305、副刀板，306、连接板滑块，307、连接板滑动轴，308、主刀缓冲弹簧，309、副刀板滚轮，310、副刀缓冲弹簧，4、物料收集笼，401、收集笼方框，402、收集笼孔板，5、第一铰链，6、稳定架限位轮，7、稳定架弹性轮，8、弹性支座，9、主刀驱动组件，10、第二铰链，11、侧边挡板，12、角状挡板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，一种海底管道井的除杂清理装置，包括铲刀支架2，铲刀支架2为方形框架，铲刀支架2的横截面的尺寸与管道井的横截面的尺寸对应设置，铲刀支架2与管道井的四个内侧壁对应的侧面上，各连接有一组铲刀组件3，铲刀组件3的工作端朝向其对应的管道井内侧壁一侧。相对的两组铲刀组件3与另外相对的两组铲刀组件3在高度方向上错开安装，相对的两组铲刀组件3可以等高安装，相邻的两组铲刀组件3上下错开，避免作业时两组相邻的铲刀组件3产生干涉。

如图3、图4、图5所示，铲刀组件3包括主刀板301、主刀轨道连接板302，主刀板301通过主刀轨道303滑动设置在主刀轨道连接板302上，主刀轨道303竖向固定在主刀轨道连接板302上，即主刀板301能够在主刀轨道连接板302上沿竖直方向往复滑动，主刀轨道连接板302上固定设有主刀驱动组件9，主刀驱动组件9驱动主刀板301沿主刀轨道303往复滑动。主刀轨道连接板302位于主刀板301朝向铲刀支架2的一侧，主刀轨道连接板302水平滑动设置在铲刀支架2上，主刀轨道连接板302远离主刀板301的一侧固定连接有连接板滑动轴307，连接板滑动轴307水平设置，铲刀支架2与连接板滑动轴307对应的位置处固定连接有连接板滑块306，连接板滑动轴307滑动设置在连接板滑块306上，连接板滑动轴307在连接板滑块306上往复滑动，实现主刀轨道连接板302在铲刀支架2上的水平往复滑动。

如图4、图5所示，主刀轨道连接板302远离主刀板301的一侧设有主刀缓冲弹簧308，主刀缓冲弹簧308水平设置且其两端分别与主刀轨道连接板302、铲刀支架2相连。主刀缓冲弹簧308将主刀轨道连接板302向远离铲刀支架2的一侧推动。

当铲刀组件3在管道井内铲除杂物时会产生侧向力，海水的流动也会引起整个除杂清理装置的晃动。因此，主刀轨道连接板302水平滑动设置在铲刀支架2上，配合主刀缓冲弹簧308，能够起到缓冲作用。避免晃动过程中造成铲刀组件3的损坏，在晃动中还能使主刀板301尽可能的贴近管道井内壁，保证作业效果。

如图6、图7、图8所示，主刀板301为水平设置的长条形板状件，铲刀组件3还包括副刀板305，副刀板305位于主刀板301的两端。副刀板305与主刀板301滑动连接，副刀板305能够在主刀板301上沿水平方向往复滑动，副刀板305与主刀板301之间还设有副刀缓冲弹簧310，副刀缓冲弹簧310水平设置且其两端分别与副刀板305、主刀板301连接，副刀缓冲弹簧310将副刀板305向远离主刀板301的一侧推动。铲刀支架2产生晃动时，当副刀板305的端部碰到管道井内壁时，副刀板305能够沿着主刀板301的长度方向伸缩。

如图6所示，副刀板305远离主刀板301的一端转动设有副刀板滚轮309，副刀板305上的副刀板滚轮309可沿着与该副刀板305垂直的管道井内壁上下滚动，当铲刀支架2产生晃动时，副刀板滚轮309能沿着对应的管道井内壁滚动，避免管道井内壁与副刀板305之间产生摩擦造成副刀板305变形。

如图7、图8所示，在实际应用中，主刀板301上还转动设有主刀板限位轮304，主刀板301上的主刀板限位轮304可沿着该主刀板301所清理的管道井内壁上下滚动。主刀板限位轮304在对应的管道井内壁上滚动时，该主刀板限位轮304对应的主刀板301与对应的管道井内壁尚存在给定距离d，该给定距离d一般为2～5cm之间，设置主刀板限位轮304可以有效避免主刀板301的切割刃口碰到管道井内壁上凸出的钢件，起到保护主刀板301的目的。

如图9、图10所示，铲刀支架2的顶部固定连接有稳定支架1，稳定支架1的四周均转动设有稳定架限位轮6，稳定架限位轮6可沿着管道井内壁上下滚动。

稳定支架1的四周均固定连接有弹性支座8，弹性支座8朝向管道井内壁的一端转动设有稳定架弹性轮7，弹性支座8具备将稳定架弹性轮7向对应的管道井内壁一侧推动的弹力。

当稳定架弹性轮7未对弹性支座8施加压力时，稳定架弹性轮7的滚动中心轴与对应侧壁之间的距离，小于稳定架限位轮6的滚动中心轴与对应侧壁之间的距离。正常情况下，稳定支架1四周的稳定架弹性轮7在弹性支座8的推动下，沿着管道井内壁滚动。当稳定支架1晃动时，某一侧的弹性支座8被压缩到一定程度后，其对应一侧的稳定架限位轮6便能与对应的管道内壁接触，避免稳定支架1进一步向该侧晃动。

如图11所示，铲刀支架2的下方还固定连接有物料收集笼4，物料收集笼4包括收集笼方框401、收集笼孔板402，收集笼孔板402包覆在集笼方框401的周围，集笼方框401朝向铲刀支架2的一侧设有开口。铲刀组件3清理下来的杂物掉落在物料收集笼4内，收集笼孔板402完成固体杂物的收集。

如图11所示，收集笼方框401的顶端的四周还设有四块侧边挡板11，四块侧边挡板11与收集笼方框401顶端的四条侧边一一对应，侧边挡板11与收集笼方框401的侧边通过第一铰链5转动铰接，侧边挡板11远离第一铰链5的一端连接有钢丝绳。铲刀组件3清理下来的杂物掉落在侧边挡板11，并通过侧边挡板11流入物料收集笼4内，侧边挡板11与收集笼方框401转动连接，可以增大侧边挡板11在竖直方向上的投影面积，提高杂物的收集效率。当需要将物料收集笼4从管道井内提起时，只需要拉动钢丝绳就可以转动侧边挡板11，减小侧边挡板11在竖直方向上的投影面积，避免侧边挡板11与管道井内壁发生磕碰。

如图11所示，两块相邻的侧边挡板11的缝隙处还设有角状挡板12，角状挡板12为V型钣金件，角状挡板12的一端通过第二铰链10与收集笼方框401转动连接，其另一端连接有钢丝绳。两块相邻的侧边挡板11之间会有缝隙，导致杂物会从缝隙之间泄露，设置角状挡板12能够避免杂物的泄露，提高收集效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。前、后、左、右、末端、前端等方位指示词仅为说明结构，非限定。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。