一种渠道污泥清理装置

技术领域

本发明涉及水利疏浚技术领域，具体涉及一种渠道污泥清理装置。

背景技术

水利工程是农业发展的基础，其中渠道又是水利工程中重要组成部分，渠道和渠系建筑物运行的好坏，直接关系着渠道的正常输水和灌溉效益的充分发挥。

渠道流经区域广，渠线长，位置分散，渠道滑坡是渠道工程危害大，最常见的水毁形式，由于渠线经过地段地质、土壤条件较差，如有软弱土层、断层、风化土层，岩层倾向渠内，沿层面容易产生滑坡，这样水利渠道就会淤积一些污泥，渠道污泥的淤积对水利输送、渠道安全以及农业生产都产生不利的影响。

现有的，采用清理装置、设备对渠道淤积的地段进行疏浚，从而保证渠道通畅，但在使用的过程中往往都比较局限，一方面渠道的水流状况并不是稳定不变的，常常是根据农业需要进行合理的调节，过程中会出现枯水期以及富水期，同时在农业供水完毕后还存在一定时间的静水期，水文条件的变化，使得现有的很多装置往往不能很好的适用，在渠道清理过程中需要配备多种设备，设备成本高的同时使用也非常的不便，另一方面渠道中水草、碎石、杂物等富集，进一步的增加了对渠道淤泥清理的困难性，因此，一种使用简单、方便，能够适用于渠道不同水文条件下污泥清理，保证渠道通畅，有利于水利疏浚以及农业生产稳定进行的清理装置，则是现有亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种渠道污泥清理装置，以解决现有的渠道污泥清理装置在使用的过程中结构复杂、设备成本高，同时还不便于不同水文状况下使用，使用具有很高局限性的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种渠道污泥清理装置，包括主船体，主船体中设置有船舱，在主船体的周边布置安装有高压喷头，在主船体的尾部设置有进水管与排污管，在船舱中布置安装有输送泵，输送泵与排污管相连接，输送泵的进液口位于船舱的底部，在主船体的下方设置有清淤管，高压喷头、进水管、输送泵以及清淤管分别与船舱中的内部管网相连通，并在高压喷头、进水管、输送泵以及清淤管与内部管网之间分别安装有可远程控制的电动阀门，同时在排污管上安装有可远程控制的电动阀门。

进一步地，所述的主船体的两侧设置有侧船体，主船体配合侧船体构成三体船，高压喷头在主船体的前方为冲刷喷头，高压喷头在主船体的后方为动力喷头，高压喷头在主船体的两侧为侧向喷头，侧向喷头在侧船体覆盖不到的地方直接与主船体相连接，侧向喷头在侧船体覆盖的地方与主船体相连接并延出到侧船体的外部。

进一步地，所述的主船体的前方设置有破碎装置，破碎装置中设置有外壳，外壳与主船体固定连接，在外壳中设置有进水接口，进水接口接入到内部管网中，在外壳中设置有旋转件，旋转件与进水接口转动密封连接，在旋转件的周边设置有切向的喷射孔，在旋转件的前端设置有连接件，通过连接件连接有破碎组件，破碎组件通过紧固件进行紧固，破碎组件包括有破碎钻头与破碎铰刀，破碎装置与冲刷喷头共用一个电动阀门。

进一步地，所述的清淤管在主船体的下方与宝塔喷头可拆卸连接，输送泵的进液口与滤网球可拆卸连接。

进一步地，所述的输送泵与汽油机传动连接，汽油机与发电机传动连接，发电机与蓄电池相连接，汽油机、发电机以及蓄电池均布置安装在船舱中，并在船舱中设置有单片机，汽油机、发电机以及各电动阀门分别与单片机相连接，单片机与信号传输模块相连接，信号传输模块与控制箱无线连接，蓄电池对单片机、汽油机以及各电动阀门进行供电。

进一步地，所述的汽油机的传动轴通过工业皮带分别对输送泵以及发电机传动，输送泵的传动轴通过齿轮传动、转向并对泵体中的叶轮进行传动。

进一步地，所述的控制箱中设置有信号天线与信号传输模块无线连接，并在控制箱中设置有操作开关，操作开关与各电动阀门以及汽油机一一对应。

一种渠道污泥清理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据渠道水文状况对清理装置内部管网的供水源、破碎组件的类型、宝塔喷头以及滤网球的搭载进行合理的选择；

S2、将清理装置放置到渠道中，启动装置，通过控制箱调节各电动阀门的启停以及开度来控制清理装置的运行状态，对渠道中的污泥进行清理即可。

进一步地，所述的S1中，当渠道处于干涸期，渠底污泥淤积，通过外部水源对内部管网进行供水，破碎组件选用破碎钻头，输送泵搭配滤网球，无需搭配宝塔喷头；当渠道水流丰富并具有一定的流速，渠底污泥淤积，通过渠道自身水源对内部管网进行供水，破碎组件选用破碎铰刀，无需搭配滤网球，清淤管搭配宝塔喷头；当渠道水深较浅或水流无流动，渠底污泥淤积，通过外部水源对内部管网进行供水，破碎组件选用破碎铰刀，输送泵搭配滤网球，清淤管搭配宝塔喷头。

进一步地，所述的S2中，当渠道处于干涸期，渠底污泥淤积，通过控制箱控制输送泵以及清淤管与内部管网之间的电动阀门保持关闭，其余电动阀门处于可调节状态；当渠道水流丰富并具有一定的流速，渠底污泥淤积，通过控制箱控制进水管与内部管网之间的电动阀门以及排污管上的电动阀门保持关闭，其余电动阀门处于可调节状态；当渠道水深较浅或水流无流动，渠底污泥淤积，输送泵与内部管网之间的电动阀门保持关闭，其余电动阀门处于可调节状态。

本发明的有益效果：

1、通过合理的采用外接水源或是渠道自身水源，以及搭配宝塔喷头与滤网球等并选择合适的破碎装置，使得本发明清理装置能够适用于不同的渠道水文状态，给使用带来便捷；

2、采用水流冲击反作用力的方式，通过远程控制各电动阀门的开度，实现对清理装置运动状态的调节，过程中无需复杂的动力装置，整体结构更加的简单，同时易于维护，也给多水文状况下的稳定使用提供保证；

3、通过采用汽油机、发电机以及蓄电池的供能模式，并通过汽油机对输送泵进行传动，过程中不需要外加电源，使得在野外作业时更加的便捷与安全。

附图说明

图1是本发明装置使用状态示意图(渠道基本处于干涸状态，污泥堵塞)；

图2是本发明装置使用状态示意图(渠道水深较深，有水流流动，水底有污泥)；

图3是本发明装置使用状态示意图(渠道水深较浅，无水流流动，水底有污泥)；

图4是本发明装置整体结构示意图；

图5是本发明装置内部结构示意图；

图6是本发明输送泵整体结构示意图；

图7是本发明破碎组件安装结构示意图；

图8是本发明滤网球结构安装示意图；

图9是本发明内部管网布置示意图；

图10是本发明控制箱整体结构示意图。

图中各标记对应的名称：

1、渠底；2、污泥层；3、水层；4、清理装置；41、主船体；42、侧船体；43、甲板；431、扶手；44、船舱；441、舱盖；442、状态指示灯；443、电源开关；444、遥控天线；445、汽油机；446、输送泵；4461、泵体；4462、进液口；4463、出液口；4464、机构箱；4465、转向齿轮组；4466、传动轴；447、发电机；448、蓄电池；449、单片机；4491、信号传输模块；4492、控制模块；4493、设备自检模块；45、破碎装置；451、壳体；452、进水接口；453、旋转件；454、喷射孔；455、连接件；456、紧固件；457、破碎组件；4571、破碎钻头；4572、破碎铰刀；46、高压喷头；461、冲刷喷头；462、侧向喷头；463、动力喷头；47、进水管；48、排污管；5、宝塔喷头；51、清淤管；6、滤网球；61、滤孔；62、连接口；63、铁丝圈；64、连接管；7、电动阀门；71、阀门A；72、阀门B；73、阀门C；74、阀门D；75、阀门E；76、阀门F；77、阀门G；78、阀门H；8、控制箱；81、电池箱；82、信号天线；83、天线接口；84、操作开关；841、阀门A调节旋钮；842、阀门B调节旋钮；843、阀门C调节旋钮；844、阀门D调节旋钮；845、阀门E调节旋钮；846、阀门F调节旋钮；847、阀门G调节旋钮；848、阀门H调节旋钮；849、汽油机控制开关；9、内部管网。

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。

本发明清理装置可适用于不同水流状况以及淤积状况下的渠道清理。

如图1、4-5、7、9-10所示，当渠道处于干涸期，污泥层2堆积在渠底1上，此时将清理装置4前端的破碎组件457设置为破碎钻头4571，从而用于对污泥层2的疏通，进水管47外接供水泵对清理装置4的内部管网9进行供水，调节各个电动阀门7的开度，使得清理装置4稳定前进，清理装置4漂浮在清理过程中产生的泥浆水层3上，输送泵446将产生的污水通过排污管48抽至岸边指定位置。

如图2、4-7、9-10所示，当渠道水流充足并且水层3具有一定的流速，此时清理的污泥层2随水流直接流走，无需抽出，通过控制各电动阀门7，使得输送泵446抽取渠道中的水并用于自身管网，输送泵446为污泥清水两用泵，为清理装置4本身提供动力，宝塔喷头5用于对污泥层2的清理，将清理装置4前端的破碎组件457设置为破碎铰刀4572，用于对水草的切割。

如图3-10所示，当渠道水流较少或处于静水期，此时渠道中水量较少同时水层3无流动，将清理装置4前端的破碎组件457设置破碎铰刀4572，用于对水草的切割，将进水管47外接供水泵对清理装置4的内部管网9进行供水，调节各个电动阀门7的开度，使得清理装置4稳定前进，宝塔喷头5用于对污泥层2的清理，滤网球6与输送泵446相连接，将清理产生的污水抽出。

如图4-10所示，在清理装置4中设置有主船体41，在主船体41的两侧设置有侧船体42，使得清理装置4构成“三体船”，在主船体41以及侧船体42的上方设置有甲板43，其中在甲板43的两侧设置有扶手431，并在主船体41中设置有船舱44，其中在船舱44上设置有舱盖441，其中在船舱44中布置有汽油机445、汽油机445通过工业皮带分别对输送泵446以及发电机447进行传动，在输送泵446中设置有泵体4461，泵体4461中安装有叶轮，泵体4461的下方为进液口4462，进液口4462位于船舱44的底部与外界相连通，泵体4461上方设置有出液口4463，出液口4463接入到清理装置4的内部管网9中，并在泵体4461的上方设置有机构箱4464，其中在机构箱4464中设置有转向齿轮组4465与传动轴4466相连接，传动轴4466通过工业皮带与汽油机445相连接，输送泵446的进液口4463可通过铁丝圈63与连接管64相连接，连接管64通过铁丝圈63与滤网球6的连接口62相连接，在滤网球6上均布有滤孔61。

发电机447通过调节器(整流稳压的作用)与蓄电池448相连接，蓄电池448与单片机449相连接，在单片机449中设置有信号传输模块4491、控制模块4492以及设备自检模块4493，其中信号传输模块4491与船舱44上的遥控天线444相连接，遥控天线444与控制线8无线连接，控制模块4492用于控制汽油机445以及各电动阀门7的动作，设备自检模块4493用于各设备的自检，设备自检模块4493与船舱44上的状态指示灯442相连接，用于设备状况的指示，蓄电池448用于对各电动阀门7以及汽油机445的电子点火系统进行供电。

在清理装置的周边安装有多个高压喷头46，其中在主船体41的后方安装有动力喷头462，在主船体41的前方安装有冲刷喷头461，在主船体41的两侧安装有侧向喷头462，其中侧向喷头462在侧船体42覆盖不到的地方直接与主船体41相连接，在侧船体42覆盖的地方，侧向喷头462与主船体41相连接并延出到侧船体42外部，在主船体41的尾部设置有进水管47与排污管48，在主船体41的前端设置安装有破碎装置45，并将破碎装置45、进水管7、排污管48、各高压喷头7以及输送泵446接入到内部管网9中，并在破碎装置45、进水管7、排污管48、各高压喷头7以及输送泵446出分别安装有控制管线通断的电动阀门7。

对于破碎装置45，在其中设置有外壳451，在外壳451中设置有进水接口452，进水接口452接入到内部管网9中，同时在外壳451中设置有旋转件453，旋转件453与进水接口452转动密封连接，在旋转件453的周边设置有切向的喷射孔454，并在旋转件453的前端设置有连接件455，通过连接件455连接有破碎组件457并通过紧固件456进行紧固，破碎组件457包括有破碎钻头4571与破碎铰刀4572。

内部管网9中的各电动阀门7通过信号传输模块4491、遥控天线444以及信号天线82与控制箱8无线连接，在控制箱8中设置有电池箱81，并设置有天线放置槽，天线放置槽用于放置信号天线，并设置有天线接口83，天线接口83与信号天线82相连接，并在控制箱8中设置有多个操作开关84，启动汽油机控制开关849用于控制汽油机445的启停；设置有阀门A调节旋钮841与阀门A71相配合，用于控制进水管47与内部管网9之间的联系；设置有阀门B调节旋钮842与阀门B72相配合，用于控制输送泵446与内部管网9之间的联系；设置有阀门C调节旋钮843与阀门C73相配合，用于控制输送泵446与外界的联系；设置有阀门D调节旋钮844与阀门D74相配合，用于调节动力喷头463的水流量；设置有阀门E调节旋钮845与阀门D75相配合，用于调节冲刷喷头461以及破碎装置45的水流量；设置有阀门F调节旋钮846与阀门D76相配合以及设置有阀门G调节旋钮847与阀门D77相配合，用于控制侧向喷头462的水流量；设置有阀门H调节旋钮848与阀门D78相配合，用于控制内部管网9与搭载的宝塔喷头5之间的联系。

本发明原理为：

本发明在使用过程中可以根据实际的渠道水流以及淤积的情况进行合理的调节以及使用。

过程中在当渠道处于干涸期，此时污泥层2堆积在渠底1上，渠道中水量很少，此时需要通过外接水源(燃油水泵)的方式对清理装置4进行供水，此时需要控制阀门A71、阀门C73、阀门D74、阀门E75、阀门F76、阀门G77保持开启的状态(为使表述简洁，本段下述以各阀门代替)，阀门B72、阀门H78处于关闭的状态，此时进水管47中的水则从各个高压喷头46以及破碎装置45中喷出，调节各阀门的开度，使得清理装置4以稳定的速度向前移动(动力喷头463配合各测量喷头462的斜向后布置，提供向前的推力，使得该推力大于冲刷喷头461的向后推力，即可使得清理装置4向前移动)，在侧向喷头462以及冲刷喷头461的作用下，污泥层2被冲洗开来生成污水，此时汽油机445启动并带动输送泵446动作，于是输送泵446将抽取的污水通过排污管48排至岸边指定位置，输送泵446搭配滤网球6，避免坚硬物体造成输送泵446损伤，而过程中破碎组件457选用破碎钻头4571，过程中用于对污泥层2的搅动，同时到出现坚硬的阻挡，如石块、污泥板结等，也可有效的破除，同时过程中可以调节各阀门的流量实现清理装置4的加速、减速、转向等操作，更加便于对污泥层2的清理。

当渠道水流丰富且具有一定的流速时，此时清理的污泥无需抽出，会自行随着水流流走，渠道即可疏浚，此时宝塔喷头5通过清淤管51与内部管网9相连接，并将破碎组件457设置为破碎铰刀4571，此时需要控制阀门A71、阀门C73关闭，阀门B72、阀门D74、阀门E75、阀门F76、阀门G77以及阀门H78处于开启状态(为使表述简洁，本段下述以各阀门代替)，此时启动输送泵446(输送泵446为污水清水两用泵)，于是输送泵446则会抽取水层3上层的清水并供于内部官网9中，调控各阀门的开度，使得清理装置4能够稳定移动，宝塔喷头5将污泥层2搅动，产生的污水随水流流走，过程中破碎铰刀4571能够对水面的水草进行破碎避光通过冲刷喷头461冲走，使得清理装置4使用更加的稳定，同时过程中可以调节各阀门的流量实现清理装置4的加速、减速、转向等操作，更加便于对污泥层2的清理，此外，还可以根据实际需要选择关闭阀门D74、阀门F76、阀门G77，此时仅依靠宝塔喷头5的带动，即可带动清理装置4在水面上移动。

当渠道中水层3或者水层3处于静止无流速的状态，此时通过宝塔喷头5搅动后，水体十分的浑浊不可用于内部管网9，此时仍需要外接干净的水源，并将产生的污水通过输送泵446抽至岸边，过程中由于水层3具有一定的高度，为了保证污水的抽取下过，可选择的安装滤网球6，过程中使得滤网球6下放至水底，于是产生的污水能够高效的被抽走，提高清淤效率，过程中破碎组件457选用破碎铰刀4572，用于破除水草，控制阀门B72关闭，其余电动阀门7保持开启的状态，同时可以调节余电动阀门7的流量实现清理装置4的加速、减速、转向等操作，更加便于对污泥层2的清理。

在本发明中，清理装置4的运动是依靠清理装置4各方向上高压喷头6喷水时所产生的反作用力，过程中调节水流量从而实现对反作用力大小的调节，于是能够实现对清理装置4运动状态的调节，无需传统的推进器，装置更加的轻便，使用更加的方便，同时采用内部管网9与各电动阀门7进行合理的搭配，配合一些相应的组件，能够实现在不同的水体环境中使用，适用范围更广，此外通过控制箱8能够实现在岸边对清理装置4进行控制，避免人工船体上操作，也使得使用更加的安全。

在本发明中，涉及到一些常用的设备，如汽油机445、发电机7以及宝塔喷头5等，由于是现有常见的设备，其结构与原理就不再赘述，同时也涉及到一些非标的设备，如输送泵446以及破碎装置45，其中对于输送泵446，是在传统的电机带动的基础上采用汽油机445进行带动，通过汽油机445带动泵运转，为现有常见的使用方式，过程中不涉及特殊的改造，对于本领域技术人员不难理解，同时污水清水两用的泵型相当常见，在此就不在赘述，而对于破碎装置45，在水流通过侧向的喷射孔454喷出，于是形成侧向的推动力，进而带动旋转件453旋转，于是能够带动破碎钻头4571以及破碎铰刀4572转动，对污泥以及水草进行搅动与破碎，过程中旋转件453与进水接口452转动密封连接，转动密封连接的连接方式为现有常见的连接方式，在此就不再赘述。

同时在本发明中还涉及到一些电控方面的内容，如发电机447对蓄电池448进行充电，过程中需要使用到调节器用于整流稳压，同时蓄电池448中的电量用于汽油机445的电子打火系统以及各电动阀门7，过程中需要选择合适电压的蓄电池448，如24V，并选用相应电压的直流电动阀门7，或者通过开关电源进行压力的调节，此外，关于仪器设备的自检、对于各电动阀门7的自动控制、信号的传输控制以及控制箱8中的处理芯片等，由于是现有常见成熟的技术，对于本领域技术人员不难理解，在此就不再赘述。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。