一种灵活型清淤破泥旋头
技术领域
本申请涉及一种灵活型清淤破泥旋头，属于管槽污垢防除的移动装置技术领域。
背景技术
在管道结构广泛运用于建筑结构及生产活动中，在管道输送物料或废弃物时，不可避免地会出现堵塞问题。针对该问题，一般通过人工疏通或采用压力差进行清理，但在清理过程中，首先要进行的是淤泥的打散，特别是年份较久、板结淤泥的打散。
而目前地下箱涵管网的清淤技术、方法和能力较为落后，主要是人工作业，需安排3～4人，施工人员使用铁锹将淤泥从水沟中铲起至小推车中，并利用小推车运至洞外固定地方，清淤效率低；人工清淤无法保证安全，很容易发生伤亡事件；诸如池底、城市排水管、阴沟、涵洞、明渠等场合中会沉积大量的淤泥、污泥，人工无法进入到清理位置，因此，目前主要采用清淤设备进行清理。现有本行业中有采用履带泵送式清淤机器人，通过铲料斗挖掘淤泥，且铲料斗在铲斗翻转油缸的作用下经输送机总成将淤泥输送至料斗中，再通过泵送机构排料，设备的结构复杂、且需要布置铲斗翻转油缸、料斗等机构，导致设备的成本高、占用空间大，且难以适用于某些空间狭窄的场景。
实用新型内容
有鉴于此，本申请提供一种操作灵活、可实现精准清淤、可满足应用于管内清淤的灵活型清淤破泥旋头。
具体地，本申请是通过以下方案实现的：
一种灵活型清淤破泥旋头，包括主转轴、转齿和连接于两者之间的多级伸缩臂，主转轴由主转轴驱动器驱动其自动，转齿由转齿驱动器驱动其自转，多级伸缩臂由伸缩臂驱动器分别驱动，且至少一级伸缩臂带动转齿做靠近或远离主转轴的运动，至少一极伸缩臂带动转齿摆动。
本案所提供的清淤破泥旋头，主要由主转轴、转齿和多级伸缩臂构成，主转轴通过多级（至少两级）伸缩臂与转齿实现柔性连接，满足转齿在水平方向上的移动和竖直方向的摆动，从而满足在整体结构稳定的情况下，还能根据实地情况实现转齿的实时调控，最大程度的实现淤泥的破碎，并配合吸泥槽和吸泥泵实现相应位置转齿处理后淤泥的有效排出。
进一步的，作为优选：
所述多级伸缩臂包括伸缩臂一、伸缩臂二和连臂，伸缩臂二活动连接于连臂与主转轴之间，伸缩臂一的一端与转齿活动连接，另一端经连臂与主转轴活动连接；更优选的，所述主转轴上固定有支架一，转齿上固定有支架二，支架一上设置转轴一、转轴四，连臂上设置转轴二和转轴五，支架二上设置转轴三，支架一与连臂、连臂与伸缩臂一、伸缩臂一与支架二依次由转轴一、转轴二、转轴三连接，伸缩臂二与支架一、伸缩臂二与连臂依次由转轴四、转轴五连接。当行走轮带动主转轴以及转齿运行时适宜位置时，中控将进一步的信号分别传递至伸缩臂一、伸缩臂二各自对应的伸缩臂驱动器，伸缩臂一对应的伸缩臂驱动器工作时，伸缩臂一延伸或收缩实现水平位置的微调，伸缩臂二对应的伸缩臂驱动器工作时，伸缩臂二延伸或收缩，带动连臂做相对转轴一的摆动，并经伸缩臂一带动转齿做相应摆动，即可改变转齿的高度。上述作业过程，借助于伸缩臂一、伸缩臂二和连臂，即可实现横向位置与纵向高度的调节，将位置调节实现精确化，实现管内淤泥的针对性清除，清除率大大提高。
所述转齿驱动器驱动旋转轴转动，转齿位于旋转轴的输出端上。借助于旋转轴实现动力过渡，更优选的，所述旋转轴上固定有支架二，主转轴上固定有支架一，多级伸缩臂包括伸缩臂一、伸缩臂二和连臂，支架一上设置转轴一、转轴四，连臂上设置转轴二和转轴五，支架二上设置转轴三，支架一与连臂、连臂与伸缩臂一、伸缩臂一与支架二依次由转轴一、转轴二、转轴三连接，伸缩臂二与支架一、伸缩臂二与连臂依次由转轴四、转轴五连接，动部件（伸缩臂、连臂、转轴等）与静部件（支架一、支架二等）动力传递更加稳定。
所述转齿上设置多组叶片，叶片相对纵向呈倾斜设置，在清淤过程中，不同的淤泥板结程度不同，对于松软淤泥，垂直或水平设置的叶片均可实现淤泥的打散；而在处理相对板结的淤泥时则需要消耗更大的动力实现打散，如叶片过正（垂直或水平设置）则冲击力较大，不利于转齿良好稳定作业，倾斜设置的叶片不仅有效降低了这种冲击力，且更易插入淤泥中，从而提高打散效率。
附图说明
图1为本申请的正面图；
图2为本申请的立体结构示意图；
图3为本申请另一视角的立体结构示意图；
图4为本申请的侧面图；
图5为本申请的俯视图。
图中标号：1. 行走轮；11. 支臂；111.支臂一；112.支臂二；2.机箱；3.主转轴；31.传感器；32.转轴一；321. 支架一；33.连臂；34.转轴二；35.伸缩臂一；36.转轴三；361.支架二；37.转轴四；38.伸缩臂二；381.转轴五；4.转齿；41.旋转轴；42.转齿座；43.叶片；5.吸泥槽；51.出泥口；52.容纳槽；521.吸泥泵；522.进泥口；6.排泥口；61.连接口。
具体实施方式
本案灵活型清淤破泥旋头，结合图1、图2、图3和图4，包括主转轴3、转齿4和连接于两者之间的多级伸缩臂，主转轴3由主转轴驱动器驱动其自动，转齿4由转齿驱动器驱动其自转，多级伸缩臂由伸缩臂驱动器分别驱动，且至少一级伸缩臂带动转齿4做靠近或远离主转轴3的运动，至少一极伸缩臂带动转齿4摆动。
本案所提供的清淤破泥旋头，主要由主转轴3、转齿4和多级伸缩臂构成，主转轴3通过多级（至少两级）伸缩臂与转齿4实现柔性连接，满足转齿4在水平方向上的移动和竖直方向的摆动，从而满足在整体结构稳定的情况下，还能根据实地情况实现转齿4的实时调控，最大程度的实现淤泥的破碎，并配合吸泥槽和吸泥泵实现相应位置转齿处理后淤泥的有效排出。
作为一个优选案例，多级伸缩臂包括伸缩臂一35、伸缩臂二38和连臂33，伸缩臂二38活动连接于连臂33与主转轴3之间，伸缩臂一35的一端与转齿4活动连接，另一端经连臂33与主转轴3活动连接；更优选的，结合图4，主转轴3上固定有支架一321，转齿4的转齿座42上固定有支架二361，支架一321上设置转轴一32、转轴四37，连臂33上设置转轴二34和转轴五381，支架二361上设置转轴三36，支架一321与连臂33、连臂33与伸缩臂一35、伸缩臂一35与支架二361依次由转轴一32、转轴二34、转轴三36连接，伸缩臂二38与支架一321、伸缩臂二38与连臂33依次由转轴四37、转轴五381连接。当行走轮1带动主转轴3（或机箱2）以及转齿4运行时适宜位置时，中控将进一步的信号分别传递至伸缩臂一35、伸缩臂二38各自对应的伸缩臂驱动器，伸缩臂一35对应的伸缩臂驱动器工作时（此时伸缩臂二38可保持不动，伸缩臂二38与连臂33、支架一321形成固定结构，维持除伸缩臂一35以外的其余多级伸缩臂结构稳定），伸缩臂一35延伸或收缩实现水平位置的微调，伸缩臂二对应的伸缩臂驱动器工作时（此时伸缩臂一35可保持不动，伸缩臂一35、连臂33、支架一321、支架二361形成固定结构，维持除伸缩臂二38和连臂33以外的其余多级伸缩臂结构稳定），伸缩臂二38延伸或收缩，带动连臂33做相对转轴一32的摆动，并经伸缩臂一35和转齿座42带动转齿4做相应摆动，即可改变转齿4的高度。上述作业过程，借助于伸缩臂一35、伸缩臂二38和连臂33，即可实现横向位置与纵向高度的调节，将位置调节实现精确化，与中控、摄像单元配合实现管内淤泥的针对性清除，清除率大大提高。更优选的，结合图2，主转轴3上设置传感器31（可采用常规传感器），伸缩臂一35、伸缩臂二38上也分别设置有传感器（图中未显示，可采用常规传感器），传感器与中控连接，实现操作监控。
作为一个优选案例，转齿4上设置多组叶片43，叶片43相对纵向呈倾斜设置，在清淤过程中，不同的淤泥板结程度不同，对于松软淤泥，旋转轴41（与转齿4固定，转齿4位于旋转轴41的输出端上）带动转齿4转动时，垂直或水平设置的叶片43均可实现淤泥的打散；而在处理相对板结的淤泥时则需要消耗更大的动力实现打散，如叶片43过正（垂直或水平设置）则冲击力较大，不利于转齿良好稳定作业，倾斜设置的叶片43不仅有效降低了这种冲击力，且更易插入淤泥中，从而提高打散效率。
将本案破泥旋头应用于清淤过程中，结合图5，清淤单元包括行走轮1、主转轴3、转齿4、吸泥槽5、排泥口6和中控（图中未显示），行走轮1连接有行走驱动器（可采用如电机等形式，图中未显示），主转轴3位于行走轮1上，并由主转轴驱动器（可采用如电机等形式，图中未显示）驱动其转动（自转，并带动后续的转齿4等随之转动），主转轴3与转齿4之间设置多级伸缩臂，各伸缩臂由伸缩臂驱动器（可采用如汽缸、液压缸等形式，图中未显示）分别驱动，行走驱动器、主转轴驱动器、伸缩臂驱动器和摄像单元均与中控连接，摄像单元等采集实时污泥状况并形成信号传递至中控，中控根据信号调节行走驱动器、主转轴驱动器、伸缩臂驱动器工作状态，以适应实时环境清淤需要；行走轮1倾斜设置于主转轴3下方，以载动主转轴3在管内行走；多级伸缩臂中，至少一级伸缩臂带动转齿4做靠近或远离主转轴3的运动，至少一极伸缩臂带动转齿4摆动；吸泥槽5与转齿4配合设置，吸泥槽5设置有出泥口51、吸泥泵521，出泥口51与排泥口6连通，吸泥泵521将转齿4处的污泥吸入吸泥槽，并经出泥口51转入排泥口6，加压输送至砂水分离单元，完成除砂后送至污泥固化单元，加药分离形成泥饼和清水。
管网内的污泥完成清淤处理后，可转送至砂水分离单元进行泥砂分离，分离出来的泥水转入污泥固化单元，形成泥饼和清水，清水可直接排出，泥饼可转入后续再利用或干燥处理，即完成管网池中污泥的清除与处理。以行走轮1作为整个装置在横向上的移动部件，方便主转轴3以及与之连接的转齿4和吸泥槽5在管内与之同步移动，行走轮1倾斜设置，提高行走轮1与待处理管网内壁的接触面积，确保其可以贴管壁行走，在整个移动过程中，只有行走轮1与管壁接触，最大程度的减少了移动过程中各部件与管壁接触，有效降低主转轴3等器件与管壁的摩擦，从而减少清淤对管道造成的损害；主转轴驱动器、伸缩臂驱动器和摄像单元均与中控连接，摄像单元为中控的信号输入部件，主转轴驱动器和伸缩臂驱动器为中控的信号接收部件，三部分配合，将实地淤泥情况与多级伸缩臂控制相配合，主转轴3通过多级（至少两级）伸缩臂与转齿4实现柔性连接，满足转齿4在水平方向上的移动和竖直方向的摆动，在整体结构稳定的情况下，还能根据实地情况实现转齿4的实时调控，最大程度的实现淤泥的破碎，并配合吸泥槽5和吸泥泵521实现相应位置转齿4处理后淤泥的有效排出。
行走轮1采用履带结构，履带结构有效扩大行走轮与管壁的接触面积，达到降低管壁单位面积受力的目的；结合图1，行走轮1优选成对设置，确保受力均匀，此时，可在行走轮1上设置支臂11，支臂11可由支臂一111与支臂二112构成，支臂一111、支臂二112下端各安装一个履带结构的行走轮1，支臂一111与支臂二112之间夹角为120~150°为佳，主转轴3则固定于支臂一111与支臂二112中间，确保主转轴3位于待处理管网的纵向中轴线上，中轴线上活动空间较大，方便主转轴3在管内灵活移动，也给额外安装的其他辅助部件提供了安装空间。
还可在支臂一111与支臂二112中间安装机箱2，并将主转轴3安装于机箱2朝向转齿4的一侧，并在与出泥口51对应箱壁上设置与排泥口6对接的连接口61，排泥口6设置于另一侧，摄像单元设置于机箱2上，方便监测周围环境，主转轴驱动器、伸缩臂驱动器等器械安装于机箱3内，在有限空间内保证各部件的高效布局，如主转轴驱动器、伸缩臂驱动器等类似精密器械置于机箱3内，可避免接触污水造成器械损坏和性能不稳定；连接口61与排泥口6之间的管道固定在机箱2外或如图所示位于机箱2内，特别是固定在机箱2内时，既可辅助承受一部分污泥造成的压力，也有利于保证输送稳定。
出泥口51与排泥口6（的连接口61）之间以弹性管（如波纹管）连接，淤泥吸入时压力较大，弹性管抗冲击、有利于缓冲压力，排泥口6与砂水分离单元D之间以弹性管或刚性管（如液压管，材质影响不明显）连接，更优选的，由于输出的淤泥比重较大，增压输送为佳，故连接排泥口与砂水分离单元的管线上套装浮套，以增加浮力、避免增压输送过程中管线塌陷。
