[发明专利]下水道疏通智能清淤车

说明书

技术领域

本发明涉及城市下水道疏通、清淤等作业。

背景技术

目前，国内大中小城镇下水管道的情况非常复杂，大中型城市的主下水管道尺寸较大，不易产生严重的堵塞，但各支管道尺寸较小，尤其是小的街道和小区，下水管道中污水的流速较慢，常会因建筑垃圾、油污等生活垃圾造成结垢堵塞；而大中城市的老城区以及小城镇，其下水管道尺寸较小，且多为水泥管道，甚至还有砖彻的下水管道存在，极易产生堵塞，有时还会有树木的根系植入造成堵塞。一般情况，当管道堵塞时通过冲洗、绞拉等方法使淤积物集中到落底式竖井中，然后通过人工掏扒或使用专用机械抽吸、抓取进行清理。下水道疏通清理工作，工作环境差，工作效率低，影响城市的生活环境。

抓掘类清淤机械，能够适应各种淤积物，工作效率得到了很大提高，但工作中每次抓取和释放工作中，工作臂的运动、定位靠人工操作，抓掘装置下井工作需增加一名操作工在井口观察、指挥，影响其效率的进一步提高。

国内城市下水管道严重堵塞时的疏通清理，一直是市政部门面对的顽疾之一。现阶段我国下水道疏通清理机械应用处于刚刚起步阶段，现阶段国内中小城镇的大部分疏通清理工作，主要仍依靠人工疏通清理，疏通清理工作相当麻烦，一般情况需要先排出管道中余气，再抽吸去污液，很多情况需要人工下井作业，费时费工，又脏又累，更严重的问题是操作不当还会危及下井操作人员的生命安全(伤亡事故时有发生)。

工作地域大小情况、窨井垂直深度不同大小情况等，使窨井清淤工作的环境特殊。本项发明面对窨井清淤的复杂工作环境情况，利用执行工步遥控的优势，以弥补空间运动不便引起的工作率低下等问题。

发明内容

发明的目的在于：提供一种集对窨井的自动精确定位、冲穿、冲洗、污物抓取、装车、自卸等功能于一体的下水道疏通智能清淤车，实现对窨井的精确定位及自动清淤功能，效果好，操作安全，效率高。

本发明的技术解决方案是：本发明下水道疏通智能清淤车采用运动控制器作为主控单元，32外线测距仪加旋转平台作为窨井位置的智能定位单元，电液比例阀加伺服油缸作为末端精确执行单元，对窨井污物的清除实现全自动控制。在下水道堵塞不严重时使用冲穿头或管道浮式冲洗头，在堵塞严重时使用旋转式管道清洗器，可切削、摔打、破碎各类污物，将下水管道疏通清洗。所述下水道疏通智能清淤车包括：车辆底盘、脚撑、控制箱、绞盘总成、转盘总成、侧防护、液压总成、清水箱、挡泥板、智能控制总成、翻斗油缸、工具箱、冲穿总成、后防护、淤泥箱翻斗、立柱、变幅油缸、横臂总成、水箱人孔、抓斗总成等。

其中，智能控制部分对绞盘、转盘、油缸、阀体的控制，实现横臂的伸、缩、转动，抓斗的升、降、开合，冲穿装置的放置、工作，实现下水道疏通全过程的自动化，其组成包括：坐标定位平台、触摸屏、运动控制器、电控液压阀组、第二限位开关、第一限位开关、步进电机驱动器、伺服电机驱动器、激光传感器、电磁换向阀、比例电磁阀、位移传感器、编码器、第一位移传感器、第二位移传感器、红外接近开关等。

本发明的坐标定位平台安装在立柱的侧壁上，用于采集窨井的位置信号，坐标定位平台的信号输出端与运动控制器的位置信号输入端相连，运动控制器的控制信号输出端通过电控液压阀块组控制转盘、横臂及抓斗的动作。

本发明的坐标定位平台为X-Y-Z三维坐标平台，包括激光传感器、伺服电机、步进电机、伺服电机驱动器、步进电机驱动器、第一限位开关和第二限位开关，工作时在窨井处放置有反射光的标志杆，激光传感器发射激光，同时，接收来自标志杆发射的光信号，激光传感器的信号输出端与运动控制器的光信号输入端相连，运动控制器的电机控制信号输出端分别通过伺服电机驱动器和步进电机驱动器控制伺服电机和步进电机的运转，所述的伺服电机和运动控制器之间串接第一限位开关，步进电机和运动控制器之间串接第二限位开关。

本发明中，第一位移传感器和第二位移传感器分别安装在变幅油缸和横臂上，作为变幅油缸和横臂的到位检测器，用于检测变幅油缸和横臂的位置信号，第一位移传感器和第二位移传感器的检测信号输出端与运动控制器的对应位移信号输入端相连，运动控制器的控制信号输出端的通过电控液压阀模块组的对应比例电磁阀控制横臂和变幅油缸的动作。