一种水下吸泥清淤机及清淤方法
【专利摘要】本发明涉及一种水下吸泥清淤机及清淤方法，包括船体、操作室、行架和清淤头，操作室设置于船体中部，清淤头经行架连接于船体头部，还包括定位装置、步进装置、左右横移装置和排泥装置，定位装置设置于船体的头部和尾部，步进装置设置于船体的尾部，左右横移装置设置于船体的头部，所述清淤头为双斗轮型清淤头，各斗轮内均设置有排泥装置。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及到水下清淤领域，具体说涉及到一种水下吸泥清淤机及清淤方法。 一种水下吸泥清淤机及清淤方法
【背景技术】
[0002] 现有清淤领域常用的清淤机一般为单铰吸式、单斗轮式，其不足之处在于回淤严 重，易对施工水域造成二次污染导致清淤不合格，在不断流、河道窄，水位低的工作条件下 无法做到精确定位和完全清理。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种能够稳定定位、精确步进、清淤范围大、清淤完全的一 种水下吸泥清淤机。
[0004] 本发明采取的技术方案为： 一种水下吸泥清淤机，包括船体、操作室、推进器、行架和清淤头，推进器设置于船体尾 部，操作室设置于船体中部，清淤头经行架连接于船体头部，其特征在于，还包括定位装置、 步进装置、左右横移装置和排泥装置，定位装置设置于船体的头部和尾部，步进装置设置于 船体的尾部，左右横移装置设置于船体的头部，所述清淤头为双斗轮型清淤头，各斗轮内均 设置有排泥装置。
[0005] 进一步地，所述定位装置包括三组相同的定位桩单元，每组定位桩单元均包括定 位桩、卷扬机和倒桩架，所述倒桩架上下各设有一个抱箍，，头部设有一个滑轮，定位桩串接 于倒桩架的抱箍内呈上下移动状态，所述卷扬机上的钢绳穿过倒桩架头部的滑轮与定位桩 下部连接。
[0006] 进一步地，所述步进装置包括定位桩单元、台车轨道架、台车体、减速机、第一绳 筒、第二绳筒、钢丝绳和滑轮，定位桩连接于台车体，设置于船体上的台车轨道架设有上下 两套滑轨，台车体分为上下两层，每层均设有四个轮子，分别与台车轨道的两层滑轨连接， 所述相互连接的减速机和第二绳筒设置于船体上，绳筒上绕有钢绳，钢绳通过滑轮连接于 台车体，所述第一绳筒上绕有钢绳，钢绳的一端与船体连接。
[0007] 进一步地，所述左右横移装置包括左、右横向桩、A型架、甩臂、左、右牙口离合型卷 扬机、卷扬机、行架和铰刀头，所述A型架前倾状设置有船体上，头部经钢绳连接于其后方 的船体的两侧，甩臂串接于A型架的中心线上呈左右摆动状态，头部设置有铰刀头的行架 的尾部由十字连接件连接于船体头部，设置于A型架根部的卷扬机上卷绕的钢绳经过甩臂 头部的滑轮连接到行架的头部，甩臂头部经钢绳连接于A型架的头部，所述左牙口离合型 卷扬机上的钢绳经左横桩头部的滑轮连接到行架的头部，所述右牙口离合型卷扬机上的钢 绳经右横桩头部的滑轮连接到行架的头部。
[0008] 进一步地，所述排泥装置包括进泥管，排泥泵和排泥管，进泥管的一端设置于双斗 轮型清淤头内，另一端连接于排泥泵，排泥管的一端连接排泥泵，另一端连接排泥场地。
[0009] 进一步地，所述三组定位桩单元中两组设置于船头，另一组设置于船尾。
[0010] 再进一步地，所述卷扬机，包括减速机，绳筒、钢绳、牙嵌式型离合器和液压推动 器，减速机与绳筒连接，绳筒上绕有钢绳，，牙嵌式离合器连接于减速机和绳筒之间，液压推 动器与牙嵌式离合器连接，所述绳筒上设置有刹车带。
[0011] 1、一种水下吸泥清淤机，其特征在于，所述卷扬机包括减速机，绳筒、钢绳、牙嵌式 型离合器和液压推动器，减速机与绳筒连接，绳筒上绕有钢绳，，牙嵌式离合器连接于减速 机和绳筒之间，液压推动器与牙嵌式离合器连接，所述绳筒上设置有刹车带。
[0012] 2、一种水下吸泥清淤方法，包括以下步骤：将船移动至清淤地点，利用倒桩架将定 位桩坚起，松开钢绳，定位桩因自身重力沿倒桩架上的抱箍插入水底泥中，再利用倒桩架左 右两侧的插销将倒桩架固定于船体上，同理将其他两组定位桩单元放入水中，形成三桩定 位；启动中间卷扬机松动钢绳，由十字连接件连接于船体头部的行架在自重作用下伸入到 水底，启动清淤设备，带动双斗轮型清淤头进行清淤，所述双斗轮型清淤头的两个斗轮内的 进泥管在其连接的排泥泵的作用下将清理的淤泥吸入管中经排泥泵和排泥管排到指定位 置；当需要进行船体左侧方向清淤时，启动左卷扬机，左卷扬机以一定速度收紧钢绳，钢绳 通过左横向桩拉动行架向左侧运动，同时右卷扬机以相同的速度松放钢绳；当需要进行船 体右侧方向清淤时，启动右卷扬机，右卷扬机以一定速度收紧钢绳，钢绳通过右横向桩拉动 行架向右侧运动，同时左卷扬机以相同的速度松放钢绳；清淤完成后启动中间卷扬机将行 架提起；启动船体头部两个定位桩单元的卷扬机，收紧钢绳，钢绳通过滑轮拉动定位柱沿着 倒桩架上的两个抱箍向上运动，直到定位桩上的行程开关触动，卷扬机机停止运动；拔出倒 桩架两侧的插销，将倒桩架沿转动支撑体转动向后方倒下，将倒桩架上的定位桩水平放置 到船体上，此时船体只有尾部一个定位桩单元定位；启动步进装置，步进装置的台车体位于 台车体轨道架的头部的起始位置，船体尾部定位桩单元的定位桩定位于水中，启动第二卷 扬机，钢绳经滑轮导向后拉动台车体向船体尾部运动，由于台车体经定位桩固定于河床上， 台车轨道架的轨道与台车体的轮子发生向船体头部方向的相对位移，台车轨道架与船体为 固定连接，带动船体向前移动，当台车轨道架上的尾部的位置开关触碰到台车体时，卷扬机 停止转动，船体完成前移；将船体头部的两组定位桩单元再次定位于水中，将船体尾部的一 组定位桩单元提起，启动台车体上的第一卷扬机，卷扬机收紧钢绳，钢绳连接于船体，拉动 台车体向相对于船体向船体头部位置运动，直至触碰到台车轨道架头部的位置开关，第一 卷扬机停止转动，台车体回到初始位置，放下船体尾部的定位桩单元，完成三桩定位；再次 启动中间卷扬机松动钢绳，将行架头部的双斗轮型清淤头放入水底，进行横向清淤、排泥。
[0013] 本发明采取以上技术方案的有益效果为： 1.定位装置，采取三桩定位的方式，两个定位桩单元设置于船头，一个定位桩单元设置 于船尾，定位相对稳定。定位桩单元设置有倒桩架，方便定位桩的起吊和下放，操作简单方 便。2.步进装置，采用台车与定位于船体外的定位桩配合，卷扬机拉动台车以定位桩为支撑 点带动船体的前后移动，利用位置开关精确控制船体步进的距离，使清淤区域更加全面，避 免清游不完全。
[0014] 3.左右横移装置，两台卷扬机的钢绳分别经左右横向桩连接到行架头部，行架经 十字节连接在船体头部，两台卷扬机配合同速度一收一放钢绳，带动行架左右移动清淤，将 传统的直线清淤变为扇形面清淤，工作效率更高。
[0015] 4.排泥装置，采用双管路排泥，在双斗轮型清淤头的两个斗轮内各设置一个吸泥 管，在工作是吸泥排泥更加完全，防止对水体二次污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本发明的实施例图； 图2为定位装置实施例图； 图3为步进装置实施例图； 图4为左右横移装置实施例图； 图5为卷扬机的实施例图。
[0017] 图1中：船体1，操作室2,双斗轮型清淤头3,定位装置4,步进装置5,左右横移装 置6。
[0018] 图2中：定位桩31，倒桩架32,滑轮33,卷扬机34,转动支撑体35,插销36,行程开 关37,抱箍38。
[0019] 图3中：台车轨道架51，定位桩52,台车体53,第一卷扬机54,轮子55,轨道56,位 置开关57,滑轮58,第二卷扬机59。
[0020] 图4中：左横向桩61，左卷扬机62, A型架63,摆臂64,十字连接件65,中间卷扬机 66,右卷扬机67,右横向桩68,行架69。
[0021] 图5中：减速机71，牙嵌式离合器72,液压推动器73,绳筒74,刹车带75。
【具体实施方式】
[0022] 图1所示，一种水下吸泥清淤机包括船体1、操作室2、双斗轮型清淤头3、定位装置 4、步进装置5和左右横移装置6,操作室2设置于船体1的中部，清淤头3经行架连接于船 体1头部，三组定位装置4中的两组设置于船体1的头部和一组设置于船体1的尾部，步进 装置5设置于船体1的尾部，左右横移装置6设置于船体1的头部，所述清淤头3为双斗轮 型清淤头，各斗轮内均设置有排泥装置。
[0023] 图2所示，定位装置4包括三组相同的定位桩单元，每组定位桩单元均包括定位 桩31、倒桩架32、滑轮33、卷扬机34、转动支撑体35、插销36、行程开关37和抱箍38,定位 桩31串接于倒桩架32上的带开口的两个圆形抱箍38内，所述倒桩架32经转动支撑体35 安装于船体1的边缘上，在船体1上呈转动状态，倒桩架32两侧分别有插销36将其与船体 1连接，倒桩架32头部设有滑轮33,卷扬机34的钢绳的一端穿过滑轮33连接到定位桩31 上，卷扬机34与定位桩31上的行程开关37连接。
[0024] 图3所示，步进装置包括台车轨道架51、定位桩52、台车体53、第一卷扬机54、轮 子55、轨道56、位置开关57、滑轮58和第二卷扬机59。所述台车轨道架51固定于船体1 的尾部，设有分上下两套轨道56,轨道的方向与船体纵向平行，导轨56的头部和尾部设置 有两个位置开关57,位置开关在轨道上的位置可调节，台车体53分上下固定连接的两个部 分，每个部分均设有四个轮子55,分别与上下两套导轨配合，台车体53的上部连接有第一 卷扬机54,所述第一卷扬机54的钢绳的一端连接于台车体53头部方向的船体上，台车体 53上还连接有定位桩52,定位桩52可在台车体53上上下滑动运动。台车体53的尾部经 滑轮58连接于台车轨道架51侧面船体上的第二卷扬机59。
[0025] 图4所示，左右横移装置包括左横向桩61、左卷扬机62、A型架63、摆臂64、十字 连接件65、中间卷扬机66、右卷扬机67、右横向桩68和行架69。船体1的中心线上依次设 置有行架69,和A型架63,所述行架69通过十字连接件65连接于船体1头部，行架69的 头部设置有双斗轮型清淤头3 ;所述A型架63前倾状设置于船体上，其头部由两根钢绳连 接到后方船体的左右两侧；摆臂64由转动机构连接于A型架63上呈左右摆动状态，所述 摆臂64的头部通过钢绳与A型架63的头部连接。所述中间卷扬机66位于A型架63的下 方，中间卷扬机66上的钢绳通过摆臂64头部的滑轮连接到行架69的头部；在船体1头部 的左右方向分别横向安装有伸出船体外侧的左横向桩61和右横向桩68,所述左、右横向桩 的头部分别设置有滑轮，滑轮上均串接有钢绳，所述两根钢绳的一端连接于行架6的头部， 另一端分别连接于船体两侧的左卷扬机62和右卷扬机67,所述左、右卷扬机并排安装于船 体1的左右侧。
[0026] 图5所示，卷扬机包括减速机71，牙嵌式离合器72,液压推动器73,绳筒74,刹车 带75。减速机71经牙嵌式离合器72同轴连接绳筒74,牙嵌式离合器72上连接有液压推 动器73,所述液压推动器73连接电开关，绳筒74上设置有刹车带75。
[0027] 水下吸泥清淤机的工作原理为：将船移动至清淤地点，利用倒桩架32将定位桩31 坚起，松开钢绳，定位桩31因自身重力沿倒桩架32上的抱箍38插入水底泥中，再利用倒桩 架32左右两侧的插销36将倒桩架22固定于船体1上。同理将其他两组定位桩单元放入 水中，形成三桩定位。
[0028] 启动中间卷扬机66松动钢绳，由十字连接件65连接于船体头部的行架69在自重 作用下伸入到水底，启动清淤设备，带动双斗轮型清淤头3进行清淤，所述双斗轮型清淤头 3的两个斗轮内的进泥管在其连接的排泥泵的作用下将清理的淤泥吸入管中经排泥泵和排 泥管排到指定位置。当需要进行船体1左侧方向清淤时，启动左卷扬机62,左卷扬机62以 一定速度收紧钢绳，钢绳通过左横向桩61拉动行架69向左侧运动，同时右卷扬机67以相 同的速度松放钢绳；当需要进行船体1右侧方向清淤时，启动右卷扬机67,右卷扬机67以 一定速度收紧钢绳，钢绳通过右横向桩68拉动行架69向右侧运动，同时左卷扬机62以相 同的速度松放钢绳；清淤完成后启动中间卷扬机66将行架69提起。
[0029] 启动船体1头部两个定位桩单元的卷扬机34,收紧钢绳，钢绳通过滑轮33拉动定 位柱31沿着倒桩架32上的两个抱箍38向上运动，直到定位桩上的行程开关37触动，卷扬 机34机停止运动；拔出倒桩架32两侧的插销36,将倒桩架沿转动支撑体35转动向后方倒 下，将倒桩架32上的定位桩水平放置到船体1上，此时船体1只有尾部一个定位桩单元定 位。
[0030] 启动步进装置，步进装置的台车体53位于台车体轨道架51的头部的起始位置，船 体1尾部定位桩单元的定位桩52定位于水中，启动第二卷扬机59,钢绳经滑轮58导向后 拉动台车体53向船体尾部运动，由于台车体53经定位桩52固定于河床上，台车轨道架51 的轨道56与台车体53的轮子55发生向船体头部方向的相对位移，台车轨道架51与船体 1为固定连接，带动船体1向前移动，当台车轨道架51上的尾部的位置开关57触碰到台车 体53时，卷扬机停止转动，船体完成前移。
[0031] 将船体1头部的两组定位桩单元再次定位于水中，将船体1尾部的一组定位桩单 元提起，启动台车体53上的第一卷扬机54,卷扬机收紧钢绳，钢绳连接于船体，拉动台车体 53向相对于船体1向船体1头部位置运动，直至触碰到台车轨道架51头部的位置开关57， 第一卷扬机54停止转动，台车体53回到初始位置，放下船体1尾部的定位桩单元，完成三 桩定位。
[0032] 再次启动中间卷扬机66松动钢绳，将行架69头部的双斗轮型清淤头3放入水底， 进行横向清淤、排泥。
[0033] 重复上述步骤，直至清淤完成。
【权利要求】
1. 一种水下吸泥清淤机，包括船体、操作室、行架和清淤头，操作室设置于船体中部，清 淤头经行架连接于船体头部，其特征在于，还包括定位装置、步进装置、左右横移装置和排 泥装置，定位装置设置于船体的头部和尾部，步进装置设置于船体的尾部，左右横移装置设 置于船体的头部，所述清淤头为双斗轮型清淤头，各斗轮内均设置有排泥装置。
2. 根据权利要求1所述的一种水下吸泥清淤机，其特征在于，所述定位装置包括三组 相同的定位桩单元，每组定位桩单元均包括定位桩、卷扬机和倒桩架，所述倒桩架上下各设 有一个抱箍，，头部设有一个滑轮，定位桩串接于倒桩架的抱箍内呈上下移动状态，所述卷 扬机上的钢绳穿过倒桩架头部的滑轮与定位桩下部连接。
3. 根据权利要求1所述的一种水下吸泥清淤机，其特征在于，所述步进装置包括定位 桩单元、台车轨道架、台车体、减速机、第一绳筒、第二绳筒、钢丝绳和滑轮，定位桩连接于台 车体，设置于船体上的台车轨道架设有上下两套滑轨，台车体分为上下两层，每层均设有四 个轮子，分别与台车轨道的两层滑轨连接，所述相互连接的减速机和第二绳筒设置于船体 上，绳筒上绕有钢绳，钢绳通过滑轮连接于台车体，所述第一绳筒上绕有钢绳，钢绳的一端 与船体连接。
4. 根据权利要求1所述的一种水下吸泥清淤机，其特征在于，所述左右横移装置包括 左、右横向桩、A型架、甩臂、左、右牙口离合型卷扬机、卷扬机、行架和铰刀头，所述A型架前 倾状设置有船体上，头部经钢绳连接于其后方的船体的两侧，甩臂串接于A型架的中心线 上呈左右摆动状态，头部设置有铰刀头的行架的尾部由十字连接件连接于船体头部，设置 于A型架根部的卷扬机上卷绕的钢绳经过甩臂头部的滑轮连接到行架的头部，甩臂头部经 钢绳连接于A型架的头部，所述左牙口离合型卷扬机上的钢绳经左横桩头部的滑轮连接到 行架的头部，所述右牙口离合型卷扬机上的钢绳经右横桩头部的滑轮连接到行架的头部。
5. 根据权利要求1所述的一种水下吸泥清淤机，其特征在于，所述排泥装置包括进泥 管，排泥泵和排泥管，进泥管的一端设置于双斗轮型清淤头内，另一端连接于排泥泵，排泥 管的一端连接排泥泵，另一端连接排泥场地。
6. 根据权利要求1或2所述的一种水下吸泥清淤机，其特征在于，所述三组定位桩单元 中两组设置于船头，另一组设置于船尾。
7. 根据权利要求1或2所述的一种水下吸泥清淤机，其特征在于，所述卷扬机包括减速 机，绳筒、钢绳、牙嵌式型离合器和液压推动器，减速机与绳筒连接，绳筒上绕有钢绳，，牙嵌 式离合器连接于减速机和绳筒之间，液压推动器与牙嵌式离合器连接，所述绳筒上设置有 刹车带。
8. -种水下吸泥清淤方法，包括以下步骤：将船移动至清淤地点，利用倒桩架将定位 桩坚起，松开钢绳，定位桩因自身重力沿倒桩架上的抱箍插入水底泥中，再利用倒桩架左右 两侧的插销将倒桩架固定于船体上，同理将其他两组定位桩单元放入水中，形成三桩定位； 启动中间卷扬机松动钢绳，由十字连接件连接于船体头部的行架在自重作用下伸入到水 底，启动清淤设备，带动双斗轮型清淤头进行清淤，所述双斗轮型清淤头的两个斗轮内的进 泥管在其连接的排泥泵的作用下将清理的淤泥吸入管中经排泥泵和排泥管排到指定位置； 当需要进行船体左侧方向清淤时，启动左卷扬机，左卷扬机以一定速度收紧钢绳，钢绳通过 左横向桩拉动行架向左侧运动，同时右卷扬机以相同的速度松放钢绳；当需要进行船体右 侧方向清淤时，启动右卷扬机，右卷扬机以一定速度收紧钢绳，钢绳通过右横向桩拉动行架 向右侧运动，同时左卷扬机以相同的速度松放钢绳；清淤完成后启动中间卷扬机将行架提 起；启动船体头部两个定位桩单元的卷扬机，收紧钢绳，钢绳通过滑轮拉动定位柱沿着倒桩 架上的两个抱箍向上运动，直到定位桩上的行程开关触动，卷扬机机停止运动；拔出倒桩架 两侧的插销，将倒桩架沿转动支撑体转动向后方倒下，将倒桩架上的定位桩水平放置到船 体上，此时船体只有尾部一个定位桩单元定位；启动步进装置，步进装置的台车体位于台车 体轨道架的头部的起始位置，船体尾部定位桩单元的定位桩定位于水中，启动第二卷扬机， 钢绳经滑轮导向后拉动台车体向船体尾部运动，由于台车体经定位桩固定于河床上，台车 轨道架的轨道与台车体的轮子发生向船体头部方向的相对位移，台车轨道架与船体为固定 连接，带动船体向前移动，当台车轨道架上的尾部的位置开关触碰到台车体时，卷扬机停止 转动，船体完成前移；将船体头部的两组定位桩单元再次定位于水中，将船体尾部的一组定 位桩单元提起，启动台车体上的第一卷扬机，卷扬机收紧钢绳，钢绳连接于船体，拉动台车 体向相对于船体向船体头部位置运动，直至触碰到台车轨道架头部的位置开关，第一卷扬 机停止转动，台车体回到初始位置，放下船体尾部的定位桩单元，完成三桩定位；再次启动 中间卷扬机松动钢绳，将行架头部的双斗轮型清淤头放入水底，进行横向清淤、排泥。
【文档编号】E02F3/88GK104060639SQ201410287743
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】卜建余 申请人:卜建余