买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：长沙矿山研究院有限责任公司

摘要：一种大坝泄洪洞水下清淤系统，包括水上布放回收平台，水上布放回收平台设于大坝顶部，水下平台通过承重钢缆与水上布放回收平台连接，水上布放回收平台控制水下平台的下放与回收，水下清淤作业车置于水下平台上；水下作业车包括车架和行走底盘，行走底盘设于车架底部，车架前部设有清淤机构，清淤机构包括回转滑动机构、滑道、机械臂和清淤绞吸头，回转滑动机构设于滑道上，可左右各90度旋转，且可在滑道上滑动，回转滑动机构与机械臂相连，机械臂与清淤绞吸头相连，机械臂内部设有输送管，清淤绞吸头包括铰刀和抽吸泵，抽吸泵与机械臂内部的输送管连接。本发明适用于大坝泄洪洞，高作业效率，可长时间作业，降低作业风险，提高作业便利性。

主权项：1.一种大坝泄洪洞水下清淤系统，其特征在于：包括水上布放回收平台、水下平台和水下清淤作业车，水上布放回收平台设于大坝顶部，水下平台通过承重钢缆与水上布放回收平台连接，水上布放回收平台控制水下平台的下放与回收，水下清淤作业车置于水下平台上；所述水下清淤作业车包括车架和行走底盘，行走底盘设于车架底部，车架前部设有清淤机构，清淤机构包括回转滑动机构、滑道、机械臂和清淤绞吸头，回转滑动机构设于滑道上，可左右各90度旋转，且可在滑道上滑动，回转滑动机构与机械臂相连，机械臂与清淤绞吸头相连，机械臂内部设有输送管，清淤绞吸头包括铰刀和抽吸泵，抽吸泵与机械臂内部的输送管连接，车架后部设有二级吸料泵、输送硬管和输送软管，机械臂内的输送管通过输送硬管与二级吸料泵连接，二级吸料泵与输送软管连接；所述水下平台架的前端面为沿大坝坝壁滑动的滑动面，滑动面上部设有上端位置探测器，滑动面下部设有下端位置探测器、接地压力测试仪，滑动面中部设有支撑装置，支撑装置包括伸缩撑架和设于伸缩撑架两端的圆形撑板，伸缩撑架两端分别通过球形铰接头与圆形撑板连接；滑动面下部还设有搭接装置，搭接装置包括搭接板和搭接油缸，搭接板与搭接油缸相连，搭接油缸通过油缸伸缩控制搭接板的展开与收起；滑动面四角分别设有贴壁滑轮；所述水下平台架的底面平台上设有主推进器、辅助推进器和输送软管引导环，水下平台架内还设有电缆滑轮；水下平台架的顶部设有吊环，水下平台架的底部四角设有万向滑轮；水下平台架的底面平台上还设有行走限位轨道；所述车架前部设有声呐，前部左侧为避障声呐，前部右侧为成像声呐。

全文数据：一种大坝泄洪洞水下清淤系统技术领域本发明涉及水下清淤系统，具体是涉及一种大坝泄洪洞水下清淤系统。背景技术当前，国内具有一定规模的大小水电站多达1000多个，其中坝高150米以上的就超过300多个，如此众多电站，但水下泄洪洞清淤设施和方法并不完善。大型水坝迎水垂直坡面上有许多水下泄洪洞，这些涵洞为矩形孔，孔径尺寸为（宽3米）×（高4米）），这些涵洞离水面距离较深，离坝底也有一定点的高度，属于悬壁洞口。这些悬壁洞基本上长期没入水中，长年累月，大型水坝迎水垂直坡面上的水下泄洪洞内淤泥、树枝等沉积物的长期堆积，可能会对涵洞造成堵塞，或者使闸门无法提升，从而导致无法正常排水。但当大坝处于汛洪期或需紧急排水时，若无法及时排水，将会产生严重的安全事故。目前国内比较传统的大坝涵洞清淤方法为人工潜水施工处理，且常用陆地设备无法进去作业，但是，受水下环境、水深、涵洞复杂性、水下施工设备等多方面因素的制约，同时大部分水坝底质浑浊，可见度极小，特别是黄河沿线水域等水体浑浊水域，可见度基本为零，人工潜水施工的实施难度极大。人工处理工作量巨大，工时较长，水下环境恶劣，作业风险较大。针对水坝迎水垂直坡面涵洞内的淤积问题，尚无良好的技术及工程解决方案。CN201710041337公开了一种水下自动清淤机，由水上部分和水下部分两部分组成，水上部分与水下部分可伸缩的柔性连接，水上部分包括泥浆泵、液压站、小型气泵、卷扬机和控制系统，水下部分包括集料中转装置、集料马达、集料护罩、集料升降装置、集料器和推进器，集料收集器与推进器铰接，推进器采用中空结构。该水下自动清淤机主要是适用于城市河道清淤，并不适用于大坝泄洪洞清淤。发明内容本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种大坝泄洪洞水下清淤系统，适用于大坝泄洪洞，具有较高作业效率，可连续长时间作业，基本无人员伤亡风险，操作人员只需在操控室便能实现对整个系统的操作，操作及其便利。本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种大坝泄洪洞水下清淤系统，包括水上布放回收平台、水下平台和水下清淤作业车，水上布放回收平台设于大坝顶部，水下平台通过承重钢缆与水上布放回收平台连接，水上布放回收平台控制水下平台的下放与回收，水下清淤作业车置于水下平台上；所述水下作业车包括车架和行走底盘，行走底盘设于车架底部，车架前部设有清淤机构，清淤机构包括回转滑动机构、滑道、机械臂和清淤绞吸头，回转滑动机构设于滑道上，可左右各90度旋转，且可在滑道上滑动，回转滑动机构与机械臂相连，机械臂与清淤绞吸头相连，机械臂内部设有输送管，清淤绞吸头包括铰刀和抽吸泵，抽吸泵与机械臂内部的输送管连接，车架后部设有二级吸料泵、输送硬管和输送软管，机械臂内的输送管通过输送硬管与二级吸料泵连接，二级吸料泵与输送软管连接。进一步，所述水上布放回收平台由吊架、滑轮、滚筒绞车和配重水箱组成，吊架平铺在大坝顶部，配重水箱共两个，焊接于吊架左右侧；滚筒绞车固定在吊架上，滑轮安装于吊架上，滚筒绞车的承重钢缆绕过滑轮与水下平台连接，滚筒绞车通过承重钢缆控制水下平台下放与回收。进一步，所述水下平台架的前端面为沿大坝坝壁滑动的滑动面，滑动面上部设有上端位置探测器，滑动面下部设有下端位置探测器、接地压力测试仪，滑动面中部设有支撑装置，支撑装置包括伸缩撑架和设于伸缩撑架两端的圆形撑板，伸缩撑架两端分别通过球形铰接头与圆形撑板连接；滑动面下部还设有搭接装置，搭接装置包括搭接板和搭接油缸，搭接板与搭接油缸相连，搭接油缸通过油缸伸缩控制搭接板的展开与收起；滑动面四角分别设有贴壁滑轮。进一步，所述水下平台架的底面平台上设有主推进器、辅助推进器和输送软管引导环，水下平台架内还设有电缆滑轮；水下平台架的顶部设有吊环，水下平台架的底部四角设有万向滑轮；水下平台架的底面平台上还设有行走限位轨道。进一步，所述车架前部设有声呐，前部左侧为避障声呐，前部右侧为成像声呐。进一步，所述车架尾部设有推土板机构，车架尾部还设有滑轨和油缸，推土板机构可在车架尾部的滑轨上通过油缸控制上下滑动；推土板机构为平板结构，推土板机构底部设有滚轮。进一步，所述车架后部设有后撑架，中部设有前撑架，后撑架包括撑杆，撑杆内设有伸缩油缸，撑杆两端设有滚轮；前撑架与后撑架结构相同。与现有技术相比，本发明的优点如下：本发明清淤系统适用于大坝泄洪洞，具有较高作业效率，可连续长时间作业，基本无人员伤亡风险，操作人员只需在操控室便能实现对整个系统的操作，操作及其便利。附图说明图1是本发明实施例的结构示意图。图2是图1所示实施例的水下平台的结构示意图。图3是图1所示实施例的水下作业车的结构示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述。参照图1，本实施例包括水上布放回收平台1、水下平台2、水下清淤作业车3和输送软管4。水上布放回收平台1设于大坝顶部，水下平台2通过承重钢缆115与水上布放回收平台1连接，并通过水上布放回收平台1的滚筒绞车113控制下放与回收，水下清淤作业车3置于水下平台2上，输送软管4一端固定于水下清淤作业车3尾端，输送软管4另一端穿过水下平台2的软管引导环218垂掉于水下平台2下，输送软管4的垂掉长度由洞孔深度决定。水上布放回收平台1由吊架111、滑轮112、滚筒绞车113和配重水箱114组成。吊架111平铺在大坝顶部，配重水箱114共两个，焊接于吊架111左右侧。滚筒绞车113固定在吊架111上，滑轮112安装于吊架111上，滚筒绞车113的承重钢缆115绕过滑轮11与水下平台2连接，滚筒绞车113通过承重钢缆115控制水下平台2下放与回收。水下平台2下放前，配重水箱114加水配重，确保吊架111能够支撑水下平台2下放和回收，大坝水资源充足，无需考虑用水量不足问题。水上布放回收平台1能实时移动，降低对坝顶位置要求，无需与大坝直接生根，无需破坏坝体结构，有利于保持大坝原有结构。作业完毕后，回收水下设备和水下平台2，释放配重水箱114中的水，便于整个清淤系统移动作业，有利于降低作业成本和提高作业效率。水下平台2的作用是放置水下清淤作业车3，并将水下清淤作业车3下放至洞口，当水下平台2判断水下清淤作业车3到达洞口实际作业位置后，水下平台2会与洞口撑紧固定并为水下清淤作业车3提供进入涵洞的平台。参照图2，水下平台2主要包括水下平台架211、上端位置探测器212、贴壁滑轮214、吊环215、电缆滑轮216、主推进器217、输送软管引导环218、万象滑轮219、水下平台液压系统220、辅助推进器223、行走限位板224、下端位置探测器225、接地压力测试仪226、搭接板227、搭接油缸228、伸缩撑架229、球型铰接230、圆形撑板231。水下平台架211的前端面为沿大坝坝壁滑动的滑动面，滑动面上部设有上端位置探测器212，滑动面下部设有下端位置探测器225和接地压力测试仪226，接地压力测试仪226置于滑动面下部的滑轨内，并通过油缸与水下平台架211连接；滑动面中部设有支撑装置，支撑装置包括伸缩撑架229和设于伸缩撑架229两端的圆形撑板231，伸缩撑架229两端分别通过球形铰接头230与圆形撑板231连接；滑动面下部还设有搭接装置，搭接装置包括搭接板227和搭接油缸228，搭接板227与搭接油缸228相连，搭接油缸228通过油缸伸缩控制搭接板227的展开与收起；滑动面四角分别设有贴壁滑轮214；水下平台架211的底面平台上设有主推进器217、辅助推进器223和输送软管引导环218，水下平台架211内还设有电缆滑轮216；水下平台架211的顶部设有吊环215，水下平台架211的底部四角设有万向滑轮219。水下平台架211的底面平台上还设有行走限位轨道225。万象滑轮219起平地行走作用，便于整个平台移动。下端位置探测器225包括壳体，壳体内设有接触杆、弹簧和位置开关传感器，接触杆与弹簧连接，通过弹簧控制接触杆的伸缩，接触杆完全伸出后会触碰到位置开关传感器。上端位置探测器212的结构与下端位置探测器225相同。接地压力测试仪226包括外壳滑块，外壳滑块能在水下平台底部滑轨内滑动，外壳滑块尾部设有油缸座，外壳滑块内设竖直滑轨、接地测试板和弹簧，接地测试板一端为测试板滑块，外壳滑块上端设有位移传感器，位移传感器设有水密接插头，测试板滑块与弹簧连接，通过弹簧控制接地测试板的滑动，位移传感器能检测测试板滑块的实时位置，将位移信号通过水密接插头经电缆传至水面监测系统，从而可以获取弹簧的压缩量，最后可获取测试板所承受的压力。水上布放回收平台1需施工设计方确定洞口位置后方能布置和充水，水下清淤作业车3放置于水下平台2后，通过滚筒绞车113的承重钢缆115将水下平台2下放。水下平台2的滑动面贴坝壁垂直平稳下放，贴壁滑轮214起贴壁滚动作用。当下端位置探测器225的接触杆进入洞口，由于弹簧力的作用接触杆伸出，下端位置探测器225的位置开关传感器响应，告知操作者接地压力测试仪226已进入洞口，操作油缸将接地压力测试仪226伸出。垂直坝壁洞口底部有淤泥、砂石等沉积物堆积，水下平台2继续平稳下放，接地压力测试仪226的接地测试板陷入沉积物中，并对接地压力测试仪226的接地测试板产生一定的接触压力，接地压力测试仪226将所测的压力数据传输至水面监测系统控制界面，接地压力测试仪226屏显压力数值变化时，减缓水下平台2下放速度，当屏显压力数值达到履带轮标定的安全接地压力值时，停止水下平台2下放。待水下平台2下放到洞口位置稳定后，当上端位置探测器212的接触杆进入洞口，由于弹簧力的作用接触杆伸出，上端位置探测器212的位置开关传感器响应，告知操作者上端位置探测器212已进入洞口。待上端位置探测器212达到洞口上端位置后，伸缩撑架229完全伸出至洞内，待伸出完全后，左右各两个圆形撑板231伸出至与洞内两侧壁接触并撑紧至设定压力。双向圆形撑板231接触面侧附有大量圆形齿，有利于提高圆形撑板231与洞壁间的摩擦力，减少相对滑动风险。双向圆形撑板231与伸缩撑架229通过球型铰接头230连接，能自动调节双向圆型撑板231的角度，保证与洞壁完美贴合，有利于提高撑紧机构对洞壁的适应能力。待伸缩撑架229撑紧洞壁两侧后，操作左右两个搭接油缸228伸出，推动搭接板227铰接伸出至洞内并压紧至洞口搭接处，搭接板227铰接于水下平台2边沿，搭接板227下板面有大量长齿，提高搭接板227与洞口搭接处之间的摩擦力，有利于降低搭接板227与洞口搭接处的滑动现象。待搭接板227搭接稳固后，通过搭接板227将洞口与水下平台2对接，操作水下清淤作业车3经搭接板227进入洞内进行清淤作业。整个下放流程基本可实现无摄像画面辅助作业，完全适应于黄河沿线水域等水体浑浊水域，对于部分水质清澈，可见度较高的水域，下放回收过程可借助水下清淤作业车3前部的前置摄像头324画面进行画面辅助作业。参照图3，水下作业车3的作用是在洞内行走，绞碎洞内沉积物并将碎块抽吸出洞外。水下作业车3包括车架311，后撑架313，二级吸料泵314，输送硬管316，前撑架320，机械臂322，清淤绞吸头323，前置摄像头324，滑道325，大灯326，声呐327，回转滑动机构328，行走底盘330，推土板机构331。行走底盘330设于车架311底部，车架311尾部设有推土板机构331，车架311尾部设有滑轨，推土板机构331可在车架尾部的滑轨上通过油缸控制上下滑动；推土板机构331为平板结构，推土板机构331底部设有滚轮；车架311前部设有清淤机构，清淤机构包括回转滑动机构328、滑道325、机械臂322和清淤绞吸头323，回转滑动机构328设于滑道325上，可左右各90度旋转，且可在滑道325上滑动，回转滑动机构328与机械臂322相连，机械臂322与清淤绞吸头323相连，机械臂322内部设有输送管，清淤绞吸头323包括铰刀和抽吸泵，抽吸泵与机械臂322内部的输送管连接，车架311后部设有二级吸料泵314、输送硬管31和输送软管4，机械臂322内的输送管通过输送硬管316与二级吸料泵314连接，二级吸料泵314与输送软管4连接；车架311后部设有后撑架313，中部设有前撑架320，后撑架313包括撑杆，撑杆内设有伸缩油缸，撑杆两端设有滚轮；前撑架320与后撑架313结构相同；车架311前部设有声呐327，前部左侧为避障声呐，前部右侧为成像声呐。车架311前部还设有前置摄像头324和大灯326。清淤绞吸头323基本可实现以回转滑动机构328为中心的半球面作业，完全可以覆盖水下作业车3前端洞内范围。铰刀可实现对沉积物（包括板状沉积、砂石、树枝等物体）的破碎，破碎的沉积物形成渣浆，渣浆通过抽吸泵抽吸，再经输送管输送。回转滑动机构328可在滑道325上滑动，在作业车不行走的情况下向前推进作业，有利于提高作业车的机动性能。回转滑动机构328可以实现机械臂322的180°旋转，完成可以实现洞内无死角作业。水下作业车3在洞内的行走通过行走底盘330实现，行走底盘330由三角履带轮和底盘架组成，三角履带轮设于底盘架上，具有四轮全驱和差速转向功能，驱动力较大，具有较好的爬坡能力和越障能力，三角履带轮采用高驱方式，整轮能绕主驱轮微摆动一定角度，对于凹凸起伏等复杂地形有较好的适应能力。水下清淤作业车3在洞内行走时，前撑架320、后撑架313通过内部的伸缩油缸将二者撑至两侧洞壁，两撑架两端为滚轮接触，行走时滚轮与洞壁接触，撑架的作用为控制水下作业车3保持中央行驶位置，避免车两侧撞壁。声呐327共两个，作用分别为避障和成像，左侧为避障声呐，主要用于远距离障碍物判断，有利于操作人员提前采取措施；右侧为成像声呐，主要用于形成地形图像，为作业车提供前端近处视野，同时为作业现场清理情况提供现场画面和判断依据。清淤绞吸头323将淤泥砂块等沉积物绞碎后吸入至输送管中，经输送硬管316输送到二级吸料泵314，最后通过输送软管4排至坝底，二级吸料泵314具有输送增压作用，提高输送能力，特别是针对于清淤作业车深入洞内作业，由于输送软管4水平输送长度增加而引起的输送距离增加，二级吸料泵314在这种情况下有着至关重要的作用。推土板机构331为平板结构，推土板机构331底部的滚轮接触地面时能自由滚动，有利于减少推进阻力；推土板机构331与车架311通过油缸连接在滑轨上滑动，能在车架311尾端上下滑动，当水下清淤作业车3向前进作业时，推土板机构331升至最高位置，当需要对洞内地面清淤时，推土板机构331至与地面接触并保持一定压力，清淤作业车后退行走，其功能类似于推土机，可以将绞吸后剩余的软、散碎块淤泥推出洞外。本发明清淤系统，不受单一涵洞尺寸限制，基本可实现大部分过水涵洞尺寸（高（4m-7m）×宽（3.5-6m）），深度不小于40m，基本满足大部分水坝清淤作业需求。本发明清淤系统适用于大坝泄洪洞，具有较高作业效率，可连续长时间作业，基本无人员伤亡风险，操作人员只需在操控室便能实现对整个系统的操作，操作及其便利。本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

权利要求：1.一种大坝泄洪洞水下清淤系统，其特征在于：包括水上布放回收平台、水下平台和水下清淤作业车，水上布放回收平台设于大坝顶部，水下平台通过承重钢缆与水上布放回收平台连接，水上布放回收平台控制水下平台的下放与回收，水下清淤作业车置于水下平台上；所述水下作业车包括车架和行走底盘，行走底盘设于车架底部，车架前部设有清淤机构，清淤机构包括回转滑动机构、滑道、机械臂和清淤绞吸头，回转滑动机构设于滑道上，可左右各90度旋转，且可在滑道上滑动，回转滑动机构与机械臂相连，机械臂与清淤绞吸头相连，机械臂内部设有输送管，清淤绞吸头包括铰刀和抽吸泵，抽吸泵与机械臂内部的输送管连接，车架后部设有二级吸料泵、输送硬管和输送软管，机械臂内的输送管通过输送硬管与二级吸料泵连接，二级吸料泵与输送软管连接。2.如权利要求1所述的大坝泄洪洞水下清淤系统，其特征在于：所述水上布放回收平台由吊架、滑轮、滚筒绞车和配重水箱组成，吊架平铺在大坝顶部，配重水箱共两个，焊接于吊架左右侧；滚筒绞车固定在吊架上，滑轮安装于吊架上，滚筒绞车的承重钢缆绕过滑轮与水下平台连接，滚筒绞车通过承重钢缆控制水下平台下放与回收。3.如权利要求1或2所述的大坝泄洪洞水下清淤系统，其特征在于：所述水下平台架的前端面为沿大坝坝壁滑动的滑动面，滑动面上部设有上端位置探测器，滑动面下部设有下端位置探测器、接地压力测试仪，滑动面中部设有支撑装置，支撑装置包括伸缩撑架和设于伸缩撑架两端的圆形撑板，伸缩撑架两端分别通过球形铰接头与圆形撑板连接；滑动面下部还设有搭接装置，搭接装置包括搭接板和搭接油缸，搭接板与搭接油缸相连，搭接油缸通过油缸伸缩控制搭接板的展开与收起；滑动面四角分别设有贴壁滑轮。4.如权利要求3所述的大坝泄洪洞水下清淤系统，其特征在于：所述水下平台架的底面平台上设有主推进器、辅助推进器和输送软管引导环，水下平台架内还设有电缆滑轮；水下平台架的顶部设有吊环，水下平台架的底部四角设有万向滑轮；水下平台架的底面平台上还设有行走限位轨道。5.如权利要求1或2所述的大坝泄洪洞水下清淤系统，其特征在于：所述车架前部设有声呐，前部左侧为避障声呐，前部右侧为成像声呐。6.如权利要求1或2所述的大坝泄洪洞水下清淤系统，其特征在于：所述车架尾部设有推土板机构，车架尾部还设有滑轨和油缸，推土板机构可在车架尾部的滑轨上通过油缸控制上下滑动；推土板机构为平板结构，推土板机构底部设有滚轮。7.如权利要求1或2所述的大坝泄洪洞水下清淤系统，其特征在于：所述车架后部设有后撑架，中部设有前撑架，后撑架包括撑杆，撑杆内设有伸缩油缸，撑杆两端设有滚轮；前撑架与后撑架结构相同。

百度查询： 长沙矿山研究院有限责任公司 一种大坝泄洪洞水下清淤系统