一种灌溉渠道智能清淤装置的制作方法

1.本发明属于工程机械领域，尤其涉及一种灌溉渠道智能清淤装置。


背景技术：

2.灌溉渠道引水是农业种植中较为常见的方式，灌溉水流经流渠道时，不可避免的长年累月会出现泥沙淤积。泥沙淤积现象严重时，将导致再引流灌溉时渠内水位上升，灌溉用水甚至会溢出渠道。再者，长期淤泥会吸收部分水，影响灌溉效率。因此灌溉渠道进行定期清淤是十分必要的，然而现阶段常用人工使用铁锹清淤方式，该方式效率低且需要大量的人力成本。
3.在公知技术中，简易结构被用于清理渠道淤泥，该方式受制于动力源因素，难以实现全自动化渠道清淤。中国专利申请cn211080359u公开的一种渠道清淤设备结构过于简易，该专利与铁锹使用方法相似，清淤设备需要人工推进，不能有效节约人力成本，并且对于渠道淤泥而言，该设备打孔板有漏泥缺点存在。中国专利申请cn108532665a给出了一种农业水利工程用渠道清淤装置，对于农田灌溉渠道距离电源较远难以为该装置供电，因此泵动力源受到限制，该专利在无法供电的灌溉区域难以工作。


技术实现要素：

4.本发明旨在用自动化方式替代原有的人工方式开展清淤工作，提供了一种灌溉渠道智能清淤装置。
5.本发明采用如下技术方案来实现：
6.一种灌溉渠道智能清淤装置，包括泥铲、升降平台、车身和光伏板；泥铲与车身依靠活动支架和液压杆相连接，液压杆通过抬升液压管路与液压油泵和液压油罐相连，且抬升液压管路由控制阀门进行控制；车轮由直流电动机驱动，且车轮与减速器之间设置有直齿轮；升降平台与短液压杆和长液压杆相连，短液压杆和长液压杆通过升降液压管路与液压油泵以及液压油罐相连，并且升降平台有一侧设置有活动挡板；液压油泵与直流电动机由蓄电池供电，供电电路由定时开关与dc
‑
dc转换器控制，蓄电池与光伏板连接。
7.本发明进一步的改进在于，车轮驱动依靠直流电动机与减速器的配合，直流电动机的扭矩由减速器进行放大，且车轮与减速器之间采用直齿轮传动。
8.本发明进一步的改进在于，直流电动机和液压油泵均由蓄电池供电，蓄电池充电方式为太阳能，由光伏板实现太阳能向电能的转化。
9.本发明进一步的改进在于，泥铲的抬升以及升降平台的运动都由液压系统完成，液压系统由液压杆、长液压杆、短液压杆、升降液压管路、抬升液压管路、液压油罐和液压油泵组成，并且升降平台连接的短液压杆和长液压杆工作行程不同，长液压杆具有更大的工作行程。
10.本发明进一步的改进在于，蓄电池和动力系统布置在车身的后段，动力系统包括车轮、直齿轮、减速器以及直流电机，液压系统布置在车身前段，两者从力学角度构成平衡。
11.本发明进一步的改进在于，升降平台具有活动挡板，活动挡板的开合机构上端用轴与两端支撑柱连接，下端不设置固定，升降平台与泥铲之间有重合区域，以减少升降平台在抬升时淤泥从升降平台与泥铲之间缝隙掉落。
12.本发明进一步的改进在于，活动支架与泥铲铰接，活动支架与车身固定螺栓连接，液压杆与车身和泥铲均为铰接。
13.本发明进一步的改进在于，泥铲前段为圆弧，后段为直线，前段工作面与后段工作面在竖直方向投影长度之比(l1:l2)为1.25～1，前段底面与后段底面在竖直方向投影长度之比(l3:l4)为0.6～0.7，泥铲工作面后段与水平面夹角α1为22
°
～23
°
，泥铲底面后段与水平面夹角α2为24.5
°
～25.5
°
。
14.本发明进一步的改进在于，液压油泵内含小电动机，能够根据实际需求直接购置含小电动机的油泵，并且购置适当的dc
‑
dc转换器进行匹配。
15.本发明进一步的改进在于，由定时开关控制装置运动每间隔t＝l/0.25(s)时停一次，升降平台上升倾倒淤泥。
16.本发明至少具有如下有益的技术效果：
17.本发明首先采用光伏发电技术为大容量蓄电池充电，由于液压油泵耗能较少，蓄电池主要供电动机驱动装置作业，装置运行时间有保障。其次，光伏发电技术所供动力充足，使得该装置可在户外农田无忧运行，不再额外考虑动力源问题。再者，本发明装置结构简单、造价低、实用性高，能完全替代人工作业方式。
18.进一步，泥铲前段为圆弧，后段为直线，前段底面与后段底面在竖直方向投影长度之比为2:3，前段工作面与后段工作面在竖直方向投影长度之比为1.2:1。泥铲底面后段与水平面夹角为25
°
，泥铲工作面后段与水平面夹角为22.68
°
。泥铲两侧设置有挡泥板，防止淤泥在沿泥铲向上运动的过程中从两侧脱落。
19.进一步，升降平台设置三边挡板，其中淤泥倒出边为活动挡板，活动挡板上端以轴与两端支架相连，其余部分不设支撑。升降平台前端挡板与前铲贴合，防止平台上升时淤泥滴落到车身处难以清理。
20.进一步，车身前部安装有液压系统，以减少液压管道长度，便于维修的同时可以降低成本。
21.进一步，该装置采用电动机后置后驱式，电动机与蓄电池均安置在车身后段，可以与车身前段液压系统在平衡前后重量配比的同时实现后驱式运动。
22.进一步，采用配有减速器的直流电动机，提高扭矩，避免出现动力不足导致装置难以前进的问题。
23.综上所述，本发明提出一种智能清淤装置，以太阳能为动力源，先将太阳能转换为电能，动力系统再将电能转化为装置前进的动能，二来整体装置实现智能自动化运行，代替原有的人工清淤能够保证较长的工作时间，且具有较高效率，完全可替代原有人工作业方式，省去渠道清淤时耗费的人力物力。最后，本发明不仅适用于渠道清淤，放大装置同样适用于池塘、河道、泵站前池等清淤场合，其不仅是一种绿色环保型智能装置，更具有广阔的应用前景和推广价值。
附图说明
24.图1为本发明一种灌溉渠道智能清淤装置的三维结构图；
25.图2为本发明一种灌溉渠道智能清淤装置泥铲示意图；
26.图3为本发明一种灌溉渠道智能清淤装置升降平台示意图；
27.图4为本发明一种灌溉渠道智能清淤装置活动挡板开合机构示意图；
28.图5为本发明一种灌溉渠道智能清淤装置定时开关与dc
‑
dc转换器示意图；
29.图6为本发明一种灌溉渠道智能清淤装置液压系统示意图。
30.附图标记说明：
[0031]1‑
泥铲，2
‑
液压杆，3
‑
活动支架，4
‑
车轮，5
‑
车身，6
‑
长液压杆，7
‑
升降平台，8
‑
直齿轮，9
‑
减速器，10
‑
直流电动机，11
‑
蓄电池，12
‑
光伏板，13
‑
dc
‑
dc转换器，14
‑
定时开关，15
‑
开合机构，16
‑
短液压杆，17
‑
活动挡板，18
‑
升降液压管路，19
‑
液压油罐，20
‑
液压油泵，21
‑
控制阀门，22
‑
抬升液压管路。
具体实施方式
[0032]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0033]
如图1至图5所示，在晴天且非灌溉作业时，光伏板12为蓄电池11充电，蓄电池11为直流电动机10以及液压油泵20提供电能，因根据工作需要选择的直流电动机10与液压油泵20的额定电压可能不同，设置有dc
‑
dc转换器13进行调节。随着智能清淤装置依靠直流电动机10将蓄电池中的电能转化为旋转机械能，并且通过减速器9对扭矩进行放大，通过直齿轮8将动力传输到车轮4上推动车身5前进。在电动机10提供后驱动力前进时，渠道底部的淤泥在装置前端泥铲1作用下，沿着装置前进相反方向运动至升降平台7处，随着淤泥积攒至一定程度后，升降平台7在升降液压管路18作用下升起，达到渠道高度后，两根短液压杆16液压位置锁死，另一侧一根长液压杆6可以继续升高，使升降平台7倾斜一定角度，将升降平台7上的淤泥在活动挡板17处倾倒至渠道岸边，活动挡板17可以在开合机构15控制下做开合运动。随后液压泄压，升降平台7回到初始位置，由定时开关14控制该装置按照时间间隔重复工作。工作完成后，由控制阀门21控制抬升液压系统管路22供油，进而实现由液压杆2与活动支架3共同作用将泥铲1抬离地面，装置退出工作。升降平台7升降与泥铲1的运动供油都由液压油罐19和液压油泵20进行供油。
[0034]
本发明的具体实施中未涉及的说明属于本领域的公知技术，可参考公知技术加以实施。以上具体实施方式及实施例是对本发明提出的一种灌溉渠道智能清淤装置的技术思想的具体支持，不能以此来限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在本技术方案基础上所做的任何等同变化或等效的改动，均属于本发明技术方案保护的范围。