一种基于水利工程的清淤装置及方法与流程

本发明属于水利工程设备，具体涉及一种基于水利工程的清淤装置及方法。

背景技术：

1、在水利工程领域，河道与湖泊的清理与维护是保障水资源质量、防洪排涝、航运畅通及生态环境平衡的重要措施。随着城市化进程的加快和工业化的发展，大量固体废弃物、泥沙及污染物被排入河道与湖泊，导致水体淤积严重，特别是坚硬淤泥的堆积，不仅影响了河道的行洪能力，还严重破坏了水生生态系统，对周边居民的生活环境和经济发展构成了威胁。

2、传统的河道湖泊清理方法，如人工挖掘、小型机械清淤等，存在效率低、成本高、劳动强度大、清理不彻底等问题，难以满足大面积、高效率、低成本的清理需求。特别是在面对坚硬淤泥时，这些传统方法更是显得力不从心，因为坚硬淤泥不仅难以挖掘，还容易对清理设备造成损坏，增加了清理难度和成本。

技术实现思路

1、发明目的：为了解决上述问题，本发明提供了一种基于水利工程的清淤装置及方法。

2、技术方案：一种基于水利工程的清淤装置，包括：

3、可移动的船体，用于在待清理区域上行驶；

4、至少两组并排设置的清淤机构，设于所述船体的底部；所述清淤机构包括：转动组件，以及设于所述转动组件的输出端的清淤组件；所述清淤组件包括淤泥输入端和淤泥输出端；

5、数量与所述清淤机构相同的第一管道机构，连通于所述淤泥输出端；所述第一管道机构被设置适应所述清淤组件的位置变化进行柔性变形调整；

6、第二管道机构，连通于所述第一管道机构的输出端；

7、负压组件，连通于所述第二管道机构；

8、淤泥收纳箱，设于所述船体上；所述淤泥收纳箱通过管路连接于所述负压组件；所述淤泥收纳箱内设有排液口和淤泥排出口；所述淤泥收纳箱内设有推动件。

9、通过采用上述技术方案，清淤组件对淤泥进行预处理，将其破碎成较小的颗粒或碎块，显著提高吸淤效率，使淤泥更容易被吸上来；通过调整清淤组件的角度或高度，改变清淤输入端与淤泥之间的接触角度，通过调整角度，确保清淤组件能够更有效地切入淤泥，减少滑动和空转，从而提高破碎效率；第一管道机构被设置适应清淤组件的位置变化进行柔性变形调整，进而使得第一管道机构保持与清淤组件的顺畅连接，确保破碎后的淤泥能够顺利进入第一管道机构并被输送到指定位置。

10、在进一步的实施例中，所述清淤组件包括：

11、清淤壳体，其上于预定位置设置镂空部以形成淤泥输入端；

12、驱动件，设于所述清淤壳体的外壁上；

13、传动轴，传动连接于所述驱动件；

14、至少两组第一清淤轮，设于所述传动轴上；

15、数量与所述第一清淤轮相同的第二清淤轮，设于所述第一清淤轮之间；所述第一清淤轮和第二清淤轮上沿圆周阵列设有若干组清淤片。

16、通过采用上述技术方案，第一清淤轮和第二清淤轮开始旋转并接触淤泥，第一清淤轮和第二清淤同轴设置，在一个相对紧凑的空间内协同工作，共同完成对淤泥的破碎任务，提高破碎效果。

17、在进一步的实施例中，所述清淤片至少包括相互连接的两个异形曲面，两个异形曲面之间的间距依次变小；

18、所述清淤片与所述传动轴的轴线呈预定夹角。

19、通过采用上述技术方案，清淤片与传动轴的轴线设置有夹角，使得清淤片在接触淤泥时，厚度小的部分最先接触淤泥，以便首先与淤泥接触并穿透其坚硬表面；清淤片中与第一清淤轮（或第二清淤轮）相连接的区域厚度大，以增强整体结构的稳定性和耐用性。

20、在进一步的实施例中，所述第一管道机构包括：

21、第一弹性管道，连接于所述淤泥输出端；

22、第二弹性管道，连通于所述第一弹性管道；

23、若干组刚性支架，首尾相连且套接于所述第二弹性管道。

24、通过采用上述技术方案，清淤机构调整位置时，第一弹性管道、第二弹性管道自身跟随弯曲变形，进而保证了第一弹性管道、第二弹性管道与清淤壳体之间的连接通畅，保证淤泥的顺利流动；刚性支架为第二弹性管道提供了刚性支撑，减少第二弹性管道的大幅摇晃。

25、在进一步的实施例中，所述刚性支架包括：框架，以及两组镜像设于所述框架上的连接件；

26、其中，所述连接件包括：

27、第一连接部，其上设置有连接孔和弧形孔；

28、第二连接部，其上设置适配连接于所述连接孔的第一连接块，以及滑动连接于所述弧形孔的第二连接块。

29、通过采用上述技术方案，刚性支架本身具有结构紧凑、牢固耐用的特点；若干组刚性支架通过首尾相连的连接方式，形成一个整体结构；相邻的刚性支架之间允许有一定的转动自由度，使得该整体结构能够适应不同的形变需求。

30、在进一步的实施例中，还包括：流量调节组件，设于所述第一弹性管道与淤泥输出端之间；

31、其中，所述流量调节组件包括：

32、第一安装块，设于所述淤泥输出端上；所述第一安装块上设有连通于所述淤泥输出端的流动口；

33、第二安装块，平行于所述第一安装块；所述第一安装块与第二安装块之间为弹性连接；

34、n组阵列排布的连杆，一端转动连接于所述第一安装块；

35、数量与所述第一连杆相同的连接支架，包括水平部和竖向部；所述水平部的两端对应转动连接于所述第一连杆的另一端、第二安装块；所述竖向部的顶端设置有流量调节杆。

36、在进一步的实施例中，所述第一安装块、第二安装块之间设有阵列排布的m组弹性弹簧；

37、在淤泥从所述淤泥输出端进入第一弹性管道时，所述弹性弹簧在淤泥的冲击力作用下被拉伸，并带动所述流量调节杆相互远离以扩展所述第一弹性管道。

38、通过采用上述技术方案，在负压组件的带动下，淤泥从淤泥输出端流入第一弹性管道内时，淤泥具有冲击力，进而冲击拉伸弹性弹簧，进而带动第二连接块远离第一安装块，进而带动连接支架、连杆转动，进而带动流量调节杆相互远离，流量调节杆撑开第一弹性管道，使得第一弹性管道与清淤壳体之间的流动空间变大，提高淤泥的流量。

39、在进一步的实施例中，所述第二管道机构包括：第一运输管，以及连接于所述第一运输管的升降组件；

40、其中，升降组件包括：

41、安装板，其上设置有滑轨；

42、动力件，设于所述安装板上；

43、滑动支架，连接于所述动力件的输出端且滑动连接于所述滑轨；

44、管道接口，安装于所述滑动支架上。

45、通过采用上述技术方案，液压推杆带动滑动支架升降，进而带动第一运输管和第二弹性管道升降，实现在竖向上对第二弹性管道进行微调，使得第二弹性管道更适应清淤机构的角度、高度调整。

46、在另一个技术方案中，提供了根据如上述的一种基于水利工程的清淤装置的清淤方法，包括以下步骤：

47、基于待清理区域的大小规划清淤路径，控制船体按照清淤路径行驶；

48、控制转动组件以调整清淤组件与淤泥的接触面，随着调整淤泥组件的位置调整，第一管道机构进行柔性变形调整；

49、清淤组件在船体的带动下，按照清淤路径对淤泥进行破碎处理；破碎后的淤泥在负压组件的作用下，从淤泥输出端依次流至第一管道机构、第二管道机构、淤泥收纳箱内；

50、在船体行驶过程中，推动件持续推动压缩淤泥以使淤泥中的液体从排液口中排出；船体停止行驶后，推动件推动淤泥向淤泥排出口运动。

51、有益效果：本发明采用可移动的船体；可移动的船体能够灵活穿梭于河道湖泊中，覆盖传统方法难以触及的内部区域，实现大面积、全方位的清理；而且清淤机构对包含有较为坚硬或粘稠的层状结构的淤泥进行预处理，将其破碎成较小的颗粒或碎块，显著提高吸淤效率，使淤泥更容易被吸上来。