泥沙清淤裝備研制

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引黃灌區(qū)自動(dòng)化清淤設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)

邢家渡引黃灌區(qū)泥沙清淤自動(dòng)化設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)及總體要求：1）渠道深度為3m；2）渠道下口寬為20~22m；3）渠道上口寬為30~35m；4）渠道內(nèi)水深為1.5m；5）淤泥厚度≤1.5m；6）清淤設(shè)備準(zhǔn)備就位時(shí)間≤3min；7）驅(qū)動(dòng)控制方式為液壓式；8）整個(gè)清淤裝備機(jī)動(dòng)靈活，效率高、操作維護(hù)方便，適應(yīng)性較強(qiáng)。

泥沙清淤自動(dòng)化裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

要機(jī)動(dòng)、靈活、高效地實(shí)現(xiàn)灌渠泥沙清淤工作，研究、設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)部分至關(guān)重要。在初步設(shè)計(jì)的4套方案中，經(jīng)三方領(lǐng)導(dǎo)專(zhuān)家的反復(fù)論證，并在SolidEdge平臺(tái)上繪制出了三維結(jié)構(gòu)圖樣，從操作及維護(hù)保養(yǎng)方便程度、性?xún)r(jià)比、可靠性、穩(wěn)定性、實(shí)用性等方面綜合考慮，最終確定了一套理想可行的方案。調(diào)查得知，戰(zhàn)壕挖掘機(jī)主要用于挖掘反坦克壕、交通壕、野外指揮所及技術(shù)兵器掩體等。車(chē)前裝有推土鏟，還可用于平整場(chǎng)地和回填平底坑。在充分調(diào)研分析戰(zhàn)壕挖掘機(jī)和國(guó)內(nèi)外水下機(jī)器人資料的情況下，提出了一種新型的水下清淤機(jī)器人的方案，如圖2所示。該方案是將耙形推土鏟、工作平臺(tái)、雙向旋轉(zhuǎn)清淤裝置和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)等部分全部安裝在一輛特制的橡膠履帶車(chē)上，通過(guò)遙控方式控制泥沙清淤自動(dòng)化裝備的行走和清淤作業(yè)。具體方案為：為防止整個(gè)清淤設(shè)備在行走或工作時(shí)損壞壩面，采用液壓挖掘機(jī)底盤(pán)技術(shù)和加寬帶襯塊的橡膠履帶，這樣在保證履帶有足夠的強(qiáng)度和耐磨性的同時(shí)，保護(hù)壩面，如圖3所示。2）清淤設(shè)備前端設(shè)計(jì)可仰俯的耙形推土鏟，工作時(shí)可將水渠內(nèi)的樹(shù)枝和大石塊推開(kāi)或者集中起來(lái)，為后面的泥沙攪動(dòng)掃清障礙，如圖4所示。3）創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了雙向旋轉(zhuǎn)泥沙清淤裝置，可將泥沙旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)起來(lái)，順?biāo)鳑_走，如圖5所示。

根據(jù)邢家渡引黃灌區(qū)目前存在的清淤難題，提出了針對(duì)邢家渡引黃灌區(qū)的攪沖式清淤技術(shù)，并深入研究了符合邢家渡引黃灌區(qū)的技術(shù)目標(biāo)的自動(dòng)化清淤裝備。裝配具有如下特點(diǎn)：1）該設(shè)計(jì)中融入了先進(jìn)的機(jī)器人設(shè)計(jì)思想，整體結(jié)構(gòu)緊湊，自動(dòng)化程度高；2）設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了渠道的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了前端耙形推土鏟，專(zhuān)門(mén)清理水渠中的樹(shù)枝及大塊物體；3）充分借鑒了軍用戰(zhàn)壕挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)思想，創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了新型雙向泥沙清淤裝置，可充分地將泥沙攪動(dòng)起來(lái)，達(dá)到清淤效果；4）由于該水下清淤機(jī)器人可以根據(jù)實(shí)際情況靈活定位，所以整體結(jié)構(gòu)尺寸較小、重量較輕，移動(dòng)、定位方便，機(jī)動(dòng)靈活；5）只需一名操作人員，即可完成整個(gè)清淤過(guò)程。

本文作者：蘇紅魯張擴(kuò)成張厚芹作者單位：濟(jì)南市邢家渡引黃灌溉管理處