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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201610471236.2(22)申请日2016.06.23(71)申请人安庆市蒲公英水电安装工程有限公司地址246001安徽省安庆市大观区集贤南路1号兴利达大厦七层C座(72)发明人吴燕 (51)Int.Cl.E03F7/10(2006.01)(54)发明名称一种化工污水处理沟渠沟壁除垢装置(57)摘要本发明涉及一种化工污水处理沟渠沟壁除垢装置，包括冗余并联机构和刮扫装置；所述的冗余并联机构位于刮扫装置正下方，且冗余并联机构上端与刮扫装置相连接。本发明集方位调节、沟壁刮划和沟壁旋扫等多种功能于一体，可对水利工程中的化工污水处理沟渠沟壁进行移动式刮扫清理作业，且刮扫清理速度快、位置调节灵活、智能化程度高、刮扫清理效率高，解决了现在人工刮扫清理劳动量大、效率低和成本高等问题。权利要求书2页说明书5页附图2页CN106088307A2016.11.09CN106088307A1.一种化工污水处理沟渠沟壁除垢装置，其特征在于：包括冗余并联机构和刮扫装置；所述的冗余并联机构位于刮扫装置正下方，且冗余并联机构上端与刮扫装置相连接；其中：所述的冗余并联机构包括定平台、动平台、第一支链和第二支链；所述的定平台和动平台均为圆盘状结构，且动平台位于定平台正上方；所述的第一支链和第二支链的数量均为二，第一支链和第二支链均位于定平台和动平台之间，第一支链和第二支链的两端均分别与定平台和动平台相连接，且第一支链和第二支链的水平安装角度为90度；所述的第一支链包括第一耳座、虎克铰、第一电动推杆、第一球铰链、第一连接柱和第一减震弹簧；所述的第一耳座固定在定平台上端面上，第一耳座与第一电动推杆下端之间采用虎克铰进行连接，第一电动推杆上端与第一球铰链相连接，第一球铰链通过第一连接柱固定在动平台的下端面上，第一减震弹簧绕套在第一电动推杆上；所述的第二支链包括第二耳座、转动销、第二电动推杆、第二球铰链、第二连接柱和第二减震弹簧；所述的第二耳座固定在定平台上端面上，第二耳座与第二电动推杆下端之间采用转动销进行连接，第二电动推杆上端与第二球铰链相连接，第二球铰链通过第二连接柱固定在动平台的下端面上，第二减震弹簧绕套在第二电动推杆上；所述的刮扫装置包括刮扫转台、刮扫支座、刮扫液压缸、移动刮板、刮扫导向筒、刮扫伸缩杆、刮扫锁柱、拉伸弹簧、刮划装置和旋扫装置；所述的刮扫支座位于刮扫转台正上方，且刮扫支座与刮扫转台固连，刮扫支座呈倒立的T型结构，刮扫支座中部位置处设置有加强筋，刮扫液压缸分别位于刮扫支座左右两侧，且刮扫液压缸沿刮扫支座的纵向中心轴线呈直线等间距布置，刮扫液压缸后端与刮扫支座相连接，刮扫液压缸前端安装有移动刮板，刮扫液压缸采用二级伸缩液压缸，刮扫导向筒中部固定在刮扫液压缸上，刮扫伸缩杆一端固定在刮扫液压缸后端，刮扫伸缩杆另一端固定在移动刮板后端面上，拉伸弹簧位于刮扫支座与移动刮板之间，且拉伸弹簧一端通过刮扫锁柱与刮扫支座相连接，拉伸弹簧另一端与移动刮板后端面之间通过刮扫锁柱相连接，刮划装置位于移动刮板外侧前端位置处，旋扫装置位于刮划装置正后方；所述的刮划装置包括刮划滑轨、刮划滑块和刮划刀爪；所述的刮划滑轨数量为二，且刮划滑轨沿移动刮板的纵向中心轴线分别对称布置在移动刮板外侧上下两端，刮划滑轨前后两端分别设置有刮划挡块，刮划滑块的横截断面呈工字型结构，刮划滑块安装在刮划滑轨上，刮划刀爪数量不少于五，刮划刀爪沿刮划滑块的纵向方向均匀布置，刮划刀爪底端固定在刮划滑块上，且刮划刀爪后端设置有刮划刀座，刮划刀座呈梯形结构，刮划刀爪前端设置有刮刀，刮刀呈锯齿状结构，且刮刀材质为不锈钢材料。2.根据权利要求1所述的一种全自动化工污水处理沟渠沟壁除垢装置，其特征在于：所述的履带行走装置包括底盘、驱动电机、驱动轴、行走带轮、锁紧扣和行走履带，且驱动电机、锁紧扣和行走履带的数量均为二，驱动轴和行走带轮数量为四；所述的底盘呈矩形结构，底盘前后两端分别开设有安装槽，驱动电机分别固定在底盘前后两侧的安装槽内，且驱动电机采用双轴同步输出电机，驱动轴一端与驱动电机输出轴相连接，驱动轴另一端与行走带轮相连接，且驱动轴与行走带轮之间通过锁紧扣进行固定，行走履带两端分别绕套在行走带轮上，且行走履带外侧均匀设置有半圆形防滑条。3.根据权利要求1所述的一种全自动化工污水处理沟渠沟壁除垢装置，其特征在于：所述的旋扫装置包括旋扫转盘和旋扫刷；所述的旋扫转盘后端固定在移动刮板外侧端面上，权 利 要 求 书1/2页2CN106088307A2旋扫转盘前端安装有旋扫刷，旋扫刷后端设置有旋扫刷座，旋扫刷前端设置有刷头，且刷头沿旋扫刷座等间距均匀布置，刷头顶端处设置有尖头，刷头材质为不锈钢材料。权 利 要 求 书2/2页3CN106088307A3一种化工污水处理沟渠沟壁除垢装置技术领域[0001]本发明涉及水利工程沟壁清理机械领域，具体的说是一种化工污水处理沟渠沟壁除垢装置。背景技术[0002]随着社会经济的发展，城市建设、交通建设、农业建设和水利建设等民生工程越来越受到社会各界的关注，政府对这些方面的投入也越来越大，此方面的工程建设也是遍地开花，随处可见，但是城市建设、交通建设、农业建设和水利建设等民生工程中都会涉及到一块，那就是给水排水系统的布置预留以及建设，比如农业灌溉、水利水电工程、市政工程、园林工程、房屋给水排水工程、污水处理工程、化工企业排放工程、城市交通道路建设工程、居民用水工程等等工程中都会涉及到输水排水沟渠，输水排水沟渠的作用主要用于雨水天气和平时生活工业用水的排放以及各种用水的长途输送；但是，由于生活用水、农业用水和工业用水中均存在矿物质，因此输水排水沟渠两内侧壁上经过长时间的累积形成大面积的水垢，除此之外，由于水中某些水生物或者水藻的作用，使得输水排水沟渠内侧壁上还易形成青苔等附着水生物，水垢和附着水生物的形成容易导致输水排水沟渠整体宽度变窄，容易造成输水排水沟渠堵塞；因此，对于这些输水排水沟渠需要定期进行清理疏通的日常维护，但是，目前多采用人工使用铲锹或者铲刀进行刮划疏松冲洗作业，由于化工污水处理沟渠内侧壁为垂直面上的，人工清理不方便，占用了大量的劳动力，且刮划疏松工程量大，成本高，效率低，除此之外，由于时常弯腰进行清理作业，容易导致工人腰椎颈椎等关节性疾病。鉴于此，本发明提供了一种化工污水处理沟渠沟壁除垢装置。发明内容[0003]为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种化工污水处理沟渠沟壁除垢装置。[0004]本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现。[0005]一种化工污水处理沟渠沟壁除垢装置，包括冗余并联机构和刮扫装置；所述的冗余并联机构位于刮扫装置正下方，且冗余并联机构上端与刮扫装置相连接。[0006]作为本发明的进一步改进，所述的冗余并联机构包括定平台、动平台、第一支链和第二支链；所述的定平台和动平台均为圆盘状结构，且动平台位于定平台正上方；所述的第一支链和第二支链的数量均为二，第一支链和第二支链均位于定平台和动平台之间，第一支链和第二支链的两端均分别与定平台和动平台相连接，且第一支链和第二支链的水平安装角度为90度；所述的第一支链包括第一耳座、虎克铰、第一电动推杆、第一球铰链、第一连接柱和第一减震弹簧；所述的第一耳座固定在定平台上端面上，第一耳座与第一电动推杆下端之间采用虎克铰进行连接，第一电动推杆上端与第一球铰链相连接，第一球铰链通过第一连接柱固定在动平台的下端面上，第一减震弹簧绕套在第一电动推杆上；通过虎克铰可进行两个方向的转动，通过第一球铰链可进行三个方向的转动，通过第一电动推杆可进行上下移动，第一支链采用2-UPS并联机构的形式，且通过第一减震弹簧增加了第一支链运说 明 书1/5页4CN106088307A4动时的平稳性，提高了本发明的运动性能；所述的第二支链包括第二耳座、转动销、第二电动推杆、第二球铰链、第二连接柱和第二减震弹簧；所述的第二耳座固定在定平台上端面上，第二耳座与第二电动推杆下端之间采用转动销进行连接，第二电动推杆上端与第二球铰链相连接，第二球铰链通过第二连接柱固定在动平台的下端面上，第二减震弹簧绕套在第二电动推杆上；通过转动销可进行一个方向的转动，通过第二球铰链可进行三个方向的转动，通过第二电动推杆可进行上下移动，第二支链采用2-RPS并联机构的形式，且通过第二减震弹簧增加了第二支链运动时的平稳性，提高了本发明的运动性能；冗余并联机构通过定平台、动平台、第一支链和第二支链组成了四自由度对称并联机构，且其采用2-UPS-2-RPS的并联机构形式，其能实现沿X轴和Z轴移动以及绕X轴和绕Y轴的转动共四个自由度方向的运动，且四个自由度均独立，通过四个自由度也可以协调工作，使的动平台轨迹沿预定空间的曲线运动，运动平稳，运动灵活，将冗余并联机构应用到本发明中，一方面起到了对刮扫装置方位角度的整体调节，便于本发明各种姿态全方位对化工污水处理沟渠沟壁刮扫清理作业的进行，实现了柔性清理作业的功能，另一方面对刮扫装置起到了减震的效果，使得刮扫装置在本发明行走颠簸状态下始终处于水平平稳状态，防止抖动性过大对刮扫装置刮扫作业产生影响。[0007]作为本发明的进一步改进，所述的刮扫装置包括刮扫转台、刮扫支座、刮扫液压缸、移动刮板、刮扫导向筒、刮扫伸缩杆、刮扫锁柱、拉伸弹簧、刮划装置和旋扫装置；所述的刮扫支座位于刮扫转台正上方，且刮扫支座与刮扫转台固连，刮扫支座呈倒立的T型结构，刮扫支座中部位置处设置有加强筋，刮扫液压缸分别位于刮扫支座左右两侧，且刮扫液压缸沿刮扫支座的纵向中心轴线呈直线等间距布置，刮扫液压缸后端与刮扫支座相连接，刮扫液压缸前端安装有移动刮板，刮扫液压缸采用二级伸缩液压缸，刮扫导向筒中部固定在刮扫液压缸上，刮扫伸缩杆一端固定在刮扫液压缸后端，刮扫伸缩杆另一端固定在移动刮板后端面上，拉伸弹簧位于刮扫支座与移动刮板之间，且拉伸弹簧一端通过刮扫锁柱与刮扫支座相连接，拉伸弹簧另一端与移动刮板后端面之间通过刮扫锁柱相连接，刮划装置位于移动刮板外侧前端位置处，旋扫装置位于刮划装置正后方；作业时，首先根据待刮扫清理的化工污水处理沟渠的沟宽来调节本发明的刮扫直径，具体是通过刮扫液压缸的伸缩运动来带动移动刮板向内侧收缩和向外侧伸张，从而改变本发明的刮扫直径，便于本发明适用于不同宽度的化工污水处理沟渠的刮扫作业，且通过刮扫导向筒和刮扫伸缩杆的配合使用对刮扫液压缸伸缩运动起到了一定的支撑作用，拉伸弹簧对刮扫液压缸的伸缩运动起到了支撑和限位的作用。[0008]作为本发明的进一步改进，所述的刮划装置包括刮划滑轨、刮划滑块和刮划刀爪；所述的刮划滑轨数量为二，且刮划滑轨沿移动刮板的纵向中心轴线分别对称布置在移动刮板外侧上下两端，刮划滑轨前后两端分别设置有刮划挡块，刮划滑块的横截断面呈工字型结构，刮划滑块安装在刮划滑轨上，刮划刀爪数量不少于五，刮划刀爪沿刮划滑块的纵向方向均匀布置，刮划刀爪底端固定在刮划滑块上，且刮划刀爪后端设置有刮划刀座，刮划刀座呈梯形结构，刮划刀爪前端设置有刮刀，刮刀呈锯齿状结构，且刮刀材质为不锈钢材料；通过刮划滑块在刮划滑轨上的来回往复运动带动刮划刀爪的来回往复移动，刮划刀爪与化工污水处理沟渠沟壁之间产生移动摩擦，从而将化工污水处理沟渠沟壁上的杂物污垢进行刮划疏松以及破碎，且采用锯齿状的刮划刀爪提高了刮划装置刮划清理沟壁的作业能力。说 明 书2/5页5CN106088307A5[0009]作为本发明的进一步改进，所述的旋扫装置包括旋扫转盘和旋扫刷；所述的旋扫转盘后端固定在移动刮板外侧端面上，旋扫转盘前端安装有旋扫刷，旋扫刷后端设置有旋扫刷座，旋扫刷前端设置有刷头，且刷头沿旋扫刷座等间距均匀布置，刷头顶端处设置有尖头，刷头材质为不锈钢材料；通过旋扫转盘的转动带动旋扫刷的旋转，旋扫刷的刷头采用尖头状的不锈钢材料制成的，具有良好的锋利性，旋扫装置可对刮划装置刮划后的化工污水处理沟渠沟壁进行二次旋扫清理作业，使得化工污水处理沟渠沟壁清理的更加干净彻底