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清淤机器人主体及动力系统研究

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2023-08-28 19:29:41

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”高端装备产业科技服务团| 贡天媛 | 2023-09-26 13:54:36
项目组所研究的管涵清淤机器人实现清淤任务具有行走和清淤两大功能。且清淤机器人的主体包括以下几个部分:1.车身;2.履带行走机构;3.大臂旋转机构;4.耙吸机构;5.灯桅总成。清淤机器人的动力系统包括以下几个部分:1.电机泵组;2.液压动力系统;3.履带运动系统。
本项目所研究的清淤机器人要适应管涵水下作业的需求,能够带水作业,单程排距排距不小于200米,具备持续工作能力,配备CCTV监测实时监测装置,整机要求水密性能好,自动化程度高,配备履带行走装置,全部动力源于液压动力单元,可前进、后退、原地转向,应急避险功能齐全,能在0~24℃水温环境下工作。 控制系统配备200米线缆和集成操控台,操控监视一起化,配电缆收放车。 整机可在孔口底部自由移动清理,不留死角,排污管道采用柔性管从流道底部输送到设备运行层,水下远距离清理采用管道浮体使泥管浮于水面,降低清淤机器人的拖拽拉力。 超远程输送可采用等流量接力泵站曾程。在不具备直排的电站,可选择性配备淤泥固化装置或罐式运输车

 

  对于水体浑浊,底板上存在较厚的淤积;管涵内部地面可能会存在坡度,地面可能存在砖头、石块等障碍物;清淤作业时会对管涵进行分段围堵,以便蓄水后保证泥浆的浓度,设计机器人时管涵内水流可视为静水。综合考虑水下淤积、浑浊水质、水下障碍、水下斜坡等情况,设计机器人能够高效稳定地在水下作业。

  该项目适用于城市输排水管涵清淤疏浚工作。借助于工作腔里的容积周期性变化来达到输送液体的目的。通过本项目的实施,取得了全面的、系统的研究成果。具有广阔的应用前景。

  自2019年9月研制成功以来,先后应用在镇江市建成区污水管网全覆盖和污水全收集、全处理及海绵建设完善工程管道缺陷修复施工项目、成都绕城内市政排水管网重大病害治理工程项目等多个市政非开挖清淤疏浚工程项目上,取得了良好的工程实践效果。

研究团队由西北勘测设计研究院有限公司的数余名专家组成。甘肃中电建港航船舶工程有限公司水环境工程装备事业部管涵清淤及检测机器人研发项目组根据与西北院签订的科技合同要求,按照预定的方案开展相关的调研和设计工作,确定清淤及检测机器人主尺度、外观、主要设备等相关工作。在此期间,项目组各专业负责人根据合同、计划、法规、规范等综合要求,进行本项目管涵清淤及检测机器人的AutoCAD二维和三维设计工作。

 

  项目组研制的机器人具有管涵内稳定行走能力,可以为机器人提供高速、大推力的前进动力,具有一定的负载能力、越障能力、自适应能力以及多级推进功能;具备紧凑的机械结构和多功能的清淤功能。

本套管涵清淤及检测装备的开发,大大促进我国市政管廊清淤领域智能设备的发展进程。在本套机器人的市场推广进一步拓展成熟之后,可以替代进口产品,为我国节约大量的资金,并且提高项目组公司知名度,使项目组公司向专业化和规模化的先进企业靠拢,增强的市场竞争力。此为该成果的重要转化方向。