本申请涉及一种推行式清淤施工设备，属于管槽污垢防除的移动装置技术领域。
背景技术：
随着人类生活居住环境的不断改善，特别是近20年来城市化进程加速发展，非开挖铺管技术的广泛应用，使地下管网成为城市的生命线。至年初不完全统计，全国三线以上城市下水道里程数已超百万公里。经多年运行，部分管道已进入中老龄化，管道内沙土沉积，管壁破损、堵塞，更严重的甚至出现断流现象。每逢雨季或排污旺期，许多雨/污水管道流量明显不足，内涝积水、污水溢出地面现象比比皆是。面对如此庞大的地下雨/污水管网，养护维修成为保护城市生命线的重点之一，为解决地下管网的正常维护、疏通、修复，研发制造出各类管道清淤疏通设备。目前为止，对于管径小于dn800的小口径管道，采用了高压水喷头冲洗技术；管径大于dn1500的大口径管道，采用履带自行式管道机器人清淤；而管径在800-1500之间的管道，尚未有可实现有效清淤的施工设备，该项技术仍是空白。大中城市管网中恰好包含着大量管径800-1500的管道，当需要维护时，必须采用断流、地面接管道、临时排水等方式，先由潜水员下井、抽水，再由人工进入管道疏通清理。上述清淤方式不但成本高，而且效率低下，污水管道内环境恶劣，严重危及作业人员的生命安全。
技术实现要素：
为解决以上中小型口径管道的清淤难题，本申请提供了一种可实现地面操控的推行式清淤施工设备，该设备无需人员下井、无需开挖工作井、无需临排，且不影响原有管道的正常运行，通过在地面检查井井口伸入，并利用单向链条传动来带动吸泥管向管道内推行。
为实现上述目的，本申请采取的技术方案如下：
一种推行式清淤施工设备，包括运载车、升降器、被动齿轮箱、主动齿轮箱、传动链条、吸泥管和水管，运载车装载有动力供应站，运载车由履带机构带动其运行；升降器与主动齿轮箱连接，升降器由液压马达驱动其伸缩，以带动主动齿轮箱上下移动；传动链条经被动齿轮箱输入至主动齿轮箱处，传动链条的末端设置清淤车，吸泥管、水管分别与传动链条固定，吸泥管一端与真空吸泥泵连接，另一端开口位于清淤车上，水管一端与真空水泵连接，另一端开口位于清淤车上。
本申请所提供的清淤设备，履带结构可使设备在工地范围内移动，方便设备井口就位，工作前，履带机构将运载车、被动齿轮箱、主动齿轮箱以及真空水泵、真空吸泥泵等器具移动至待作业位置，被动齿轮箱置于待作业井口附近，传动链条经被动齿轮箱送入，并进入主动齿轮箱；启动液压马达和升降器，升降器延伸，将主动齿轮箱推送至井口底部，传动链条、清淤车以及吸泥管、水管随之延伸至井口对应的管道内部，至借助于可伸展的传动链条，可以有效的带动吸泥管和水管至管道内部；启动真空吸泥泵和真空水泵，高压水进入水管，喷出的水柱冲松沉积沙土，吸泥管在真空吸泥泵的压力下将悬浮于水中的松散沙土吸出；借助于可伸展的传动链条，实现水管与清淤管可达到的位置更远更长，而传动链条端部设置清淤车，具有较小的外形尺寸，无需在地面开挖临时工作井，可在国标检查井口进入管道，在不影响地面道路，不影响管道排污运行的情况下实现管道清淤，且移动方便，无需开挖。
进一步的，作为优选：
所述动力供应站包括燃油供应站和液压油泵。动力供应站主要包括燃油（如柴油等）供应站和液压油泵，其位于履带机构上方，是设备的动力源，为整套系统提供动力。
所述履带机构上还设置有吊车，运载车上装载有备用链条，借助于吊车，可将分节的备用链条吊运至支架上，并根据情况进行拼装。
所述吸泥管为钢丝软管，水管为软胶管。吸泥管前端设置喇叭口，以有效聚集前方泥水，水管前端设置喷嘴，喷出的水柱冲松沉积沙土，有效克服了管底沉积的结块沙土难以抽取的问题，大大提高作业效率。
所述被动齿轮箱安装于升降器顶端，升降器与主动齿轮箱之间设置支架，传动链条由被动齿轮箱输入，经支架送至主动齿轮箱。更优选的，所述支架上设置有若干个导轮，支架可采用拆装式设计，根据管道埋深程度，调整支架长度，更适用于不同埋深的管网清淤。支架安装在升降器下端，传动链条、水管、吸泥管位于支架上；升降器以液压马达为动力，支架与升降器连接，液压马达工作，经升降器带动支架随之伸缩，以实现传动链条上清淤车、吸泥管和水管位置的改变。
所述升降器还连接有支撑油缸，支撑油缸伸缩，带动升降器在横置与竖置两个状态间转换。本案中，升降器既可用于整个支架的上下升降，也能通过齿轮等配件给支架加荷，从而增加主动齿轮箱的止推部件与井底摩擦力，达到较大反推力。被动齿轮箱，位于支架最上端，是传动链条的入口；支架连接有支撑油缸，支撑油缸伸缩，以支撑或放平导轨。
所述主动齿轮箱安装在翻转导板上，翻转导板连接有翻转油缸，翻转油缸伸缩，带动翻转导板摆动，进而改变主动齿轮箱随着转动；主动齿轮箱内设置有主动链轮、减速箱，主动齿轮箱由主动马达驱动，带动蜗轮蜗杆减速机与主动链轮相连，主动链轮转动，推动传动链条行进。主动齿轮箱置于井内底部管口位置，液压传动，可在水下作业；一个井可两侧施工，当一侧施工完毕后，翻转油缸启动并伸缩，带动翻转导板及清淤车随之摆动，即可实现翻转导板、清淤车呈垂直下挂状，从而减小了该部位平面尺寸，有利于整机带动机架在井内较小空间调头至另一侧，安全便捷。主动齿轮箱上还设置有监控机构，在低水位情况下，可监控观测管道状况。
所述传动链条为单向传动链条，传动链条可设置为中空结构，而吸泥管和水管位于其中空内，即可实现吸泥管、水管与传动链条的固定，且利用的是内部中空空间，无需提供额外的安装空间。所述传动链条底部设置有滚轮；单向传动链条特殊设计，自带滚轮，有效推行距离可达40-50米。
本申请的有益效果可概括如下：
a）主动齿轮箱体积小，底部设置翻转导板、翻转油缸形成调节机构，不仅能轻松进入标准检查井口，无需工作人员下井，确保施工人员的安全，又减少了由于管道维护对地面造成的再次破坏，还实现了管道内方向变换。
b）吸泥管和水管随传动链条带动，避免了推行过程中的碾轧、挤压，提高了材料的利用率。
c）传动链条采用单向传动链条，在传动链条推行过程中，可推可拉，配合吸泥管和水管，实现不断来回抽吸，提高了管道清淤效果。
d）借助于履带机构，实现运载车与动力供应站的同步移动，便捷自如，可随时调整清淤方向，完成一个方向的管道清淤后，调头进入另一向管道清淤，无需重新拆卸安装，大大提高工作效率。
e）吊机设置了有效的转动半径，可方便地吊运备用链条，节约了劳动力，增加了安全性。
附图说明
图1为本申请的正面视图；
图2为本申请的右面视图；
图3为本申请中主动齿轮箱的结构示意图；
图4为本申请中支架部分的剖面图。
图中标记：a.备用链条；b.待入链条；c.井口；1.运载车；11.燃油供应站；12.液压油泵；13.履带机构；14.吊机；2.支撑油缸；3.升降器；31.液压马达；4.被动齿轮箱；5.主动齿轮箱；51.主动链轮；52.翻转导板；53.翻转油缸；54.监控机构；6.支架；61.导轮；7.传动链条；71.清淤车；72.滚轮；8.吸泥管；9.水管；91.喷嘴。
具体实施方式
本实施例一种推行式清淤施工设备，结合图1、图2，包括运载车1、升降器3、被动齿轮箱4、主动齿轮箱5、传动链条7、吸泥管8和水管9，运载车1装载有动力供应站，运载车1由履带机构13带动其运行；升降器3与主动齿轮箱5连接，升降器3由液压马达31驱动实现伸缩，以带动主动齿轮箱5在井口c上下移动；传动链条7经被动齿轮箱4输入至主动齿轮箱5处，传动链条7的末端设置清淤车71，吸泥管8、水管9分别与传动链条7固定，吸泥管8一端与真空吸泥泵（图中未显示）连接，另一端开口位于清淤车71上，水管9一端与真空水泵（图中未显示）连接，另一端开口位于清淤车71上。
作为一个备选案例：结合图3，主动齿轮箱5安装在翻转导板52上，翻转导板52连接有翻转油缸53，翻转油缸53伸缩，带动翻转导板52摆动，主动齿轮箱5随着转动，进而改变主动齿轮箱5的使传动链条7进入的方向；主动齿轮箱5内设置有主动链轮51、减速箱（图中未标注），主动齿轮箱5由主动马达（图中未标注）驱动，带动蜗轮蜗杆减速箱与主动链轮51相连，主动链轮51转动，推动传动链条7行进。
作为一个备选案例：主动齿轮箱5置于井内底部管口位置，液压传动，可在水下作业主动；因此，主动齿轮箱5上还可以设置有监控机构54，在低水位情况下，可监控观测管道状况。主动齿轮箱5结构紧凑且防水，具有较小的外形尺寸，能够进入直径70cm（国标）检查井口，无需开挖临时工作井，大大节约维护保养成本，有效提高了施工效率。
作为一个备选案例：传动链条7为单向传动链条，具有特殊设置，仅能向上弯曲，下、左右均直线定位。设备在地面通过检查井口c进入管道内。传动链条7仅单向弯转，可直线推拉，且自带滚轮72减小摩阻力，传递距离长，结合图4，传动链条7的链内为中空设计，内置吸泥管8、水管9，有效带动清淤车71达到足够的管道深度。按每组4米设置，可装可拆，灵活便利。
作为一个备选案例：吸泥管8为钢丝软管，水管9为软胶管。吸泥管8前端设置喇叭口，以有效聚集前方泥水，水管9前端设置喷嘴91，喷出的水柱冲松沉积沙土，有效克服了管底的沉积结块沙土难以抽取的问题，大大提高作业效率。
作为一个备选案例：被动齿轮箱4位于地面，主动齿轮箱5与被动齿轮箱4的中间由支架6相连。当主动链轮51转动时，传动链条7沿支架6缓慢传至井底向管道内推进。
作为一个备选案例：被动齿轮箱4是传动链条7的入口，被动齿轮箱4安装于升降器3顶端，升降器3与主动齿轮箱4之间设置支架6（此时，被动齿轮箱4可设置在支架6的最上端），传动链条7由被动齿轮箱4输入（即图1中标注的待入链条b），经支架6送至主动齿轮箱5。支架6的升降主要由升降器3、液压马达31实现，升降器3内的齿轮带动齿条，通过齿条对支架6进行升降调节。更优选的，支架6上设置有若干个导轮61，支架6可采用拆装式设计，根据管道埋深程度，可自由拼装，调整支架6长度，更适用于不同埋深的管网清淤。支架6安装在升降器3下端，传动链条51、水管9、吸泥管8位于支架6上；升降器3以液压马达31为动力，支架6与升降器3连接，液压马达31工作，经升降器3带动支架6随之伸缩，以实现传动链条7上清淤车71、吸泥管8和水管9位置的改变。升降器3还连接有支撑油缸2，支撑油缸2伸缩，以支撑或放平支架6。本案中，升降器3既可用于整个支架6的上下升降，也能通过齿轮等配件给支架6加荷，从而增加主动齿轮箱5的止推部件与井底摩擦力，达到较大反推力。
作为一个备选案例：动力供应站包括燃油供应站11和液压油泵12，动力供应站主要包括燃油（如柴油等）供应站和液压油泵，其位于履带机构13上方，是设备的动力源，为整套系统提供动力，整套清淤设备以柴油机作为动力，由液压油泵12给各部件提供动力。履带机构13可驾驶行走，调整工作面及工作方向，移动设备至下一个检查井。在检查井间距大于50米的情况下，完成单向一半井距清淤工作后可移至下一检查井对向施工。设备自带燃油动力装置11，通过履带机构13与主机的组合，使机械行动更灵活，作业更便捷。
作为一个备选案例：履带机构13上还设置有吊车14，运载车1上装载有备用链条a，借助于吊车14，可将分节的备用链条a吊运至支架6上，并根据情况进行拼装形成传动链条7，既节约劳动力，保障作业人员的安全，又提高生产效率。
操作时：先对现有管道的方向进行地面定位，井筒深度测量。确定井深后，厂内预拼装支架6，使之符合施工深度要求。将设备运至作业点后，根据管道走向，通过履带机构13移动调整设备，将主动齿轮箱5置于检查井中心位置，启动支撑油缸2，将整个支架6垂直竖立，通过升降器3将主动齿轮箱5同支架6缓慢伸入井内。通过观察监控机构54（可带有摄像功能），在主动齿轮箱5到达管道中心位置时，主动齿轮箱5底部翻转导板52上的翻转油缸53伸出，使传动链条7前端连接清淤车71前进的方向和施工管道一致，将设备降至检查井底部。
调试：在设备前方架设传动链条7的拼接支架，用随机的吊机14进行吊运拼接。运行中，链条出现在三个位置：被动齿轮箱4处，称为待入链条b；主动齿轮箱5的转弯处以及清淤车71的尾端，即传动链条7；拼接时，传动链条7通过被动齿轮箱8，沿支架6进入主动齿轮箱5，再与清淤车71相连。拼接时把吸泥管8和水管9用卡件固定在传动链条7内，启动主动链轮51半转，然后开启支架6，继续把传动链条7往下按压至履带机构13前半部分离开地面5m为止，完成加载。
清淤：开启真空吸泥泵（另置），同时开启高压水泵至压力为0.5~1mpa，主动链轮51转动传动链条7推动小车前进，前进速度宜控制在30cm/min内。如遇管内泥沙沉积量大，排出泥沙较浓时，传动链条7可短距离来回推拉，直至管口排出泥沙量较稀后，再向前推进。
完工：当确认管道内淤积泥沙清理干净后，主动链轮51反向转动，传动链条7回退，地面链条拆除，吊运至链架，清淤车71退至翻转导板52位置时（可通过地面链板标识确定），微微上提支架6约50cm左右，然后收缩主动齿轮箱5底部翻转导板52下的翻转油缸53，这样，清淤车71呈垂直下挂状态，以便其可以出检查井洞口。缓慢提升支架6，直至主动齿轮箱5到达升降器3下端。收缩支撑油缸2，放平支架6（如图2所示状态）。
注意事项：若遇管道内水位较高，监控机构54无法判断管口时，应先做好预先测量。根据测量数据和支架6上的标尺，确定底部翻转导板52和翻转油缸53可顶升位置后再启动，以防损坏翻转导板52。当同一检查井换向清淤时，应升起支架6约1m左右放下翻转导板52后谨慎移动履带机构13，切勿在没有收起支架6情况下掉头。
1.一种推行式清淤施工设备，其特征在于：包括运载车、升降器、被动齿轮箱、主动齿轮箱、传动链条、吸泥管和水管，运载车装载有动力供应站，运载车由履带机构带动其运行；升降器与主动齿轮箱连接，升降器由液压马达驱动实现伸缩，以带动主动齿轮箱上下移动；传动链条经被动齿轮箱输入至主动齿轮箱处，传动链条的末端设置清淤车，吸泥管、水管分别与传动链条固定，吸泥管一端与真空吸泥泵连接，另一端开口位于清淤车上，水管一端与真空水泵连接，另一端开口位于清淤车上。
2.根据权利要求1所述的一种推行式清淤施工设备，其特征在于：所述动力供应站包括燃油供应站和液压油泵。
3.根据权利要求1所述的一种推行式清淤施工设备，其特征在于：所述履带机构上还设置有吊车。
4.根据权利要求1所述的一种推行式清淤施工设备，其特征在于：所述吸泥管为钢丝软管，水管为软胶管。
5.根据权利要求1所述的一种推行式清淤施工设备，其特征在于：所述被动齿轮箱安装于升降器顶端，升降器与主动齿轮箱之间设置支架，传动链条由被动齿轮箱输入，经支架送至主动齿轮箱。
6.根据权利要求5所述的一种推行式清淤施工设备，其特征在于：所述支架上设置有若干个导轮。
7.根据权利要求1所述的一种推行式清淤施工设备，其特征在于：所述升降器还连接有支撑油缸，支撑油缸伸缩，带动升降器在横置与竖置两个状态间转换。
8.根据权利要求1所述的一种推行式清淤施工设备，其特征在于：所述主动齿轮箱安装在翻转导板上，翻转导板连接有翻转油缸，翻转油缸伸缩，带动翻转导板摆动，进而改变主动齿轮箱随着转动；主动齿轮箱内设置有主动链轮、减速箱，主动链轮转动，推动传动链条行进。
9.根据权利要求1所述的一种推行式清淤施工设备，其特征在于：所述传动链条底部设置有滚轮。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种推行式清淤施工设备，其特征在于：所述传动链条为单向传动链条。
技术总结