泥沙清淤裝備研制

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引黃灌區(qū)自動化清淤設備主要技術指標

邢家渡引黃灌區(qū)泥沙清淤自動化設備主要技術指標及總體要求：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）清淤設備準備就位時間≤3min；7）驅動控制方式為液壓式；8）整個清淤裝備機動靈活，效率高、操作維護方便，適應性較強。

泥沙清淤自動化裝備結構設計

要機動、靈活、高效地實現(xiàn)灌渠泥沙清淤工作，研究、設計合理的結構部分至關重要。在初步設計的4套方案中，經(jīng)三方領導專家的反復論證，并在SolidEdge平臺上繪制出了三維結構圖樣，從操作及維護保養(yǎng)方便程度、性價比、可靠性、穩(wěn)定性、實用性等方面綜合考慮，最終確定了一套理想可行的方案。調查得知，戰(zhàn)壕挖掘機主要用于挖掘反坦克壕、交通壕、野外指揮所及技術兵器掩體等。車前裝有推土鏟，還可用于平整場地和回填平底坑。在充分調研分析戰(zhàn)壕挖掘機和國內(nèi)外水下機器人資料的情況下，提出了一種新型的水下清淤機器人的方案，如圖2所示。該方案是將耙形推土鏟、工作平臺、雙向旋轉清淤裝置和動力驅動等部分全部安裝在一輛特制的橡膠履帶車上，通過遙控方式控制泥沙清淤自動化裝備的行走和清淤作業(yè)。具體方案為：為防止整個清淤設備在行走或工作時損壞壩面，采用液壓挖掘機底盤技術和加寬帶襯塊的橡膠履帶，這樣在保證履帶有足夠的強度和耐磨性的同時，保護壩面，如圖3所示。2）清淤設備前端設計可仰俯的耙形推土鏟，工作時可將水渠內(nèi)的樹枝和大石塊推開或者集中起來，為后面的泥沙攪動掃清障礙，如圖4所示。3）創(chuàng)新性地設計了雙向旋轉泥沙清淤裝置，可將泥沙旋轉攪動起來，順水流沖走，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，提出了針對邢家渡引黃灌區(qū)的攪沖式清淤技術，并深入研究了符合邢家渡引黃灌區(qū)的技術目標的自動化清淤裝備。裝配具有如下特點：1）該設計中融入了先進的機器人設計思想，整體結構緊湊，自動化程度高；2）設計時充分考慮了渠道的實際情況，設計了前端耙形推土鏟，專門清理水渠中的樹枝及大塊物體；3）充分借鑒了軍用戰(zhàn)壕挖掘機的設計思想，創(chuàng)新性地設計了新型雙向泥沙清淤裝置，可充分地將泥沙攪動起來，達到清淤效果；4）由于該水下清淤機器人可以根據(jù)實際情況靈活定位，所以整體結構尺寸較小、重量較輕，移動、定位方便，機動靈活；5）只需一名操作人員，即可完成整個清淤過程。

本文作者：蘇紅魯張擴成張厚芹作者單位：濟南市邢家渡引黃灌溉管理處