泥沙清淤装备研制

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引黄灌区自动化清淤设备主要技术指标

邢家渡引黄灌区泥沙清淤自动化设备主要技术指标及总体要求：1）渠道深度为3m；2）渠道下口宽为20~22m；3）渠道上口宽为30~35m；4）渠道内水深为1.5m；5）淤泥厚度≤1.5m；6）清淤设备准备就位时间≤3min；7）驱动控制方式为液压式；8）整个清淤装备机动灵活，效率高、操作维护方便，适应性较强。

泥沙清淤自动化装备结构设计

要机动、灵活、高效地实现灌渠泥沙清淤工作，研究、设计合理的结构部分至关重要。在初步设计的4套方案中，经三方领导专家的反复论证，并在SolidEdge平台上绘制出了三维结构图样，从操作及维护保养方便程度、性价比、可靠性、稳定性、实用性等方面综合考虑，最终确定了一套理想可行的方案。调查得知，战壕挖掘机主要用于挖掘反坦克壕、交通壕、野外指挥所及技术兵器掩体等。车前装有推土铲，还可用于平整场地和回填平底坑。在充分调研分析战壕挖掘机和国内外水下机器人资料的情况下，提出了一种新型的水下清淤机器人的方案，如图2所示。该方案是将耙形推土铲、工作平台、双向旋转清淤装置和动力驱动等部分全部安装在一辆特制的橡胶履带车上，通过遥控方式控制泥沙清淤自动化装备的行走和清淤作业。具体方案为：为防止整个清淤设备在行走或工作时损坏坝面，采用液压挖掘机底盘技术和加宽带衬块的橡胶履带，这样在保证履带有足够的强度和耐磨性的同时，保护坝面，如图3所示。2）清淤设备前端设计可仰俯的耙形推土铲，工作时可将水渠内的树枝和大石块推开或者集中起来，为后面的泥沙搅动扫清障碍，如图4所示。3）创新性地设计了双向旋转泥沙清淤装置，可将泥沙旋转搅动起来，顺水流冲走，如图5所示。

根据邢家渡引黄灌区目前存在的清淤难题，提出了针对邢家渡引黄灌区的搅冲式清淤技术，并深入研究了符合邢家渡引黄灌区的技术目标的自动化清淤装备。装配具有如下特点：1）该设计中融入了先进的机器人设计思想，整体结构紧凑，自动化程度高；2）设计时充分考虑了渠道的实际情况，设计了前端耙形推土铲，专门清理水渠中的树枝及大块物体；3）充分借鉴了军用战壕挖掘机的设计思想，创新性地设计了新型双向泥沙清淤装置，可充分地将泥沙搅动起来，达到清淤效果；4）由于该水下清淤机器人可以根据实际情况灵活定位，所以整体结构尺寸较小、重量较轻，移动、定位方便，机动灵活；5）只需一名操作人员，即可完成整个清淤过程。

本文作者：苏红鲁张扩成张厚芹作者单位：济南市邢家渡引黄灌溉管理处