[發明專利]能潛到海底能清淤的水下機器人

有效

• 申請號: 201110154550.5
• 申請日: 2011-06-09
• 公開（公告）號: CN102817389A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 吳勇
• 申請（專利權）人: 吳勇
• 主分類號: E02F5/28
• 分類號: E02F5/28;E02F3/88;E21C50/00;A01D44/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種能潛到海底能清淤的水下機器人。

背景技術

當前清淤仍靠挖泥船，但普遍存在結構復雜，體積龐大，成本高，工效低。而所排泥漿中含泥量卻很少，泥漿流動時轉彎多，管道阻力大。而且要打樁、拔樁、筑壩。往往待水濾去后還要再來挖泥等工藝復雜。需要很多輔助工時。而且不能裝車上路，不能到山區水庫、湖泊、小河里去作業。更不能多用。

當前泥船所用的吸管由于真空度所限，一般不超過6米(否則吸不動泥)，對深水不能作業。太淺了又開不動！

發明內容

為了克服上述挖泥船普遍存在的問題，本發明提供了一種能潛到海底能清淤的水下機器人。并可高速上竄到水面，接發信息。既可在水中馳行，也可到淺灘清淤，還能到深海底采集礦樣和珍貴生物及海底運輸等，轉彎也非常靈活，其主體是強力泵如腹腔，前吃進，后排出；泵前方有挖輪、劃片如手臂能伸縮劃動和轉向；后方驅動輪有如雙腳亦如步行；泵上方是駕駛室，室內自控系統可根據水下監視器及信息接發器提供的信息進行操作；泵兩側及后面是鋰電池(或燃料電池)、液壓油箱、氧氣罐、液壓動力系統，是其心臟和血管，下方是托板如同脊粱；故曰“水下機器人”。水不太深，清淤時可用船上或電網的電，不用電池。根本不用打樁拔樁，直接將泥石流打到泥船或噴射到岸上。故又稱“小海狼式潛水清淤機”。

本發明通過以下七個方面的獨創設計來實現：潛入水底(最深可達數百米)、挖掘淤土、碎石并輸送到凹地或船上；采集珍貴生物和礦樣并裝入小罐快速浮起；既可在水底漫步也能在水中、水面馳行；既可在深水底作業，也能在淺灘清淤；既能高速上竄，轉彎也很靈活，既能接發信息，自控也很可靠。

這七個方面的特殊的裝置是：

一.強力泵——其總圖如圖1所示：在缸桶內表面硫化一層橡膠。其中裝有一只中空活塞。活塞外圓上均布有多只軸向布置的小滾輪。在中空活塞后端有活塞閥，缸桶兩端有前閥和后閥。

強力泵的工作原理如圖2所示：

當中空活塞后行時：(如圖2所示)活塞閥(4)，在泥流作用下關閉。前閥(3)和后閥(5)也都在真空吸力和泥流作用下打開，泥流被吸進缸桶，并隨活塞后行，活塞后部的泥流被壓入排泥管。當中空活塞前行時：(如圖1所示)前閥和后閥都關閉。中空活塞閥門打開。被吸、壓進缸桶的泥流通過活塞閥進入缸桶后部。排泥管中的泥流因后閥關閉，不能倒回缸桶。隨著中空活塞來回往復運動，不斷把吸進的泥流打出排泥管。

當挖采深水底珍貴生物或礦石時，可不用排泥管，而用帶很多小孔的小罐，將其推壓其中(水能排掉)，滿后上浮(如圖2)。

該泵的缸桶內表面硫化有橡膠，在中空活塞來回往復運動過程中，沙粒或雜渣卡缸桶與中空活塞之間，橡膠立即下凹，待中空活塞走過去后，橡膠立即將沙粒彈起推走！所以不會造成“拉缸”。

中空活塞的驅動原理如圖1所示：一液壓馬達帶動一連桿使一齒輪作圓弧運動(1/3園周)，其齒使另一齒輪也作來回轉動，該齒輪軸的另一端鋼絲繩輪也隨之來回轉動(4/5圓周)，其上鋼絲繩便拉動中空活塞往復運動。

二.驅動輪后橋差速器——缸桶后部兩側有2只驅動輪(可用小些挖輪，劃片改為平板即可)其間有類似汽車后橋差速器由一液壓馬達帶動，故轉向很靈活。與前挖輪同時驅動，使清淤機無論水深淺都能工作。

三。挖輪和劃片——挖輪在強力泵的前方，用液壓驅動。寬幅輪緣上鉸接4-6只寬劃片，該片前部有三角刀齒有挖土和切斷水草的功能。并能把泥、石、扒入缸桶內。因其沉于土中，所以含泥量可增加很多。在挖輪兩側有轉向油缸，可使該輪轉向，使機組轉彎。

清淤時挖輪劃片低速(30---60轉/分)，須浮起時須加速(100---150轉/分)，即每分鐘劃600---900次，足可使機組抬頭上浮！此時后電磁已關閉排泥管，同時打開噴口，來自強力泵的高壓水從噴口噴出，使機組快速上浮。

四.動力裝置——水不很深時，發電機放在船上或岸上，通過電纜供電。水很深而且水草很多時，用鋰電池(或燃料電池)供電。以驅動電機，液壓系統和自控系統。

五.排泥管噴口裝置——大小頭形排泥管，大頭聯接于強力泵后端，小頭端有一三通與排泥管和噴口相聯，三通內有一電磁閥，通常清淤時都關閉噴口。上浮或須加速時。該閥即關閉排泥管，打開噴口，讓強力泵的高壓水從噴口噴出。噴口與排泥管之間有一段耐高壓軟管，在油缸作用下可使噴口轉向，使機組加速轉彎。

六.托板——托板在強力泵下方，兩邊梢朝下彎，上平面壓有很多凹槽，使接地壓力在0.022kg/cm2以下。機組不會下陷很深。