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牵引式排水管道清淤机器人的研究

学兔兔 务l 甸 化 牵引式排水管道清淤机器人的研究 The research on traction sewer dredging robot 李成群 ,马利平 ,路春光’,李华明 LI Cheng—qun’,MA Li.ping‘,LU Chun.guang ,LI Hua.ming (1.河北联合大学机械工程学院,唐山063009;2.承德钢铁集团有限公司,承德067002) 摘 要:研究了一种新型排水管道清淤机器人,对其组成及工作原理做了论述,以及对基于PLC的软、 硬件控制做了详细介绍。用钢丝绳牵引装置带动清淤车体连同清淤斗完成有载清淤作业,保 证清淤作业有足够的牵引力。通过清淤机器人本体自带动力源带动清淤斗在管道内部空载运 动,代替了传统清淤机器人沉重的有缆作业。通过监控系统适时监控管道内部清淤作业状 况,采用无线通讯方式传输数据,根据作业要求完成对清淤动作的控制。 关键词:清淤机器人;清淤;控制;PLO 中图分类号:TP24 文献标识码:A 文章编号:1 009-01 34(eoi 4)1 1(I-)一0057—04 Doi:1 0.3969/J.issn.1009-01 34.2014.11(上).1 5 0 引言 在我国,城市排水管道大多埋于地下,由于 居民生活垃圾、工厂废物、基建工地泥浆等在排 水管道中发生沉淀,淤积过多造成了管道堵塞, 污水溢流,小则影响居民日常生活,严重时会打 乱整个城市的正常生活节奏,因此必须对其及时 进行清理和疏通。 1.清淤工程车:2.控制柜;3.钢丝绳牵引装置;4.牵引钢丝绳支架;5.排水 管道;6.牵引钢丝绳:7.清淤斗:8.电动缸;9清淤斗轮;10.连杆;1 1.摄像 目前,城市排水管道清淤主要采用的方法 头:12.轴承座;13.减速器:14.电机:15.车轮;16.车体 是:绞车清淤、高压水清淤、冲刷清淤、清淤球 图1城市排水管道清淤系统结构图 清淤和通沟机清淤等。其中绞车清淤和高压水清 1)为保证清淤机器人清淤作业行程和灵活 淤在我国最为常用。高压水清淤需用饮用水质的 性,此清淤机器人车体,底部设有车轮,以自携 干净水,所以成本很高,而且这种清淤方法对于 的蓄电池作为动力源,采用电机驱动车轮的运动 管径还有一定的限制。绞车清淤相对于高压水清 方式,带动清淤斗和牵引钢丝绳一起向远离窨井 淤来说成本低,对于管径无特定限制,但是需要 井口的方向运动至计划清淤的位置。 人工来完成穿缆作业,井下的工作环境非常恶 2)考虑到排水管道为圆柱状,为了与排水管 劣,给工人工作带来极大不便,危害工人的健 道内壁的圆形轮廓相吻合,清淤机器人车体的车 康,甚至危及工人的生命n 。所以为了改善传统清

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