本發(fā)明屬于深水環(huán)境涵洞維護(hù)設(shè)備，具體涉及一種深水環(huán)境涵洞內(nèi)壁附著物表面清理裝置。

背景技術(shù)：

1、深水涵洞是在水利工程中，用于引導(dǎo)水流通過堤壩、堤防或其他障礙物的一種結(jié)構(gòu)。它的作用是控制和調(diào)節(jié)水流，以防止洪水泛濫、保護(hù)農(nóng)田、維護(hù)河流穩(wěn)定等。深水涵洞主要應(yīng)用于水庫、堤壩、水電站等水利設(shè)施中，涵洞內(nèi)部設(shè)有閘門等控制設(shè)施，可以調(diào)節(jié)水流的大小和方向。由于水流攜帶的泥沙和其他物質(zhì)會在涵洞內(nèi)沉積，因此需要定期進(jìn)行維護(hù)和清理。深水環(huán)境涵洞內(nèi)壁附著物主要是指在涵洞內(nèi)壁上積累的各種污物和沉積物，這些附著物會影響涵洞的正常功能，影響水流的暢通和涵洞的結(jié)構(gòu)安全。生物附著物如水藻、苔蘚、貝類（如貽貝、牡蠣）和海洋微生物等具有強(qiáng)大的附著力，機(jī)械和化學(xué)清理常需更高的功率和更強(qiáng)的化學(xué)劑，增加了操作風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境影響，非生物附著物如泥沙、礦物沉淀物（如鈣化物）和銹蝕，隨著時間積累，這些沉積物會影響水流并增加結(jié)構(gòu)重量，增加清理難度，尤其是在通道狹窄或形狀不規(guī)則的地方。

2、針對深水環(huán)境涵洞內(nèi)壁附著物的清理，目前有相應(yīng)的技術(shù)與裝置進(jìn)行處理。公開號cn113714173a記載了一種深水環(huán)境涵洞內(nèi)壁附著物表面清理方法與裝置，該裝置包括rov機(jī)組，rov機(jī)組的外表面上設(shè)置有若干對的固定裝置，每個固定裝置包括伸縮鉸鏈和固定在伸縮鉸鏈的末端的吸盤，伸縮鉸鏈連接第一電機(jī)，rov機(jī)組上設(shè)置有污物定位裝置，污物定位裝置包括led燈組、旋轉(zhuǎn)升降云臺，旋轉(zhuǎn)升降云臺上設(shè)置有水下攝像頭，rov機(jī)組還連接有清污裝置，清污裝置包括機(jī)械臂，機(jī)械臂上設(shè)置有伸縮機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，機(jī)械臂連接有刷頭組，刷頭組包含若干個電動的刷頭，清污裝置或rov機(jī)組上設(shè)有收集裝置，在水上或陸地上設(shè)置有遠(yuǎn)程控制平臺。

3、上述方案對使用的環(huán)境要求高，例如需要墻壁帶有鐵磁性材料，或者需要找到?jīng)]有污物且較為平整的地方進(jìn)行定位，限制了其應(yīng)用范圍，真空吸盤需要找到?jīng)]有污物且較為平整的地方進(jìn)行定位，電磁底座需要一定電力支持，并且需要墻壁帶有鐵磁性材料。深水涵洞內(nèi)部空間有限，采用機(jī)械臂攜帶刷頭組的清理設(shè)備在行進(jìn)過程中轉(zhuǎn)向和角度調(diào)節(jié)困難，容易遇到碰撞或卡死問題，限制了設(shè)備的靈活性和作業(yè)范圍。涵洞內(nèi)壁通常為圓形截面，刷頭組通常難以匹配，增加了清理難度。現(xiàn)有技術(shù)中清潔裝置對附著物的類型和固結(jié)程度缺乏考慮，無法根據(jù)附著污物的種類或固結(jié)程度調(diào)配適用的刷頭和功率。

4、隨著城市化進(jìn)程的加快和涵洞規(guī)模的增大，對涵洞清淤技術(shù)的研究和改進(jìn)具有重要意義，迫切需要能更好適用于深水涵洞維護(hù)應(yīng)用的自動化清淤設(shè)備的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和問題，本發(fā)明旨在提供一種適用于深水環(huán)境的涵洞內(nèi)壁清理裝置，通過多向驅(qū)動和高壓對抗式清洗，實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的全方位深水涵洞內(nèi)壁清理。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題的方案是：采用一種深水環(huán)境涵洞內(nèi)壁附著物表面清理裝置，包括左右兩個移動載具和中部的兩組同步伸縮機(jī)構(gòu)，每個移動載具的內(nèi)側(cè)分別安裝有同步伸縮機(jī)構(gòu)，每個同步伸縮機(jī)構(gòu)上安裝有箱架組件，每個箱架組件上安裝有高壓清洗組件，所述同步伸縮機(jī)構(gòu)包括u形軸架、下齒輪和上齒輪，u形軸架的上下翼板分別固定在移動載具的內(nèi)側(cè)中部，上下翼板之間并列固定有一對或多對固定芯軸，在每個固定芯軸的外側(cè)套裝有軸管，軸管能夠轉(zhuǎn)動，在每個軸管的下部固定有下齒輪，上部固定有上齒輪，各相鄰的齒輪彼此嚙合，位于最外端的下齒輪和上齒輪分別固定有伸展桿，每個伸展桿的外端固定有箱同步輪；所述箱架組件包括箱體和外框架，在箱體的頂部和底部外側(cè)，各固定有一對箱固定軸，所述各箱同步輪分別套裝在相應(yīng)的箱固定軸上能夠轉(zhuǎn)動，同一個箱體頂部或底部的一對箱同步輪相互嚙合，在箱體的前側(cè)固定或活動安裝有所述外框架；所述高壓清洗組件包括高壓泵和高壓噴頭，在所述外框架的上部和下部分別固定有高壓腔，各高壓噴頭密封安裝于高壓腔的前端，高壓泵的輸出端連接各高壓噴頭。

3、優(yōu)選地，箱體與外框架活動安裝時，在箱體的左右兩側(cè)壁的前部，分別通過軸座安裝有邊軸，每個邊軸上鉸接有擺桿，每個擺桿的前端與所述外框架固定。同時，還設(shè)置有驅(qū)擺組件，用于調(diào)節(jié)外框架的擺動角度。

4、優(yōu)選地，所述驅(qū)擺組件包括連桿、拉桿、導(dǎo)向桿、導(dǎo)向套和電推桿，在外框架的頂部和底部分別連接有連桿，連桿的后段交接有拉桿，拉桿的后段交接有導(dǎo)向桿，在箱體的上側(cè)和下側(cè)的中部位置分別設(shè)置有導(dǎo)向套，每個導(dǎo)向套內(nèi)套裝相應(yīng)的導(dǎo)向桿，同時，在每個導(dǎo)向套的后側(cè)，設(shè)置有與箱體頂部和底部固定安裝的電推桿，每個電推桿的推桿與導(dǎo)向套的內(nèi)端固定連接。當(dāng)控制一個電推桿伸出而另一個電推桿收縮時，能夠控制所述外框架以擺桿為支撐而向上或向下擺動。

5、優(yōu)選地，所述移動載具包括側(cè)壁、底板和頂板，在側(cè)壁的內(nèi)側(cè)壁的上部和下部分別橫向固定有底板和頂板，在底板和頂板的前后過流通道的前端和后端，分別安裝有推進(jìn)旋葉；在底板和頂板的中部分別設(shè)置有豎向通道，每個豎向通道內(nèi)安裝有升降翻轉(zhuǎn)旋葉。

6、優(yōu)選地，在側(cè)壁的前后端外側(cè)分別固定有立柱，每個立柱的端部分別安裝有行走輪。

7、優(yōu)選地，所述高壓清洗組件的高壓泵包括電機(jī)和螺紋泵頭，在所述外框架的上部和下部分別固定有高壓腔，在所述箱體內(nèi)固定有電機(jī)，在箱體的前側(cè)壁固定有螺紋泵頭，電機(jī)座的轉(zhuǎn)軸與螺紋泵頭的轉(zhuǎn)軸傳動連接，螺紋泵頭的一側(cè)設(shè)置有進(jìn)水口，另一側(cè)連接有排水管，排水管連接匯總管，上下兩個匯總管分別連通于相應(yīng)的高壓腔的內(nèi)腔中，各高壓噴頭密封安裝于高壓腔的前端，上下兩個匯總管之間通過串聯(lián)管串聯(lián)。

8、優(yōu)選地，固定或活動安裝于外框架端部的各高壓腔，分別向上傾斜。

9、優(yōu)選地，箱體與外框架活動安裝時，采用電磁驅(qū)擺機(jī)構(gòu)，其包括電磁銷，在箱體的頂板或底板的邊緣橫向固定有電磁銷，電磁銷內(nèi)套裝有伸縮桿，伸縮桿的內(nèi)端磁性擋臺與電磁銷前端口之間套裝有彈簧，電磁銷的前端口外側(cè)套固有電磁體；伸縮桿的前端設(shè)置有楔形頭，同時，在所述導(dǎo)向桿的內(nèi)端側(cè)壁，設(shè)置有楔形槽，楔形槽的寬度大于伸縮桿。

10、本發(fā)明的有益效果：該深水涵洞清理裝置能夠在深水環(huán)境中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高效的涵洞內(nèi)壁清理，并且操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，有效解決了現(xiàn)有清理裝置在深水涵洞中的移動、定位和清洗難題。

11、1.雙向驅(qū)動的移動和高效清理：裝置通過左右兩側(cè)移動載具的配合，在載具具有橫向移動、水平旋轉(zhuǎn)、上升下降及中心線水平翻轉(zhuǎn)等多維度操作的基礎(chǔ)上，高壓清洗組件提供雙向水壓差驅(qū)動：裝置采用高壓清洗組件作為主要驅(qū)動力，通過不同壓力的噴射產(chǎn)生反沖力，在工作狀態(tài)下推動裝置沿涵洞移動。噴頭組正反噴射壓力差實(shí)現(xiàn)裝置的貼壁和緩慢移動，解決了傳統(tǒng)清洗裝置在高水壓下因沖擊力過大而后移的問題，確保清洗過程穩(wěn)定而高效。實(shí)現(xiàn)靈活的方向控制和移動，適應(yīng)涵洞內(nèi)的復(fù)雜作業(yè)環(huán)境。

12、2.同步伸縮機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：同步伸縮機(jī)構(gòu)包括一系列齒輪和伸展桿設(shè)計(jì)，通過同步輪的嚙合和伸縮實(shí)現(xiàn)裝置的收縮狀態(tài)。在深水環(huán)境下，裝置在進(jìn)入涵洞時可收縮，縮小體積，以減少水流阻力和碰撞風(fēng)險(xiǎn)；而在清理工作時，裝置可展開，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的貼壁作業(yè)，提高清理效率。

13、3.多角度清洗覆蓋：清洗組件布置在裝置兩側(cè)，背向噴頭組可施加貼壁力，使裝置緊貼涵洞側(cè)壁，確保清洗覆蓋面廣，不受附著物種類和位置的限制?？稍诤错敳?、兩側(cè)壁及底部進(jìn)行全方位清理。

14、4.可調(diào)節(jié)的擺動機(jī)構(gòu)：驅(qū)擺組件通過拉桿、導(dǎo)向桿和電推桿設(shè)計(jì)，能夠調(diào)整外框架的擺動角度，前后兩端的噴頭組都向外擺動后，背側(cè)噴頭組垂直于墻壁的分力大于內(nèi)側(cè)噴頭組垂直于墻壁的分力，從而背向噴頭組壓力大于內(nèi)側(cè)噴頭組，這種壓力差能夠使裝置貼合于墻壁表面，進(jìn)而能夠靈活適應(yīng)不同清理需求。該組件通過導(dǎo)向桿的控制或者采用電磁驅(qū)擺機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步增強(qiáng)了外框架擺動角度的調(diào)節(jié)精度，使得高壓清洗組件可以覆蓋涵洞內(nèi)壁的復(fù)雜表面。