渠道边坡清污作业小车自动压紧控制系统技术方案

渠道边坡清污作业小车自动压紧控制系统，包括PLC控制器、液压系统、拉线长度传感器、立柱、主臂、多级伸缩臂、连接臂和空化射流清洗小车；多级伸缩臂的前端通过弹性预紧机构与连接臂的上端连接，连接臂的下端与空化射流清洗小车的顶部铰接；拉线长度传感器安装在弹性预紧机构上，PLC控制器通过控制电缆分别与液压系统和拉线长度传感器连接。本实用新型专利技术通过电比例控制多路阀，调节连接臂与主臂+多级伸缩臂之间的弹簧压缩量，能将空化射流清洗小车以一定的预压力压紧在渠道边坡作业面上，从而对作业平台非直线行驶及渠道边坡角度具有一定的冗错能力，可更好地实现对渠道边坡藻泥混合物进行生态清除。

【技术实现步骤摘要】
渠道边坡清污作业小车自动压紧控制系统
本技术涉及一种渠道边坡清污
，尤其涉及一种渠道边坡清污作业小车自动压紧控制系统，渠道、河流、内陆湖泊以及景观水体等水域边坡上藻泥混合物的生态清除。
技术介绍
目前，随着社会工业化进程的加快，人类在生产以及日常生活中，向水体中排入大量含氮、磷的污染物，加速了湖泊、水库等缓流水体的富营养化进程，从而造成藻类滋生，严重破坏了水体的生态平衡，危害人类和其他生物的安全。另外，对于采用渠道方式进行的重大调水工程，渠道边坡上除滋生藻类外，还会附着大量的泥污，形成藻泥混合物。渠道边坡处藻类的滋生和泥污沉积严重影响了水体质量，水体中的藻类不但能导致水体腥臭和发绿发黑，大多数湖泊和水塘的臭味由藻类死亡以及水体缺氧产生的硫化氢、硫、氨等物质引起，死亡的藻体沉积在边坡上严重影响了水体质量，更严重的是可以产生藻毒素等有害物质，对沿线水厂的处理工艺造成冲击，增加供水成本。因此清理边坡上的藻泥混合物，提高水体输送质量，减轻水厂处理难度，成为亟需解决的技术问题，具有重要的生态和环境意义。目前，国内外边坡藻泥清除技术中，为避免对水质产生二次污染问题，常采用物理清除方法，主要包括手工清理、机械摩擦式清理等方法。采用人工清理，不仅劳动强度大，效率低下，还会使大量污物扩散入水中，造成二次污染，且不能完全清除掉被深水淹埋的藻泥附着物。机械摩擦式清理方式存在设备构造复杂、水下作业时不易密封、藻类不能根除、作业区效率低等问题；另一方面，机械摩擦作业装置一般布置在移动式作业平台上，作业平台在移动时不能严格按直线行走，另外，渠道边坡角度也会发生变化，致使机械摩擦作业装置与渠道边坡不能紧密贴合，从而对藻泥混合物的清除造成一定困难，影响作业效率。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种渠道边坡清污作业小车自动压紧控制系统，能将空化射流清洗小车以一定的预压力压紧在渠道边坡上，从而对作业平台非直线行驶及渠道边坡角度具有一定的冗错能力，可更好地实现对渠道边坡藻泥混合物进行生态清除。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：渠道边坡清污作业小车自动压紧控制系统，包括PLC控制器、液压系统、拉线长度传感器、立柱、主臂、多级伸缩臂、连接臂和空化射流清洗小车；立柱由下到上向后倾斜设置，主臂后端与立柱上端铰接，主臂与立柱下部前侧之间设置有主变幅液压缸，主臂前端与多级伸缩臂后端铰接，主臂底部和多级伸缩臂的最后一节底部之间设置有伸缩变幅液压缸，多级伸缩臂的前端通过弹性预紧机构与连接臂的上端连接，连接臂的下端与空化射流清洗小车的顶部铰接；拉线长度传感器安装在弹性预紧机构上，PLC控制器通过控制电缆分别与液压系统和拉线长度传感器连接，液压系统通过液压管路分别与主变幅液压缸和伸缩变幅液压缸连接。弹性预紧机构包括导向轴、压缩弹簧、轴套、下支杆和U型板，多级伸缩臂最前端设有推拉支架，导向轴后端铰接在推拉支架前侧上部，U型板开口朝下，U型板的左侧和右侧分别固定连接在连接臂上端的左侧和右侧，导向轴后端固定设置有挡板，导向轴前端螺纹连接有限位调节螺母，压缩弹簧和轴套均套设在导向轴上，轴套左右两侧均固定设有一根销轴，两根销轴转动连接在U型板的左右两侧，压缩弹簧前端和后端分别与轴套后端和挡板顶压配合，下支杆的前端与连接臂上部后侧固定连接，下支杆的后端与推拉支架下端铰接，拉线长度传感器位于压缩弹簧上方，拉线长度传感器的两端分别连接在U型板的顶部后侧和推拉支架上。控制系统包括PLC控制器连接有按钮开关和显示器，液压系统包括负载敏感泵，主变幅液压缸和伸缩变幅液压缸均连接有伸出比例电磁阀及压缩比例电磁阀，负载敏感泵通过电比例控制多路阀别及双向平衡阀分别与伸出比例电磁阀和压缩比例电磁阀连接，PLC控制器通过控制电缆与电比例控制多路阀连接。多级伸缩臂上安装有高清晰摄像头，高清晰摄像头与显示器通过数据线连接。采用上述技术方案，主臂和多级伸缩臂通过液压马达、液压缸等执行机构实现架伸缩、变幅、回转等动作，以满足不同作业范围的要求；连接臂通过中部铰点铰接于多级伸缩臂的前端，连接臂下端通过铰接与空化射流清洗小车相连，且连接臂上端通过U型板与压缩弹簧连接，压缩弹簧能够保证空化射流清洗小车以一定的预压紧力紧贴在渠道边坡上，从而对用于带动主臂和多级伸缩臂的承载平台在非直线行驶及渠道边坡角度具有一定的冗错能力；空化射流清洗小车通过水下空化射流清洗工艺实现对渠道边坡藻泥混合物的生态清除；主臂和伸缩臂通过液压系统驱动主变幅液压缸或伸缩变幅液压缸伸缩，可以调节空化射流清洗小车在渠道边坡上的压紧程度；拉线长度传感器、PLC控制器、电比例控制多路阀、主变幅液压缸共同构成一个带反馈的作业小车自动压紧控制系统，能够自动调节压缩弹簧的压缩量，从而实现对作业小车自动压紧调节功能。轴套沿导向轴滑动，压缩弹簧的压力通过轴套、销轴驱动U型板和连接臂以下支杆后端与推拉支架的铰接点为支点向后转动，使空化射流清洗小车与渠道边坡压紧力增大，限位调节螺母与U型板的顶部顶压接触时，对连接臂的下部向后转动起机械限位作用，多级伸缩臂和连接臂等效为刚性连接，此时，空化射流清洗小车有脱离渠道边坡作业面的风险。通过液压系统驱动主变幅液压缸或伸缩变幅液压缸伸缩，可以调节连接臂上部与压缩弹簧的压缩量，从而实现调节空化射流清洗小车在渠道边坡上的压紧程度。拉线长度传感器检测连接臂与多级伸缩臂之间压缩弹簧的压缩量信号，该信号输入PLC控制器，PLC控制器确定主变幅液压缸或伸缩变幅液压缸的伸缩量，由PLC控制器输出控制信号至电比例控制多路阀控制主变幅液压缸或伸缩变幅液压缸的比例电磁阀，从而驱动主变幅液压缸或伸缩变幅液压缸伸缩，实现连接臂与多级伸缩臂之间压缩弹簧压缩量的调节。通过驾驶室操作台布置的按钮开关，来实现弹性预紧机构自动调节/手动调节功能的切换，当自动压紧按钮开关按下，PLC控制控制器通过液压系统进行自动调节，否则，由操作人员人工对弹性预紧机构进行调节。通过在驾驶室布置显示器，可以显示作业小车压紧机构自动调节/手动调节的状态及连接臂与作多级伸缩臂臂之间压缩弹簧压缩量的变化情况。拉线长度传感器布置在与导向轴平行，拉线长度传感器通过电缆卷筒与PLC控制器相连，当多级伸缩臂伸缩时，电缆卷筒上的电缆能够实现随动。液压系统由PLC控制器编程实现，另外，在多级伸缩臂上布置一个高清晰摄像头，实现对空化射流清洗小车与渠道边坡作业面的贴合情况进行监视。液压系统的液压油源来自于负载敏感泵，负载敏感泵连接于汽车底盘或其它作业平台发动机动力输出端口（PTO）。液压系统采用负载敏感系统，按需提供压力油，实现系统节能；对于成本比较敏感的情况下，采用定量泵系统。控制主变幅液压缸或伸缩变幅液压缸伸缩的液压阀采用电比例控制多路阀，以降低系统成本；对于控制精度要求较高的应用工况，采用比例阀来实现。主变幅液压缸或伸缩变幅液压缸与电比例控制多路阀之间布置有双向平衡阀，以改善调节过程的平稳性。空化射流清洗小车的四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.渠道边坡清污作业小车自动压紧控制系统，其特征在于：包括PLC控制器、液压系统、拉线长度传感器、立柱、主臂、多级伸缩臂、连接臂和空化射流清洗小车；/n立柱由下到上向后倾斜设置，主臂后端与立柱上端铰接，主臂与立柱下部前侧之间设置有主变幅液压缸，主臂前端与多级伸缩臂后端铰接，主臂底部和多级伸缩臂的最后一节底部之间设置有伸缩变幅液压缸，多级伸缩臂的前端通过弹性预紧机构与连接臂的上端连接，连接臂的下端与空化射流清洗小车的顶部铰接；/n拉线长度传感器安装在弹性预紧机构上，PLC控制器通过控制电缆分别与液压系统和拉线长度传感器连接，液压系统通过液压管路分别与主变幅液压缸和伸缩变幅液压缸连接。/n

【技术特征摘要】
1.渠道边坡清污作业小车自动压紧控制系统，其特征在于：包括PLC控制器、液压系统、拉线长度传感器、立柱、主臂、多级伸缩臂、连接臂和空化射流清洗小车；
立柱由下到上向后倾斜设置，主臂后端与立柱上端铰接，主臂与立柱下部前侧之间设置有主变幅液压缸，主臂前端与多级伸缩臂后端铰接，主臂底部和多级伸缩臂的最后一节底部之间设置有伸缩变幅液压缸，多级伸缩臂的前端通过弹性预紧机构与连接臂的上端连接，连接臂的下端与空化射流清洗小车的顶部铰接；
拉线长度传感器安装在弹性预紧机构上，PLC控制器通过控制电缆分别与液压系统和拉线长度传感器连接，液压系统通过液压管路分别与主变幅液压缸和伸缩变幅液压缸连接。


2.根据权利要求1所述的渠道边坡清污作业小车自动压紧控制系统，其特征在于：弹性预紧机构包括导向轴、压缩弹簧、轴套、下支杆和U型板，多级伸缩臂最前端设有推拉支架，导向轴后端铰接在推拉支架前侧上部，U型板开口朝下，U型板的左侧和右侧分别固定连接在连接臂上端的左侧和右侧，导向轴后端...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹桂英，胡全义，吴林峰，张伟，李斌，李佳琪，邢明星，
申请(专利权)人：南水北调中线干线工程建设管理局河南分局，黄河水利委员会黄河机械厂，
类型：新型
国别省市：河南;41