一种隧道溶洞有轨排水出泥设备的制作方法

1.本发明涉及工程隧道施工技术领域，特别涉及一种隧道溶洞有轨排水出泥设备。


背景技术：

2.工程隧道施工中进行排水出泥是为了确保施工区域的排水畅通，避免积水影响工程进展和工作安全。在隧道施工过程中，常常会有大量的水和泥浆产生，如果不及时排出，会导致隧道内部积水严重，影响工人作业和施工进度。
3.成痂淤泥是指隧道施工中排出的泥浆在排水管道或设备中沉积并逐渐形成固态物质。成痂淤泥往往具有较高的粘性和黏性，难以清理。因为隧道施工中的泥浆中含有大量的细小颗粒和悬浮物质，这些物质容易沉积在排水管道和设备中，并形成成痂淤泥。
4.传统的排水设备通常采用管道和泵站等方式进行排水。但是，成痂淤泥的存在导致管道内壁不光滑，通水条件变差，影响了排水效果。而且成痂淤泥具有较强的粘附性，很容易附着在排水设备的表面，使得设备运行不畅，甚至堵塞排水系统。
5.发明人发现：手动清理成痂淤泥需要工人进入狭窄的排水管道或设备内部进行清理，作业空间狭小且环境复杂，存在安全风险。由于成痂淤泥的黏附性强，单凭手动操作难以完全清除淤泥，往往只能清理部分淤泥，难以彻底解决问题。
6.发明人还发现：传统的排水出泥设备也难以处理成痂淤泥现象，因为传统设备对于成痂淤泥的处理能力有限，传统设备往往依靠水压来清理淤泥，但成痂淤泥的黏附性强，仅靠水压的机械力往往难以将淤泥完全清除。无法有效清理粘附在管道壁上的淤泥，导致堵塞和通水不畅。
7.为此，提出一种隧道溶洞有轨排水出泥设备。


技术实现要素：

8.有鉴于此，本发明实施例希望提供一种隧道溶洞有轨排水出泥设备，即依靠水压来清理淤泥，但成痂淤泥的黏附性强，仅靠水压的机械力往往难以将淤泥完全清除；本技术的目的是解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择；
9.本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种隧道溶洞有轨排水出泥设备，在目标溶洞或隧道内可选择性铺设轨道，本技术中包括调节机构和以环形阵列式布置于所述调节机构外部的运载单元；所述调节机构包括用以同步调节每个所述调节机构之间的间距的线性自由度，以适配不同大小的溶洞隧道；所述运载单元通过动轮组件带动整体出泥设备自走于溶洞隧道内；所述调节机构的前部设有通过万向角度调节的模式用以检测溶洞淤泥方位的检测机构，所述运载单元的外部搭载有清淤组件，用于对定向的淤泥做清淤出泥作业。
10.在本方案中：该隧道溶洞有轨排水出泥设备的实施方式包括以下几个组成部分：在目标溶洞或隧道内可以选择性地铺设轨道，以便设备在其中移动。调节机构包括线性自由度，用于同步调节每个调节机构之间的间距，以适应不同大小的溶洞隧道。运载单元通过
动轮组件带动整体出泥设备在溶洞隧道内进行自主移动。检测机构位于调节机构的前部，通过万向角度调节的模式，用于检测溶洞淤泥的方位。清淤组件安装在运载单元的外部，用于对定向的淤泥进行清淤出泥作业。
11.其中在一种实施方式中：所述调节机构包括作为出泥设备主体结构的机架和对称滑动配合于所述机架上的两个移动架；所述运载单元还包括连接臂，所述连接臂的一端铰接于所述机架上，所述连接臂的另一端安装有所述动轮组件；
12.在本方案中：调节机构由机架和两个移动架组成，机架是出泥设备的主体结构，而移动架对称滑动配合于机架上。运载单元包括连接臂，连接臂的一端铰接在机架上，连接臂的另一端安装有动轮组件。调节机构的线性自由度用于同步调节每个运载单元的连接臂相对于机架的倾斜角度。通过控制移动架的滑动，可以调节每个运载单元之间的间距，以适应不同大小的溶洞隧道。动轮组件由一个电机驱动的轮体组成，该轮体与连接臂配合转动。装置的前后两端对称布置有两组运载单元，每组运载单元以环形阵列的形式排布，实现了装置的前后支撑于溶洞隧道。由于这种布置模式，只需要在面向溶洞内部的运载单元上装载清淤组件。
13.其中在一种实施方式中：所述调节机构还包括安装于所述机架上的用于输出所述线性自由度的线性模组，所述线性模组由第一旋转执行器驱动；支撑臂的一端和另一端分别铰接于所述移动架和所述连接臂的中部。
14.在本方案中：调节机构除了包括机架和移动架外，还包括安装于机架上的线性模组，用于输出线性自由度。线性模组由第一旋转执行器驱动。此外，还引入了支撑臂，其中一端铰接于移动架，另一端铰接于连接臂的中部。当线性模组输出线性自由度时，驱动移动架滑动于机架，支撑臂随着空间位置的变化支撑或放下连接臂，从而调节每个运载单元之间的间距，以适应不同大小的溶洞隧道。
15.其中在一种实施方式中：所述线性模组优选为滚珠丝杠，所述第一旋转执行器优选为第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴与所述滚珠丝杠的螺纹杆固定连接，所述滚珠丝杠的移动螺母与所述移动架固定连接。
16.在本方案中：线性模组采用滚珠丝杠作为优选选择，而第一旋转执行器采用第一伺服电机作为优选选择。第一伺服电机的输出轴与滚珠丝杠的螺纹杆固定连接，而滚珠丝杠的移动螺母与移动架固定连接。
17.其中在一种实施方式中：所述清淤组件包括固设于所述机架上的架体，和以环形阵列的形式安装于所述架体上的第二旋转执行器，所述第二旋转执行器驱动有第一铰臂作旋转调节，第二铰臂的一端和另一端分别铰接于所述第一铰臂的端部和连接台上；所述连接台上安装有用于检测溶洞淤泥方位的检测件。
18.在本方案中：清淤组件包括固设于机架上的架体，并且以环形阵列的形式安装在架体上的第二旋转执行器。第二旋转执行器通过驱动第一铰臂进行旋转调节，而第二铰臂的一端和另一端分别铰接于第一铰臂的端部和连接台上。连接台上安装有用于检测溶洞淤泥方位的检测件。在使用时，第二旋转执行器驱动第一铰臂进行旋转调节，从而带动第二铰臂通过连接台进行角度调节。这种驱动模式形成了一个闭环的传动链，使得连接台可以根据每个第二旋转执行器均匀且循环输出不同的转动量，从而实现均匀的万向角度调节。检测件随之被驱动不断地探测溶洞隧道内成痂淤泥的方位。
19.其中在一种实施方式中：所述第二旋转执行器优选为第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴与所述第一铰臂的端部固定连接。
20.在本方案中：通过采用第二伺服电机作为动力源，实现了对第一铰臂的精准控制，为清淤组件的旋转调节提供了可靠的动力驱动和精准控制。
21.其中在一种实施方式中：所述清淤组件包括两个相互相对但不直接接触的盘体，两个所述盘体之间以其中轴线为基准，并依此环形阵列式排布有至少六个第一直线执行器，所述第一直线执行器用于对一个所述盘体作角度调节；一个所述盘体设于连接臂前部，具体来说，所述清淤组件还包括固定连接于所述连接臂上的第二直线执行器，所述第二直线执行器用于调节所述盘体相对于所述连接臂的间距，另一个所述盘体上安装有第三旋转组件，所述第三旋转组件旋转驱动刀具作清淤作业。
22.在本方案中：清淤组件通过多个执行器和旋转组件的协同作用，实现了多维度调节和多功能的清淤作业，提高了清淤效率和清淤质量。
23.其中在一种实施方式中：所述第一直线执行器优选为第一伺服电缸，所述第一伺服电缸的缸体和活塞杆均分别通过万向节联轴器万向铰接于两个所述盘体相互相对的各自一面上；两两相邻的两个所述第一伺服电缸相互之间呈v形或倒v形排布，以相互增加各自的极限行程量及控制精度；所述第二直线执行器优选为第二伺服电缸，所述第二伺服电缸的缸体和活塞杆分别固定连接于所述连接臂上和一个所述盘体上。
24.在本方案中：通过第一伺服电缸和第二伺服电缸的组合，实现了盘体角度调节和间距调节的灵活性和精确性，为清淤组件的调节提供了可靠的动力驱动和精准控制。
25.其中在一种实施方式中：所述刀具为三爪弧型，所述刀具由偏心轴驱动旋转。用于对成痂淤泥钻掘出呈方形的破坏槽，而非传统形式的圆形破坏槽。
26.在本方案中：通过采用三爪弧型刀具和偏心轴的驱动，实现了高效的钻掘作业和方形破坏槽的形成。这提高了清淤的效率、质量和彻底性，更好地满足了清淤作业的需求。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.一、自适应性：本发明采用了调节机构和运载单元的组合，能够适应不同大小的溶洞隧道。调节机构的线性自由度和运载单元的移动能力使得设备可以灵活调整间距和位置，以适应不同工作环境和要求。
29.二、自动化操作：本发明具备自动化检测成痂淤泥方位的能力，通过检测机构实现对溶洞淤泥方位的自动感知。同时，设备能够自动化地进行点对点破坏淤泥的操作，提高了作业的自动化程度，降低了人工操作的需求。
30.三、高效清淤：采用三爪弧型刀具和方形破坏槽设计，能够高效地钻掘并击碎成痂淤泥。刀具的旋转和切割作业以及方形破坏槽的形成，提高了清淤作业的效率和质量，使得清除成痂淤泥更加彻底。
31.四、精确性和控制性：通过线性模组、伺服电缸等控制装置的使用，实现了对清淤组件和刀具的精确调节和控制。自动化的检测和调节机制，使得设备能够准确定位淤泥的位置并进行精确的清理，提高了清淤的准确性和控制性。
32.五、提高安全性：自动化的操作和精确的控制减少了人工干预和风险，降低了操作人员的工作风险和环境风险，提高了工作的安全性。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明的立体结构示意图；
35.图2为本发明的调节机构立体结构示意图；
36.图3为本发明的运载单元、检测机构的立体结构示意图；
37.图4为本发明的清淤组件立体结构示意图；
38.图5为本发明的刀具旋转生成矩形破坏槽的示意图；
39.图6为本发明的c++控制程序示意图(第一部分)；
40.图7为本发明的c++控制程序示意图(第二部分)。
41.附图标记：1、调节机构；101、机架；102、第一旋转执行器；103、线性模组；104、移动架；105、支撑臂；2、运载单元；201、连接臂；202、动轮组件；3、检测机构；301、架体；302、第二旋转执行器；303、第一铰臂；304、第二铰臂；305、连接台；306、检测件；4、清淤组件；401、盘体；402、第一直线执行器；403、第三旋转组件；404、刀具；405、第二直线执行器。
具体实施方式
42.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制；
43.需要注意的是，术语“第一”、“第二”、“对称”、“阵列”等仅用于区分描述与位置描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“对称”等特征的可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；同样，对于未以“两个”、“三只”等文字形式对某些特征进行数量限制时，应注意到该特征同样属于明示或者隐含地包括一个或者更多个特征数量；
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征；同时，所有的轴向描述例如x轴向、y轴向、z轴向、x轴向的一端、y轴向的另一端或z轴向的另一端等，均基于笛卡尔坐标系。
45.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型；可以是机械连接，可以是直接相连，可以是焊接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书附图结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.在现有技术中，成痂淤泥是指隧道施工中排出的泥浆在排水管道或设备中沉积并逐渐形成固态物质。成痂淤泥往往具有较高的粘性和黏性，难以清理。因为隧道施工中的泥浆中含有大量的细小颗粒和悬浮物质，这些物质容易沉积在排水管道和设备中，并形成成痂淤泥；为了满足隧道施工中的排水出泥需求，请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案以解决上述技术问题：一种隧道溶洞有轨排水出泥设备，在目标溶洞或隧道内可选择性铺设轨道，本技术中包括调节机构1和以环形阵列式布置于调节机构1外部的运载单元2；调节机构1包括用以同步调节每个调节机构1之间的间距的线性自由度，以适配不同大小的溶洞隧道；运载单元2通过动轮组件202带动整体出泥设备自走于溶洞隧道内；调节机构1的前部设有通过万向角度调节的模式用以检测溶洞淤泥方位的检测机构3，运载单元2的外部搭载有清淤组件4，用于对定向的淤泥做清淤出泥作业。
47.进一步的，使用时，将调节机构1自走于溶洞隧道内，通过调节机构1前部的清淤组件4做均匀循环的万向角度调节作业，不断地探测溶洞隧道内成痂淤泥的方位；得到方位信息后，通过清淤组件4将淤泥击碎或击散成痂淤泥，实现排水出泥的需求。
48.在本方案中：该隧道溶洞有轨排水出泥设备的实施方式包括以下几个组成部分：在目标溶洞或隧道内可以选择性地铺设轨道，以便设备在其中移动。调节机构1包括线性自由度，用于同步调节每个调节机构1之间的间距，以适应不同大小的溶洞隧道。运载单元2通过动轮组件202带动整体出泥设备在溶洞隧道内进行自主移动。检测机构3位于调节机构1的前部，通过万向角度调节的模式，用于检测溶洞淤泥的方位。清淤组件4安装在运载单元2的外部，用于对定向的淤泥进行清淤出泥作业。
49.具体的：该设备的设计原理是通过调节机构1和运载单元2的协同工作来实现排水出泥的需求。调节机构1的线性自由度可以调整不同调节机构1之间的间距，使其适应不同大小的溶洞隧道。运载单元2通过动轮组件202带动整体出泥设备在溶洞隧道内自主移动，以探测和清理淤泥。检测机构3位于调节机构1的前部，通过万向角度调节的模式，用于检测溶洞淤泥的方位。一旦获得了淤泥的方位信息，清淤组件4就会进行相应的清淤操作，击碎或击散成痂淤泥，以实现排水出泥的需求。
50.进一步的，本装置需要安装一个惯性测量单元(imu)，imu包含加速度计和陀螺仪，可以测量设备的线性加速度和角速度。通过安装imu在检测件306上，可以实时获取设备的姿态信息，从而确定溶洞淤泥的方位。
51.可以理解的是，在本具体实施方式中，该隧道溶洞有轨排水出泥设备具有以下功能：
52.(1)自适应不同大小的溶洞隧道：通过调节机构1的线性自由度，设备可以自适应不同大小的溶洞隧道，确保有效的清淤操作。
53.(2)探测淤泥方位：检测机构3通过万向角度调节的模式，能够准确地检测淤泥的方位，为清淤提供定向指导。
54.(3)清淤操作：清淤组件4位于运载单元2的外部，能够对定向的淤泥进行清淤出泥作业，将淤泥击碎或击散，确保排水通畅。
55.通过这种隧道溶洞有轨排水出泥设备，可以实现在溶洞隧道内的自主移动、定向探测淤泥方位，并通过清淤组件进行针对性的清淤操作，提高排水效率，保障隧道施工的顺利进行。
56.在本方案中，本装置整体的所有电器元件依靠机架1内所安装的蓄电池进行供能；具体的，装置整体的电器元件与蓄电池输出端口处通过继电器、变压器和按钮面板等装置进行常规电性连接，以满足本装置的所有电器元件的供能需求。
57.具体的，本装置的机架1还设有一控制器，该控制器用于连接并控制本装置整体的所有电器元件按照预先设置的程序作为预设值及驱动模式进行驱动；需要指出的是，上述驱动模式即对应了下文中的相关电器元件之间对应的启停时间间距、转速、功率等输出参数，即满足了下文所述的相关电器元件驱动相关机械装置按其所描述的功能进行运行的需求。
58.优选的，控制器为plc控制器，通过梯形图、顺序功能图、功能块图、指优选的，控制器外还配置无线发射模块和无线接收模块，无线发射模块发出工作或暂停的指令信号经由介质传送至无线接收模块；必要时，工作人员可通过后台无线遥控装置对该无线收发模块输入指令，以远程控制控制器，并进而遥控本装置的所有电器元件按照相关驱动模式进行驱动；同时，无线收发模块还可传递本装置中相关传感元件，或伺服驱动元件的系统所检测的相关系数或其他信息于后台的工作人员。
59.需要指出的是，在本具体实施方式中，本装置因大概率需要工作于具有水体的工作环境，故所有的电器元件应当优选为防水的型号，并且电性连接端应当作常规的防水处理。例如使用防水法兰封装、使用防水胶保护电性连接端等。
60.在本技术一些具体实施方式中，请结合参阅图2～5：调节机构1包括作为出泥设备主体结构的机架101和对称滑动配合于机架101上的两个移动架104；运载单元2还包括连接臂201，连接臂201的一端铰接于机架101上，连接臂201的另一端安装有动轮组件202；
61.进一步的，调节机构1的线性自由度同步调节每个运载单元2的连接臂201相对于机架101的倾斜角度。即通过控制移动架104滑动，即调节了每个运载单元2之间的间距，以适配不同大小的溶洞隧道。其中动轮组件202包括由一个电机驱动的轮体，该轮体转动配合于连接臂201。同时因上述移动架104的数量为两个，即相当于本装置的机架101的前后两端对称布置有两组运载单元2，每组运载单元2以环形阵列的形式排布。这种模式实现了装置的前后支撑于溶洞隧道。同时也是因为这种布置模式，仅需在面向溶洞内部的运载单元2上装载清淤组件4即可。
62.在本方案中：调节机构1由机架101和两个移动架104组成，机架101是出泥设备的主体结构，而移动架104对称滑动配合于机架101上。运载单元2包括连接臂201，连接臂201的一端铰接在机架101上，连接臂201的另一端安装有动轮组件202。调节机构1的线性自由度用于同步调节每个运载单元2的连接臂201相对于机架101的倾斜角度。通过控制移动架104的滑动，可以调节每个运载单元2之间的间距，以适应不同大小的溶洞隧道。动轮组件202由一个电机驱动的轮体组成，该轮体与连接臂201配合转动。装置的前后两端对称布置有两组运载单元2，每组运载单元2以环形阵列的形式排布，实现了装置的前后支撑于溶洞隧道。由于这种布置模式，只需要在面向溶洞内部的运载单元2上装载清淤组件4。
63.具体的：机架101作为出泥设备的主体结构提供了稳定的支撑。通过移动架104的滑动，调节机构1能够同步调节每个运载单元2的连接臂201相对于机架101的倾斜角度。通过控制移动架104的滑动距离，可以调节每个运载单元2之间的间距，以适应不同大小的溶洞隧道。连接臂201一端铰接在机架101上，另一端安装有动轮组件202，动轮组件202通过电
机驱动轮体转动。由于运载单元2以环形阵列的形式排布，装置在溶洞隧道中能够实现前后支撑，提供稳定的移动和清淤操作。
64.可以理解的是，在本具体实施方式中，这种实施方式具有以下功能：
65.(1)自适应不同大小的溶洞隧道：通过调节机构1的线性自由度，可以调节每个运载单元2之间的间距，使装置适应不同大小的溶洞隧道，确保有效的清淤操作。
66.(2)前后支撑和稳定移动：通过两组运载单元2的对称布置和环形阵列的形式排布，装置在溶洞隧道中实现了前后支撑，提供稳定的移动和清淤操作。
67.(3)简化装置配置：由于运载单元2仅在面向溶洞内部布置清淤组件4，可以减少装置的配置数量和复杂度，提高操作效率和便捷性。
68.这种实施方式通过调节机构1和运载单元2的设计和布置，实现了装置在溶洞隧道中的稳定移动和清淤操作，适应不同尺寸的隧道，并简化了装置的配置。
69.在本技术一些具体实施方式中，请结合参阅图2～5：调节机构1还包括安装于机架101上的用于输出线性自由度的线性模组103，线性模组103由第一旋转执行器102驱动；支撑臂105的一端和另一端分别铰接于移动架104和连接臂201的中部。
70.进一步的，当线性模组103输出线性自由度驱动移动架104滑动于机架101时，支撑臂105因空间位置的变化支撑或放下连接臂201，实现调节了每个运载单元2之间的间距，以适配不同大小的溶洞隧道。
71.在本方案中：调节机构1除了包括机架101和移动架104外，还包括安装于机架101上的线性模组103，用于输出线性自由度。线性模组103由第一旋转执行器102驱动。此外，还引入了支撑臂105，其中一端铰接于移动架104，另一端铰接于连接臂201的中部。当线性模组103输出线性自由度时，驱动移动架104滑动于机架101，支撑臂105随着空间位置的变化支撑或放下连接臂201，从而调节每个运载单元2之间的间距，以适应不同大小的溶洞隧道。
72.具体的：线性模组103是通过第一旋转执行器102驱动的，它安装在机架101上。线性模组103的输出提供了调节机构1的线性自由度，使得移动架104能够在机架101上滑动。同时，支撑臂105与移动架104和连接臂201分别铰接，形成一个支撑系统。当线性模组103输出线性自由度时，移动架104会在机架101上滑动，而支撑臂105会随着空间位置的变化支撑或放下连接臂201。通过调节支撑臂105的位置，可以调节每个运载单元2之间的间距，以适应不同大小的溶洞隧道。
73.可以理解的是，在本具体实施方式中，这种实施方式具有以下功能：
74.(1)线性自由度调节：通过线性模组103的输出，驱动移动架104在机架101上滑动，实现线性自由度的调节，从而适应不同大小的溶洞隧道。
75.(2)支撑臂支撑系统：支撑臂105的设计与移动架104和连接臂201的铰接配合，形成了一个支撑系统。支撑臂105根据线性模组103的输出，支撑或放下连接臂201，从而调节每个运载单元2之间的间距。
76.(3)适应不同尺寸的溶洞隧道：通过调节机构1的设计，特别是线性模组103和支撑臂105的结合，实现了针对不同尺寸的溶洞隧道进行间距调节，确保装置在不同环境下的适应性和灵活性。
77.这种实施方式通过线性模组103和支撑臂105的设计，实现了调节机构1的线性自由度和间距调节功能，以适应不同大小的溶洞隧道。这为装置的稳定移动和适应性提供了
关键支持。
78.在本技术一些具体实施方式中，请结合参阅图2～5：线性模组103优选为滚珠丝杠，第一旋转执行器102优选为第一伺服电机，第一伺服电机的输出轴与滚珠丝杠的螺纹杆固定连接，滚珠丝杠的移动螺母与移动架104固定连接。
79.在本方案中：线性模组103采用滚珠丝杠作为优选选择，而第一旋转执行器102采用第一伺服电机作为优选选择。第一伺服电机的输出轴与滚珠丝杠的螺纹杆固定连接，而滚珠丝杠的移动螺母与移动架104固定连接。
80.具体的：滚珠丝杠是一种传动装置，利用滚珠在螺纹杆的螺纹沟槽中滚动，将旋转运动转化为直线运动。在这种实施方式中，第一伺服电机作为动力源，通过输出轴与滚珠丝杠的螺纹杆固定连接，将旋转运动转化为线性运动。滚珠丝杠的移动螺母与移动架104固定连接，当第一伺服电机驱动滚珠丝杠旋转时，移动螺母会沿着滚珠丝杠的螺纹杆线性移动，从而推动移动架104在机架101上进行滑动调节。
81.可以理解的是，在本具体实施方式中，通过采用滚珠丝杠作为线性模组103和第一伺服电机作为第一旋转执行器102的优选选择，具有以下功能：
82.(1)高效的线性运动转换：滚珠丝杠通过滚动运动将旋转运动转化为直线运动，实现了高效的线性运动转换，为装置的调节提供了可靠的动力源。
83.(2)精准的运动控制：第一伺服电机作为驱动装置，可以精确控制滚珠丝杠的旋转运动，从而实现对移动架104的精准滑动调节，确保装置在不同位置的准确性和稳定性。
84.(3)可靠的连接和固定：通过固定连接第一伺服电机的输出轴与滚珠丝杠的螺纹杆，以及固定连接滚珠丝杠的移动螺母与移动架104，保证了连接的可靠性和稳定性，确保装置的正常运行和长期使用。
85.这种实施方式通过滚珠丝杠和第一伺服电机的组合，实现了线性模组103的高效线性运动转换和精准运动控制，为装置的间距调节提供了可靠的动力支持。
86.在本技术一些具体实施方式中，请结合参阅图2～5：清淤组件4包括固设于机架101上的架体201，和以环形阵列的形式安装于架体201上的第二旋转执行器302，第二旋转执行器302驱动有第一铰臂303作旋转调节，第二铰臂304的一端和另一端分别铰接于第一铰臂303的端部和连接台305上；连接台305上安装有用于检测溶洞淤泥方位的检测件306。
87.进一步的，使用时，第二旋转执行器302驱动第一铰臂303作旋转调节，进而带动第二铰臂304后联动于连接台305作角度调节；这种驱动模式形成了一个闭环的传动链，实现了连接台305可以根据每个第二旋转执行器302均匀且循环输出不同的转动量实现均匀的万向角度调节，带动检测件306不断地探测溶洞隧道内成痂淤泥的方位。
88.在本方案中：清淤组件4包括固设于机架101上的架体201，并且以环形阵列的形式安装在架体201上的第二旋转执行器302。第二旋转执行器302通过驱动第一铰臂303进行旋转调节，而第二铰臂304的一端和另一端分别铰接于第一铰臂303的端部和连接台305上。连接台305上安装有用于检测溶洞淤泥方位的检测件306。在使用时，第二旋转执行器302驱动第一铰臂303进行旋转调节，从而带动第二铰臂304通过连接台305进行角度调节。这种驱动模式形成了一个闭环的传动链，使得连接台305可以根据每个第二旋转执行器302均匀且循环输出不同的转动量，从而实现均匀的万向角度调节。检测件306随之被驱动不断地探测溶洞隧道内成痂淤泥的方位。
89.具体的：第二旋转执行器302通过驱动第一铰臂303进行旋转调节，通过铰接关系，第一铰臂303的运动会传递给第二铰臂304，使其在连接台305上进行角度调节。这种驱动模式形成了一个闭环的传动链，连接台305根据每个第二旋转执行器302均匀且循环输出不同的转动量，实现均匀的万向角度调节。检测件306安装在连接台305上，随着连接台305的角度调节，可以不断地探测溶洞隧道内成痂淤泥的方位。
90.进一步的，检测件306可选型为：
91.(1)视觉传感器：采用ccd相机或激光传感器等视觉传感器，通过图像或点云数据的处理和分析，可以识别溶洞淤泥的位置和方位。通过对图像或点云的处理算法，可以提取出淤泥的特征，并准确地确定淤泥的方位。
92.(2)超声波传感器：超声波传感器可以测量距离和方向。通过将超声波传感器安装在检测件306上，可以利用超声波的反射来检测溶洞淤泥的位置和方位。超声波传感器能够通过发送和接收超声波的方式进行测距，无需与淤泥直接接触，避免了传感器受到淤泥粘附的干扰。超声波传感器可以在多个方向上进行测距，能够提供更全面的淤泥位置信息，帮助确定淤泥的方位。超声波传感器能够实时测量设备与淤泥的距离，通过实时反馈，操作人员可以掌握淤泥方位的变化情况，并做出相应的调整。
93.(3)磁力计：磁力计可以测量周围磁场的强度和方向。通过安装磁力计在检测件306上，可以利用磁场的变化来确定溶洞淤泥的方位。磁力计可以测量周围磁场的强度和方向，通过检测磁场的变化，可以确定淤泥的方位。磁力计对于环境中的磁干扰具有一定的抗干扰能力，能够在较为复杂的环境中可靠地检测淤泥方位。磁力计能够实时测量磁场的变化，并提供实时反馈，操作人员可以及时了解淤泥方位的变化情况，并作出相应的调整。
94.(4)深度传感器：通过安装深度传感器，如压力传感器或超声波距离传感器，可以测量设备与淤泥之间的距离，从而确定淤泥的位置。深度传感器能够以高精度测量设备与淤泥之间的距离，提供准确的淤泥位置信息，帮助确定淤泥的方位。深度传感器可以实时测量设备与淤泥的距离，通过实时反馈，操作人员可以实时了解淤泥方位的变化情况，并作出相应的调整。深度传感器无需与淤泥直接接触，通过测量距离的变化来确定淤泥的方位，避免了传感器受到淤泥粘附的干扰。
95.可以理解的是，在本具体实施方式中，这种实施方式具有以下功能：
96.(1)均匀的万向角度调节：通过第二旋转执行器302驱动第一铰臂303的旋转调节，从而带动第二铰臂304通过连接台305进行角度调节。这种驱动模式使得连接台305可以根据每个第二旋转执行器302均匀且循环输出不同的转动量，实现了均匀的万向角度调节。
97.(2)淤泥方位探测：通过连接台305的角度调节，驱动安装在其上的检测件306可以不断地探测溶洞隧道内成痂淤泥的方位，提供溶洞淤泥方位的准确信息。
98.这种实施方式通过旋转调节机构和连接台的组合，实现了清淤组件的均匀的万向角度调节和溶洞淤泥方位的探测功能。这为清理溶洞隧道内成痂淤泥提供了精确的定位和操作依据。
99.在本技术一些具体实施方式中，请结合参阅图2～5：第二旋转执行器302优选为第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴与第一铰臂303的端部固定连接。
100.在本方案中：通过采用第二伺服电机作为动力源，实现了对第一铰臂303的精准控制，为清淤组件的旋转调节提供了可靠的动力驱动和精准控制。
101.具体的：第二伺服电机作为动力源，通过其输出轴与第一铰臂303的端部固定连接，将电机的旋转运动传递给第一铰臂303。这样，第二伺服电机的输出旋转运动将直接驱动第一铰臂303的旋转调节。
102.可以理解的是，在本具体实施方式中，这种实施方式具有以下功能：
103.(1)动力驱动：第二伺服电机作为动力源，提供旋转运动驱动力，使第一铰臂303能够进行旋转调节。
104.(2)精准的控制：通过第二伺服电机的伺服控制系统，可以精确地控制电机的旋转角度和速度，从而实现对第一铰臂303的精准控制，使得调节过程更加精确和可靠。
105.在本技术一些具体实施方式中，请结合参阅图2～5：清淤组件4包括两个相互相对但不直接接触的盘体401，两个盘体401之间以其中轴线为基准，并依此环形阵列式排布有至少六个第一直线执行器403，第一直线执行器403用于对一个盘体201作角度调节；一个盘体201设于连接臂201前部，具体来说，清淤组件4还包括固定连接于连接臂201上的第二直线执行器405，第二直线执行器405用于调节盘体401相对于连接臂201的间距，另一个盘体401上安装有第三旋转组件403，第三旋转组件403旋转驱动刀具404作清淤作业。
106.进一步的，使用时，当本出泥设备得到成痂淤泥的位置信息后，首先前部的所有运载单元2由对应的线性模组103进一步支撑或缩回脱轨，以适配大体量的行程量；随后针对该位置信息，第二直线执行器405调节清淤组件4的其余部件进一步靠近该成痂淤泥；再随后，依靠上述第一直线执行器403的作用，将作为第三伺服电机的第三旋转组件403及其所驱动的刀具404万向调节面向于成痂淤泥的位置，随后整体装置进一步行进，同时刀具404旋转清淤，击碎成痂淤泥。随后再通过正常的给排水作业冲刷即可实现清淤出泥的效果。
107.在本方案中：清淤组件4通过多个执行器和旋转组件的协同作用，实现了多维度调节和多功能的清淤作业，提高了清淤效率和清淤质量。
108.具体的：两个相互相对的盘体401通过环形阵列的方式排布，并由至少六个第一直线执行器403连接在一起。这些直线执行器403用于对其中一个盘体401进行角度调节，使其能够调整与另一个盘体401之间的角度。同时，第二直线执行器405固定连接于连接臂201上，用于调节盘体401相对于连接臂201的间距。第三旋转组件403安装在其中一个盘体401上，通过旋转驱动刀具404进行清淤作业。
109.可以理解的是，在本具体实施方式中，这种实施方式具有以下功能：
110.(1)多维度调节：通过第一直线执行器403对盘体401进行角度调节，可以实现在不直接接触的情况下对盘体之间的角度进行调节，适应不同的工作需求。
111.(2)间距调节：第二直线执行器405通过调节盘体401相对于连接臂201的间距，实现不同位置的清淤作业，确保刀具404能够准确接触到目标淤泥。
112.(3)多功能清淤作业：第三旋转组件403通过旋转驱动刀具404进行清淤作业，刀具404的旋转击碎成痂淤泥，实现清淤出泥的效果。
113.通过多个执行器和旋转组件的协同作用，实现了多维度调节和多功能的清淤作业，提高了清淤效率和清淤质量。
114.在本技术一些具体实施方式中，请结合参阅图2～5：第一直线执行器403优选为第一伺服电缸，第一伺服电缸的缸体和活塞杆均分别通过万向节联轴器万向铰接于两个盘体201相互相对的各自一面上；两两相邻的两个第一伺服电缸相互之间呈v形或倒v形排布，以
相互增加各自的极限行程量及控制精度；第二直线执行器405优选为第二伺服电缸，第二伺服电缸的缸体和活塞杆分别固定连接于连接臂201上和一个盘体401上。
115.在本方案中：通过第一伺服电缸和第二伺服电缸的组合，实现了盘体角度调节和间距调节的灵活性和精确性，为清淤组件的调节提供了可靠的动力驱动和精准控制。
116.具体的：第一伺服电缸作为动力源，通过缸体和活塞杆的铰接联轴器连接方式，将电缸的线性运动传递给相应的盘体201，实现盘体的角度调节。两两相邻的第一伺服电缸呈v形或倒v形排布，可以相互增加各自的极限行程量及控制精度。第二伺服电缸的缸体和活塞杆固定连接于连接臂201和一个盘体401上，通过电缸的伺服控制实现对盘体间距的调节。
117.进一步的，两两相邻的两个第一伺服电缸相互之间呈v形或倒v形排布的原理是为了增加各自的极限行程量及控制精度，当两个伺服电缸呈v形或倒v形排布时，它们的行程范围可以相互叠加。通过联合控制两个电缸的运动，可以使其同时工作，从而扩展整个装置的行程范围。具体而言，当一个伺服电缸达到其极限行程时，另一个伺服电缸可以继续提供运动，使整个装置能够继续行进，达到更大的行程范围。通过将两个伺服电缸相互之间呈v形或倒v形排布，可以提高控制的精度。由于两个电缸之间形成了一种联动关系，当一个电缸发生微小的运动时，另一个电缸会产生相应的反向运动，以保持平衡。这种联动关系可以减小误差的累积，提高整个装置的控制精度。
118.可以理解的是，在本具体实施方式中，这种实施方式具有以下功能：
119.(1)动力驱动：第一伺服电缸和第二伺服电缸作为动力源，提供线性运动驱动力，分别用于盘体的角度调节和间距调节。
120.(2)灵活的调节方式：通过万向节联轴器万向铰接的方式，实现了第一伺服电缸对盘体的角度调节，而第二伺服电缸通过固定连接实现对盘体间距的调节。这种结构使得调节更加灵活和可控。
121.(3)提高行程量和控制精度：通过v形或倒v形排布的方式，相邻的第一伺服电缸相互增加了极限行程量，并提高了控制精度，使得调节过程更加精确和可靠。
122.在本技术一些具体实施方式中，请结合参阅图4～5：刀具404为三爪弧型，刀具404由偏心轴驱动旋转。用于对成痂淤泥钻掘出呈方形的破坏槽，而非传统形式(例如水流冲击)形成的圆形破坏槽。
123.在本方案中：通过采用三爪弧型刀具和偏心轴的驱动，实现了高效的钻掘作业和方形破坏槽的形成。这提高了清淤的效率、质量和彻底性，更好地满足了清淤作业的需求。
124.具体的：刀具404采用三爪弧型设计，这种设计可以提供更大的接触面积和更高的钻掘效率。通过偏心轴的驱动，刀具404以旋转方式进行工作。当刀具旋转时，三爪弧型的刀具牢固地嵌入成痂淤泥中，并以方形形状钻掘出破坏槽。方形的破坏槽具有更高的清淤效率和清淤质量，能够更有效地击碎成痂淤泥。
125.需要指出的是，在本具体实施方式中，方形破坏槽能够提供更多的破坏表面积，与圆形破坏槽相比，方形破坏槽的四个边缘和四个角都可以与淤泥接触，形成更多的破坏点。这使得方形破坏槽能够在一个较小的区域内实现更全面的破坏，更好地击碎淤泥。同时，方形破坏槽的角和边缘形状具有更尖锐的特点，使得在清淤过程中产生更强的撞击力。这种撞击力有助于将淤泥击碎或击散，并分散淤泥的粘附力，使其更容易被清除。同时，方形破
坏槽的直边形状使得刀具能够更好地进行切割操作。刀具在方形破坏槽中的运动更加稳定，有利于切割淤泥。与圆形破坏槽相比，方形破坏槽提供了更直接、更有效的切割路径，增强了切割能力。同时，方形破坏槽的角和边缘能够改变淤泥的流动方向和流动速度。淤泥在方形破坏槽中受到不断变化的流动和冲击力，使其流动性增加，减少了黏附性，更易被清除。
126.需要指出的是，在本具体实施方式中，刀具404在钻掘出方形的破坏槽时，通过偏心轴的旋转驱动，进一步提高破坏效果；因为刀具404连接到偏心轴上，当偏心轴旋转时，会产生离心力。离心力会使刀具404在破坏槽内产生旋转和摆动的运动，增加了刀具与淤泥的接触面积，使得破坏更加彻底。同时，偏心轴的旋转使得刀具404的运动变得不规则和多样化。这种运动模式增加了切割力和冲击力的变化和交替作用，使刀具能够更加有效地穿透和击碎淤泥。刀具404通过快速旋转和摆动，以高频率进行切割和冲击，进一步增强了破坏效果。同时，由于偏心轴的旋转驱动，刀具404能够在破坏槽中覆盖更广的区域。刀具通过旋转和摆动的方式，能够有效地探索并覆盖方形破坏槽的各个角落和边缘，确保整个破坏槽内的淤泥都能得到充分的处理。同时，偏心轴的旋转运动有助于打破淤泥的黏附性。由于刀具404的旋转和冲击力，淤泥无法牢牢附着在破坏槽的壁面上，而是被迅速击碎和剥离。这样可以有效地减小淤泥与破坏槽壁面的黏附力，使淤泥更易被清除。
127.可以理解的是，在本具体实施方式中，这种实施方式具有以下功能：
128.(1)高效的钻掘作业：三爪弧型的刀具设计提供了更大的接触面积，能够更有效地嵌入成痂淤泥中。通过偏心轴的旋转驱动，刀具以旋转方式进行钻掘作业，提高了钻掘效率和速度。
129.(2)方形破坏槽：与传统的圆形破坏槽相比，方形破坏槽具有更大的面积和更高的清淤效率。方形破坏槽能够更有效地击碎成痂淤泥，提高了清淤作业的效果和质量。
130.(3)强力清淤：三爪弧型刀具的设计使得清淤过程更加强力和彻底。刀具的旋转钻掘能够彻底破坏成痂淤泥，使其更容易清除和排除。
131.以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
132.实施例一
133.为使本发明的上述具体实施方式更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的示例性的说明。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的实施例的限制。
134.当外部控制器获得淤泥位置信息后，首先前部的所有运载单元2由对应的线性模组103(由第一伺服电机驱动)进一步支撑或缩回脱轨，以适配大体量的行程量；随后针对该位置信息，第二直线执行器405(第二伺服电缸)调节清淤组件4的其余部件进一步靠近该成痂淤泥；再随后，依靠上述第一直线执行器403(第一伺服电缸)的作用，将作为第三伺服电机的第三旋转组件403及其所驱动的刀具404万向调节面向于成痂淤泥的位置，随后整体装置进一步行进，同时刀具404旋转清淤，击碎成痂淤泥。随后再通过正常的给排水作业冲刷即可实现清淤出泥的效果。
135.本实施例进一步公开采用pid控制器实现上述驱动动作的内容：
136.(1)定义：
137.设定值(setpoint):设定的淤泥位置
138.实际值(process variable):当前测量到的淤泥位置
139.误差(error):setpoint-process variable
140.控制量(control output):用于控制第二直线执行器405调节清淤组件4的位置
141.kp,ki,kd:pid控制器的比例、积分和微分系数
142.(2)初始化pid控制器参数:
143.设初始误差为0：
144.error＝0
145.积分项累积值初始为0：
146.integral＝0
147.上一时刻的误差初始为0：
148.previouserror＝0
149.(2)pid控制循环:
150.每个控制周期进行如下操作:
151.计算比例项:
152.proportional＝kp*error
153.计算积分项:
154.integral＝integral+ki*error
155.计算微分项:
156.derivative＝kd*(error-previouserror)
157.计算控制量:
158.controloutput＝proportional+integral+derivative
159.更新上一时刻误差:
160.previouserror＝error
161.调节第二直线执行器405，将清淤组件4的位置调整为controloutput
162.(3)控制循环终止条件:当误差足够小，或达到设定的清淤目标位置时，终止控制循环。
163.(4)每个电器元件：
164.(4.1)第一伺服电机(用于驱动第一直线执行器403)的pid控制器:
165.设定值(setpoint):第一直线执行器403的目标位置
166.实际值(process variable):第一直线执行器403当前的位置
167.误差(error):
168.setpoint-process variable
169.控制量(control output):用于控制第一伺服电机的转速
170.kp1,ki1,kd1:第一伺服电机的pid控制器的比例、积分和微分系数
171.pid控制循环与上述示例类似，根据误差计算比例、积分和微分项，并结合pid系数得到控制量，进而控制第一伺服电机的转速。
172.第一伺服电缸的pid控制器:
173.设定值(setpoint):第一伺服电缸的目标倾斜角度
174.实际值(process variable):第一伺服电缸当前的倾斜角度
175.误差(error):
176.setpoint-process variable
177.控制量(control output):用于控制第一伺服电缸的运动
178.kp2,ki2,kd2:第一伺服电缸的pid控制器的比例、积分和微分系数
179.同样，根据误差计算比例、积分和微分项，并结合pid系数得到控制量，以控制第一伺服电缸的运动。
180.(4.2)第二伺服电缸的pid控制器:
181.设定值(setpoint):第二伺服电缸的目标位置
182.实际值(process variable):第二伺服电缸当前的位置
183.误差(error):
184.setpoint-process variable
185.控制量(control output):用于控制第二伺服电缸的运动
186.kp3,ki3,kd3:第二伺服电缸的pid控制器的比例、积分和微分系数
187.根据误差计算比例、积分和微分项，并结合pid系数得到控制量，以控制第二伺服电缸的运动。
188.(4.3)第三伺服电机(用于驱动第三旋转组件403)的pid控制器:
189.设定值(setpoint):第三旋转组件403的目标角度
190.实际值(process variable):第三旋转组件403当前的角度
191.误差(error):
192.setpoint-process variable
193.控制量(control output):用于控制第三伺服电机的转速
194.kp4,ki4,kd4:第三伺服电机的pid控制器的比例、积分和微分系数
195.根据误差计算比例、积分和微分项，并结合pid系数得到控制量，以控制第三伺服电机的转速。
196.这样，通过分别对第一伺服电机、第一伺服电缸、第二伺服电缸、第三伺服电机应用pid控制器，可以实现对各个组件的精确控制，使其协同工作，完成清淤作业的自动化过程。
197.以上所述实施例仅表达了本发明的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
198.实施例二
199.为使本发明的上述具体实施方式更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的示例性的说明。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的实施例的限制。
200.本实施例基于具体实施方式及实施例一：
201.请参阅图6～7：图中所示的为本实施例所进一步公开提供的用以控制本装置的示例性c++伪代码控制程序；可以理解的是，在不脱离本技术的应用范围下，还可以采用其它常规的汇编语言实现类似的功能：
202.(1)pidcontroller类：
203.原理：pidcontroller类是一个封装了pid控制器算法的类。它根据给定的pid参数(比例、积分、微分系数)和控制目标(设定值和实际值)计算出相应的控制量，用于调节执行器或设备的状态。
204.成员函数：
205.setpid(kp,ki,kd)：设置pid参数，即比例、积分和微分系数。
206.calculate(setpoint,processvariable)：根据设定值和实际值，计算pid控制器的输出，即控制量。
207.(2)reset()：重置pid控制器的状态，将积分项和上一时刻误差清零。
208.initpidcontrollers()函数：
209.原理：initpidcontrollers函数用于初始化pid控制器的参数，即设置pid参数的初始值。
210.功能：根据实际需求，将pid控制器对象的比例、积分和微分系数(kp、ki、kd)设置为预先定义的值，从而配置pid控制器。
211.(3)controlloop()函数：
212.原理：controlloop函数是控制程序的主循环，其中实现了pid控制的算法和各个电器元件的控制逻辑。
213.功能：在循环中，首先获取淤泥位置信息，然后利用pid控制器对象计算控制量，通过控制量对各个电器元件进行控制。
214.具体步骤：
215.s1、获取淤泥位置信息，并更新设定值(setpoint)和实际值(processvariable)。
216.s2、对每个电器元件的pid控制器进行计算，并获取相应的控制量(controloutput)。
217.s3、使用控制量控制相应的电器元件，如调节伺服电机的转速或控制伺服电缸的运动。
218.s4、通过其他逻辑或接口控制其他电器元件。
219.s5、延时一段时间，等待下一次循环。
220.(4)main函数：
221.原理：main函数是程序的入口点，用于初始化pid控制器参数，并启动控制程序的主循环。
222.功能：在main函数中，首先调用initpidcontrollers函数初始化pid控制器参数，然后调用controlloop函数启动控制程序的主循环。
223.以上所述实施例仅表达了本发明的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发
明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种隧道溶洞有轨排水出泥设备，其特征在于，包括调节机构(1)和以环形阵列式布置于所述调节机构(1)外部的运载单元(2)；所述调节机构(1)包括用以同步调节每个所述调节机构(1)之间的间距的线性自由度；所述运载单元(2)通过动轮组件(202)带动出泥设备自走于溶洞隧道内；所述调节机构(1)的前部设有通过万向角度调节的模式用以检测溶洞淤泥方位的检测机构(3)，所述运载单元(2)的外部搭载有清淤组件(4)，用于对定向的淤泥做清淤出泥作业。2.根据权利要求1所述的隧道溶洞有轨排水出泥设备，其特征在于：所述调节机构(1)包括机架(101)和对称滑动配合于所述机架(101)上的两个移动架(104)；所述运载单元(2)还包括连接臂(201)，所述连接臂(201)的一端铰接于所述机架(101)上，所述连接臂(201)的另一端安装有所述动轮组件(202)；所述调节机构(1)的所述线性自由度同步调节每个所述运载单元(2)的连接臂(201)相对于机架(101)的倾斜角度。3.根据权利要求2所述的隧道溶洞有轨排水出泥设备，其特征在于：所述调节机构(1)还包括安装于所述机架(101)上的用于输出所述线性自由度的线性模组(103)，所述线性模组(103)由第一旋转执行器(102)驱动。4.根据权利要求3所述的隧道溶洞有轨排水出泥设备，其特征在于：所述线性模组(103)为滚珠丝杠，所述第一旋转执行器(102)为第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴与所述滚珠丝杠的螺纹杆固定连接，所述滚珠丝杠的移动螺母与所述移动架(104)固定连接。5.根据权利要求2所述的隧道溶洞有轨排水出泥设备，其特征在于：所述清淤组件(4)包括固设于所述机架(101)上的架体(201)，和以环形阵列的形式安装于所述架体(201)上的第二旋转执行器(302)，所述第二旋转执行器(302)驱动有第一铰臂(303)作旋转调节，第二铰臂(304)的一端和另一端分别铰接于所述第一铰臂(303)的端部和连接台(305)上；所述连接台(305)上安装有用于检测溶洞淤泥方位的检测件(306)。6.根据权利要求5所述的隧道溶洞有轨排水出泥设备，其特征在于：所述第二旋转执行器(302)为第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴与所述第一铰臂(303)的端部固定连接。7.根据权利要求2～6任意一项所述的隧道溶洞有轨排水出泥设备，其特征在于：所述清淤组件(4)包括两个相互相对但不直接接触的盘体(401)，两个所述盘体(401)之间以其中轴线为基准，并依此环形阵列式排布有至少六个第一直线执行器(403)，所述第一直线执行器(403)用于对一个所述盘体(201)作角度调节；一个所述盘体(201)设于连接臂(201)前部，另一个所述盘体(401)上安装有第三旋转组件(403)，所述第三旋转组件(403)旋转驱动刀具(404)作清淤作业。8.根据权利要求7所述的隧道溶洞有轨排水出泥设备，其特征在于：所述清淤组件(4)还包括固定连接于所述连接臂(201)上的第二直线执行器(405)，所述第二直线执行器(405)用于调节所述盘体(401)相对于所述连接臂(201)的间距。9.根据权利要求8所述的隧道溶洞有轨排水出泥设备，其特征在于：所述第一直线执行器(403)为第一伺服电缸，所述第一伺服电缸的缸体和活塞杆均分别通过万向节联轴器万
向铰接于两个所述盘体(201)相互相对的各自一面上；两两相邻的两个所述第一伺服电缸相互之间呈v形或倒v形排布；所述第二直线执行器(405)为第二伺服电缸，所述第二伺服电缸的缸体和活塞杆分别固定连接于所述连接臂(201)上和一个所述盘体(401)上。10.根据权利要求9所述的隧道溶洞有轨排水出泥设备，其特征在于：所述刀具(404)为三爪弧型，所述刀具(404)由偏心轴驱动旋转并钻掘出矩形破坏槽。

技术总结
本发明公开了一种隧道溶洞有轨排水出泥设备，在目标溶洞或隧道内可选择性铺设轨道，本技术中包括调节机构和以环形阵列式布置于所述调节机构外部的运载单元；所述调节机构包括用以同步调节每个所述调节机构之间的间距的线性自由度；一、自适应性：本发明采用了调节机构和运载单元的组合，能够适应不同大小的溶洞隧道。调节机构的线性自由度和运载单元的移动能力使得设备可以灵活调整间距和位置，以适应不同工作环境和要求。二、自动化操作：本发明具备自动化检测成痂淤泥方位的能力，通过检测机构实现对溶洞淤泥方位的自动感知。同时，设备能够自动化地进行点对点破坏淤泥的操作，提高了作业的自动化程度，降低了人工操作的需求。求。求。


技术研发人员：韩玉虎 陈文达 刘广林 李彦强 戴俊 王志鹏
受保护的技术使用者：中交第三航务工程局有限公司江苏分公司 中交第三航务工程局有限公司阳江分公司 中交三航局南方工程有限公司
技术研发日：2023.07.19
技术公布日：2023/10/5