一种模块化气缸驱动的水下捞渣抓斗的制作方法

本发明涉及水下清淤设备，更具体的说是涉及一种模块化气缸驱动的水下捞渣抓斗。

背景技术：

1、在锡冶炼的烟化炉工艺中，吹炼结束的炉渣通常采用水淬方式处理，水淬后的水经冷却后循环使用，在工艺流程中设置有水淬水收集池；在实际生产过程中，部分细碎炉渣会随溢流水进入收集池并逐渐在池底沉淀富集，堵塞水泵吸入口甚至卡死叶轮，导致烟化炉系统被迫停机，造成生产中断；因此，沉淀富集于收集池底部的碎渣需要定期打捞清除。

2、目前通常采用钢绳牵引式抓斗进行水下捞渣，依靠起重钢绳的收放实现抓斗斗体的开合动作。但是水淬收集池内水体温度高，并且含有硫化物等腐蚀性介质，控制抓斗开合的钢绳长期浸泡在高温腐蚀水环境中，极易发生锈蚀磨损。钢绳实际使用寿命短，需要频繁停机更换钢绳，设备维护工作量大、维护成本高；同时钢绳锈蚀后抗拉强度下降，作业过程中存在钢绳断裂的安全隐患。

3、现有也有通过气缸驱动的水下抓斗产品，但是这类设备存在明显不足：若将气缸布置在水体外部，传动机构复杂，难以适配水下深度作业；若将气缸置于水下环境，活塞杆穿出位置的密封结构可靠性差，池水容易渗入壳体内部腐蚀气缸，气缸故障率高；另外现有抓斗大多为整体焊接结构，零部件损坏后整体更换，维修成本高。

4、因此，如何提供一种密封可靠、便于维护且能够在水下高温腐蚀环境中长期稳定作业的水下捞渣抓斗，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种模块化气缸驱动的水下捞渣抓斗，旨在解决上述技术问题之一。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种模块化气缸驱动的水下捞渣抓斗，包括：

4、壳体，所述壳体的外侧壁可拆卸连接有多根支撑杆，多根所述支撑杆的底端向下延伸布置；

5、两个斗体，两个所述斗体位于所述壳体的下方，并相对布置，每个所述斗体分别与对应侧所述支撑杆的底端铰接；

6、气动驱动部，所述气动驱动部安装在所述壳体内部，所述气动驱动部的动力伸缩端穿出所述壳体底壁，并延伸至所述壳体的下方；所述动力伸缩端固定有推杆；

7、两个连杆组件，两个所述连杆组件分别铰接在所述推杆的两端，每个所述连杆组件远离所述推杆的一端分别与两个所述斗体铰接；

8、密封组件，所述密封组件固定在所述壳体的底部，并套设在所述动力伸缩端的外侧，所述密封组件能够在所述动力伸缩端往复运动过程中阻断水体渗入所述壳体内部，使所述气动驱动部在水下环境中密封运行。

9、通过上述技术方案，本发明公开提供了一种模块化气缸驱动的水下捞渣抓斗，通过将气动驱动部布置在壳体内部，摒弃传统钢绳牵引开合结构，避免钢绳长期浸泡在高温腐蚀水下发生锈蚀、断裂的问题；支撑杆与壳体可拆卸连接，实现整机模块化装配，零部件便于拆装更换；通过气动驱动部、动力伸缩端、推杆、连杆组件、斗体的传动链，把气动驱动部的直线往复运动转化为斗体的旋转摆动，实现抓斗斗体张开、闭合捞渣动作；通过设置密封组件，在动力伸缩端往复运动的工况下阻挡外部腐蚀性池水渗入壳体内部，避免水体侵蚀损坏气动驱动部，保障驱动部件可以长期在水下环境工作。

10、优选的，在上述一种模块化气缸驱动的水下捞渣抓斗中，所述密封组件包括密封座、密封垫、密封圈和密封挡圈；所述密封座通过螺栓固定在所述壳体的底部，所述密封垫夹设在所述壳体的底壁和所述密封座之间；所述密封圈嵌设在所述密封座内，并与所述动力伸缩端的外侧壁贴合；所述密封挡圈固定在所述密封座的底壁上，实现对所述密封圈的限位。密封垫实现壳体底壁与密封座之间静态密封，防止水体从装配缝隙渗入壳体；密封圈与往复运动的动力伸缩端外壁贴合，实现活塞杆运动位置的动态密封，阻挡水体沿着活塞杆外周侵入壳体内部；密封挡圈对密封圈起到轴向限位，防止动力伸缩端伸出过程中将密封圈挤出密封座，避免密封圈脱落失效，密封圈+密封垫+密封挡圈组合，构成多重密封结构，提升动密封结构的使用寿命与工作可靠性。

11、优选的，在上述一种模块化气缸驱动的水下捞渣抓斗中，还包括供气组件，所述供气组件包括进气管和出气管，所述进气管和所述出气管延伸至所述壳体内部，并分别通过挠性气管与所述气动驱动部的进出口连通。为壳体内置的气动驱动部提供压缩气体进气、排气通道，实现气动驱动部的伸缩动力输入；挠性气管具有一定的柔韧性，能够吸收和缓冲气缸工作时产生的振动，避免刚性连接因长期振动导致接头松动或管路断裂。

12、优选的，在上述一种模块化气缸驱动的水下捞渣抓斗中，所述推杆为t型杆，所述t型杆的竖杆顶端与所述动力伸缩端固定连接，所述t型杆的横杆两端分别铰接有所述连杆组件。t型杆的竖杆与动力伸缩端固定连接，将活塞杆的直线运动直接传递至横梁，运动路径最短，能量损失小，传动效率高；横杆两端分别铰接连杆组件，将单一活塞杆的直线运动同步传递至两侧斗体，确保两个斗体同步打开或闭合；结构对称紧凑，两侧受力均衡，斗体运动平稳。

13、优选的，在上述一种模块化气缸驱动的水下捞渣抓斗中，每个所述连杆组件均包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端和所述第二连杆的一端铰接在所述横杆的同一端部，所述第一连杆远离所述横杆的一端与其中一个所述斗体铰接，所述第二连杆远离所述横杆的一端与另一个所述斗体铰接。两根连杆从同一个铰接点出发，分别向左右两侧斜向下延伸连接两个斗体，形成交叉牵引结构；每个斗体同时受到同侧连杆组件中一根连杆和另一侧连杆组件中另一根连杆的牵引，即每个斗体由两根连杆同步驱动，斗体受力更均衡、运动更平稳。

14、优选的，在上述一种模块化气缸驱动的水下捞渣抓斗中，所述支撑杆的数量为四根，四根所述支撑杆两两对称布置在所述壳体的两侧；同侧的两根所述支撑杆之间连接有固定杆。四根支撑杆对称布置，对壳体和斗体形成稳定支撑，整机受力均匀，提升抓斗整体结构刚度；同侧支撑杆之间增设固定杆，形成框架加强结构，抵抗斗体开合作业产生的侧向力、扭转力，减少支撑杆形变，提升设备抗冲击能。

15、优选的，在上述一种模块化气缸驱动的水下捞渣抓斗中，两个所述斗体的下端边缘分别固定有尖齿，两个所述斗体闭合时两个所述斗体上的所述尖齿相互交错。尖齿便于抓斗向下楔入池底压实的沉积碎渣层，更容易切入渣料，提高捞渣抓取效率；闭合时尖齿相互交错，能够对块状渣料形成咬合，减少抓取过程渣料从斗体合拢缝隙漏出，提升捞渣的装料率。

16、优选的，在上述一种模块化气缸驱动的水下捞渣抓斗中，所述尖齿通过螺栓可拆卸连接在所述斗体的下端，所述斗体的外壁面固定有尖齿固定板。尖齿采用螺栓可拆卸连接，尖齿磨损之后可单独更换尖齿，不需要整体更换斗体，降低备件成本与维修工作量；尖齿采用螺栓可拆卸连接，尖齿磨损之后可单独更换尖齿，不需要整体更换斗体，降低备件成本与维修工作量。

17、优选的，在上述一种模块化气缸驱动的水下捞渣抓斗中，所述斗体的底部和侧壁上开设有排水缝。抓斗从水下向上提升时，斗体内部裹挟的水体可以通过排水缝快速排出；一方面降低起重设备的吊装负载；另一方面减少抓斗转运过程中池水沿途滴漏外溢。

18、优选的，在上述一种模块化气缸驱动的水下捞渣抓斗中，所述气动驱动部为气缸，所述动力伸缩端为所述气缸的活塞杆。

19、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种模块化气缸驱动的水下捞渣抓斗，具有以下有益效果：

20、1、本发明以气动驱动替代传统钢绳牵引，通过推杆与连杆组件将气缸活塞杆的直线运动转化为斗体的开合动作，消除了钢绳长期浸泡于高温腐蚀性水体中导致的锈蚀问题，同时避免了因钢绳断裂造成的安全隐患；在壳体底部设置密封组件，密封垫在密封座与壳体底壁之间形成静态端面密封，密封圈在活塞杆往复运动过程中形成动态密封，密封挡圈在活塞杆向外伸出时抵住密封圈防止其脱出，三者构成多重密封结构，确保气动驱动部在浸没于水下的环境中长期密封运行，有效防止高温腐蚀性水体渗入壳体内部侵蚀气缸。

21、2、本发明采用模块化可拆卸结构设计，壳体与支撑杆之间、尖齿与斗体之间均为可拆卸连接，当支撑杆、尖齿等易损部件磨损后只需单独拆下更换，无需整体报废或进行切割焊接作业，大幅降低了维修成本和停机时间，维修便捷性显著提高；斗体底部交叉设置的尖齿便于楔入沉淀碎渣层，提高了抓取效率；斗体底部和侧壁开设的排水缝可在抓斗提升出水面时快速排出多余水分，减轻吊装负载并避免运输过程中沿途滴水造成环境污染。