城市河湖真空负压罩吸清淤方法及系统

摘要

本发明涉及城市河湖真空负压罩吸清淤方法及系统。所述系统的清淤平台上设有清淤机械臂，清淤机械臂的末端安装有罩吸头，罩吸头的罩体上的抽吸接口通过抽吸管连接污泥泵或真空抽泥装置，罩体内的支架上固定安装有驱动马达，其输出轴通过铰刀轴与铰刀驱动连接，通过犁刀轴与犁刀驱动连接，以分别驱动铰刀和犁刀旋转。所述方法采用本发明的系统进行连续的淤泥抽吸作业，预先进行清淤区域的测量，确定淤泥表面的立体坐标及待清除的淤泥深度，据此控制机械臂的工作。本发明能够在保持带水清淤原有优势的同时，减轻或避免因淤泥抽吸导致的水体变混，减少对环境的负面影响，可用于城市繁华区域河湖带水清淤作业，满足城市环境治理和生态保护的相关需求。

权利要求

1.城市河湖真空负压罩吸清淤系统，设有清淤平台，所述清淤平台上设有清淤机械臂和抽泥装置，其特征在于还设有罩吸头，所述罩吸头包括罩体，所述罩体呈下大上小的罩形，构成淤泥吸入口的罩口位于罩体的底部，罩体的上端设有用于连接清淤机械臂的安装结构，通过其安装结构安装在清淤机械臂的末端，所述罩体内设有罩内支架，驱动马达固定安装在所述罩内支架上，其输出轴通过铰刀轴与铰刀驱动连接，所述铰刀轴位于罩体的轴线上，所述罩体的上部设有抽吸接口，所述抽吸接口通过抽吸管连接所述抽泥装置，所述铰刀包括铰刀基座和若干绞刀片，所述绞刀片以旋转对称的方式固定安装在所述铰刀基座的周面上，所述绞刀片呈弧形，所述驱动马达的输出轴通过犁刀轴与犁刀驱动连接，所述犁刀轴位于罩体的轴线上，所述犁刀位于所述铰刀的下方，包括犁刀基座和若干犁刀片，所述犁刀基座呈筒状，套设并固定在所述犁刀轴上，所述犁刀片以旋转对称的方式固定安装在所述犁刀基座的周面上，所述犁刀片呈曲面状，其主体部分自下至上向后倾斜，所述犁刀片的主体部分与同轴圆柱面的交线为圆柱螺旋线，所述犁刀片的径向外侧设有逐渐向前弯曲的外侧曲边，所述犁刀片的底部设有逐渐向前弯曲的底部曲边，所述犁刀位于罩体的竖向外侧，铰刀位于罩体的竖向内侧。

2.如权利要求1所述的城市河湖真空负压罩吸清淤系统，其特征在于所述铰刀基座呈筒状，套设并固定在所述铰刀轴上。

3.如权利要求1所述的城市河湖真空负压罩吸清淤系统，其特征在于所述铰刀和所述罩内支架之间设有格栅板。

4.如权利要求3所述的城市河湖真空负压罩吸清淤系统，其特征在于所述罩内支架为板状支架，呈孔板状，其板面上设有若干上下贯穿的孔。

5.如权利要求1所述的城市河湖真空负压罩吸清淤系统，其特征在于所述罩体的罩口边沿呈的锯齿形。

6.如权利要求5所述的城市河湖真空负压罩吸清淤系统，其特征在于铰刀中的绞刀片的竖向位置位于所述锯齿形的齿尖上方。

7.如权利要求1所述的城市河湖真空负压罩吸清淤系统，其特征在于若干所述绞刀片分层设置。

8.城市河湖真空负压罩吸清淤方法，其特征在于采用权利要求1‑7中任一项所述的城市河湖真空负压罩吸清淤系统，以清淤机械臂带动罩吸头动作，使罩体的罩口贴近或贴合罩体下方的淤泥，以驱动马达带动铰刀旋转，以驱动马达带动犁刀旋转，以抽泥装置通过罩体进行淤泥抽吸，淤泥与水混合形成泥水混合物并被从水体中抽出，依据淤泥清除情况持续或间歇式改变作业部位进行持续作业，预先进行清淤区域的测量，确定淤泥表面在所用立体坐标系下的立体坐标及待清除的淤泥深度，依据清淤平台的位置坐标及淤泥表面的立体坐标控制机械臂的工作。

说明书

城市河湖真空负压罩吸清淤方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及城市河湖真空负压罩吸清淤方法及采用这种方法的城市河湖真空负压罩吸清淤系统，属生态和环境保护技术领域。

背景技术

[0002] 现有河湖带水清淤大多采用绞吸船，其前端设有前置绞刀头，呈齿状，连接绞刀头的是绞刀大臂，启动绞刀大臂的是绞车，再往后是机舱，里面盛放着抽沙泵、柴油机和齿轮箱等较重要的几个部件，机舱的后面是行走推进器，两侧是浮体，河道绞吸船工作时，绞刀旋转产生切削力搅动河底的泥沙运动，使得泥沙与水混合，位于泥沙下面的抽沙泵将跟水混合后的泥浆抽取到泵里面，通过管道排到岸上去进行泥浆脱水等后续处理。这种技术的特点是工效高，产量大，适应于面积较大且具有相应作业空间的场所。然后，对于城市河湖而言，现有绞吸船存在几个缺陷：一是城市河湖空间条件和吊装场地条件受限，不适合采用较大型的清淤船只；二是城市河湖的水质状况较好，水质要求高，现有绞吸船在带水清淤施工过程中会带来明显的水质恶化。因此，对环保要求高的场所或没有足够作业空间的场所，现有清淤船无法正常使用。

[0003] 另一种清淤方式是抽水清淤，将河湖等水体的进出通道临时封堵，将水全部抽出，然后使用挖掘机挖出底部淤泥，推入河岸设置的专用淤泥处理设施中进行沉淀和干化等处理，这种清淤方式的施工作业量大，对现场周围及相关水系的破坏性影响较大，特别是对于城市繁华区域的河道，在施工过程中会明显干扰周围的社会生活，将其用于城市水体清淤需要付出较高的经济成本和社会成本，亦非理想的清淤方式。

[0004] 因此，急需开发一种适应于城市河湖清淤的设备和方法，以便在兼顾多种因素的情形下，尽可能地避免清淤作业对水体水质和大气的污染，尽可能减小对场地及其周围环境的影响和破坏，尽可能避免对社会生活的干扰，尽可能减小作业空间。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供城市河湖真空负压罩吸清淤方法及系统，以便在保持带水清淤原有优势的同时，减轻或避免因淤泥抽吸导致的水体变混。

[0006] 本发明的技术方案是：城市河湖真空负压罩吸清淤系统，设有清淤平台，还设有罩吸头，所述清淤平台上设有清淤机械臂和抽泥装置，所述罩吸头包括罩体，所述罩体呈下大上小的罩形，亦可以称为倒置的杯状或钟形，构成淤泥吸入口的罩口（罩体的端口）位于罩体的底部，罩体的上端设有用于连接清淤机械臂的安装结构，通过其安装结构安装在清淤机械臂的末端，由清淤机械臂带动罩体运动，控制和改变罩体的位置和姿态，所述罩体内设有罩内支架，驱动马达固定安装在所述罩内支架上，其输出轴通过铰刀轴与铰刀驱动连接，以驱动铰刀旋转，所述铰刀轴位于罩体的轴线上（即，其轴线与罩体的轴线位于同一直线上），所述罩体的上部设有抽吸接口（连接管），所述抽吸接口通过抽吸管连接所述抽泥装置，所述抽泥装置为真空抽泥装置，也可以采用污泥泵等其他适宜装置。

[0007] 优选地，所述铰刀包括铰刀基座和若干绞刀片，所述铰刀基座呈筒状，套设并固定在所述铰刀轴上。

[0008] 优选地，所述绞刀片以旋转对称的方式固定安装在所述绞刀基座的周面上。

[0009] 优选地，所述绞刀片呈弧形，可称为弧形刀片。

[0010] 优选地，所述铰刀和所述罩内支架之间设有格栅板（或称栅板，或简称格珊）。

[0011] 优选地，所述罩内支架为板状支架，呈孔板状或栅板状，其板面上设有若干上下贯穿的孔，以允许淤泥流过。

[0012] 优选地，所述罩体的罩口边沿呈的锯齿形。

[0013] 优选地，铰刀中的铰刀片的竖向位置位于所述锯齿形的齿尖上方。

[0014] 优选地，若干所述绞刀片分层设置。

[0015] 例如，分为上下两层，同层的绞刀片均衡分布，不同层的绞刀片在周向上交错分布，任一绞刀片均位于其相邻层的两个相邻绞刀片的周向中间。

[0016] 优选地，所述驱动马达的输出轴通过犁刀轴与犁刀驱动连接，以驱动犁刀旋转，所述犁刀轴位于罩体的轴线上。

[0017] 所述犁刀位于所述铰刀的下方，包括犁刀基座和若干犁刀片，所述犁刀基座呈筒状，套设并固定在所述犁刀轴上，所述犁刀片以旋转对称的方式固定安装在所述犁刀基座的周面上。

[0018] 城市河湖真空负压罩吸清淤方法，采用本发明公开的任一种不设犁刀的城市河湖真空负压罩吸清淤系统，以清淤机械臂带动罩吸头动作，使罩体的罩口贴近、贴合或伸入罩体下方的淤泥，以驱动马达带动铰刀旋转，以抽泥装置通过罩体进行淤泥抽吸，淤泥与水混合形成泥水混合物并被从水体中抽出，依据淤泥清除情况持续或间歇式改变作业部位（持续或间歇式移动罩吸头）进行持续作业，预先进行清淤区域的测量，确定淤泥表面在所用立体坐标系下的立体坐标及待清除的淤泥深度，依据清淤平台的位置坐标及淤泥表面的立体坐标控制机械臂的工作；或者，采用本发明公开的任一种设有犁刀的城市河湖真空负压罩吸清淤系统，以清淤机械臂带动罩吸头动作，使罩体的罩口贴近或贴合罩体下方的淤泥，以驱动马达带动铰刀旋转，以驱动马达带动犁刀旋转，以抽泥装置通过罩体进行淤泥抽吸，淤泥与水混合形成泥水混合物并被从水体中抽出，依据淤泥清除情况持续或间歇式改变作业部位进行持续作业，预先进行清淤区域的测量，确定淤泥表面在所用立体坐标系下的立体坐标及待清除的淤泥深度，依据清淤平台的位置坐标及淤泥表面的立体坐标控制机械臂的工作。

[0019] 本发明的有益效果是：由于设置了罩吸头，通过真空抽吸设备或污泥泵等抽泥装置的抽吸作用，在罩吸头的罩体内形成负压，周围的水在负压作用下流向罩吸头内（罩体内），由此明显减少甚至避免了淤泥颗粒向外的扩散，有效地减少或避免了因淤泥抽吸导致水体变混；由于还可以设置犁刀，犁刀将切削的淤泥在未被绞碎的状态下送入罩体内，在罩体内进行绞碎，由此进一步减小了淤泥颗粒扩散的可能性，进一步减小了对水体的污染；通过采用适宜的机械臂，能够减小作业空间；由于采用清淤船作为平台，抽吸的泥水混合物经船载处理存储设施初步处理后暂存船上，抽吸作业完成后送至专业处理设施，由此允许将专业处理设施设置在方便的场合，无需因设置配套处理设施而大量占用周边地面，需要时设置简单的围挡即可将作业场所与周围环境隔离开，由此避免了大量周边地面占用对社会生活造成的妨碍，避免了因大量拆除周边原有设施或布设作业场地或设置专用处理设施给周围环境造成的破坏，同时也不需要对水体进行围堵，不破坏对水系的正常状态。

[0020] 本发明可用于城市繁华区域的河湖带水清淤作业，满足城市环境治理和生态保护的相应需求。

附图说明

[0021] 图1是本发明涉及的一种罩吸头的构造示意图；

[0022] 图2是本发明涉及的与图1对应的罩吸头的组装构造示意图；

[0023] 图3是本发明涉及的另一种罩吸头的构造示意图；

[0024] 图4是本发明涉及的一种罩吸头与机械臂连接构造的示意图。

具体实施方式

[0025] 参见图1‑4，这种城市河湖真空负压罩吸清淤系统的清淤平台可以采用现有的带水抽吸清淤船（绞吸船），船体上依据现有技术设置清淤机械臂80、抽泥装置及船载淤泥处理存储设施，所述抽泥装置可以采用适应于淤泥抽取或输送的负压/真空装置（可称为真空抽泥装置），例如，连接有真空泵的负压罐，通过真空泵获得在罐内形成负压，也可以采用污泥泵。船上设施的具体设置依据实际需要，船体设置动力和行驶系统，能够在水体上行驶，并设有定位桩，定位桩为能够伸缩和/或能够折起（纵置于相应侧的船体上或船体旁），定位桩的数量为多个/组，例如，4个/4组，分别位于船体两侧的前部和后部。清淤时，通过定位柱的液压驱动系统将定位柱竖立支撑在水底上，船体依靠定位柱的支撑作用而固定，通过定位柱承载因清淤工作而产生的重力和压力负载，保持船体稳定，作为机械臂稳定的基础。

[0026] 罩吸头可视为清淤的工作部，其罩体10呈下大上小的罩形，底部敞口，形成罩口，罩体的上部13为锥体段，可以呈锥体状，罩体的下部11为筒体段，可以呈筒状，罩体的上端设有用于连接清淤机械臂的安装结构19，例如连接法兰或连接用的吊环等，罩体通过其安装结构安装在清淤机械臂的末端，由清淤机械臂带动罩体运动，控制和改变罩体的位置和姿态。清淤机械臂的末端设置有与罩体上的安装结构对应（配套）的安装结构89，以实现与罩体的连接。

[0027] 依据淤泥抽吸工作的需要，所述机械臂可以为具有3个移动自由度和2个转动自由度的机械臂，例如，五轴机械臂，并可以包含伸缩臂，以通过相应的液压系统实现伸缩，扩大船体在一个固定位置上的抽吸作业范围，水体中的淤泥表面通常大致为平面，部分区域也可以为具有较大坡度的斜面或曲面，抽吸时应使罩吸头的罩口与淤泥表面平行，贴近淤泥表面甚至伸入到淤泥中，以尽量减少或避免抽吸过程中形成的泥水混合物向周围扩散。

[0028] 罩体底部的罩口为淤泥的吸入口，罩体上部的抽吸接口为淤泥出口，抽吸接口为一段从罩体顶部伸出的短管17，其外端的管口上设置法兰或其他形式的连接结构，用于连接抽吸管，抽吸管连接船上的负压罐或污泥泵，通过负压罐或污泥泵将罩体内的泥水混合物不断地抽出来，抽出的泥水混合物可以由船载淤泥处理存储设施进行一定程度的过滤、脱水和暂存等，抽吸作业后送至陆上的其他处理设施做进一步处理。

[0029] 罩体内的驱动马达20安装在罩内支架30的上方，通过马达安装基座22固定连接在罩内支架的上表面。例如，可以通过安装螺丝将马达安装基座紧固在罩内支架上，铰刀轴25或铰刀轴25和犁刀轴28沿罩体的轴线（过罩体横截面中心的直线）延伸，罩内支架上设置用于穿过这个/这些轴的中心通孔。

[0030] 所述驱动马达可以为液压马达，设有相应的液压动力系统，以更好地适应相应的作业环境。

[0031] 所述驱动马达的输出轴与所述铰刀轴可以通过联轴器连接，也可以通过相应的传动机构（例如，齿轮传动装置）连接。

[0032] 驱动马达可以设有或者不设置变速器，当马达与变速器采用一体机时，可以将变速器的输出轴视为马达的输出轴。

[0033] 铰刀50可以采用任意适宜的现有技术，例如，弧形铰刀。将若干铰刀片（实践中亦简称铰刀）52安装在铰刀基座（或称铰刀盘）53上，形成整体的铰刀组件，可以将这种铰刀组件称为铰刀。

[0034] 所述铰刀基座呈筒状，套设并固定在所述铰刀轴上，所述绞刀片以旋转对称的方式固定安装在所述绞刀基座的周面上，通过顶丝或紧固螺丝，将套设于铰刀轴的铰刀基座与铰刀轴紧固在一起。

[0035] 所称弧形铰刀的绞刀片呈弧形，可称为弧形刀片。

[0036] 格栅板（或称栅板，或简称格珊）40设置在铰刀的上方，罩内支架的下方，铰刀将淤泥及所含杂物绞碎并与水混合，形成的泥水混合物先经过格栅板过滤，然后进入格栅板上方的腔体，然后被抽走。由于水底有各种各样的杂物，通过设置格珊，能够将未被绞碎的杂物挡住，避免这些杂物损坏后续的污泥泵或其他设施。

[0037] 所述格栅板可以采用金属格栅网制备，覆盖罩体内的整个过流面，此处所称过滤面无需严格遵循流体力学意义上的过流面，只要保证所有淤泥都需要流经格珊即可。

[0038] 通常，所述格栅板可以为平面状，其所在平面与所述罩体的轴线垂直。

[0039] 所述格栅板的栅孔可以依据后续工艺/设备的要求。

[0040] 所述格栅板上应设有能够穿过铰刀轴的孔，以允许铰刀轴自由穿过，不因格栅板的设置而妨碍铰刀轴的安装和旋转。可以在格栅板的水平中央设置套管（或称短管结构）46，以该套管的管孔作为穿过铰刀轴的孔。

[0041] 根据需要，也可以在位于格栅板水平中央的套管上设置轴承，通过轴承与铰刀轴旋转连接，以实现对铰刀轴的旋转支承。

[0042] 所述格珊通常为一层，也可以为多层，以实现分级过滤。

[0043] 所述铰刀轴上可以设有与铰刀基座配套的竖向定位结构（例如，环形肩台），可以通过旋转在铰刀轴上的锁紧螺母或旋接在基座侧壁上的顶丝将铰刀基座在铰刀轴上紧固住。

[0044] 所述罩内支架可以为板状支架，呈孔板状或栅板状，其板面上设有若干上下贯穿的孔，以允许淤泥流过。

[0045] 所述罩内支架所在的平面垂直于所述罩体的轴线。

[0046] 所述罩内支架上应设有能够穿过铰刀轴的孔，以允许铰刀轴穿过。

[0047] 所述罩内支架上用于穿过铰刀轴的孔上可以设有轴承，用于与所述铰刀轴轴承连接（采用轴承实现的转动连接），实现对铰刀轴的支承。

[0048] 所述罩体的内壁上可以设有用于固定安装支架的结构，例如，与罩内支架周边边缘区域对应的环形内凸缘，可以通过螺丝将格珊板紧固在相应的环形内凸缘上。

[0049] 所述罩内支架上可以设有若干用于格栅板安装的竖向向下延伸的连接管36，所述连接管的管孔(至少管孔的下部）设有内螺纹，均衡分布（以旋转对称方式的分布）在罩内支架的边缘区域，所述格栅板上设置与所述罩内支架上的连接管上下对应的安装孔，用螺丝（例如，单头螺柱）从安装孔的下方穿过安装孔，旋紧在连接管上，由此将格栅板与罩内支架固定住。

[0050] 所述连接管可以设有与格栅板配套的竖向定位结构（例如，能够抵靠在安装孔上端的格栅板上的下端口），由此实现对格栅板和罩内支架之间的间距的限定。

[0051] 所述连接管可以设有与格栅板配套的平面定位结构（例如，安装孔的上端口处设有用于插入连接管的环形企口结构，或者安装孔的上端口处和连接管的下端面之间设有能够相互插接配合的企口结构），以方便栅格板在罩内支架上的装配。

[0052] 所述铰刀的竖向位置依据实际需要设置，可以通过实验和理论分析确定在各种情形下的优化竖向位置，并通过在高度调节件进行安装位置调节。

[0053] 例如，在所述铰刀轴上用于与铰刀基座配套的竖向定位结构为轴肩（环形肩台结构）时，轴肩（变径处）上方的绞刀轴外径大于轴肩下方的绞刀轴外径，铰刀基座的孔径与轴肩下方的铰刀轴外径配合，铰刀基座与轴肩相抵后不能继续向上移动，可以设置若干调节套管70，所述调节套管的外径与轴肩上方的绞刀轴外径相等，内径与铰刀基座的孔径相等。各调节套管的长度可以相等，也可以分级分布（长度不等时，可以设置成多个规格尺寸），需要调节铰刀的竖向位置时，可以将适当长度的一个或多个调节套管套和铰刀基座套在铰刀轴上，调节套管位于铰刀基座的上方，将铰刀基座向上推直至轴肩、调节套管和铰刀基座相互抵压在一起，然后通过顶丝将铰刀基座固定在铰刀轴上。选择不同长度（调节套管的总长度，包括长度为零，即不设调节套管）的调节套管，就确定了铰刀的不同竖向位置。

[0054] 可以依据上述技术或采用其他任意适宜的技术，在铰刀轴上设置任意适宜形式的铰刀竖向位置调节件，以进行铰刀竖向位置的调节。

[0055] 所述罩内支架和格栅板通常可以均位于罩体的筒体段。

[0056] 所述罩体的罩口边沿（底边）15优选呈锯齿形。

[0057] 通常可以采用长齿，锯齿形上齿尖到齿根之间的竖向距离可以为罩体的筒状段的竖向长度的1/4‑3/4，以允许淤泥从锯齿形的外侧有效地进入罩体，工作时，将罩体的锯齿形部分插入淤泥中，在淤泥中平推，以利于减少或避免罩体内的泥水混合物向外扩散。

[0058] 在设置上述锯齿形的情形下，铰刀片的竖向位置位于所述锯齿形的齿尖所在平面的内侧（罩体侧），特别是，铰刀中的铰刀片的竖向位置位于所述锯齿形的齿尖和齿根之间，这种设置方式有助于减少或避免罩体内的泥水混合物向外扩散。

[0059] 可以通过适当选取各相关尺寸实现上述要求。

[0060] 若干所述绞刀片可以分层设置。例如，可以分为上下两层。

[0061] 当绞刀片分为上下两层设置时，同层的绞刀片周向上均衡分布（旋转对称分布），不同层的绞刀片周向上交错分布，任一绞刀片均位于其相邻层的两个相邻绞刀片的周向中间。

[0062] 当绞刀片分为上下两层设置时，一种优选的实施方式为，位于下层的绞刀片的下表面为平面，上表面中至少位于前侧的部分为下倾斜面，即从前侧边缘沿周向向后，绞刀片的上表面逐渐升高；位于上层的绞刀片的下表面和上表面水平镜像对称（以水平面为对称面的镜像对称）。这种绞刀在与淤泥作用时，下层刀片能够对淤泥起到适宜程度的抬升作用（向上推动作用），且能够有效地向驱动淤泥颗粒施以切向力，形成微观旋转，进而有利于提高后续处理中淤泥的脱水能力和可沉淀性。

[0063] 犁刀60安装在犁刀轴上，可以通过驱动马达驱动犁刀轴，进而带动犁刀旋转。所述犁刀轴位于罩体的轴线上。

[0064] 所述犁刀位于所述铰刀的下方，包括犁刀基座63和若干犁刀片62，所述犁刀基座呈筒状，套设并固定在所述犁刀轴上，所述犁刀片以旋转对称的方式固定安装在所述犁刀基座的周面上。

[0065] 所述犁刀片呈曲面状，其主体部分自下至上向后倾斜，在旋转过程中，犁刀片不断对水底淤泥进行切削，并推动切削下来的淤泥向上移动，进入罩体。由于犁刀在切削淤泥的过程中，基本上不打碎和搅混淤泥，相对于现有技术下以铰刀直接绞碎淤泥而言，能够明显地减少淤泥在水中的扩散，明显地降低因抽吸造成的水体混浊程度。

[0066] 所述犁刀片的主体部分与同轴（轴线位于犁刀轴的轴线上）圆柱面的交线优选为圆柱螺旋线，倾斜角度（与犁刀同轴圆柱面的交线的切线与竖向之间的夹角）优选为30‑45°，周向跨度优选为8‑16°。

[0067] 所述犁刀片的径向外侧优选设有逐渐向前弯曲的外侧曲边65，所述犁刀片的底部优选设有逐渐向前弯曲的底部曲边66。

[0068] 进一步地，所述外侧曲边与水平面的交线的切向（切线方向）与犁刀轴的径向的夹角由后至前逐渐增大，最大不超过75°，例如，由0°逐渐变为45°、60°或75°，所述底部曲边与犁刀同轴圆柱面的交线的切向与竖向（犁刀轴的轴线方向）之间的夹角由后至前逐渐增大，最大不超过90°，例如，由30°逐渐变为60°、75°或90°。

[0069] 所述犁刀片可以采用板材制备。

[0070] 所述绞刀轴和犁刀轴可以为同一个轴，也可以各自独立。

[0071] 在所述绞刀轴和犁刀轴各自独立的情形下，所述绞刀轴可以采用套管结构，套设在所述犁刀轴的外侧，与犁刀轴之间留有环形间隙，所述驱动马达通过铰刀传动装置连接所述绞刀轴，通过犁刀传动装置或者联轴器连接所述犁刀轴；或者，所述驱动马达为两个，分别为铰刀驱动马达和犁刀驱动马达，所述铰刀驱动马达通过铰刀传动装置连接所述绞刀轴，所述犁刀驱动马达通过犁刀传动装置或者联轴器连接所述犁刀轴。

[0072] 所述犁刀轴和套设在犁刀轴外侧的绞刀轴之间设有或者不设有轴间轴承，所述轴间轴承设置在犁刀轴和铰刀轴的环形间隙内，其内圈与犁刀轴固定连接，外圈与绞刀轴固定连接。

[0073] 所述轴间轴承的数量为一个或多个，例如，为两个。多个所述轴间轴承竖向相间分布。

[0074] 所述铰刀的工作半径（铰刀径向最外端距绞刀轴的径向距离）小于罩口的半径，犁刀的工作半径（犁刀径向最外端距犁刀轴的径向距离）不大于铰刀的工作半径。

[0075] 一个优选的实施方式为，所述犁刀位于罩体的竖向外侧（位于罩口所在平面的外侧），铰刀位于罩体的竖向内侧，且犁刀的工作半径（犁刀径向最外端至罩体轴线的水平距离）小于铰刀的工作半径（铰刀径向最外端至罩体轴线的水平距离），铰刀的工作半径小于罩体的内壁半径（所称罩体的内壁半径为铰刀所在位置对应的罩体内壁半径），在此情形下，由于抽吸作用，罩体内为负压，周围的水从罩体与淤泥表面之间的间隙/缝隙流入罩体，犁刀依靠各犁刀片的主体部分的倾斜设置以及外侧曲边和底部曲边的联合作用，将切削下来的淤泥在竖向上向上推，在径向上向内推，适当控制犁刀转速可以在保证工作效果的同时避免其引起明显湍流，因此基本上不会有淤泥颗粒向外扩散。而铰刀在罩体内搅动，罩体内的泥水混合物处于总体向上流动的状态，被铰刀绞碎/打散的淤泥即使有一定程度的分散，基本上也不会逆向扩散到罩体外，同时，罩体运动本身对淤泥的搅动/搅混作用要比现有技术下铰刀的搅动/搅混作用小得多，因此该实施方式能够明显减小或甚至基本避免了因抽吸淤泥导致水体变混。

[0076] 本发明的城市河湖真空负压罩吸清淤方法采用本发明的任一种城市河湖真空负压罩吸清淤系统，其中包括罩吸头设有犁刀的系统，也包括罩吸头不设犁刀的系统。

[0077] 采用罩吸头不设犁刀的任一种城市河湖真空负压罩吸清淤系统时，以清淤机械臂带动罩吸头进入清淤位置和姿态（朝向，或者说倾斜方向和角度），使罩体的罩口贴近、贴合或伸入作业部位的淤泥，以马达带动铰刀旋转，以污泥泵或其他负压抽泥设备对罩体内进行抽吸，作业部位的淤泥与水混合形成泥水混合物并被从水体中抽出。

[0078] 采用罩吸头设有犁刀的任一种城市河湖真空负压罩吸清淤系统时，以清淤机械臂带动罩吸头进入清淤位置和姿态，使罩体的罩口贴近或贴合作业部位的淤泥，以驱动马达带动铰刀旋转，以驱动马达带动犁刀旋转，旋转的犁刀切割并铲起淤泥，以污泥泵或其他负压抽泥设备对罩体内进行抽吸，作业部位的淤泥与水混合形成泥水混合物并被抽走。

[0079] 在持续抽吸作业中，持续移动罩吸头，使罩吸头不断向需要抽吸的区域移动，位于罩吸头下方的淤泥不断被抽出，控制罩吸头的移动速度，使罩吸头离开的区域的淤泥已被抽走，符合清淤要求；也可以间隙式移动罩吸头，将罩吸头移动到一个作业位置保持不动，直至完成该位置下的淤泥抽吸，然后移动到下一个作业位置（例如，相邻的淤泥区域）。

[0080] 可预先进行清淤区域的测量，确定淤泥表面在所用立体坐标系下的立体坐标及待清除的淤泥深度，依据清淤平台的位置坐标及淤泥表面的立体坐标控制机械臂的工作，可以依据经验或实验数据控制作业过程中罩吸头的移动速度或周期（间隙式移动的频率或时间间隔），也可以先进行现场实验，以使实验数据更符合实际情况，或者在作业过程中人工观察清淤状况，依据人工观察的结果进行移动速度或时间的控制。

[0081] 经在北京市城区某繁华区域的河道清淤项目的现场实验，本发明能够较好地适应于城市河湖清淤，满足复杂环境条件下城市河湖清淤要求，并具有下列特点：

[0082] 1）本方法对传统的环保清淤船进行改进，设计制造了罩吸头，比传统的清淤方式先进；

[0083] 2）本方法减少了对水体的二次污染，罩吸头移动过程中对水体扰动较小，减少了对水体水质的影响范围和影响时间；

[0084] 3）本方法清淤效率较传统的清淤船效率高，罩吸头紧贴河底，将罩壳内部的水体和外面的水体隔开，提高了抽取泥浆的浓度；

[0085] 4）本方法具备一般清淤船的特点，即占地面积小，拆迁征地少，对周边环境影响小，处理淤泥范围广，能耗少，适用寿命长，操作简单，可连续运行等特点；

[0086] 5）本方法具备一般带式压滤机的特点，即施工环境影响小，生态环境效益好，操作简单，可连续运行等特点。

[0087] 本发明公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。