具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1-7所示，一种水下清沙装置，包括机架1、清刷模组2、抽滤模组3、压载模组4以及控制模组5，其中，机架1呈矩形，机架1的各个面板均可用以安装其他模组；清刷模组2安装于机架1前部，用于对含有泥沙的水体进行清刷，将含沙水体送入抽滤模组；抽滤模组3安装于机架1下部，用于将吸入由清刷模组2送入的含沙水体后，对含沙水体进行过滤分离，贮存泥沙，并排出无沙水体；压载模组4对称安装于机架1内部两侧后端，用于提升清沙装置的抓地力，使得清沙装置能在水底稳定工作；控制模组5安装于机架1上方，用于控制清沙装置的运行。

其中，清刷模组2包括清刷电机21、旋转往复机构22以及刷盘23；两个清刷电机21对称于机架1宽度方向中间线并安装于机架1的前端内部，清刷电机21与刷盘23通过连接于空仓下的旋转往复机构22相连，并通过旋转往复机构22实现刷盘23的持续转动；而旋转往复机构22共有两块，包括与清刷电机21连接的蜗杆221、与蜗杆221相啮合的蜗轮222、与蜗轮222相连的传动轴223、将蜗轮222固定在传动轴223的固定铰链接224和层面限位套225。清刷电机21通过蜗杆221与蜗轮222啮合来向刷盘23传动转矩，蜗轮222经层面限位套225和固定铰链接224与传动轴223连接后无法与传动轴23发生相对转动，进而实现蜗轮222与刷盘23同步转动的效果。

抽滤模组3包括进水阀口31、斯特塔管32、贮沙筒33、进水管34、滤网35、叶轮36以及出水管37；进水阀口31安装于机架1前端面板内侧，阀口与面板重合，朝向清刷模组2；斯特塔管32与进水阀口31连接；滤网35安装于进水管34管口；贮沙筒33安装于斯特塔管32与进水管34外侧，相对外界密封；叶轮36安装于进水管34末端；出水管37与叶轮36连接，且出水管37出口安装于机架1尾部面板。其中，在抽滤模组3开始运作后，斯特塔管32发生转动，并将其内部通过水体带动，利用离心力将水体中泥沙离散入贮沙筒33，斯特塔管32和进水管34、滤网35都位于贮沙筒33内部，并且与外部相对密封。滤网35可将经过斯特塔管32后水体中未被完全除净的泥沙过滤。完全过滤后的水体经后续进水管34、叶轮36和出水管37排出。

压载模组4包括压载舱41、压载阀门42、压载泵43以及转动电机44；其中压载阀门42包括门板421、安装于门板421一侧的条纹转动轴422以及通过联轴器423与条纹转动轴422连接的主动轴424；压载阀门42设置于机架1底板处内侧，用于机械控制压载模组4进出水体的打开与关闭；压载舱42与压载阀门42连接，并与机架1内部相对密封，用于承载水体；压载泵43位于压载舱42内部后侧，用于控制对承重水体的吸力；转动电机44用于驱动压载阀门42打开与关闭，并驱动压载泵43吸入与放出承重水体。而压载模组4有两组，对称安装于机架1内部两侧后端，在转动电机44的作用下，主动轴424开始转动，通过联轴器423的带动，条纹转动轴422也开始转动，使与条纹转动轴422啮合的齿状压载阀门门板421实现开闭；而压载阀门42打开后，水体进入压载舱41内部，待压载舱41充满后，压载阀门42关闭，经压载模组4压载后的清扫装置自重增加，对水槽或港池地面的抓地力提升，工作更加稳定高效。

本发明的实施例中还在清扫装置外配备了移动模组7，用于对清沙装置进行驱动，移动模组7包括安装于机架的两侧面板的转向前进机构和安装于机架底部的螺旋桨76；其中转向前进机构包括安装于机架1两侧面板外侧的履带75、安装于机架1两侧面板内侧的驱动电机71、穿设于机架两侧的传动轴72、啮合于所述履带75的内侧以实现联动的驱动轮73、安装于机架1两侧面板远离驱动轮73的一侧且啮合于履带75内侧壁的从动轮74；驱动电机71通过穿过机架1的传动轴72对驱动轮73进行驱动，驱动轮73与从动轮74半径相同，平行于机架1安装并且轮心与机架1底面距离相同；在驱动电机71的作用下，驱动轮73转动并与履带75相互啮合，带动履带75转动，从动轮74在机架1另一端被带动，也即通过驱动电机71依次驱动传动轴72、驱动轮73、从动轮74以及履带75，达到控制清沙装置的前进、后退以及转向；而螺旋桨76有三个，第一个安装于机架宽度方向中间线上，距离机架前端面板的距离为机架长度的四分之一，第二及第三个螺旋桨对称于宽度方向中间线安装于机架底面，两螺旋桨间的距离为机架宽度的二分之一，两螺旋桨距离机架尾部面板为机架长度的三分之一。

控制模组5包括进行控制清沙装置的单片机主控模块51、进行供电的电源模块52以及用于控制各种电机执行动作的电机驱动模块53。清沙装置还包括含沙率探测装置8，所述含沙率探测装置8安装于机架1头部，用于对水体中含沙率的测量。单片机主控模块51可以根据探测装置8所得的含沙率，判断清沙装置的前进速度、在当前位置的停留时间和清刷速度，并制定前进路线，缩短工作时间。电源模块52为锂电池，节能环保，持久耐用，用以维持整个清沙装置的各项工作，满足能源需求。驱动电机71、清刷电机21、抽滤模组3都受控于电机驱动模块53，响应于单片机主控模块51，由电源模块52供电。在电源模块52供电后：驱动电机71开始工作，移动模组7得以运作，清沙专职可以前进后退；清刷电机21开始工作，清刷模组2开始工作，刷盘23开始清刷作业；抽滤模组3开始工作，对水体进行过滤；压载阀门42开始工作，对清沙装置进行压载；待作业完毕后，电源模块52对压载泵43供能，将压载舱41内水泵出。

为了保证控制模组5中的单片机主控模块51、电源模块52和电机驱动模块53进水导致损坏，本发明还在控制模组5外设置密封机构6进行密封，其中密封机构6包括对控制模组5进行密封安装的密封舱61以及用于固定的支撑架62。

实施例2

本发明还提供了一种用于水下清沙的方法，采用实施例1所述的清沙装置，可对水槽、港池下的含沙水体进行过滤除沙，运行步骤为：

将清沙装置放入水下，由于重力作用清沙装置缓慢下沉，到达池底后压载模组打开，水体涌入压载舱，以此增加清沙装置的重力，与水体底部紧密贴合；

在完成压载过程后，启动清刷电机，清沙装置开始运作，移动模组通过履带，驱动电机进行动力驱动以带动履带行走，清刷电机启动以驱动刷盘进行清刷工作；

刷盘开始转动后，抽滤模组由电源供电开始工作，由刷盘转动而起动和浮起的泥沙颗粒被抽滤模组从进水阀口抽入，抽滤模组将含沙水体中的泥沙过滤后，由出水管将水体排出；

在抽滤模组工作后，探测装置对水中含沙率进行测量，根据测量结果来控制清沙装置的前进速度；

当完成清刷作业时，驱动电机、清刷电机等装置停止工作，压载模组中排水泵开始工作，将压载舱中的水排出；在压载舱中水排空后，清沙装置机架底部的螺旋桨开始工作，将清沙装置向水面推动，清沙装置浮出水面后，清沙作业完成。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。