城市排水管道经常出现堵塞和不易清理的现象，给人民的生活带来许多不便，影响了城市的市容市貌和其经济的发展，严重的是在汛期还会影响到城市防汛工作的顺利进行。排水管道作业属密闭空间作业，管道积水中有机物的分解和工业废水的排入会产生沼气、毒气等有毒气体积存，清理工作可能会给工人带来生命危险，而且还有爆炸的隐患。本课题来源于哈尔滨市科学技术局科技攻关项目。本文设计了城市窨井(积水井)清掏机原理样机，用于完成城市窨井底部淤泥的自动清掏工作，以改变工人手工清掏工作环境恶劣和效率低下的现状，确保城市排水管道的畅通。首先，介绍了城市窨井清掏机的工作原理，研究和设计了抓斗、随车起重机、油管卷筒、取力器组合的本体结构，确定了总体方案。其次，分析了抓斗的工作环境、对象特征和工作指标，确定了抓斗各部分的结构和抓斗工作所需动力。选择了伸缩臂式随车起重机的结构，并对其加以改装。再次，根据抓斗的实际工作情况和工作负载，设计了驱动抓斗工作的液压系统，确定了液压系统的方案和原理图，并对液压系统中的各元部件进行了选型。最后，对抓斗闭合运动过程的动力学进行了仿真，获得了各部件的动力学参数，验证抓斗设计的合理性。