CN104895029B - 贝壳粉海面散播机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及贝壳粉喷洒装置。一种贝壳粉海面散播机，包括船体、喷头架、换向关节和喷洒泵，船体设有水上推进机构，喷洒泵的进口端连接有喷嘴，吸油架通过换向关节连接于所述船体，喷头架滑动连接有拖板，喷洒泵连接于拖板，所述拖板和喷头架之间设有驱动拖板在喷头架上平移的平移机构，所述船体还设有支撑所述喷头架的支撑座，所述支撑座上设有吸盘，所述吸盘包括同托架连接在一起的第一吸盘，所述第一吸盘内设有第二吸盘，所述第一吸盘和第二吸盘之间围成吸附槽。本发明提供了一种喷头的方向可以改变的、不喷时能够可靠地降低换向关节的受力的贝壳粉海面散播机，解决了现有的散播机的喷头方向不能够方便地改变的问题。

Description

贝壳粉海面散播机

技术领域

本发明涉及贝壳粉喷洒装置，尤其涉及一种贝壳粉海面散播机。

背景技术

对海洋溢油进行处理的方式有很多，有的是通过溢油处理船将溢油抽离海面。有的是用贝壳煅烧成碳酸钙，再经表面改性后形成亲油的多孔粉沫（以下称为贝壳粉），然后将该粉沫散播到海面上进行吸附海面油污。此时需要散播机将贝壳粉散到海面上。在中国专利申请号为2010102205614、公开日为2010年11月17日、名称为“一种海上溢油高效处理船”的专利文献中公开了一种可以投放贝壳粉的设备。

该专利中的散播机存在以下不足：喷头的方向不能够方便地改变角度。

发明内容

本发明提供了一种喷头的方向可以改变的、不喷时能够可靠地降低换向关节的受力的贝壳粉海面散播机，解决了现有的散播机的喷头方向不能够方便地改变的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种贝壳粉海面散播机，包括船体、喷头架、换向关节和喷洒泵，所述船体设有水上推进机构，所述喷洒泵的出口端连接有喷嘴，喷头架通过所述换向关节连接于所述船体，所述喷头架滑动连接有拖板，所述喷洒泵连接于所述拖板，所述拖板和喷头架之间设有驱动拖板在喷头架上平移的平移机构，所述船体还设有支撑所述喷头架的支撑座，所述支撑座上设有吸盘，所述吸盘包括同托架连接在一起的第一吸盘，所述第一吸盘内设有第二吸盘，所述第一吸盘和第二吸盘之间围成吸附槽。使用时通过换向关节来改变喷嘴的方向，平移机构驱动拖板在喷头架上平移来改变喷嘴距离海面的距离，喷洒泵使贝壳粉从喷嘴排出。当不进行喷洒作业时，喷头架通过换向关节和支撑座同时进行支撑，能够降低换向关节的受力，尤其是能够给换向关节中的油缸进行卸载，从而能够延缓换向关节的疲劳老化。支撑座通过吸盘吸附住喷头架而使得二者可靠地连接在一起。吸盘的具体固定过程为：使喷头架同时挤压第一吸盘和第二吸盘，使得第一吸盘的内部空间和吸附槽中都形成负压，也即通过第一吸盘和第二吸盘一起进行吸附而将喷头架固定在支撑座上。当受到振动或瞬间冲击力而使第一吸盘的吸附处产生瞬间局部脱开时，在第二吸盘的作用下、当瞬间冲击力消失后第一吸盘会重新恢复而进行吸附，使得吸盘受到瞬间冲击而产生局部瞬间断开时不会产生脱落现象，且吸附力的下降量会较小即仍旧保持良好的吸附作用，故对喷头架固定时的可靠性好。

作为优选，所述第二吸盘的吸附端伸出所述第一吸盘的吸附端。因为第一吸盘是位于外部的，有否吸附上是能够直观地观察到的，而第二吸盘是否吸附上是不能够直观地看到的，所以如果第一吸盘超出第二吸盘则存在以下不足：按压力小了则可能第二吸盘没有吸附上、为了确保第二吸盘吸附上则需要用较大的力进行按压，而该力到底多大和持续多长时间难以掌握，往往会导致不必要的力气浪费和时间浪费。本技术方案则只要第一吸盘吸附上时第二吸盘必定已经吸附上。

作为优选，所述吸附槽内设有将第一吸盘和第二吸盘连接在一起的若干弹性连接条，所述弹性连接条沿第二吸盘周向分布。当第一吸盘和第二吸盘都吸附上时，弹性连接条被拉长而储能，该能量产生促使第一吸盘朝向被吸附物运动的趋势，使得当第一吸盘产生瞬间断开时、加速第一吸盘恢复到吸附状态。也即进一步降低了喷头架受到瞬间冲击时而产生脱落的可能性。

作为优选，所述吸盘还包括将所述第二吸盘内部空间和吸附槽二者同第一吸盘外部空间连通的气道，所述气道的外端铰接有用于密封所述气道外端的密封盖。当挤压吸盘而进行吸附时，吸盘内的空气能够顶开密封盖而排出，但吸附住时气压差使得密封盖重新盖到气道的外端上。需要拆卸下降解槽时，通过人工开启密封盖来对吸盘内部空间进行破真空，从而能够在保证大的吸力的情况下实现以小的力进行拆卸。

作为优选，所述船体连接有安装座，所述换向关节包括旋转座、驱动旋转座转动的旋转油缸、一端通过底座铰轴铰接于所述安装座的底座、驱动底座相对于安装座摆动的底座摆动油缸、一端通过连接座铰轴同所述底座铰接在一起的连接座、驱动所述连接座相对于所述底座摆动的连接座摆动油缸、第一连杆和第二连杆，所述连接座的另一端通过所述旋转座同所述喷头架连接在一起，所述连接座铰轴的轴线、所述底座铰轴的轴线和所述旋转座的轴线三者两两交叉，所述第一连杆、第二连杆、安装座和底座四者构成四连杆机构。喷嘴能够三维转动，便于将喷嘴的方向调整为喷嘴开口方向朝向海面、从而能够有效降低贝壳粉飘落到无油区域的几率。喷头架以底座铰轴为轴转动时的转动角度大，调整喷嘴位置时的方便性好。

作为优选，所述底座摆动油缸的一端同所述安装座铰接在一起、另一端铰接于所述第一连杆和第二连杆的铰接处。结构紧凑，制作时方便。

作为优选，所述平移机构包括设置于喷头架的齿条和设置于拖板的行走齿轮，所述行走齿轮啮合于所述齿条，所述行走齿轮内设有若干润滑机构，所述润滑机构包括出油口、补气口、密封头、驱动密封头密封住出油口的第一弹簧、缸体和滑动密封连接于缸体的活塞，所述活塞将所述缸体分割为气腔和油腔，所述活塞设有朝向气腔开启的单向阀，所述活塞通过连杆同所述密封头连接在一起，所述出油口通过油道同所述油腔相连通，所述补气口通过气道同所述气腔相连通，所述出油口设置于所述行走齿轮的齿顶，所述密封头伸出所述行走齿轮的齿顶的距离大于所述行走齿轮与齿条之间的齿顶隙。拖板的具体移动过程为，在油腔内装上润滑油，通过使行走齿轮在齿条上滚动来实现拖板的前后平移。齿轮转动的过程中，当转动到设有出油口的齿同齿条啮合在一起时，齿条的齿根驱动密封头缩进齿轮内，密封头内缩时使第一弹簧储能的同时还通过连杆驱动活塞朝向油腔移动而驱动油腔内润滑油经油道流向出油口而流到齿轮的齿上实现对齿轮的自动润滑；当密封头同顶针错开时，在第一弹簧的作用下密封头重新密封住出油口，密封头移动的过程驱动活塞朝向气腔移动，此时由于油腔中的油已经部分流出、故油腔内的压力小于气腔的压力，单向阀开启而使得空气补充到油腔中，使得下一次活塞挤压油腔时润滑油能够可靠地流出。能够自动润滑。

作为优选，所述行走齿轮有两个，所述齿条有两根，所述两个行走齿轮一一对应地啮合于所述两根齿条，所述两个行走齿轮通过轮轴连接在一起，所述轮轴为圆形管结构，所述轮轴内可转动地穿设有圆形内杆，所述内杆的外周面设有外摩擦层，所述轮轴的内表面设有内摩擦层，所述内杆和轮轴通过所述外摩擦层和内摩擦层抵接在一起。当左右两侧的行走齿轮收到的阻力不同而导致轮轴产生扭曲时，轮轴会相对于内杆产生转动，转动时外摩擦层和内摩擦层产生摩擦吸能而消除扭矩力，从而起到提高轮轴的抗扭曲能力的作用。轮轴设计为管状结构，使得轮轴重量轻且抗扭曲能力好。

作为优选，所述内杆包括左杆和右杆，所述左杆的左端通过左吸能弹簧同所述轮轴连接在一起，所述左杆的右端面设有若干沿左杆周向分布的第一换向齿，所述右杆的右端通过右吸能弹簧同所述轮轴连接在一起，所述右杆的左端面设有若干沿右杆周向分布的第二换向齿，所述第一换向齿和第二换向齿啮合在一起。当轮轴扭曲而带动内杆也产生扭曲时，在第一换向齿和第二换向齿的作用下会驱动右杆和左杆沿周向分开，分开时会导致吸能弹簧变形而吸能。进一步通过了抗扭曲能力。

作为优选，所述喷嘴通过加长管连接于所述喷洒泵的出口端，所述加长管的延伸方向同所述拖板的滑动方向相同；所述拖板位于拖板行程的一个端点时，所述喷嘴伸出所述喷头架。能够进一步提高喷嘴的行程。

本发明具有下述优点：喷头能够方便地移动而改变喷洒方向；不用时换向关节的受力小；吸头架同支撑座的固定效果好。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为图1的A处的局部放大示意图。

图3为吸盘的剖视示意图。

图4为图3的D处的局部放大示意图。

图5为平移机构的放大示意图。

图6为图5的C处的局部放大示意图。

图7为图5的B处的局部放大示意图。

图8为平移机构的后视示意图。

图9为轮轴的轴向剖视示意图。

图中：轮轴1、内杆11、左杆111、右杆112、外摩擦层113、第一换向齿114、第二换向齿115、内摩擦层12、左吸能弹簧13、右吸能弹簧14、船体2、安装座21、贝壳粉储存箱22、水上推进机构23、支撑座24、换向关节3、底座31、第一连杆32、第二连杆33、连接座34、底座摆动油缸35、连接座摆动油缸36、第一铰轴361、第二铰轴362、旋转座37、底座铰轴38、连接座铰轴39、喷头架4、拖板5、平移机构6、行走齿轮61、齿条62、电机63、喷洒泵7、进粉管71、加长管72、喷嘴73、润滑机构8、出油口81、补气口82、密封头83、第一弹簧84、缸体85、气腔851、油腔852、活塞86、单向阀861、连杆862、油道87、气道88、吸盘9、气道91、第一吸盘92、第一吸盘的吸附端921、第二吸盘93、第二吸盘的吸附端931、吸附槽94、弹性连接条95、密封盖96。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

参见图1，一种贝壳粉海面散播机，包括船体2、换向关节3、喷头架4、拖板5、平移机构6和喷洒泵7。

船体2设有安装座21、贝壳粉储存箱22、水上推进机构23和支撑座24。水上推进机构23为螺旋桨。

换向关节3包底座31、第一连杆32、第二连杆33、连接座34、底座摆动油缸35、连接座摆动油缸36和旋转座37。底座31的一端通过底座铰轴38同安装座21铰接在一起。第一连杆32的一端同底座31铰接在一起、另一端同第二连杆33的一端以及底座摆动油缸35的活塞杆铰接在一起。底座摆动油缸35的缸体同安装座21铰接在一起。第二连杆33的另一端同安装座21铰接在一起。第一连杆32、第二连杆33、安装座21和底座31四者构成四连杆机构。连接座34的一端通过连接座铰轴39同底座31的另一端铰接在一起。连接座34的另一端通过旋转座37同喷头架4连接在一起。连接座摆动油缸36的一端同底座31连接在一起、另一端同连接座34连接在一起。旋转座37和喷头架4之间设有驱动旋转座37旋转的旋转油缸。连接座铰轴39的轴线、底座铰轴38的轴线和旋转座37的轴线三者两两垂直。

拖板5滑动连接于喷头架4上。拖板是沿图中左右方向滑动的。

平移机构6包括行走齿轮61和齿条62。齿条62设置于喷头架4。齿条62的延伸方向同拖板5的滑道方向相同。行走齿轮61通过轮轴1连接于拖板5。行走齿轮61啮合于齿条62。

喷洒泵7固定在拖板5上。喷洒泵7的进口端通过进粉管71同贝壳粉储存箱22对接在一起。进粉管71为软管。喷洒泵7的出口端通过加长管72连接有喷嘴73。加长管72为刚性结构。加长管72的延伸方向同齿条62的延伸方向相同。行走齿轮61位于齿条62的左端时，喷嘴73伸出喷头架4的左端。该结构方式不但能够增加喷嘴的行程，而且能够提高不吸油时的平稳性。

支撑座24上设有吸盘9。吸盘9包括第一吸盘92。第一吸盘92同拖板5连接在一起。第一吸盘92内连接有第二吸盘93。第二吸盘的吸附端931伸出第一吸盘的吸附端921。第一吸盘92和第二吸盘93都为橡胶制作而成。

参见图2，连接座摆动油缸36同底座31是通过第一铰轴361铰接在一起的连接在一起。连接座摆动油缸36同连接座34是通过第二铰轴362铰接在一起的。

参见图3，第一吸盘92和第二吸盘93之间围成吸附槽94。吸附槽94内设有若干弹性连接条95。弹性连接条95沿第二吸盘93周向分布。弹性连接条95的一端同第一吸盘92连接在一起，具体为一体结构的方式连接在一起。弹性连接条95的另一端同第二吸盘93连接在一起，具体为一体结构的方式连接在一起。吸盘内还设有气道91。气道91将第二吸盘93内部空间和吸附槽94二者同第一吸盘92外部空间连通。气道91的外端设有朝外开启的密封盖96。

参见图4，密封盖96是通过铰轴97进行铰接的。铰轴97位于密封盖96的上方，这样能够在第一吸盘92和第二吸盘93内的气压低于外部的气压时，密封盖96能够可靠地重新密封到气道91的外端。

参见图5，行走齿轮61内设有若干润滑机构8。润滑机构8的个数同行走齿轮61的齿数相等。

参见图6，润滑机构8包括出油口81、补气口82、密封头83、第一弹簧84、缸体85和活塞86。同一个润滑机构的出油口81和补气口82设置于行走齿轮61的同一个齿的齿顶上、同一个齿的齿顶只设置一个润滑机构的出油口和补气口，即本实施例中润滑机构和行走齿轮61的齿是一一对应地设置的。密封头83和第一弹簧84设置在出油口81内，在第一弹簧84的作用下密封头83伸出齿顶且密封住出油口。密封头伸出行走齿轮的齿顶的距离L1大于行走齿轮与齿条之间的齿顶隙L2（参见图5）。缸体85以一体结构的方式形成于行走齿轮61内，即为行走齿轮61内的腔。活塞86滑动密封连接于缸体85。活塞86将缸体85分割为气腔851和油腔852。活塞86设有朝向气腔851开启的单向阀861。活塞86通过连杆862同密封头83连接在一起。连杆862同行走齿轮61之间滑动密封连接在一起，使得出油口81同气腔851断开。出油口81通过油道87同油腔852相连通。补气口82通过气道88同气腔851相连通。油道87和气道88都是以一体结构的方式形成于行走齿轮61内，即为行走齿轮61内的孔。

参见图8，齿条62有两根。行走齿轮61有两个。两个行走齿轮61一一对应地啮合于两根齿条62。两个行走齿轮61连接在轮轴1的左右两端。拖板5上还设有驱动轮轴1转动的电机63。

参见图9，轮轴1为圆形管结构。轮轴1沿车的左右方向延伸。轮轴1内穿设有圆形的内杆11。内杆11为管状结构。轮轴1的内表面设有内摩擦层12。内杆11包括左杆111和右杆112。左杆111和右杆112的外周面都设有外摩擦层113。外摩擦层113沿内杆11的周向布满内杆11。左杆111的左端通过左吸能弹簧13同轮轴1连接在一起。左杆111的右端面设有若干沿左杆周向分布的第一换向齿114。右杆112的右端通过右吸能弹簧14同轮轴1连接在一起。右杆112的左端面设有若干沿右杆周向分布的第二换向齿115。第一换向齿114和第二换向齿115啮合在一起。左杆111和右杆112还都通过外摩擦层113同内摩擦层12抵接在一起而同轮轴1可转动连接在一起。轮轴1内填充有液态的摩擦剂。

当受到碰撞或两端受力不一致等原因导致轮轴1产生扭曲时，轮轴1会相对于内杆11产生相对转动，运动过程中外摩擦层113和内摩擦层12摩擦而消耗掉能量而起到阻止扭动的作用。如果轮轴1的扭矩而导致了内杆11也一起产生扭动时，此时左杆111和右杆112会在第一换向齿114和第二换向齿115的导向作用下而沿轴向分开，分开过程不但能够使得外摩擦层113同内摩擦层12产生摩擦而吸能、还能够促使左吸能弹簧13及右吸能弹簧14变形而吸能，起到吸能而防止扭转产生的作用，从而实现通过轮轴的抗碰撞扭矩能力。且右吸能弹簧14和左吸能弹簧13还能够起到修复轮轴1的作用。

使用时，参见图1，通过换向关节3来改过喷头架4的方向以实现喷嘴73的改变。通过平移机构6驱动拖板5左右移动来改变喷嘴73距离海面的距离。喷洒泵7使贝壳粉储存箱22中的贝壳粉从喷嘴73中喷出。

拖板移动和自动润滑的过程为：参见图1和图8，电机63驱动轮轴1转动，轮轴1驱动行走齿轮61转动，行走齿轮61在齿条62上行走来实现拖板5的平移。

参见图7，行走齿轮61转动的过程中，齿条62的齿槽的底面挤压密封头83向行走齿轮61内收缩，密封头83收缩而使得出油口81开启并使得第一弹簧84储能。

参见图6，密封头83收缩时还通过连杆862驱动活塞86朝向油腔852移动，油腔852内的压力上升使得单向阀861关闭且油腔852内的润滑油经油道87流向出油口81而从出油口81中流出而实现对行走齿轮61和齿条的润滑。

当齿条失去对密封头83的挤压作用时，在第一弹簧84的作用下密封头83外移而将出油口81密封住，密封头83伸出时通过连杆862驱动活塞86朝向气腔851移动，油腔852内的压力下降而气腔851内的压力上升，使得单向阀861开启，空气经补气口82、气道88和单向阀861而流箱油腔852，使得油腔852内的压力能够维持在同齿轮外部内的气压相等，以便活塞86下一次朝向油腔852移动时能够将润滑油挤压出。

参见图1，不进行吸油作业时，使喷头架4处于水平状态而搁置在支撑座24上并通过吸盘9吸附住以防止移开。

Claims (9)

1.一种贝壳粉海面散播机，包括船体，所述船体设有水上推进机构，其特征在于，还包括喷头架、换向关节和喷洒泵，所述喷洒泵的出口端连接有喷嘴，喷头架通过所述换向关节连接于所述船体，所述喷头架滑动连接有拖板，所述喷洒泵连接于所述拖板，所述拖板和喷头架之间设有驱动拖板在喷头架上平移的平移机构，所述船体还设有支撑所述喷头架的支撑座，所述支撑座上设有吸盘，所述吸盘包括同托架连接在一起的第一吸盘，所述第一吸盘内设有第二吸盘，所述第一吸盘和第二吸盘之间围成吸附槽，所述船体连接有安装座，所述换向关节包括旋转座、驱动旋转座转动的旋转油缸、一端通过底座铰轴铰接于所述安装座的底座、驱动底座相对于安装座摆动的底座摆动油缸、一端通过连接座铰轴同所述底座铰接在一起的连接座、驱动所述连接座相对于所述底座摆动的连接座摆动油缸、第一连杆和第二连杆，所述连接座的另一端通过所述旋转座同所述喷头架连接在一起，所述连接座铰轴的轴线、所述底座铰轴的轴线和所述旋转座的轴线三者两两交叉，所述第一连杆、第二连杆、安装座和底座四者构成四连杆机构。

2.根据权利要求1所述的贝壳粉海面散播机，其特征在于，所述第二吸盘的吸附端伸出所述第一吸盘的吸附端。

3.根据权利要求1或2所述的贝壳粉海面散播机，其特征在于，所述吸附槽内设有将第一吸盘和第二吸盘连接在一起的若干弹性连接条，所述弹性连接条沿第二吸盘周向分布。

4.根据权利要求1或2所述的贝壳粉海面散播机，其特征在于，所述吸盘还包括将所述第二吸盘内部空间和吸附槽二者同第一吸盘外部空间连通的气道，所述气道的外端铰接有用于密封所述气道外端的密封盖。

5.根据权利要求1或2所述的贝壳粉海面散播机，其特征在于，所述底座摆动油缸的一端同所述安装座铰接在一起、另一端铰接于所述第一连杆和第二连杆的铰接处。

6.根据权利要求1或2所述的贝壳粉海面散播机，其特征在于，所述平移机构包括设置于喷头架的齿条和设置于拖板的行走齿轮，所述行走齿轮啮合于所述齿条，所述行走齿轮内设有若干润滑机构，所述润滑机构包括出油口、补气口、密封头、驱动密封头密封住出油口的第一弹簧、缸体和滑动密封连接于缸体的活塞，所述活塞将所述缸体分割为气腔和油腔，所述活塞设有朝向气腔开启的单向阀，所述活塞通过连杆同所述密封头连接在一起，所述出油口通过油道同所述油腔相连通，所述补气口通过气道同所述气腔相连通，所述出油口设置于所述行走齿轮的齿顶，所述密封头伸出所述行走齿轮的齿顶的距离大于所述行走齿轮与齿条之间的齿顶隙。

7.根据权利要求6所述的贝壳粉海面散播机，其特征在于，所述行走齿轮有两个，所述齿条有两根，所述两个行走齿轮一一对应地啮合于所述两根齿条，所述两个行走齿轮通过轮轴连接在一起，所述轮轴为圆形管结构，所述轮轴内可转动地穿设有圆形内杆，所述内杆的外周面设有外摩擦层，所述轮轴的内表面设有内摩擦层，所述内杆和轮轴通过所述外摩擦层和内摩擦层抵接在一起。

8.根据权利要求7所述的贝壳粉海面散播机，其特征在于，所述内杆包括左杆和右杆，所述左杆的左端通过左吸能弹簧同所述轮轴连接在一起，所述左杆的右端面设有若干沿左杆周向分布的第一换向齿，所述右杆的右端通过右吸能弹簧同所述轮轴连接在一起，所述右杆的左端面设有若干沿右杆周向分布的第二换向齿，所述第一换向齿和第二换向齿啮合在一起。

9.根据权利要求1或2所述的贝壳粉海面散播机，其特征在于，所述喷嘴通过加长管连接于所述喷洒泵的出口端，所述加长管的延伸方向同所述拖板的滑动方向相同；所述拖板位于拖板行程的一个端点时，所述喷嘴伸出所述喷头架。