CN106314717A - 一种基于脉冲射流的海洋附着物清理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于脉冲射流的海洋附着物清理装置，其包括有机架和供水机构，机架上设有四个机械臂，四个机械臂分别向机架的外侧倾斜，机械臂的下端设有伸缩机构，伸缩机构的下端设有磁性吸附机构，磁性吸附机构通过万向节而连接于伸缩机构的下端，机械臂上设有脉冲射流发生器，脉冲射流发生器的射流输出端朝向船体，供水机构通过管路连通于脉冲射流发生器，并且该供水机构用于为脉冲射流发生器提供水源，以令脉冲射流发生器输出的脉冲射流冲击船体而去除船体上的海洋附着物。本发明能够有效去除船体表面海洋附着物，进而减轻船体重量、避免损坏船体涂层、防止船体生锈。
Description
技术领域
本发明涉及船体清理设备，尤其涉及一种基于脉冲射流的海洋附着物清理装置。
背景技术
众所周知，海洋面积占地球表面的十分之七，且海洋资源丰富，如：海洋资源、矿产资源等等，随着陆地资源的开发，已经越来越难满足社会发展的需要。所以，海洋资源的开采变得有为重要。但是，当船只长时间在海中航行；或者长时间在海水中浸泡后，会出现十分严重得生锈现象。除此之外，也会有大量的藻类、贝类及其他的生物在船的表面附着，十分难以清理。
船体生锈、腐蚀及附着海洋生物对船体的危害是巨大的。主要体现在以下几个方面。第一，大量的生物附着在船体表面，使船舶重量上升，导致船只能耗增加，航速降低，提高船只使用成本。第二，大量的锈蚀以及附着生物传统方式难以清除，导致船体维护成本大大增加。第三，由于船体表面涂层年久失效以及遭到海洋生物的破坏，使得船体表面易发生更为严重的腐蚀，进一步加大维护难度，缩短船只使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能够吸附在船体上，并且能够有效去除船体表面海洋附着物，进而减轻船体重量、避免损坏船体涂层、防止船体生锈的清理装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种基于脉冲射流的海洋附着物清理装置，其包括有机架和供水机构，所述机架上设有四个机械臂，四个机械臂分别向机架的外侧倾斜，所述机械臂的下端设有伸缩机构，所述伸缩机构的下端设有磁性吸附机构，所述磁性吸附机构通过万向节而连接于伸缩机构的下端，并且所述磁性吸附机构用于吸附在船体上，所述机械臂上设有脉冲射流发生器，所述脉冲射流发生器的射流输出端设于机械臂内侧，并且所述脉冲射流发生器的射流输出端朝向船体，所述供水机构通过管路连通于脉冲射流发生器，并且该供水机构用于为脉冲射流发生器提供水源，以令所述脉冲射流发生器输出的脉冲射流冲击船体而去除船体上的海洋附着物。
优选地，所述机架上设有驱动机构，所述驱动机构用于驱动四个机械臂相互远离或者相互靠近。
优选地，所述机架上设有控制器，所述驱动机构和伸缩机构分别电性连接于控制器，所述控制器用于控制驱动机构驱使机械臂移动，以及控制伸缩机构伸展或者收缩。
优选地，所述磁性吸附机构是包括有电磁铁的电磁吸附机构。
优选地，所述磁性吸附机构的下端面设有软胶垫。
优选地，所述机架上设有360°全景摄像头。
优选地，所述机械臂的直径为20cm，所述机械臂的长度为60cm～70cm。
优选地，所述供水机构包括有容量为3L水箱和功率为1000W的水泵，所述水箱用于存储海水，所述水泵用于抽取水箱内的海水并输送至脉冲射流发生器。
优选地，所述机械臂上套设有能够转动的转筒，所述转筒上设有多个喷嘴，所述脉冲射流发生器的射流输出端连通于所述喷嘴。
优选地，所述转筒上设有6列3排不锈钢喷嘴。
本发明公开的基于脉冲射流的海洋附着物清理装置中，机架由四个机械臂支撑，四个机械臂的下端通过磁性吸附机构而吸附于船体上，利用脉冲射流发生器发出的脉冲射流对船体冲压，在脉冲射流的作用下可有效去除船体上的海洋附着物，相比采用切除、铲除的方式而言，本发明避免了损伤，并能够防止船体生锈，此外，去除海洋附着物后，还大大降低了船体的重量，有助于节省能源。
附图说明
图1为本发明海洋附着物清理装置的组成结构示意图。
图2为本发明海洋附着物清理装置的俯视图。
图3为本发明海洋附着物清理装置的立体图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种基于脉冲射流的海洋附着物清理装置，结合图1至图3所示，其包括有机架1和供水机构2，所述机架1上设有四个机械臂3，四个机械臂3分别向机架1的外侧倾斜，所述机械臂3的下端设有伸缩机构4，所述伸缩机构4的下端设有磁性吸附机构5，所述磁性吸附机构5通过万向节7而连接于伸缩机构4的下端，并且所述磁性吸附机构5用于吸附在船体上，所述机械臂3上设有脉冲射流发生器6，所述脉冲射流发生器6的射流输出端设于机械臂3内侧，并且所述脉冲射流发生器6的射流输出端朝向船体，所述供水机构2通过管路连通于脉冲射流发生器6，并且该供水机构2用于为脉冲射流发生器6提供水源，以令所述脉冲射流发生器6输出的脉冲射流冲击船体而去除船体上的海洋附着物。
上述海洋附着物清理装置中，机架1由四个机械臂3支撑，四个机械臂3的下端通过磁性吸附机构5而吸附于船体上，利用脉冲射流发生器6发出的脉冲射流对船体冲压，在脉冲射流的作用下可有效去除船体上的海洋附着物，相比采用切除、铲除的方式而言，本发明避免了损伤，并能够防止船体生锈，此外，去除海洋附着物后，还大大降低了船体的重量，有助于节省能源。
本实施例优选采用了爬壁机器人的结构，具体是指，所述机架1上设有驱动机构8，所述驱动机构8用于驱动四个机械臂3相互远离或者相互靠近。进一步地，所述机架1上设有控制器9，所述驱动机构8和伸缩机构4分别电性连接于控制器9，所述控制器9用于控制驱动机构8驱使机械臂3移动，以及控制伸缩机构4伸展或者收缩。其中，在控制器9的控制下，驱动机构8和伸缩机构4能够模仿爬行动作，使得该清理装置能够沿船体移动。
本实施例中，所述磁性吸附机构5是包括有电磁铁的电磁吸附机构。所述磁性吸附机构5的下端面设有软胶垫。其中，爬壁机器人在爬行的同时，向前移动的两个机械臂3上的电磁铁可接入小电流，令其产生弱磁场，使得磁性吸附机构5既起到吸附作用，又能沿船体滑动，而起支撑作用的两个机械臂3上的电磁铁可接入大电流，令其产生强磁场，从而稳稳吸附于船体之上。上述电流的大小可由控制器9调控。此外，所述磁性吸附机构5还包括有传感器，传感器内集成了位置传感器、凸凹度传感器及硬度传感器，这些传感器所生成的数据传输至控制器，作为实施控制的参考数据。
作为一种优选方式，为了便于观察、拍摄船体清理情况，所述机架1上设有360°全景摄像头10。
本实施例中，所述机械臂3的直径为20cm，所述机械臂3的长度为60cm～70cm。所述供水机构2包括有容量为3L水箱和功率为1000W的水泵，所述水箱用于存储海水，所述水泵用于抽取水箱内的海水并输送至脉冲射流发生器6。
为了扩大脉冲射流的清理区域，所述机械臂3上套设有能够转动的转筒，所述转筒上设有多个喷嘴，所述脉冲射流发生器6的射流输出端连通于所述喷嘴。优选地，所述转筒上设有6列3排不锈钢喷嘴。实际应用中，广角喷射的最大转角为180°，转筒长为35cm～40cm，转筒上安装有6列3排不锈钢喷嘴，且喷嘴的喷射孔直径为0.5mm，根据喷射强度可计算出一条机械臂的工作面为0.8平方米。
本发明公开的海洋附着物清理装置，其利用电磁脉冲水射流技术，可有效清理船体表面，同时，本发明可以适应水上、水下两种工作条件，此外喷嘴转角范围广，伸缩系统及万向脚使得机器人更为灵活，可胜任各种船体表面及工作环境，再次，摄像头实时摄录的画面传送给工作人员，便于工作人员设计合理的工作方案。结合以上诸多优势可以看出，本发明适合在船体清理技术领域推广应用，并具有较好的应用前景。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种基于脉冲射流的海洋附着物清理装置，其特征在于，包括有机架和供水机构，所述机架上设有四个机械臂，四个机械臂分别向机架的外侧倾斜，所述机械臂的下端设有伸缩机构，所述伸缩机构的下端设有磁性吸附机构，所述磁性吸附机构通过万向节而连接于伸缩机构的下端，并且所述磁性吸附机构用于吸附在船体上，所述机械臂上设有脉冲射流发生器，所述脉冲射流发生器的射流输出端设于机械臂内侧，并且所述脉冲射流发生器的射流输出端朝向船体，所述供水机构通过管路连通于脉冲射流发生器，并且该供水机构用于为脉冲射流发生器提供水源，以令所述脉冲射流发生器输出的脉冲射流冲击船体而去除船体上的海洋附着物。
2.如权利要求1所述的基于脉冲射流的海洋附着物清理装置，其特征在于，所述机架上设有驱动机构，所述驱动机构用于驱动四个机械臂相互远离或者相互靠近。
3.如权利要求2所述的基于脉冲射流的海洋附着物清理装置，其特征在于，所述机架上设有控制器，所述驱动机构和伸缩机构分别电性连接于控制器，所述控制器用于控制驱动机构驱使机械臂移动，以及控制伸缩机构伸展或者收缩。
4.如权利要求1所述的基于脉冲射流的海洋附着物清理装置，其特征在于，所述磁性吸附机构是包括有电磁铁的电磁吸附机构。
5.如权利要求4所述的基于脉冲射流的海洋附着物清理装置，其特征在于，所述磁性吸附机构的下端面设有软胶垫。
6.如权利要求1所述的基于脉冲射流的海洋附着物清理装置，其特征在于，所述机架上设有360°全景摄像头。
7.如权利要求1所述的基于脉冲射流的海洋附着物清理装置，其特征在于，所述机械臂的直径为20cm，所述机械臂的长度为60cm～70cm。
8.如权利要求1所述的基于脉冲射流的海洋附着物清理装置，其特征在于，所述供水机构包括有容量为3L水箱和功率为1000W的水泵，所述水箱用于存储海水，所述水泵用于抽取水箱内的海水并输送至脉冲射流发生器。
9.如权利要求1所述的基于脉冲射流的海洋附着物清理装置，其特征在于，所述机械臂上套设有能够转动的转筒，所述转筒上设有多个喷嘴，所述脉冲射流发生器的射流输出端连通于所述喷嘴。
10.如权利要求9所述的基于脉冲射流的海洋附着物清理装置，其特征在于，所述转筒上设有6列3排不锈钢喷嘴。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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