CN106516037A - 船体清刷监测水下机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船体清刷监测水下机器人，包括机架、转动轮、电磁铁和洗刷装置；机架内设有多个洗刷装置安装孔，洗刷装置上部为万向头固定在机架内，万向头内部为传感器安装管，万向头下端连接有万向座，万向座包括固定头和活动头，活动头与刷盘连接，刷盘中部设有轴座，轴座连接有基座，加强筋均匀分布在轴座外圆周上，基座设有多个刷板槽，刷板槽通过刷板固定孔固定有刷板，基座圆周上设有刀片固定孔用于固定刀片，刷板上表面为光滑表面，下表面设有多个凸起部，刷板一侧圆弧边设有齿部，转动轮设置在多个洗刷装置之间，电磁铁位于转向轮和主动轮之间，机架上部用壳体密封；本发明具有以下优点：性能稳定，刚度强，经久耐用。

Description

船体清刷监测水下机器人

技术领域

本发明涉及一种船体清刷监测水下机器人。

背景技术

从广义上讲：自从有船舶就有船舶清洗，船舶清洗同其他专业清洗领域一样,经历了从原始手工清洗、简单机械烤铲，发展到喷砂、除白、机械清洗、化学清洗。近年来清洗新技术发展较快,造修船工艺要求越来越高,船舶清洗技术与工艺也发生了明显变化,国内洗船所用的方法：高压水射流清洗技术、喷砂清洗、中性无酸清洗、气体喷丸、PIG清洗技术、生物清洗技术、人工处理技术、机器人水下清理技术、超声波清洗技术都已成功地应用到了船舶清洗领域。最新的一种技术由锐迅安防特种技术开发有限公司研发生产的便携式磨料水射流清洗设备。利用高压水带动磨料实现高效的清洗能力。是在便携式水切割设备的技术上研制而成。此种技术综合了抛丸、喷砂、高压水清洗等技术，达到了高效能，低污染，操作简便等特点。

大型船舶在经过常年的航行后，在其吃水线以下的船体外壳上会形成一层厚厚的垢层。这些垢层由藻类、贝类附着物构成，紧密而且坚硬。另一方面，船舶在运行多年后，不可避免地会产生大面积锈蚀的情况。因此，在大型船舶进行大修时，一般都要求将船体上的涂层、结垢和旧的尤其以及铁锈去除，然后再涂上新的油漆，这样才能保证船舶的正常航行和延长其使用寿命。目前，船体外壳上涂层、垢层的清除，还有的是工人手执锤子铲子进行敲打和铲刮，因垢层坚硬致密且面积大，维修工期长，工人劳动强度大。国外于20世纪80年代末开始探索利用高压水射流技术对船舶进行清洗和除锈除油漆工作，并取得了成功，该项技术已在国外船舶维修行业广泛推广和采用。近几年来，随着我国高压水射流技术的发展，该项技术已成果应用于船舶行业。该技术的工作原理是利用高压水泵，将普通水的压力提高至40-250MPa，单枪流量约为20-39L/min,从喷嘴射出，形成超高压水射流或磨料水射流。利用水射流的强大冲击力、冲蚀力和剥离能力，能快速地将涂层、结垢、铁锈和油漆去除干净。在清洗时，可采用纯水射流清洗和磨料水射流清洗两种方式。采用纯水清洗时，水射流的压力很高，可采用旋转喷头，清洗速度快，设备简单。采用磨料水射流清洗时，水射流的压力相对较小，磨料为便宜的石英砂，操作现对复杂一些。利用高压水射流技术对船舶进行清洗是一种高效高质量快捷的维修维护方法。

船体清刷监测水下机器人，由水面上的技术人员操控，能够潜入水下，吸附在船体上作业，每小时可以清除1000至1500平方米的附着物。作业过程中，机器人能够将附着物切割、粉碎，并将其收集后及时送到水面工作艇，附着物回收量每小时30吨以上，可避免海洋生物的交叉污染。

发明内容

本发明的目的，在于克服上述局限，从而提供一种性能稳定，刚度强，附着力好，能够万向移动的船体清刷监测水下机器人。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种船体清刷监测水下机器人，包括机架、转动轮、电磁铁和洗刷装置；机架四周为一圈封闭的一体结构的铝合金层，机架内设有多个洗刷装置安装孔，洗刷装置安装孔与洗刷装置固定，洗刷装置上部为万向头固定在机架内，万向头外侧设有多组轴承，万向头内部为传感器安装管，万向头下端连接有万向座，万向座包括固定头和活动头，固定头和活动头外侧设有弹簧，活动头与刷盘连接，刷盘为圆形，刷盘中部设有轴座，轴座通过多个加强筋连接有基座，加强筋均匀分布在轴座外圆周上，基座设有多个刷板槽，刷板槽通过刷板固定孔固定有刷板，基座圆周上设有刀片固定孔用于固定刀片，刷板为扇形，刷板上表面为光滑表面，下表面设有多个凸起部，刷板一侧圆弧边设有齿部，齿部由多个凸块组成，转动轮设置在多个洗刷装置之间，转动轮包括一对转向轮和一对主动轮，主动轮由电机控制，转向轮通过转向装置控制转动，电磁铁位于转向轮和主动轮之间，机架上部用壳体密封。

优选的是，传感器安装管内安装有距离感应器，距离感应器一端位于刷盘中部，另一端从机架上部伸出与控制器连接。

优选的是，机架前后两端均设有水下监控装置。

优选的是，刀片为环形刀片，外圆周上设有多个圆弧凹槽。

综上所述，本发明具有以下优点：性能稳定，刚度强，附着力好，能够万向移动，新颖的设计解决了船体附作物清洗的难题。

附图说明

图1是本发明的结构图；

图2是本发明的机架结构图；

图3是本发明的洗刷装置结构图；

图4是本发明的刷盘结构图；

图5是本发明的刷板结构图；

图6是本发明的刀片结构图；

图中标号：1-机架、2-转动轮、3-电磁铁、4-洗刷装置、5-洗刷装置安装孔、6-万向头、7-轴承、8-传感器安装管、9-万向座、10-固定头、11-活动头、12-刷盘、13-加强筋、14-基座、15-刷板槽、16-刷板、17-刀片、18-凸起部、19-齿部、20-弹簧、21-转向轮、22-主动轮、23-转向装置、24-水下监控装置、25-圆弧凹槽。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

本发明提供了一种船体清刷监测水下机器人，包括机架1、转动轮2、电磁铁3和洗刷装置4；机架1四周为一圈封闭的一体结构的铝合金层，机架1内设有四个洗刷装置安装孔5，洗刷装置安装孔5与洗刷装置4固定，洗刷装置4上部为万向头6固定在机架1内，万向头6外侧设有四组轴承7起到不同的作用，万向头6内部为传感器安装管8，内安装有距离感应器来检测刷盘12与船体表面的距离，距离感应器一端位于刷盘12中部，另一端从机架1上部伸出与控制器连接，万向头6下端连接有万向座9，万向座9包括固定头10和活动头11，固定头10和活动头11之间相对可活动，固定头10和活动头11外侧设有弹簧20，活动头11与刷盘12连接可使刷盘12万向转动以满足不同船体形状的工况需要，刷盘12为圆形，刷盘12中部设有轴座，轴座通过六个加强筋13连接有基座14，加强筋13均匀分布在轴座外圆周上，基座14设有多个刷板槽15，刷板槽15通过刷板固定孔固定有刷板16，基座14圆周上设有刀片固定孔用于固定刀片17，刷板16为扇形，刷板16上表面为光滑表面，下表面设有多个凸起部18，刷板16一侧圆弧边设有齿部19，齿部19由多个凸块组成以增加摩擦力更好地附着在船体上，转动轮2设置在四个洗刷装置4之间，转动轮2包括一对转向轮21和一对主动轮22，主动轮22由电机控制提供动力，转向轮21通过转向装置23控制转动使机器人转向，电磁铁3位于转向轮21和主动轮22之间提供吸力以使水下机器人吸附在船体表面上，电磁铁3平面高于刷盘12平面不妨碍刷盘12与船体表面的接触，机架1上部用壳体密封防止水的进入，机架1前后两端均设有水下监控装置24，刀片17为环形刀片，外圆周上设有多个圆弧凹槽25以防止清除杂物时产生的应力破坏刀片。

Claims (4)

1.一种船体清刷监测水下机器人，其特征在于：

包括机架（1）、转动轮（2）、电磁铁（3）和洗刷装置（4）；所述机架（1）四周为一圈封闭的一体结构的铝合金层，机架（1）内设有多个洗刷装置安装孔（5），所述洗刷装置安装孔（5）与洗刷装置（4）固定，所述洗刷装置（4）上部为万向头（6）固定在机架（1）内，所述万向头（6）外侧设有多组轴承（7），万向头（6）内部为传感器安装管（8），所述万向头（6）下端连接有万向座（9），所述万向座（9）包括固定头（10）和活动头（11），所述固定头（10）和活动头（11）外侧设有弹簧（20），所述活动头（11）与刷盘（12）连接，所述刷盘（12）为圆形，刷盘（12）中部设有轴座，所述轴座通过多个加强筋（13）连接有基座（14），所述加强筋（13）均匀分布在轴座外圆周上，所述基座（14）设有多个刷板槽（15），所述刷板槽（15）通过刷板固定孔固定有刷板（16），所述基座（14）圆周上设有刀片固定孔用于固定刀片（17），所述刷板（16）为扇形，刷板（16）上表面为光滑表面，下表面设有多个凸起部（18），所述刷板（16）一侧圆弧边设有齿部（19），所述齿部（19）由多个凸块组成，所述转动轮（2）设置在多个洗刷装置（4）之间，所述转动轮（2）包括一对转向轮（21）和一对主动轮（22），所述主动轮（22）由电机控制，所述转向轮（21）通过转向装置（23）控制转动，所述电磁铁（3）位于转向轮（21）和主动轮（22）之间，所述机架（1）上部用壳体密封。

2.根据权利要求1所述的船体清刷监测水下机器人，其特征在于：所述传感器安装管（8）内安装有距离感应器，所述距离感应器一端位于刷盘（12）中部，另一端从机架（1）上部伸出与控制器连接。

3.根据权利要求1所述的船体清刷监测水下机器人，其特征在于：所述机架（1）前后两端均设有水下监控装置（24）。

4.根据权利要求1所述的船体清刷监测水下机器人，其特征在于：所述刀片（17）为环形刀片，外圆周上设有多个圆弧凹槽（25）。