CN106697224B - 一种船舶水下空化清洗装置 - Google Patents
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- B63B59/06—Cleaning devices for hulls
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Abstract
本发明提供了一种船舶水下空化清洗装置，属于水下机器人技术领域，包括清洗传动舱、喷头、滚轮、控制器、连接架、丝杠、定位轴、浮力材料和清洗固定架，所述的清洗固定架上设有丝杠和定位轴，保护罩后端的连接座的两侧设有两块磁钢，与清洗固定架两端的霍尔传感器相匹配，清洗传动舱通过连接杆和连接架与浮力材料固定连接，浮力材料的四角处设有滚轮，滚轮的轮轴通过传动装置与舵机二和电位计相连。本发明的有益效果为：采用模块化和零浮力设计，具有结构合理、清洗效率高等优点，通过滚轮式的定位导航装置和移动式的清洗传动结构，能够对清洗路线进行有效控制，保证清洗面不留死角，同时可以快速与驱动模块进行连接，进而为智能化清洗提供保证。
Description
技术领域
本发明涉及水下清洗装置技术领域，尤其涉及一种船舶水下空化清洗装置。
背景技术
水下清洗是一项技术难度较大而又极具市场潜力的行业。我国在这一行业的技术研发还处于极为落后的状态。国际上现阶段所使用的液压清洗刷使用不方便，效率低(尤其对污损生物滋生严重的表面)，对被清洁物表面和涂料有很大的损伤并对环境产生污染。空化射流技术是目前清洗行业上新兴的最具潜力的方法，但在水下清洗的设备上还存在着许多问题，如目前只能进行潜水员进行手持作业，清洗效率低，人力成本高等。
发明内容
本发明提供了一种船舶水下空化清洗装置，采用模块化和零浮力设计，具有结构合理、清洗效率高、安全可靠等优点，通过滚轮式的定位导航装置和移动式的清洗传动结构，能够对清洗路线进行有效控制，保证清洗面不留死角，同时可以快速与驱动模块进行连接，进而为智能化清洗提供保证。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种船舶水下空化清洗装置，其特征在于，包括清洗传动舱、喷头、滚轮、控制器、连接架、丝杠、定位轴、浮力材料和清洗固定架，所述的清洗传动舱内设有清洗固定架，清洗固定架上设有丝杠和定位轴，并与保护罩后端的连接座相连，连接座的两侧还设有两块磁钢，清洗固定架的两端设有与磁钢相匹配的霍尔传感器，丝杠的一端与舵机一相连，另一端与清洗固定架上的轴承相连，清洗传动舱通过连接杆与连接架相连，连接架的一端与浮力材料固定连接，浮力材料的四角处设有滚轮，滚轮的轮轴通过传动装置与舵机二和电位计相连，浮力材料的后端还设有控制器。
作为本方案的优选实施例，所述的喷头为空化清洗喷头，整体结构成S形，中心轴设置在保护罩的中心位置，保护罩为半圆形的盘状结构，底表面均匀设有若干镂孔。
作为本方案的优选实施例，所述的清洗传动舱的外壳上均匀设有若干镂孔，其中上端设有两个与连接杆相匹配的通孔。
作为本方案的优选实施例，所述的滚轮的材质均为橡胶材料为基体，表面浇注聚乙烯或ABS外壳，中间设有若干通孔。
作为本方案的优选实施例，所述的控制器的结构为多边形主体，侧面的平台处设有连接头。
作为本方案的优选实施例，所述的舵机二外部设有舵机保护罩，端轴处通过联轴器与传动装置相连。
作为本方案的优选实施例，所述的连接座上设有两个连接孔，一个与定位轴相连通，另一个连接孔内设有螺纹钢套，并与丝杠上的螺纹相匹配，定位轴的材质为表面光滑的不锈钢杆。
作为本方案的优选实施例，所述的磁钢的数量为两个，分别位于连接座的两侧，彼此成Z形结构，清洗固定架两侧的霍尔传感器与两块磁钢的位置相对应。
作为本方案的优选实施例，所述的浮力材料分为上下两部分，整体模块的重力等于浮力，且其重心和浮心相重合。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
采用模块化和零浮力设计，具有结构合理、清洗效率高、安全可靠等优点，通过滚轮式的定位导航装置和移动式的清洗传动结构，能够对清洗路线进行有效控制，保证清洗面不留死角，同时可以快速与驱动模块进行连接，进而为智能化清洗提供保证。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例的结构示意图；
图2是本申请实施例的前视结构示意图；
图3是本申请实施例的后视结构示意图；
图4是本申请实施例的清洗架结构示意图；
图5是本申请实施例的清洗路径规划结构示意图。
图1-图5中：1、清洗传动舱，2、喷头，3、保护罩，4、舵机一，5、滚轮，6、舵机二，7、控制器，8、连接架，9、舵机保护罩，10、连接头，11、连接杆，12、丝杠，13、定位轴，14、浮力材料，15、电位计，16、传动装置，17、清洗固定架，18、连接座，19、螺纹钢套，20、霍尔传感器，21、轴承，22、磁钢。
具体实施方式
本发明提供了一种船舶水下空化清洗装置，采用模块化和零浮力设计，具有结构合理、清洗效率高、安全可靠等优点，通过滚轮式的定位导航装置和移动式的清洗传动结构，能够对清洗路线进行有效控制，保证清洗面不留死角，同时可以快速与驱动模块进行连接，进而为智能化清洗提供保证。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
如图1-图5所示，一种船舶水下空化清洗装置，包括清洗传动舱1、喷头2、滚轮5、控制器7、连接架8、丝杠12、定位轴13、浮力材料14和清洗固定架17，所述的清洗传动舱1内设有清洗固定架17，清洗固定架17上设有丝杠12和定位轴13，并与保护罩3后端的连接座18相连，连接座18的两侧还设有两块磁钢22，清洗固定架17的两端设有与磁钢22相匹配的霍尔传感器20，丝杠12的一端与舵机一4相连，另一端与清洗固定架17上的轴承21相连，清洗传动舱1通过连接杆11与连接架8相连，连接架8的一端与浮力材料14固定连接，浮力材料14的四角处设有滚轮5，滚轮5的轮轴通过传动装置16与舵机二6和电位计15相连，浮力材料14的后端还设有控制器7。
其中，在实际应用中，所述的喷头2为空化清洗喷头，整体结构成S形，中心轴设置在保护罩3的中心位置，保护罩3为半圆形的盘状结构，底表面均匀设有若干镂孔，采用空化射流清洗方式，清洗效率高，而且不会伤及油漆，同时除水以外不再使用任何介质，所以不会对环境产生二次污染；利用S形结构的喷头2，可以利用水流的冲击力实现喷头2的自动旋转，从而不仅能够提供垂直冲击力，还可以提供剪切力，提高清洗效率；保护罩3可以防止杂屑飞到作业机构中，尤其推进器中，造成螺旋桨桨叶等结构的损坏，同时镂孔的设置可以有效减小前后运动的水阻力。
其中，在实际应用中，所述的清洗传动舱1的外壳上均匀设有若干镂孔，其中上端设有两个与连接杆11相匹配的通孔，镂孔的设计是为了减小运动时的水阻力，同时减轻整体的重量，连接杆11可以调节喷头2与滚轮5之间的距离，从而得到喷头2的有效喷射距离。
其中，在实际应用中，所述的滚轮5的材质均为橡胶材料为基体，表面浇注聚乙烯或ABS外壳，中间设有若干通孔，使得滚轮5不仅具有一定的弹性，在粗糙的表面上能够起到减震的作用，保证顺畅的滚动，同时表面硬化可以防止尖锐的杂质扎入，影响整体的性能。
其中，在实际应用中，所述的控制器7的结构为多边形主体，侧面的平台处设有连接头，通过连接头与舵机一4、舵机二6、霍尔传感器20和电位计15等电子器件进行连接，设置在侧面的目的是为了方便布线，防止线缆过度折叠，同时可以减小控制器7壳体的厚度，提高耐压性。
其中，在实际应用中，所述的舵机二6外部设有舵机保护罩9，端轴处通过联轴器与传动装置16相连，其中传动装置16可以为涡轮蜗杆，通过舵机二6和传动装置16对滚轮5的方向进行调节，使其能够在水平和竖直方向上进行运动，方便整个清洗模块的连续作业。
其中，在实际应用中，所述的连接座18上设有两个连接孔，一个与定位轴13相连通，另一个连接孔内设有螺纹钢套19，并与丝杠12上的螺纹相匹配，定位轴13的材质为表面光滑的不锈钢杆，通过舵机一4带动丝杠12转动，从而使得连接喷头2的保护罩3沿丝杠12进行左右移动，保证清洗区域不留死角，定位轴13的设置是为了增强保护罩13运动的稳定性，防止其发生震颤或自我偏转。
其中，在实际应用中，所述的磁钢22的数量为两个，分别位于连接座18的两侧，彼此成Z形结构，清洗固定架17两侧的霍尔传感器20与两块磁钢22的位置相对应，利用磁钢22和霍尔传感器20形成定位测量装置，对保护罩13的位置进行确定，当保护罩13移动到一端后，舵机一4将自动停止转动，下次循环时，舵机一4将向相反方向转动，从而带动保护罩13反向移动，移动方向始终与整个清洗模块的移动方向一致，从而可以消除因清洗模块自身宽度带来的清洗死角。
其中，在实际应用中，所述的浮力材料14分为上下两部分，整体模块的重力等于浮力，且其重心和浮心相重合，通过调节浮力材料14的体积，可以对整个模块的重浮力进行调整，使其重力等于浮力，同时通过调节上下两部分浮力材料14各自大小，使其重心与浮心相重合，从而保证运动的稳定性，也能够快速与驱动模块进行相连，便于使用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种船舶水下空化清洗装置，其特征在于，包括清洗传动舱(1)、喷头(2)、滚轮(5)、控制器(7)、连接架(8)、丝杠(12)、定位轴(13)、浮力材料(14)和清洗固定架(17)，所述的清洗传动舱(1)内设有清洗固定架(17)，清洗固定架(17)上设有丝杠(12)和定位轴(13)，并与保护罩(3)后端的连接座(18)相连，连接座(18)的两侧还设有两块磁钢(22)，清洗固定架(17)的两端设有与磁钢(22)相匹配的霍尔传感器(20)，丝杠(12)的一端与舵机一(4)相连，另一端与清洗固定架(17)上的轴承(21)相连，清洗传动舱(1)通过连接杆(11)与连接架(8)相连，连接架(8)的一端与浮力材料(14)固定连接，浮力材料(14)的四角处设有滚轮(5)，滚轮(5)的轮轴通过传动装置(16)与舵机二(6)和电位计(15)相连，浮力材料(14)的后端还设有控制器(7)。
2.根据权利要求1所述的一种船舶水下空化清洗装置，其特征在于，所述的喷头(2)为空化清洗喷头，整体结构成S形，中心轴设置在保护罩(12)的中心位置，保护罩(12)为半圆形的盘状结构，底表面均匀设有若干镂孔。
3.根据权利要求1所述的一种船舶水下空化清洗装置，其特征在于，所述的清洗传动舱(1)的外壳上均匀设有若干镂孔，其中上端设有两个与连接杆(11)相匹配的通孔。
4.根据权利要求1所述的一种船舶水下空化清洗装置，其特征在于，所述的滚轮(5)的材质均为橡胶材料为基体，表面浇注聚乙烯或ABS外壳，中间设有若干通孔。
5.根据权利要求1所述的一种船舶水下空化清洗装置，其特征在于，所述的控制器(7)的结构为多边形主体，侧面的平台处设有连接头。
6.根据权利要求1所述的一种船舶水下空化清洗装置，其特征在于，所述的舵机二(6)外部设有舵机保护罩(9)，端轴处通过联轴器与传动装置(16)相连。
7.根据权利要求1所述的一种船舶水下空化清洗装置，其特征在于，所述的连接座(18)上设有两个连接孔，一个与定位轴(13)相连通，另一个连接孔内设有螺纹钢套(19)，并与丝杠(12)上的螺纹相匹配，定位轴(13)的材质为表面光滑的不锈钢杆。
8.根据权利要求1所述的一种船舶水下空化清洗装置，其特征在于，所述的磁钢(22)的数量为两个，分别位于连接座(18)的两侧，彼此成Z形结构，清洗固定架(17)两侧的霍尔传感器(20)与两块磁钢(22)的位置相对应。
9.根据权利要求1所述的一种船舶水下空化清洗装置，其特征在于，所述的浮力材料(14)分为上下两部分，整体模块的重力等于浮力，且其重心和浮心相重合。
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