CN107434011A - 浮力式负压吸附清洗器 - Google Patents

Abstract

一种浮力式负压吸附清洗器，低压水流通过负压吸附清洗器上的进水口进入到弯管中，再经旋转密封接口结构后同时进入到清洗旋转结构和反冲水管中，低压水经反冲水管后排出，低压水经清洗旋转结构后进入到旋转出水管，低压水经旋转出水管后由旋转出水管的两端分别排出，旋转出水管的中部与清洗旋转结构的中心轴连接。本发明利用空化射流清洗，对坚硬海生物清洗效果显著；低压安全，不对操作人员构成威胁；利用较低水压，不伤害原有涂层；采用旋转结构提高清洗效率；清洗旋转结构连同水射流在整流罩内产生负压，使设备无需外力自动吸附在被清洗物表面，并且能通过自身水射流推进清洗器前进，大大减轻施工人员的劳动强度。

Description

浮力式负压吸附清洗器

技术领域

涉及一种水下清理机械，尤其涉及一种浮力式负压吸附清洗器。

背景技术

任何水中的物体，如水下管路、采油平台导管架、浮标、岸堤等、船舶、FPSO（Floating Production Storage and Offloading，浮式储油卸油装置）等长期在海水环境中，即使表面涂装有防污漆（带有毒性的防腐漆释放出的有毒物质会通过食物链影响整个生态圈环境的安全），一段时间以后仍会在表面附着生长海生物，海洋中大约有4000-5000种污损生物，常见的有50-100种，主要包括：藤壶、贝类、多毛类、苔藓虫、腔肠动物、藻类等。尤其对于船舶及FPSO（Floating Production Storage and Offloading，浮式储油卸油装置），大面积的附着海生物给设施安全运行造成了严重威胁。

首先附着海生物增加船舶航行阻力，主要原因为附着生物改变了船体流线型外形，同时增加了船体负重，据统计，半年之内没有防护措施的船体上每平方米附着的生物重量可达150KG。这不但降低了船舶航行速度，也极大增加了燃料消耗。第二，附着生物会破坏被附着物表面的防腐涂层，造成涂层脱落，使得被附着面金属暴露而受到海水腐蚀，造成危险。第三，污染生物会阻塞水下设施，降低设备运行效率，甚至发生危险。目前对船体、FPSO（Floating Production Storage and Offloading，浮式储油卸油装置）等大型物件表面海生物清除办法主要为上岸后进行清理，上岸成本非常高，且效率较低，船舶等的误工时间长，使得综合清洗成本高昂。除了成本高外，上岸清洗如高压水清洗法则存在压力高能耗高、操作具有危险性、破坏原有涂层等不足；喷砂法存在噪音大、有污染、危害人员健康、破坏涂层等不足；人工铲除法存在成本高、效率低下、效果不佳、破坏涂层等缺点。水下清洗办法可以避免上坞，从而节省成本，但现有的水下清洗设备主要为摩擦式清洗机，利用物理作用对污染物进行刮擦，其缺点有设备庞大、设备成本高、作业强度大、效率低、对坚硬海生物清洗效果不佳、容易刮伤涂层等。

发明内容

的目的就在于为了解决上述问题而提供一种浮力式负压吸附清洗器。

通过以下技术方案来实现上述目的：

一种浮力式负压吸附清洗器，包括多个轮子、外框架、多根支撑柱和多个把手，所述把手分别通过多根所述支撑柱固定在所述外框架上，多个所述轮子安装在所述外框架上，其特征在于：所述负压吸附清洗器还包括旋转密封接口结构、清洗旋转结构、弯管、反冲水管和旋转出水管，低压水流通过所述负压吸附清洗器上的进水口进入到所述弯管中，再经所述旋转密封接口结构后同时进入到所述清洗旋转结构和所述反冲水管中，低压水经所述反冲水管后排出，所述低压水经所述清洗旋转结构后进入到所述旋转出水管，低压水经所述旋转出水管后由旋转出水管的两端分别排出，所述旋转出水管的中部与所述清洗旋转结构的中心轴连接。

采用了清洗旋转结构提高了清洗效率；进水口与清洗旋转结构的中心轴之间用旋转密封结构和弯管连接，保证了进水端高压胶管充分的可旋转和可调节性；还通过在反冲水管中出水来推动负压吸附清洗器前进。

具体地，所述旋转密封接口结构包括旋转密封接口、旋转密封接口旋扣挡圈、定位销和旋转密封接口旋扣，所述弯管的一端与所述旋转密封接口的一端连接，所述旋转密封接口的另一端与所述旋转密封接口旋扣的一端连接，所述旋转密封接口下端的凹槽内设置有密封圈，所述定位销固定所述旋转密封接口旋扣挡圈在所述旋转密封接口上，所述旋转密封接口旋扣与所述旋转密封接口旋扣挡圈之间有间隙，滚珠安装在所述旋转密封接口与所述旋转密封接口旋扣之间的凹槽内。

安装在旋转密封接口上凹槽内的密封圈，起到润滑及密封作用；旋转密封接口旋扣挡圈起到限制旋转密封接口旋扣移动而使滚珠错位或掉出的作用，定位销用于固定旋转密封接口旋扣挡圈；所述旋转密封接口旋扣与所述旋转密封接口旋扣挡圈之间有不大于滚珠直径的间隙，旋转密封接口旋扣与连接的另一端通过螺纹连接后，外部与另一端顶紧，在内部为旋转密封接口提供空间，使得旋转密封接口的凸起部分（压住滚珠的凸起）不与连接端内部顶紧，内部的旋转密封接口受压后压紧滚珠，滚珠在旋转密封接口内部凸起与旋转密封接口旋扣间滚动，减少摩擦，由此保证旋转密封接口可以轻松的转动；使用旋转密封接口旋扣挡圈配合定位销将旋转密封接口旋扣定位，用于防止其脱落或其中滚珠错位；通过旋转密封接口凹槽上装配的密封圈进行密封，同时通过旋转密封接口上的凸起与滚珠的配合使其可以自由转动，达到旋转密封接口结构既可以起到密封作用，又可以自由转动；旋转密封接口结构转动可以使负压吸附清洗器在水下灵活改变姿态，胶管不顺产生的扭力可在水下方便的调整过来，也可方便地调整清洗器姿态使其贴附在被清洗面的各个位置。

具体地，所述清洗旋转结构包括中心轴、推力轴承、上端盖、格莱圈、旋转出水管、格莱圈、下端盖、滚珠轴承、紧固螺帽。低压水流沿中心轴进入到清洗旋转结构内，中心轴面开有孔洞，低压水流从孔洞流出后又流入旋转出水管及其装配的喷嘴并流出，旋转出水管连接喷嘴与旋转出水管成一定角度。水流喷出后产生的反作用力推动出水壳体绕中心轴做圆周运动。带有一定角度的射流使得整流罩内的液体流速加快，压力降低，由此产生了负压吸附力，同时旋转的清洗喷头也增强了清洗效率，使得清洗盘在清洗圆周范围内自动高效清洗；整流罩旋转片用来调节整流罩上开孔的大小，通过调节开口大小，调节整流罩内外水流交换，从而调节清洗器清洗时的吸附力强弱；配合使用推力轴承和角接触球轴承，减少旋转震动和摩擦。

作为优选，整流罩旋转压盖外侧为较大的齿轮状结构。

整流罩旋转压盖外侧的较大的齿轮状结构，便于在水下扭动，通过扭动整流罩旋转压盖可调整对整流罩旋转片的压力松紧，当旋松整流罩旋转压盖时，可以方便调节整流罩旋转片位置，当其位置调整好后，再旋紧整流罩旋转压盖，使其固定住整流罩旋转片；

进一步地，所述把手的前后两端均装有水下用手电筒。

水下用手电筒的采用可以在水下浑浊或者昏暗的环境下看清前方待清洗物和后方的已清洗表面情况。

进一步地，所述反冲水管的出水端设置有反冲控制阀。

当清洗器开始工作，产生的吸附力将其吸附在被清洗物表面，为了方便移动，可通过控制反冲控制阀，调节其开关大小，从而控制清洗器的前进速度，进而控制清洗强度与效率。

进一步地，所述外框架上安装有浮力舱。

浮力舱在水中为设备提供浮力，以抵消的重力，增加设备在水中的可操作性，减少操作人员在水中的负担，增加操作性有利于减小水下作业的危险性。

进一步地，所述旋转出水管为一根或一根以上。

的有益效果在于：

具有结构简单，运行可靠，便于维修无需上坞，在水下作业的优点，利用空化射流清洗，对坚硬海生物清洗效果显著；低压（通常小于22MPA）安全，不对操作人员构成威胁；利用较低水压，不伤害原有涂层；使用海水或淡水作为清洗液，无污染，环保；采用旋转结构提高清洗效率；清洗旋转结构连同水射流在整流罩内产生负压，使设备无需外力自动吸附在被清洗物表面；浮力舱使得设备在水下呈现较小重力，减轻作业人员负担，便于操作使用；通过在反冲水管中出水来推动负压吸附清洗器前进，毋须外加推动装置。

附图说明

图1是浮力式负压吸附清洗器的侧视图；

图2是浮力式负压吸附清洗器的下视图；

图3是浮力式负压吸附清洗器的立体结构示意图；

图4是为实施例1的俯视图；

图5是为实施例1的结构示意图；

图6是为实施例2的俯视图；

图7是为实施例2的结构示意图；

图中：1-把手，2-水下手电筒，3-轮子，4-浮力舱，5-外框架，6-整流罩旋转片，7-进水连接件，8-整流罩，9-旋转密封接口，10-旋转密封接口旋扣挡圈，11-旋转密封旋扣，12-中心轴，13-外壳，14-整流罩压盖，15-推力轴承，16-上端盖，17-格莱圈，18-旋转中心体，19-格莱圈，20-下端盖，21-角接触球轴承，22-紧固螺帽，23-出水横管，24-空化喷嘴，25-反冲弯管，26-反冲开关调节，27-反冲出水管，28-反冲开关把手。

具体实施方式

下面结合附图对作进一步说明：

如图1、图2、图3所示，浮力式负压吸附清洗器，包括多个轮子3、外框架5、多个把手1，把手1分别通过多根支撑柱固定在外框架5上，多个轮子3安装在外框架5上，负压吸附清洗器还包括旋转密封接口结构、清洗旋转结构、反冲结构，低压水流通过负压吸附清洗器上的进水口7进入到中心轴12中，再经旋转密封接口结构后同时进入到清洗旋转结构和反冲结构中，低压水经反冲水管25后排出，低压水经清洗旋转结构后进入到旋转出水管11，低压水经旋转出水管11后由旋转出水管11的两端分别排出，旋转出水管11的中部与清洗旋转结构的中心轴12连接。

如图3示，旋转密封接口结构包括旋转密封接口9、旋转密封接口旋扣挡圈10、定位销和旋转密封帽，进水连接件7的一端与旋转密封接口9的一端连接，旋转密封接口9的另一端与旋转密封接口帽11的一端连接，旋转密封接口9下端的凹槽内设置有密封圈，定位销固定旋转密封接口旋扣挡圈10在旋转密封接口9上，旋转密封接口帽11与旋转密封接口旋扣挡圈10之间有间隙，内部安装滚珠。在旋转密封接口9上安装密封圈，起到润滑及密封作用；旋转密封接口旋扣挡圈10起到限制旋转密封帽11移动的作用，定位销用于固定旋转密封接口旋扣挡圈10；旋转密封帽11与旋转密封接口旋扣挡圈10之间有间隙，内部的旋转密封接口10受压后压紧滚珠，滚珠转动减少之间摩擦力，由此保证旋转密封接口10可以轻松的转动；使用旋转密封接口旋扣挡圈10将旋转密封帽11定位，用于防止其脱落或其中滚珠错位；旋转密封接口结构转动可以使负压吸附清洗器在水下灵活改变姿态，胶管（图中未示出）不顺产生的扭力可在水下方便的调整过来，也可方便地调整清洗器姿态使其贴附在被清洗面的各个位置。

如图3示，清洗旋转结构包括中心轴12，推力轴承15，上端盖16，格莱圈17，旋转中心体18，格莱圈19，下端盖20，角接触球轴承21，紧固螺帽22，出水横管23，空化喷嘴24。低压水流沿中心轴12进入到清洗旋转结构内，中心轴12面开有孔洞，低压水流从孔洞流出后又流入旋转中心体18、出水横管23及其装配的喷嘴24流出，旋转中心体18端连接喷嘴与旋转出水管成一定角度，旋转中心体上下均有格莱圈密封以及轴承定位。水流喷出后产生的反作用力推动出水壳体18绕中心轴12做圆周运动；使得整流罩8内的液体流速加快，压力降低，由此产生了负压吸附力，同时旋转的清洗喷头也增强了清洗效率，使得清洗盘在清洗圆周范围内自动高效清洗；

负压调节由整流罩旋转片6，整流罩8，整流罩压盖14组成。整流罩旋转片6和整流罩8上均开有圆孔。整流罩旋转压盖14外侧为较大的齿轮状结构。整流罩旋转压盖14外侧的较大的齿轮状结构，便于在水下扭动，通过扭动整流罩旋转压盖14可调整对整流罩旋转片6的压力松紧，当旋松整流罩旋转压盖14时，可以方便调节整流罩旋转片6位置，当其位置调整好后，再旋紧整流罩旋转压盖14，使其固定住整流罩旋转片6。整流罩旋转片6用来调节整流罩8上开孔的大小，通过调节开口大小，调节整流罩8内外水流交换，从而调节清洗器清洗时的吸附力强弱；。

把手1的前后两端均装有水下用手电筒2。水下用手电筒1的采用可以在水下浑浊或者昏暗的环境下看清前方待清洗物和后方的已清洗表面情况。

反冲水管27的出水端设置有反冲控制阀。当清洗器开始工作，产生的吸附力将其吸附在被清洗物表面，为了方便移动，可通过控制反冲控制阀，调节其开关大小，从而控制清洗器的前进速度，进而控制清洗强度与效率。外框架5上安装有浮力舱4。浮力舱4在水中为设备提供浮力，以抵消的重力，增加设备在水中的可操作性，减少操作人员在水中的负担，增加操作性有利于减小水下作业的危险性。还可通过调整轮子的直径大小来间接调节喷嘴与被清洗面距离，已达到最优清洗靶距。

如图4和图5所示，的实施例1中对把手1的样式与安装位置、整流罩8的结构和整流罩旋转片6上的孔洞的大小与数量等部件做出了改变。

如图6和图7所示，的实施例2中也对把手1的样式与安装位置作出了改变，把手改为了圆盘式把手，整流罩8的结构和整流罩旋转片6上的孔洞的大小与数量等部件做出了改变，浮力舱4改为了两个并分散在了外框架5的两端。

尽管上文对作了详细说明，但不限于此，本技术领域的技术人员可以通过其它不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，凡按照记载的内容或原理进行的各种修改都应当理解为落入的保护范围。

Claims (11)

1.一种浮力式负压吸附清洗器，包括多个轮子、外框架、多根支撑柱和多个把手，所述把手分别通过多根所述支撑柱固定在所述外框架上，多个所述轮子安装在所述外框架上，其特征在于：所述负压吸附清洗器还包括旋转密封接口结构、清洗旋转结构、弯管、反冲水管和旋转出水管，低压水流通过所述负压吸附清洗器上的进水口进入到所述弯管中，再经所述旋转密封接口结构后同时进入到所述清洗旋转结构和所述反冲水管中，低压水经所述反冲水管后排出，所述低压水经所述清洗旋转结构后进入到所述旋转出水管，低压水经所述旋转出水管后由旋转出水管的两端分别排出，所述旋转出水管的中部与所述清洗旋转结构的中心轴连接。

2.根据权利要求1所述的浮力式负压吸附清洗器，其特征在于：所述旋转密封接口结构包括旋转密封接口、旋转密封接口旋扣挡圈、定位销和旋转密封旋扣，所述弯管的一端与所述旋转密封接口的一端连接，所述旋转密封接口的另一端与所述旋转密封接口旋扣的一端连接，所述旋转密封接口下端的凹槽内设置有密封圈，所述旋转密封接口旋扣与所述旋转密封接口旋扣挡圈之间有间隙，滚珠安装在所述旋转密封接口与所述旋转密封接口旋扣之间的凹槽内。

3.根据权利要求1所述的浮力式负压吸附清洗器，其特征在于：所述清洗旋转结构包括中心轴、推力轴承、上端盖、格莱圈、旋转出水管、格莱圈、下端盖、滚珠轴承、紧固螺帽。

4.低压水流沿中心轴进入到清洗旋转结构内，中心轴面开有孔洞，低压水流从孔洞流出后又流入旋转出水管及其装配的喷嘴并流出，旋转出水管连接喷嘴与旋转出水管成一定角度。

5.水流喷出后产生的反作用力推动出水壳体绕中心轴做圆周运动。

6.根据权利要求3所述的浮力式负压吸附清洗器，其特征在于：所述旋转出水管上下均有格莱圈密封以及轴承定位。

7.根据权利要求3所述的浮力式负压吸附清洗器，其特征在于：整流罩旋转压盖外侧为较大的齿轮状结构。

8.根据权利要求1所述的浮力式负压吸附清洗器，其特征在于：所述把手的前后两端均装有水下用手电筒。

9.根据权利要求1所述的浮力式负压吸附清洗器，其特征在于：所述反冲水管的出水端设置有反冲控制阀。

10.根据权利要求1所述的浮力式负压吸附清洗器，其特征在于：所述外框架上安装有浮力舱。

11.根据权利要求1所述的浮力式负压吸附清洗器，其特征在于：所述旋转出水管为一根或一根以上。