CN109611307A - 一种潜水呼吸空气系统管路清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种潜水呼吸空气系统管路清洗装置，包括水箱、水泵、电控箱和电机，所述水泵包括液力端和动力端，液力端包括泵体、高压缸和柱塞，所述高压缸上分别设有与空腔相通的进水接管、出水接管，所述泵体设于出水接管处；所述水箱上设有出水口和回水口，出水口通过出水管道与液力端的进水接管相连接，液力端的出水接管与潜水呼吸空气系统管路的清洗入口相连接；潜水呼吸空气系统管路的清洗出口通过回水管道与水箱的回水口相连接；动力端与柱塞相连接使柱塞在空腔内往复运动，从而使清洗介质从水箱进入潜水呼吸空气系统管路中进行清洗。本发明解决了现有技术中在冲洗潜水呼吸空气系统管路时造成二次污染的问题。

Description

一种潜水呼吸空气系统管路清洗装置

技术领域

本发明涉及船舶系统管路清洁装置，具体涉及一种潜水呼吸空气系统管路清洗装置

背景技术

饱和潜水呼吸空气系统管路是饱和潜水系统的主要组成部分，饱和潜水技术即深海作业的尖端技术，目前被广泛应用于失事潜艇救援、海底施工作业、水下资源勘探、海洋科学考察等军事和民用领域。呼吸系统气体管路清洁程度直接关系到潜水员的生命安全，清洁程度要求极高，要符合船级社和ASTM G93-2003(2011)等相关要求，清洁过程也极为漫长。目前常用的清洗装置中的冲洗泵在清洗介质在经过齿轮泵时，清洗介质会被齿轮泵本体润滑油和经清洗介质浸泡过的接触附件材料的脱落物污染，从而造成潜水呼吸空气系统管路内部二次污染。因此，亟需一种能冲洗潜水呼吸空气系统管路的同时又不会造成二次污染的清洗装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种潜水呼吸空气系统管路清洗装置，解决了现有技术中在冲洗潜水呼吸空气系统管路时造成二次污染的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种潜水呼吸空气系统管路清洗装置，包括水箱、水泵、电控箱和由电控箱控制的电机，所述水泵包括液力端和由所述电机驱动的动力端，所述液力端包括泵体、设有空腔的高压缸和可在空腔内往复运动的柱塞，所述高压缸上分别设有与所述空腔相通的进水接管、出水接管，所述泵体设于所述出水接管处；所述水箱上设有出水口和回水口，所述出水口通过出水管道与所述液力端的进水接管相连接，液力端的出水接管与潜水呼吸空气系统管路的清洗入口相连接；潜水呼吸空气系统管路的清洗出口通过回水管道与所述水箱的回水口相连接；所述动力端与所述柱塞相连接使所述柱塞在所述空腔内往复运动，从而使清洗介质从水箱进入潜水呼吸空气系统管路中进行清洗。

可选的，所述液力端的进水接管上设有进水阀，所述液力端的出水接管上设有出水阀。

可选的，所述泵体内设有安全阀和溢流阀，与溢流阀连接的水管道通向所述水箱。

可选的，所述动力端包括机架和设于机架上的主动轮、从动轮、曲轴、连杆、十字头件，所述曲轴设于所述从动轮上，所述连杆的一端与所述曲轴相连接，另一端与所述十字头件相连接，所述十字头件与所述柱塞相连接；所述主动轮和所述从动轮相啮合，所述主动轮通过所述电机驱动，从而带动从动轮转动；所述柱塞在所述从动轮的转动下在所述空腔内往复运动。

可选的，所述机架上设有往复轨道，所述柱塞在所述空腔往复运动过程中所述十字头件与所述连杆的连接处均处于所述往复轨道内。

可选的，所述电机上设有电流传感器和电压传感器，所述电流传感器、电压传感器与所述电控箱电路连接。

可选的，还包括过滤器，所述过滤器设于所述回水管道上。

可选的，所述过滤器与所述回水口的回水管道上设有冷却器。

可选的，所述水箱上设有液位传感器、温度传感器和加热器，所述液位传感器与所述温度传感器与所述电控箱电路连接，所述加热器通过所述电控箱控制；所述水箱上还设有分别与所述电控箱电路连接的温度计和液位计。

可选的，与所述出水接管相连接的出水管道上设有压力传感器、压力表和单向阀，所述压力传感器和所述压力表与所述电控箱电路连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明的水泵包括动力端和液力端，通过动力端为液力端提供动力，使水箱中的清洗介质只通入液力端的高压缸中，并最终流入潜水呼吸空气系统管路中进行清洗，避免了清洗介质与动力端接触，从而造成二次污染的问题。

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为本发明潜水呼吸空气系统管路清洗装置的原理图；

图2为本发明潜水呼吸空气系统管路清洗装置一实施例的结构示意图；

图3本发明潜水呼吸空气系统管路清洗装置一实施例中水泵的液力端的结构示意图；

图4本发明潜水呼吸空气系统管路清洗装置一实施例中水泵的动力端的结构示意图。

附图标识：1水箱；101出水口；102回水口；103加热器；104温度计；105液位计；106温度传感器；107液位传感器；2水泵；21液力端；2101泵体；2102高压缸；21021空腔；21022进水接管；21023出水接管；21024进水阀；21025出水阀；2103柱塞；2104；22动力端；2201机架；2202主动轮；2203从动轮；2204曲轴；2205连杆；2206十字头件；2207往复轨道；3电控箱；4电机；401电流传感器；402电压传感器；5出水管道；6回水管道；7潜水呼吸空气系统管路；701清洗入口；702清洗出口；8手动调节阀；9过滤器；10冷却器；11压力表；12压力传感器；13联动器；14安全阀；15溢流阀；16溢流管道；17调压阀；18流量计；19流量传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1～图4，本发明公开的潜水呼吸空气系统管路清洗装置，包括水箱1、水泵2、电控箱3和由电控箱3控制的电机4，所述水泵2包括液力端21和由电机4驱动的动力端22，液力端21包括泵体2101、设有空腔21021的高压缸2102和可在空腔21021内往复运动的柱塞2103，所述高压缸2102上分别设有与空腔21021相通的进水接管21022、出水接管21023，所述泵体2101设于出水接管21023处；所述水箱1上设有出水口101和回水口102，出水口101通过出水管道5与液力端21的进水接管21022相连接，液力端21的出水接管21023与潜水呼吸空气系统管路7的清洗入口701相连接；潜水呼吸空气系统管路7的清洗出口702通过回水管道6与水箱1的回水口102相连接；动力端22与柱塞2103相连接使柱塞2103在空腔21021内往复运动，从而使清洗介质从水箱1进入潜水呼吸空气系统管路7中进行清洗。

其中，液力端21的进水接管21022上设有进水阀21024，液力端21的出水接管21023上设有出水阀21025

本发明通过动力端22带动柱塞2103在高压缸2102的空腔21021内往复运动，从而使空腔21021的工作容积产生周期性变化：当柱塞2103为吸入行程时，空腔21021的容积增大，出水阀21025关闭，使空腔21021行程局部真空，从而水箱1中的清洗介质在大气压下由进水阀21024进入高压缸2102的空腔21021内；反之，进水阀21024关闭，空腔21021内的清洗介质由出水阀21025进入与高压缸2102相连的泵体2101，然后通过出水管道5进入潜水呼吸空气系统管路7中进行清洗。

进一步的，泵体2101内设有安全阀14和溢流阀15，与溢流阀15连接的溢流管道16通向水箱1。当泵体2101中的水压过大时，通过安全阀14可防止过多的水进入到水泵2中，而已经进入到水泵2中的水通过打开溢流阀15可将水引入水箱1中，从而防止水泵2中的压力过大，对水泵2起到保护作用；或者泵体2101中水压过小时，通过安全阀14防止水流出，另外通过打开溢流阀15使水从水箱1进入到水泵2中，防止水泵2中的压力过大。例如，当泵体2101中水箱1缺水导致紧急停机这种状况的发生，安全阀14和溢流阀15对于水泵2可起到保护作用。

其中，溢流阀15可采用直流式溢流阀。

参阅图4，动力端22包括机架2201和设于机架2201上的主动轮2202、从动轮2203、曲轴2204、连杆2205、十字头件2206，曲轴2204设于从动轮2203上，连杆2205的一端与曲轴2204相连接，另一端与十字头件2206相连接，十字头件2206与柱塞2103相连接；主动轮2202和从动轮2203相啮合，主动轮2202通过电机4驱动，从而带动从动轮2203转动；柱塞2103在从动轮2203的转动下在空腔21021内往复运动。

进一步的，机架2201上设有往复轨道2207，柱塞2103在空腔21021往复运动过程中十字头件2206与连杆2205的连接处均处于往复轨道2207内，从而保证十字件在往复轨道2207内做直线运动。

该实施例中，电机4通过联动器13带动主动轮2202转动，在主动轮2202与从动轮2203的啮合作用下，从动轮2203带动固定于其上的曲轴2204转动，由于曲轴2204分别与连杆2205相连接，而连杆2205与十字头件2206相连接，从而使十字头件2206带动柱塞2103在空腔21021内往复运动。由于曲轴2204是跟着从动轮2203旋转的，因此与曲轴2204相连接的连杆2205在竖直方向的运动中会发生了浮动，为了保证柱塞2103更好地在水平方向上运动，防止对空腔21021的侧壁产生不必要的作用力，因此在机架2201上设置了一往复轨道2207，使柱塞2103在空腔21021往复运动过程中十字头件2206与连杆2205的连接处均处于往复轨道2207内，进而使十字头件2206也沿着水平方向运动，避免了柱塞2103对空腔21021的侧壁产生作用力。

在水泵2工作过程中，需要对主动轮2202、从动轮2203、曲轴2204、连杆2205及十字头件2206添加机油进行润滑，以保证水泵2的正常工作。本发明将需要机油润滑的主动轮2202、从动轮2203、曲轴2204、连杆2205及十字头件2206均设在动力端22，防止主动轮2202、从动轮2203、曲轴2204、连杆2205及十字头件2206上沾有的机油接触到清洗介质，造成二次污染。清洗介质只与高压缸2102的空腔21021接触，然后从泵体2101直接进入潜水呼吸空气系统管路7进行清洗，空腔21021内不需要加任何机油，因此只要保证空腔21021的干净即可防止进入的潜水呼吸空气系统管路7清洗介质被污染。

因此，为了保证清洗介质被污染，所有与清洗介质直接接触的部件，如泵体2101、水箱1、出水管道5、回水管道6等，均采用不锈钢材质或者食品级材质，如标准G1302-124材质；其他不直接与清洗介质直接接触的部件可采用3Cr13或2Cr13等不锈钢间隔组合而成。优选的，水箱1和泵体2101的材质采用316不锈钢材质。

进一步的，电机4为变频电机，电机4上设有电流传感器401和电压传感器402，其中，电流传感器401、电压传感器402与电控箱3电路连接。通过电流传感器401和电压传感器402检测电机4的电流和电压，反馈到电控箱3中，从而通过电控箱3控制电机4的频率，从而控制管道(进水管道、回水管道6等)中的水流量，使管道中的水流量满足潜水呼吸空气系统管路7的清洗要求。

进一步的，潜水呼吸空气系统管路清洗装置还包括设于回水管道6上过滤器9，用于过滤清洗介质中的固体颗粒，防止这些固体颗粒进入到水箱1中造成堵塞。

进一步的，过滤器9与回水口102的回水管道6上设有冷却器10。由于不同的潜水呼吸空气系统管路所要求的清洗介质的温度不同，因此冷却器10可用于为清洗介质降温，尤其是在夏天，清洗介质的温度较高，需要降温；或者其他系统服务，如发电机燃油系统等。其中，该冷却器10采用水冷式方式。

进一步的，水箱1上设有液位传感器107、温度传感器106和加热器103，液位传感器107与温度传感器106与电控箱3电路连接，加热器103通过电控箱3控制；水箱1上还设有分别与电控箱3电路连接的温度计104和液位表105。液位传感器107、温度传感器106的设置便于电控箱3了解水箱1中水位情况、水温情况，并通过温度计104和液位表105显示出来，便于工作人员了解。电控箱3可根据水箱1中的水位情况自动加水或在缺水时控制停机，还可以根据水箱1中的水温情况自动加热清洗介质。

由于不同的潜水呼吸空气系统管路，清洗介质的温度要求不同，在对潜水呼吸空气系统管路7进行清洗时，可先设置好水箱1中清洗介质的温度，让水箱1自动加热，使清洗介质的温度符合潜水呼吸空气系统管路7的清洗要求。因此，可在电控箱3中设置触控屏，用于设置清洗参数，如水温、流速等。

其中，可在出水管道5和回水管道6上设置若干手动调节阀8，在出水管道5上设置调压阀17。回水管道6可设置一流量计18和流量传感器19，所述流量计18和流量传感器19分别与电控箱3电路连接，用于工作人员及时了解管道中的水流量。

另外，与出水接管21023相连接的出水管道5上设有压力传感器12、压力表11和单向阀，所述压力传感器12和所述压力表11与所述电控箱3电路连接，电控箱3可根据反馈的压力传感器12信号，可自动调节变频电机或手动调节调压阀17自动调节工作压力。

进一步的，可在电控箱3中设置空气断路器实现短路、过流保护，通过设置热继电器实现电机4过载保护。

进一步的，潜水呼吸空气系统管路清洗装置还包括撬装基座，水箱1、水泵2、电控箱3、电机4等均安装在撬装基座上，便于安装。为了防止雨水进入到各设备或部件内，可在撬装基座的顶部设置一防雨棚。

本发明清洗装置满足了潜水呼吸空气系统管路7清洁过程中清洁度和清洁条件要求，可以对高清洁度要求的潜水呼吸空气系统管路7进行清洁工作，不会产生二次污染；另外，还可实现自动化控制，可根据各传感器所反馈的信息，如压力传感器12、温度传感器106、液位传感器107、电流传感器401、电压传感器402、流量传感器19等，对水箱1中的温度、液位进行控制，并且可根据清洗要求控制清洗管道中的水流量等。当发生突发事件时，工作人员可通过调压阀17、手动调节阀8等进行控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种潜水呼吸空气系统管路清洗装置，其特征在于，包括水箱、水泵、电控箱和由电控箱控制的电机，所述水泵包括液力端和由所述电机驱动的动力端，所述液力端包括泵体、设有空腔的高压缸和可在空腔内往复运动的柱塞，所述高压缸上分别设有与所述空腔相通的进水接管、出水接管，所述泵体设于所述出水接管处；所述水箱上设有出水口和回水口，所述出水口通过出水管道与所述液力端的进水接管相连接，液力端的出水接管与潜水呼吸空气系统管路的清洗入口相连接；潜水呼吸空气系统管路的清洗出口通过回水管道与所述水箱的回水口相连接；所述动力端与所述柱塞相连接使所述柱塞在所述空腔内往复运动，从而使清洗介质从水箱进入潜水呼吸空气系统管路中进行清洗。

2.如权利要求1所述潜水呼吸空气系统管路清洗装置，其特征在于，所述液力端的进水接管上设有进水阀，所述液力端的出水接管上设有出水阀。

3.如权利要求1所述潜水呼吸空气系统管路清洗装置，其特征在于，所述泵体内设有安全阀和溢流阀，与溢流阀连接的水管道通向所述水箱。

4.如权利要求1～3任一所述潜水呼吸空气系统管路清洗装置，其特征在于，所述动力端包括机架和设于机架上的主动轮、从动轮、曲轴、连杆、十字头件，所述曲轴设于所述从动轮上，所述连杆的一端与所述曲轴相连接，另一端与所述十字头件相连接，所述十字头件与所述柱塞相连接；所述主动轮和所述从动轮相啮合，所述主动轮通过所述电机驱动，从而带动从动轮转动；所述柱塞在所述从动轮的转动下在所述空腔内往复运动。

5.如权利要求4所述潜水呼吸空气系统管路清洗装置，其特征在于，所述机架上设有往复轨道，所述柱塞在所述空腔往复运动过程中所述十字头件与所述连杆的连接处均处于所述往复轨道内。

6.如权利要求5所述潜水呼吸空气系统管路清洗装置，其特征在于，所述电机上设有电流传感器和电压传感器，所述电流传感器、电压传感器与所述电控箱电路连接。

7.如权利要求1所述潜水呼吸空气系统管路清洗装置，其特征在于，还包括过滤器，所述过滤器设于所述回水管道上。

8.如权利要求7所述潜水呼吸空气系统管路清洗装置，其特征在于，所述过滤器与所述回水口的回水管道上设有冷却器。

9.如权利要求5～8任一所述潜水呼吸空气系统管路清洗装置，其特征在于，所述水箱上设有液位传感器、温度传感器和加热器，所述液位传感器与所述温度传感器与所述电控箱电路连接，所述加热器通过所述电控箱控制；所述水箱上还设有分别与所述电控箱电路连接的温度计和液位计。

10.如权利要求9所述潜水呼吸空气系统管路清洗装置，其特征在于，与所述出水接管相连接的出水管道上设有压力传感器、压力表和单向阀，所述压力传感器和所述压力表与所述电控箱电路连接。