CN109625210B - 一种螺旋桨夹持式水下清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种螺旋桨夹持式水下清洗装置，包括支撑框架、机械臂、清洗组件以及夹持机构；机械臂固底座与支撑框架上端固定连接；机械臂另一端与清洗组件固定连接；夹持机构的固定端与支撑框架下端固定连接；本发明通过夹持机构夹持在螺旋桨上，实现装置在螺旋桨上的固定，操作人员通过控制固定在支撑框架上的机械臂对螺旋桨进行清洗操作，整个清洗过程只需在夹装和卸下装置时需要下水操作，无需水下作业，降低了水下作业风险的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及螺旋桨清洗装置，更具体是涉及一种螺旋桨夹持式水下清洗装置，属于螺旋桨清洗装置技术领域。
背景技术
目前机动船舶都是依靠主发动机驱动螺旋桨使得船舶航行，螺旋桨的推动效率对船舶航行速度有较大影响。在船舶航行一段时间后，螺旋桨表面会吸附上污物，污物增加的同时也增加了螺旋桨桨叶与水之间的摩擦力，在螺旋桨高速旋转时，为了克服摩擦力需要消耗更多能量。如长时间不清洗螺旋桨，则会导致船舶航速变慢、油耗增加。
目前螺旋桨清洗有三种装置及方法：
1.人工清洗。船舶进入干船坞后，人工手持铲子、刷子等清洗工具将螺旋桨表面污物进行人工清除。此方法清洗效果最好，但由于清洗作业时间长，船舶需要长时间停靠船坞，清洗费用较高。此方法通常在船舶进入船坞维修时使用。
2.潜水员水下清洗。船舶只需停靠在水面上，由潜水员手持清洗装置在水下对螺旋桨表面的污物进行清洗。此方法需要潜水员在清洗期间一直停留在水下，作业风险较高。
3.超声波清洗。船舶只需停靠在水面上，将超声波发射器投放到水下螺旋桨附近，利用超声波将螺旋桨表面污物清除。此方法清洗效率高，但超声波会对海洋环境造成严重破坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种螺旋桨夹持式水下清洗装置，以解决现有螺旋桨清洗装置清洗作业时间长、作业风险较高以及对环境污染较高的技术缺陷和问题。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种螺旋桨夹持式水下清洗装置，包括支撑框架、机械臂、清洗组件以及夹持机构；所述机械臂的底座与所述支撑框架上端固定连接；所述机械臂另一端与所述清洗组件活动连接；所述夹持机构的固定端与所述支撑框架下端固定连接。
进一步地，所述夹持机构包括第一支撑板、气缸、齿条、相对齿条两侧对称的驱动齿轮组件、相对齿条两侧对称的支撑杆组件以及相对齿条两侧对称的夹体；所述驱动齿轮组件由齿轮体以及固定轴组成；所述齿轮体的一轮齿上设有一连接杆；所述支撑杆组件由支杆以及支杆轴组成；
所述气缸固定安装于所述支撑框架内，气缸的活塞穿过所述支撑框架底部的通孔与所述齿条一端固定连接；所述第一支撑板垂直设置于所述齿条一侧的所述支撑框架底部；所述齿轮体与所述齿条齿合；所述齿轮体的安装孔套装在垂直固定于第一支撑板的所述固定轴上；所述连接杆与所述夹体上端铰接；所述支杆轴垂直固定于所述齿轮体下方的第一支撑板上，所述支杆一端套装在所述支杆轴上，另一端与所述夹体中部铰接。
进一步地，所述夹持机构还包括第二支撑板；所述第二支撑板与第一支撑板平行，垂直设置于所述齿条另一侧的所述支撑框架底部；所述固定轴一端与第一支撑板连接，另一端与所述第二支撑板连接；所述支杆轴一端与第一支撑板连接，另一端与所述第二支撑板连接。
进一步地，所述齿条与所述气缸的活塞杆固定连接的部分是圆柱体，与所述齿轮体齿合的部分是长方体。
进一步地，所述夹持机构还包括橡胶垫；所述橡胶垫固定安装于所述夹体的夹头处。
进一步地，所述清洗组件包括柔性水管、喷头座以及空化射流喷头；所述柔性水管一端与高压水泵连接，另一端与所述空化射流喷头连接；所述空化射流喷头通过所述喷头座安装于所述机械臂另一端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
在本发明中，通过夹持机构将清洗装置整体夹持在螺旋桨上，并通过机械臂上安装的清洗组件，实现无需人工手持清洗装置并在水下对螺旋桨进行清洗，降低作业风险。
在本发明中，气缸的活塞运动使齿条上下运动，从而带动齿轮体正反转动，实现控制夹体夹紧和松开，同时气缸可以提供持久稳定的夹紧力，提高清洗装置清洗过程中的稳定性，从而提高清洗效果。
在本发明中，采用两块支撑板对齿轮体以及夹体进行固定，可以避免采用单块支撑板时夹体加紧时出现异位而导致无法夹紧或夹紧效果低的情况。
在本发明中，采用上部圆柱形，下部长方形的齿条，提高齿条与气缸活塞的连接稳定性，以及提高齿条与齿轮之间的咬合强程度，增加夹紧稳定性。
在本发明中，在夹体的夹口处增加橡胶垫来增加夹体与螺旋桨之间的摩擦力，以提高清洗装置清洗过程中的稳定性，并避免夹体在夹紧时对螺旋桨的摩擦损坏。
在本发明中，采用空化射流喷头作为螺旋桨清洗组件，可以提高清洗效果。
附图说明
图1是本发明螺旋桨夹持式水下清洗装置具有第一支撑板的主视图；
图2是本发明螺旋桨夹持式水下清洗装置具有第二支撑板的主视图；
图3是本发明螺旋桨夹持式水下清洗装置的A处放大图。
其中，1-支撑框架，2-机械臂，3-气缸，41-齿条，42-齿轮体，43-固定轴，44-连接杆；45-支杆轴，46-支杆，47-夹体，48-橡胶垫，49-第一支撑板，410-第二支撑板，5-柔性水管；6-喷头座；7-空化射流喷头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1以及图3所示，本发明提供的螺旋桨夹持式水下清洗装置，机械臂2的底座安装在支撑框架1的顶部，喷头座6可转动的安装在机械臂2的活动端，空化射流喷头7安装在喷头座6的顶端，柔性水管5沿着机械臂固定并将空化射流喷头7与码头上的水泵连接。气缸3固定安装在支撑框架1内，支撑框架1的底部开有一个通孔，供气缸3的活塞杆穿过，活塞杆上竖直焊接一根齿条41，齿条41一侧的支撑框架1底部垂直焊接一块第一支撑板49，齿条41两侧的第一支撑板49上对称安装有齿轮体42、固定轴43、支杆轴45、支杆46以及夹体47，齿轮体42通过垂直于第一支撑板49的固定轴43安装到第一支撑板49上并与齿条41齿合，齿轮体42会跟随齿条41的上下运动而转动，齿轮体42上的一个轮齿与连接杆44连接，连接杆另一端与夹体47上端铰接，齿轮体42的转动通过连接杆44的传递来带动夹体47向外或向内运动，支杆46垂直安装在齿轮体42下方的第一支撑板49上，与固定轴43在同一垂线上，支杆46一端以支杆轴45为轴心转动，另一端与夹体47中部铰接，辅助和支撑夹体向外或向内运动，夹体47下端内侧安装防滑的橡胶垫48。
如图2所示，本发明提供的螺旋桨夹持式水下清洗装置还多了第二支撑板410，与第一支撑板49相对的齿条41的另一侧的支撑框架1的底部垂直焊接第二支撑板410，第二支撑板410与第一支撑板49平行，将齿轮体42、固定轴43、支杆轴45、支杆46以及夹体47夹装在之间，固定轴43的两端以及支撑轴45的两端分别与第一支撑板49以及第二支撑板410连接，避免固定轴43以及支撑轴45单侧固定时出现晃动，导致夹体夹紧时出现错位，无法夹紧。
本发明装置使用时，操作人员携带装置下水，此时气缸3的活塞杆伸出，夹体47松开。操作人员将螺旋桨叶片伸入松开的夹体47之间，船舶甲板上的空压机控制气缸3的活塞杆缩回，焊接在活塞杆上的齿条41向上运动，与齿条41齿合的一对齿轮体42配合连接杆44带动夹体47向内合拢直至夹紧在螺旋桨上，夹紧后操作人员既可回到岸边，甲板上的高压水泵站为空化射流喷头7提供50-70MPa的水流，空化射流喷头7将水流转化成空化气泡喷射在螺旋桨表面上，空化气泡溃灭时产生的能量将螺旋桨表面的污物剥蚀，六自由度的机械臂2带动空化射流喷头7在螺旋桨各个位置进行清洗，清洗完成后，操作人员再次下水，船舶甲板上的空压机控制气缸3的活塞杆伸出，焊接在活塞杆上的齿条41向下运动，与齿条41齿合的一对齿轮体42配合连接杆44带动夹体47向外张开直至松开脱离螺旋桨，操作人员即可将装置带回水面，完成整个清洗过程。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种螺旋桨夹持式水下清洗装置，其特征在于，包括支撑框架、机械臂、清洗组件以及夹持机构；
所述机械臂的底座与所述支撑框架上端固定连接，活动端与所述清洗组件活动连接；所述夹持机构包括第一支撑板、气缸、齿条、相对齿条两侧对称的驱动齿轮组件、相对齿条两侧对称的支撑杆组件以及相对齿条两侧对称的夹体；所述驱动齿轮组件由齿轮体以及固定轴组成；所述齿轮体的一轮齿上设有一连接杆；所述支撑杆组件由支杆以及支杆轴组成；
所述气缸固定安装于所述支撑框架内，气缸的活塞穿过所述支撑框架底部的通孔与所述齿条一端固定连接；所述第一支撑板垂直设置于所述齿条一侧的所述支撑框架底部；所述齿轮体与所述齿条齿合；所述齿轮体的安装孔套装在垂直固定于第一支撑板的所述固定轴上；所述连接杆与所述夹体上端铰接；所述支杆轴垂直固定于所述齿轮体下方的第一支撑板上；所述支杆一端套装在所述支杆轴上，另一端与所述夹体中部铰接。
2.如权利要求1所述的螺旋桨夹持式水下清洗装置，其特征在于，所述夹持机构还包括第二支撑板；所述第二支撑板与第一支撑板平行，垂直设置于所述齿条另一侧的所述支撑框架底部；所述固定轴一端与第一支撑板连接，另一端与所述第二支撑板连接；所述支杆轴一端与第一支撑板连接，另一端与所述第二支撑板连接。
3.如权利要求1或2所述的螺旋桨夹持式水下清洗装置，其特征在于，所述齿条与所述气缸的活塞杆固定连接的部分是圆柱体，与所述齿轮体齿合的部分是长方体。
4.如权利要求1或2所述的螺旋桨夹持式水下清洗装置，其特征在于，所述夹持机构还包括橡胶垫；所述橡胶垫固定安装于所述夹体的夹头处。
5.如权利要求1所述的螺旋桨夹持式水下清洗装置，其特征在于，所述清洗组件包括柔性水管、喷头座以及空化射流喷头；所述柔性水管一端与高压水泵连接，另一端与所述空化射流喷头连接；所述空化射流喷头通过所述喷头座安装于所述机械臂另一端。
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