CN109895974A - 一种负压式螺旋桨清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种负压式螺旋桨清洗装置，包括上顶板、圆环导轨、下底板和行走轮，上顶板顶部设有水平推进器，上顶板下方设有圆环导轨，圆环导轨内部设有电子舱和电池舱，圆环导轨下方与下底板相连，且上顶板和下底板设有对应的通孔，通孔中安装有垂向推进器，行走轮安装于下底板底部；圆环导轨的外周设有一圈凸轨道，凸轨道上安装有滑台，滑台一侧设有与凸轨道相适配的凹槽；滑台上装配有清洗机构，滑台内部设有电机与小齿轮连接，通过电机驱动小齿轮，使得小齿轮与大齿轮啮合，进而带动滑台在圆环导轨上运动。本发明能够吸附在螺旋桨表面，且能够连续移动，并对清洗装置周围360度区域进行清洗。
Description
技术领域
本发明属于水下装备技术，具体涉及一种负压式螺旋桨清洗装置。
背景技术
随着我国对海洋领域的重视，针对海洋装备的各式清洗装置应运而生。海洋设备的定期清洗不仅能够提高海洋作业的效率，也能延长海洋装备的使用寿命。
目前面向海洋装备的水下清洗机器人得到广泛的关注。专利申请号为201810445027.X，名称为《一种面向海洋附着物的水下清洗机器人系统》，公开了一种面向海洋附着物的水下清洗机器人系统，该装置通过空化水射流喷嘴吸附于船体表面，并对船体进行清洗，但对曲率变化较大的螺旋桨表面，该种方式难以保证清洗装置吸附在螺旋桨表面上，不利于清洗装置在螺旋桨表面吸附和移动。
专利号为201810921076.6的《螺旋桨用水下清洗装置及其方法》，通过清洗装置的反冲喷头所喷出水流的反作用力将清洗盘紧贴于螺旋桨表面，但该种方式由于水下机器人整体仍然悬浮在水中，所以受水流干扰较为严重。
专利申请号为201810920891.0，名称为《一种螺旋桨水下自动清洗设备的清洗装置》，发明了一种螺旋桨水下自动清洗装置，该装置利用自身推进器产生侧向推力完成在螺旋桨上的吸附，但是该装置未涉及移动机构，且每次固定后只能清洗该装置前面局部区域，难以清洗该装置周围的其他区域。
专利申请号为201610782211.4，名称为《一种水下清洗机器人》，发明了一种用于水下导管的清洗机器人，该水下清洗机器人可实现一边旋转一边清洗，但该装置适用于清洗曲率半径较大的柱形表面，难以在螺旋桨上实现吸附和移动。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种负压式螺旋桨清洗装置，本发明能够吸附在螺旋桨表面，且能够连续移动，同时，通过一次定位，能够实现对清洗装置周围360度的螺旋桨叶面区域进行清洗。
技术方案：本发明的一种负压式螺旋桨清洗装置，包括上顶板、圆环导轨、下底板和行走轮，所述上顶板顶部设有水平推进器，上顶板下方设有圆环导轨，圆环导轨外周设有一圈大齿轮，圆环导轨内部设有电子舱和电池舱，圆环导轨下方与下底板相连，且上顶板和下底板设有对应的通孔，通孔中安装有垂向推进器，所述行走轮安装于下底板底部；所述圆环导轨的外周设有一圈凸轨道，凸轨道上安装有滑台，滑台一侧设有与凸轨道相适配的凹槽；滑台上装配有清洗机构，滑台内部设有电机，电机与小齿轮通过键连接，小齿轮与圆环导轨上的大齿轮模数和压力角均相等，通过电机驱动小齿轮，使得小齿轮与大齿轮啮合，进而带动滑台在圆环导轨上运动。
为了操作方便以及灵活清洗螺旋桨，所述清洗机构安装于滑台侧边，清洗机构前端设置有第一支撑臂以及与第一支撑臂相连的第二支撑臂，第二支撑臂的另一端设有向外伸出的清洗枪，第一支撑臂和第二支撑臂之间还连接有液压缸，第一支撑臂、第二支撑臂和液压缸共同作用调整清洗枪的姿态，所述喷枪采用空化射流枪，水通过高压水管输送到清洗枪，水压的控制由空化射流系统实现。
为增强整体装置的稳固性能，所述上顶板通过螺钉与圆环导轨固定，上顶板与下底板之间共设置有两个对应的通孔，即设有两个垂向推进器，上顶板上通过螺钉固定有两个水平推进器，且两个水平推进器与两个垂向推进器分别一一垂直排列。
为便于水下精准操作以及捕捉实时清洗画面，所述滑台顶部装配有水下照明灯和摄像头。
进一步的，所述电子舱通过电子舱固定架固定于圆环导轨内部，电池舱通过电池舱固定架固定于圆环导轨内部，电池舱固定架和电子舱固定架上均开有螺纹孔，并通过螺钉与下底板相连，电池舱为水平推进器和垂向推进器提供动力。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)在本发明中，水平推进器与垂向推进器垂直排列，水平推进器用于推动清洗装置前进，垂向推进器既可用来进行姿态的调节，也可产生垂向的推力，从而使得海水对清洗装置形成一个反向的压力，可使清洗装置依附于螺旋桨表面进行作业，有效的解决了现有清洗装置无法在螺旋桨表面吸附的问题。
(2)在本发明中，清洗装置上设有行走轮，通过水平推进器和垂向推进器的配合作用，清洗装置能够借助行走轮在螺旋桨叶片表面连续移动。
(3)在本发明采用齿轮传动，通过小齿轮与大齿轮的啮合，从而带动滑台的运动，可使清洗装置360度清洗，作业范围更加广泛，清洗更加全面。
(4)在本发明中，上顶板与下底板之间留有足够的空间，除了用于安放电子舱和电池舱外，还可放置其他需要的部件，因而空间利用率高，结构较为合理。
(5)在本发明中，滑台上设有水下云台，用于放置摄像头和照明灯，使得工作人员能对整个清洗过程进行实时监控，从而调整清洗方式，提高清洗效果。
附图说明
图1是本发明的整体结构图；
图2是本发明结构的俯视图；
图3是本发明中清洗结构示意图；
图4是本发明在螺旋桨叶片表面的定位图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
如图1所示，本发明的一种负压式螺旋桨清洗装置，包括上顶板1、圆环导轨10、下底板9和行走轮8，所述上顶板1顶部设有水平推进器2，上顶板1下方设有圆环导轨10，圆环导轨10上设有一圈大齿轮1002，圆环导轨10内部设有电子舱11和电池舱14，圆环导轨10下方与下底板9相连，且上顶板1和下底板9设有对应的通孔，通孔中安装有垂向推进器13，所述行走轮8安装于下底板9底部；所述圆环导轨10的外周设有一圈凸轨道1001，凸轨道1001上安装有滑台5，滑台5一侧设有与凸轨道1001相适配的凹槽605；滑台5上装配有清洗机构6，滑台5下端设有电机17，与小齿轮7连接，小齿轮7与圆环导轨10上的大齿轮1002模数和压力角均相等，且小齿轮7轴与电机17轴键连接，通过电机17驱动小齿轮7，使得小齿轮7与大齿轮1002啮合，进而带动滑台5在圆环导轨10上运动。
本发明通过该控制器的cpu发出模拟信号，通过信号转换器转换为PWM信号，通过电力推进系统改变推进器和叶片转速。推进器和叶片通过程序来协调控制清洗装置运动。
上述清洗机构6安装于滑台5侧边，清洗机构6前端设置有第一支撑臂以及与第一支撑臂601相连的第二支撑臂602，第二支撑臂602的另一端设有向外伸出的清洗喷枪604，第一支撑臂601和第二支撑臂602之间还连接有液压缸，第一支撑臂601、第二支撑臂602和液压缸603共同作用调整清洗喷枪604姿态。
上顶板1通过螺钉与圆环导轨10固定，上顶板1与下底板9之间共设置有两个对应的通孔，即设有两个垂向推进器13，上顶板1上通过螺钉固定有两个水平推进器2，且两个水平推进器2与两个垂向推进器13分别一一垂直排列。滑台5顶部装配有水下云台16，云台16上设有水下照明灯3和摄像头4。电子舱11通过电子舱固定架12固定于圆环导轨10内部，电池舱14通过电池舱固定架15固定于圆环导轨10内部，电池舱固定架12和电子舱固定架15上均开有螺纹孔，并通过螺钉与下底板9相连。
本发明的具体工作原理为：
当船舶进港后，将整个清洗装置19放入水中，打开水平推进器2和垂向推进器13，通过远程遥控调整清洗装置19的姿态，使其落在螺旋桨18的桨叶上。
然后关闭水平推进器2，调整垂向推进器13的转速，使其受压附于螺旋桨18的桨叶上。此时，远程遥控使电机17处于运转状态，通过电机17带动小齿轮7的转动，使其与大齿轮1002进行啮合，而设于小齿轮7上的滑台5也跟着小齿轮7一起运动，从而实现清洗装置360°清洗。
通过液压缸603调整喷枪604的位置，对螺旋桨18的叶片进行清洗，当清洗一圈后，通过摄像头4观察清洗效果，在确认该位置清洗效果达到后，遥控打开水平推进器2，改变垂向推进器13的转速，使其受到的压力减小，通过行走轮8在螺旋桨18表面运动，带动清洗装置19到达下一个清洗点。
在清洗完一片桨叶后，同时打开水平推进器2和垂向推进器13，调整清洗装置19的位置，使其落在另一片桨叶上，重复上述动作。在整个清洗过程中，工作人员可以通过摄像头4观察清洗情况，适时的调整工作状态。
Claims (5)
1.一种负压式螺旋桨清洗装置，其特征在于：包括上顶板、圆环导轨、下底板和行走轮，所述上顶板顶部设有水平推进器，上顶板下方设有圆环导轨，圆环导轨外周设有一圈大齿轮，圆环导轨内部设有电子舱和电池舱，圆环导轨下方与下底板相连，且上顶板和下底板设有对应的通孔，通孔中安装有垂向推进器，所述行走轮安装于下底板底部；所述圆环导轨的外周设有一圈凸轨道，凸轨道上安装有滑台，滑台一侧设有与凸轨道相适配的凹槽；滑台上装配有清洗机构，滑台下端连接有小齿轮，小齿轮与圆环导轨上的大齿轮模数和压力角均相等，且小齿轮轴连接于电机轴，通过滑台内的电机驱动小齿轮，使得小齿轮与大齿轮啮合，进而带动滑台在圆环导轨上运动。
2.根据权利要求1所述的负压式螺旋桨清洗装置，其特征在于：所述清洗机构安装于滑台侧边，清洗机构前端设置有第一支撑臂以及与第一支撑臂相连的第二支撑臂，第二支撑臂的另一端设有向外伸出的清洗枪，第一支撑臂和第二支撑臂之间还连接有液压缸，第一支撑臂、第二支撑臂和液压缸共同作用调整清洗枪的姿态。
3.根据权利要求1所述的负压式螺旋桨清洗装置，其特征在于：所述上顶板通过螺钉与圆环导轨固定，上顶板与下底板之间共设置有两个对应的通孔，通孔中设有两个垂向推进器，上顶板上通过螺钉固定有两个水平推进器；且两个水平推进器与两个垂向推进器分别一一垂直排列。
4.根据权利要求1所述的负压式螺旋桨清洗装置，其特征在于：所述滑台顶部装配有水下云台，云台上设有水下照明灯和摄像头。
5.根据权利要求1所述的负压式螺旋桨清洗装置，其特征在于：所述电子舱通过电子舱固定架固定于圆环导轨内部，电池舱通过电池舱固定架固定于圆环导轨内部，电池舱固定架和电子舱固定架上均开有螺纹孔，并通过螺钉与下底板相连，电池舱为水平推进器和垂向推进器提供动力。
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