CN1102385A - 船体外表面处理装置和方法 - Google Patents

Abstract

用来对船体16的外表面26作喷丸清理的干燥 的颗粒状磨料，由再生处理站34送入补给斗38、40， 再送入喷丸罐36。用过的夹杂有碎屑的磨料收集起 来并放到与龙骨墩18平行设置的传送带28上，然 后由传送带28把回收的磨料传送到再生处理站 34。喷丸罐36放置在船坞坞壁14上，磨料丸粒是 铁磁性的，使用磁性回收装置112把散落在船坞底 板上的丸粒部分回收起来，再生处理站34设置在驳 船32上，而驳船系泊在船坞的一端。

Description

从总体上说，本发明涉及一种能防止污染空气的密封围罩，这种围罩对于浮在水上或停在干坞内作喷丸除锈、喷漆和喷漆后溶剂挥发的各种船体的暴露表面可进行涂装等处理和用作为工作平台，从而使整个操作尽可能完全符合美国清洁空气法和清洁水法的要求。

本发明涉及一种向在围罩内工作的工人提供清理磨料并回收和再循环使用的装置和方法；本发明装置和方法是对1993年5月18日授予格兰德Garland等人的美国专利5，211，125号和其它相关专利申请中装置和方法的改进。这些专利和专利申请所提出的内容作为本专利的基准装置和方法。

船体一般是非常大的，在垂直方向和纵向形成复杂的弯曲形状。世界船队是由数量众多的、不同大小和形状的船舶组成。

船体外表面的处理需要使用喷丸装置作表面的清理，使用涂漆装置作油漆的涂敷。无论是喷丸除锈装置还是涂漆装置都必须靠近所处理的船体表面。然而，喷丸装置和涂漆装置如果不能移位，那么它们所能处理的船体表面面积不会超过75平方英尺。

早先，工人是利用搭在船舶四周的脚手架围着船体移位的。那时船体水线以上外表面的除锈、涂装通常是船舶浮在水面上的情况下完成的。但是，在美国清洁水法实施以后，就不允许再使用这种方法，因为船舶浮在水面上对船体外表面进行处理所落入水中的废磨料和油漆要多于船舶在船坞中施工时所落入的。

后来，使用载人升降小车来移动操作工人。作为普通的载人升降小车有一载人的吊篮，吊篮装在悬伸臂上，悬伸臂通过液压操作能升降、伸缩和旋转；该臂装在由内燃机驱动的小车上。小车可在水平面上移动位置。

再后来，载人升降小车中吊篮中的工人由封闭的喷丸头代替，来进行喷丸除锈作业，该种喷丸头除能作喷丸除锈外，还能处理和重复使用钢丸。但是很少有采用这种方法的，因为这种装置的售价和操作使用费用很高，实际使用中也不很简便。

由于船舶是在宽阔水域里航行的巨型结构物，船舶的建造和修理（包括进坞修理）通常总是在紧靠宽阔水域的地方进行。

这些宽阔水域（大湖、江河、海洋和港湾）的污染问题日益被世界公众所关心，因为这种污染对于赖水域为生的蔬菜和动物产生不好影响。由于人们喜欢到水域去休闲，进行游泳和玩游艇，喜欢到水边的旅馆、别墅和公寓去居住，人们对水域的污染更加关注。

对船体作喷丸除锈必然会产生大量细颗粒，在产生的脏物中通常有钢丸气动抛射到船体上粉碎成的小颗粒钢丸、小颗粒油漆以及被打磨下的船体钢板碎粒。尽管所产生的脏物目前还没有正式被列作有毒的，但对公众的确是有害的，并含有一定量的有毒物质。

由于一部分脏物不可避免地漂落到邻近水域，就会有少量有毒物质进入水中。此外，如果落在坞底上的大量散落的钢丸不能得到及时清扫，下雨雨水或修船中其它水源就会把其中微量有毒物质带走，通过船坞排水系统流入水域。载人升降小车、铲车、空压机工作中使用的燃油、润滑油和油脂等有毒石油制品同样会通过船坞排水系统流入邻近的水域。

最近为实施美国清洁水法所制订的一些规则，对雨水溢流中的污染物质作出了更加严格的限制。这些规则规定：污染物质必须要处理掉，船坞的雨水溢流必须要收集起来进行处理；但由于流水量很大，实际上是做不到的。

这些规则的最新说明还要求喷丸除锈用过的钢丸要埋入经容许的填土中，或要循环使用，这就大大增加处理费用。而最新的美国职业安全健康法的有关规则对使用矿物喷丸磨料作出了更加严格的规定，这也增加了使用矿物磨料的喷丸除锈成本。

通常一艘船的外部装设有许多机械设备。这些设备的购买和修理费用均很高，如果掉落进喷丸除锈作业产生的脏物，这些设备就会发生严重损坏。因此，在对船体进行喷丸除锈时必须要把这些机械设备（包括内部通风系统）临时用防护罩罩起来。这样在喷丸除锈过程中内部通风系统就无法工作，就会使生活在船上的船员和在船舱内干活的工人十分难受。

同样，现今用于喷丸除锈的各种机械设备也是由机械零部件组成的。所用的机械设备有空气压缩机，载人升降小车、铲车、灰尘收集装置、船坞吊车等。由于这些设备在除锈作业过程中必须工作，无法围罩保护起来，所以它们的维修费用很高，停机检修时间很长，使用寿命短。

在船坞水平底面上的涂层的使用寿命也较短，因为这些涂层既要受到用过的磨料、车辆人员移动的磨损，还要为铲除清扫用过的磨料受到磨损。

在喷丸除锈过程中，有些工人可以从事那些并不涉及船舶外部机械的船体外部建造和修理作业，但他们作业时也受到干扰，工作效率降低，并且由于同时在作喷丸除锈而使他们的呼吸和眼睛不舒服。工人和船员为进入船舱内或离开船舱而需要穿过除锈形成的粉尘区，同样受到不良影响。

大多数船舶航行于具有腐蚀性的盐水/水雾环境中。因此，最通用的船用油漆是溶剂型乙烯漆和环氧树脂漆。有些船用漆中含有锌或铜。在这些油漆喷涂期间，常常有一些喷溅的油漆落入邻近水域。这些溅落的油漆还可能落到附近的小艇、建筑物、水边咖啡馆和轿车上，从而造成巨大的损失，并可能激起公众的愤怒。即使溅落到船坞底板上的油漆，由于可能粘附到坞底上的粉尘或其它污物上，也会被水通过船坞排水系统冲到邻近的水域中。

在船用油漆中通常使用的非水基溶剂，在漆膜固化过程中会蒸发产生挥发性有机化合物。行政管理部门对于这些挥发性有机化合物对环境的破坏越来越关注。尽管船用油漆中有机化合物挥发还未引起公众的注意，但对这一问题的行政监督日益强化，将来迟早要受到控制。现今唯一的处置这些见不到的有机化合物的办法是把产生有机化合物的空气收集起来，然后由有机化合物焚烧器对空气进行处理。

现今用来尽量防止喷丸除锈灰尘和油漆飞溅到船坞以外的最佳方法有：在船坞两端各放一围幕，只进行向下喷丸操作，采用无气喷漆设备，当风速超过某一预定极限时停止操作。但即使采取这些措施，仍会有相当量的灰尘和油漆飞溅物飞到船坞区之外。此外，这些措施并不能降低船舶涂装作业的许多其它不良影响。

最近有些船厂已有用一块非常大的材料从船的露天甲板到船坞结构把船舶围罩起来。所用材料必须能透气，以防风把它撕碎。但是这些大块材料的使用寿命不长，因为易于被刮风、吊运、喷丸作业以及像船厂那样恶劣工业环境下常会出现的其它事故所损坏。由于围罩材料的购罩费用很高，而在船厂环境下其使用寿命很短，再加上其安装、拆卸、移动、存放的费用，使用这种方法的成本极其昂贵。虽然这种方法比起现今通常所用的各种好方法在把灰尘和油漆飞溅物限制在船坞范围内效果要好些，但仍然有部分会通过材料的透气孔和材料接头处逸出。此外，这种方法对于解决船舶涂装作业的许多其它不良影响效果不大，对于减少有机化合物的挥发则完全不起作用。

另一种可采用的减少喷砂灰尘的办法是真空喷砂。但是，真空喷砂效率低，设备费用和人工费用高，而且无助于解决油漆飞溅和有机化合物挥发等涂装问题。

在考虑解决与船舶涂装相关的许多问题的各种方案时，与涂装费用同样重要或更加重要的问题是涂装的速度。这是由于把船托出水面进行涂装的船坞的折旧费和操作费用很高（每天5，000-20，000美元），船舶为涂装而不能营运的损失费用也很高（每天10，000-100，000美元）。这就要求不论采用哪种方法来解决船舶除锈和涂装中的问题时，缩短涂装延续时间极其重要。

上述美国专利提出了一种对船体外表面进行处理的方法，即船舶所在的船坞的底板上安装有一直立的塔架；在塔架外围有若干块柔性的围罩（但在面对船体的那一侧是敞开的）；塔架上装有一可垂直移动的小车，小车内的工作平台上装有一悬伸臂机构。使用时，从工作平台上操作的工人和（或）无人控制装置使用喷丸除锈（即用压缩空气和喷嘴喷射磨料）、油漆或其它涂料喷嘴对船体外表面的垂直区间进行施工，船体外侧是用围罩围起来的。进入围罩空间或从该空间出来的供给管路和回收管路，可供应喷丸用空气、油漆和其它所需的用品；并可收集烟气和其它用过的东西，以进行加工和处置，目的是尽可能减少对环境的污染。同样，用过的丸粒（其中夹杂有漆屑和锈皮）清扫起来，进行分离、重新使用和最后处置。在一块船体垂直面处理完以后，塔架沿船体移动到下一个位置。在围罩布边缘处装有磁铁，这是用来把围罩布的边缘固定到船体上。在对一块船体垂直面进行处理过程中，喷嘴对着船体作水平方向移动；一块垂直面的一横条区处理完成后，塔架内的小车上升或下降，然后对另一横条区进行处理。用来把工作平台连接到小车上的悬伸臂机构，可根据需要伸缩，以便在从某横条区向另一横条区转移时始终使喷嘴与船体表面之间保持所需距离。尽管在上述美国专利中提出的基准装置和方法也曾设想过使用多个塔架来同时对同一船体的多个垂直面进行处理，但在该美国专利中没有提出把多个塔架一起围罩起来的方法。

但是，这一改进设想曾是一项更早的专利申请的主要内容。在那个专利申请中提出的装置和方法，已有了这种想法，即使用多个塔架来同时对船体的各相邻垂直面进行处理，塔架内装有可调节位置的工作平台，并使用围幕布把所有或部分塔架围罩起来，形成连成一体的空间，并按要求装有侧幕布分隔该空间，以便把不同施工作业互相分隔开来。这项早期的专利申请也提出使用一种辅助驳船，在该驳船上装载各种空气压缩机、油漆罐、磨料补给斗；这样，所有这些设备只需连接到装在围罩空间里的各喷嘴，不必把各设备在船舶上到处移动。该专利申请中还提出了其它的改进方案，其中之一是把塔架装在驳船之上，这样就可以用这种专利装置和方法对浮在水面上的船舶的水线以上船体表面进行处理。与此相关，该专利申请提出了塔架能放倒在驳船上以便运输、并可直立起来以便使用，此外还提出了如下种种方法和装置：把放置塔架的驳船和浮在水面上的被修船相连；使用可充气的密封件把围罩布的前端和船体密封起来，把围罩布的底端和支撑甲板密封起来（在被修船和塔架驳船产生相对运动时仍保持密封）；减少用过的磨料、油漆屑和锈皮从塔架支承驳船甲板向被修船体周围水域散逸的数量。

在早先的专利申请中还提出了如下改进：使喷丸除锈作业，磨料丸粒回收作业和喷漆作业实现自动化，减少设备和通风、压缩空气管路连接的工作量和费用，加大工作平台的伸缩范围，快速高效移动各围罩的方法，不加特殊机构而增加围罩的数量，以便加快涂装过程。

在实现上述基准装置和方法，以及实现本发明的装置和方法中，要达到如下目标：使装置具有足够的运动自由度，以使工人和（或）作业机器人能接近所施工的船舶的外表面的任何部分；能容纳除锈灰尘、用过的磨料、油漆屑和挥发性有机化合物，从而大大减少排放量，避免污染空气、邻近水域、船上的机械设备、船坞吊车、喷丸除锈和油漆设备、房屋、汽车，小游艇以及其它水上船舶；大大简化废磨料和油漆废料的收集、处理、再生和焚烧；大大减少对同时进行的其它修理作业的干扰，不会延长占用船坞时间和船舶停航时间。

采用各种基准装置和方法的推荐方案可以大大改善船体涂装中的环境状况，其原因有：

a.不必使用内燃机，从而避免由于使用内燃机过程中燃油、润滑油和油脂流散坞底造成对水的污染。

b.喷丸除锈产生的灰尘被收集起来进行处理，从而不会跑出密封空间之外。

c.油漆溅落物得到过滤，从而不会跑出密封空间之外。

d.挥发性有机化合物被收集起来焚烧处理，从而不会跑出密封空间之外。

e.雨水不会再冲刷用过的磨料和掺杂油漆的碎片。

f.由于不使用矿石磨料而使用了可循环使用的钢丸磨料，从而不再需要对含有有毒物质的用过的磨料的处理。

采用基准装置和方法的推荐方案，还可以提高涂装质量，这是由于可以防止在涂装过程中雨雪落到船体上而引起的天气不良影响，可以在涂装过程中形成温度较高的干燥空气环境。

采用基准装置和方法的推荐方案，还可以缩短涂装时间和坞修时间，其原因有：

a.由于使用了涂装辅助驳船，可以缩短或消除了设备调集、安装、拆卸和分散的时间。

b.避免了不良天气的干扰。

c.在密封空气内的热空气可以加速漆膜的固化。

d.在对船体作涂装作业时可同时进行大部分的修船作业。

e.由于把污物或用过的磨料封在密封空间内，从而可缩短船坞清理时间。

采用基准装置和方法的推荐方案，可以降低涂装费用，其原因不光如上面所列，还由于如下原因：

a.不会因天气不好原因而返工。

b.避免了辅助设备的运输和吊装费用。

c.可避免载人升降小车、吊车、铲车和空压机因掉落磨料而进行的维修。

d.避免那些可移动的软管和其它管路的磨损。

e.不必为船上的机械设备临时加罩。

f.不必再购买和处理矿石磨料。

本发明不仅具有基准装置和方法的推荐方案所具有的上述各种优点；此外，本发明具有其它一些优点。

本发明依据基准装置的样机的制造和方法的试用，又依据这些装置和方法较大规模地实际使用于船体外表面处理的计划制订，对基准装置和方法作了某些改进。

用来对船体作喷丸除锈清理的干燥颗粒状磨料，是由磨料补给斗送入喷丸罐的；而补给斗中的磨料是由磨料再生处理站提供的。带有碎屑杂质的用过的磨料被收集起来并送上与龙骨墩平行的传送带上，由传送带把收集得的磨料送到再生处理站。在再生处理站里，把回收的材料中的颗粒过小的磨料和杂质分离出来，成为可重新使用的磨料。再生的磨料再送入补给斗；补给斗通过吊车提升来后倾，向各喷丸罐输送磨料。最好作如下布置：从支承在船坞底板上的可升降的、用围幕封闭的工作平台上来进行喷丸除锈作业；喷丸罐放置在浮坞墙上；磨料是一种金属磁性物质，可用磁性磨料回收器从坞底部分回收，再生处理站放置在驳船上，驳船系泊在浮船坞的一端。

下面将结合表示优选实施例的附图来对本发明的原理作进一步讨论。在各附图中表示的细节是用来列举而不是限制本发明由权利要求书所确定的保护范围。

图1是在使用浮船坞情况下本发明优选实施例的俯视草图。

图2是一组磨料补给斗的局部斜视图，在图中这组磨料补给斗正放置到支座上（或即将移离支座），该支座在一组喷丸罐上，这些喷丸罐放在装在坞墙上的喷丸用磨料供应站上；

图3是沿船坞纵向看时的局部侧视图，图中一工人站在平台上用磨料对船体外表面进行处理；

图4是用来强调其它特点的类似的局部视图；

图5是用来反映图4中某些特点的局部正视图；

图6是放在坞底上的用过的磨料回收站的局部透视图；

图7是图1在7-7处的局部剖面图，显示回收的用过的磨料运送到磨料再生处理站的情况，其中磨料再生处理站放置在系泊在船坞一端的辅助驳船上。

图8是用来反映图7中某些特点的局部俯视图，可以看出所推荐的磨料再生处理站的一些细节。

下面对本发明作详细介绍。

图1是按本发明的优选实施例设计的典型装置的俯视图。

10代表浮船坞，12代表坞底板，而两侧坞墙用14表示。

在图1这局部剖视图中，船舶16支承在船坞10上，船舶的龙骨支靠在沿船坞底板的纵向中心线布置的一排龙骨墩18上。

船坞的每个坞墙上均装有若干个喷丸罐支撑平台22（在沿坞墙上端20伸展的通常的通道的外侧处）。

图中船舶周围装设有若干个用围幕封闭的、内有可升降工作平台的塔架24，这些塔架在船舶16四分之一范围内（图中是船舶的左舷侧前部）并列放置。

这些塔架和围罩结构，按照上述美国专利和美国专利申请中详细叙述的方式制造，安装和使用；其中围罩和船体外表面26一起把多个塔架封闭起来，为各塔架形成一个统一的封闭工作空间或二个以至更多个工作空间，每个空间内有一个或多个塔架。（下面在针对图1和其它图会作一些重复简要说明。）

在图1中所表示的本发明推荐方案还有如下一些特点：沿船坞底板12纵方向设置有两条磨料回收传送带28，传送带一头伸出底板之外，从而使两条传送带的末端能到达磨料回收驳船32的甲板30之上，这样就可以为磨料再生处理站34提供理想的位置。

对喷丸罐支承平台，喷丸罐（以及磨料补给斗和喷丸罐的吊架），下面将结合图1和图2来讨论。用塔架和喷丸除锈设备来清理船体外表面，下面将结合图1-5来讨论。

散落在坞底板上的用过的磨料及混杂的碎屑的回收，下面将结合图1和图4-6来讨论。

把用过的磨料及混杂的碎屑加工成干燥的磨料、并通过磨料补给斗送入放置在坞墙上的喷丸罐中，这些过程将结合图1-8来讨论。

尽管喷丸罐36和磨料补给斗38可以做成单独可移动的，但最好还是连成一体的。在图示情况下，喷丸罐连接成三个一组，一起固定在长方体形焊接钢质堆放架40上，通过标准吊架42把各喷丸罐吊起，移位并放落就位。吊架42可通过连接器（图中未具体画出）在各堆放架40的四个顶角处连接上或脱开，吊架则是通过吊索44由吊车（未画出）吊起。吊索44上还有一根操纵绳（未具体画出），该绳可以使吊架42上的连接器和堆放架40上的连接器连接起来或脱开。大体来说，这些吊架、堆放架、吊索和吊车的操作情况与标准集装箱在船舶、码头、拖车之间吊装的情况很相似。

补给斗38在图中也是3个连成一组，同样固定到长方体形焊接钢质堆放架46上，通过标准吊架42把补给斗吊起，移位并放落就位，堆放架46与堆放架40相对应，这样各个堆放架46就可以堆放在堆放架40之上（参见图1-3中喷丸罐的支承平台）。

在图示情况下，在每一个坞墙14之上有6个均匀设置的平台22；每一个堆放架36可吊起均垂直放置的，并沿船坞纵向排成一直线的三个喷丸罐；每一个堆放架46可吊起均垂直放置的、并沿船坞纵向排成一直线的三个磨料补给斗38。不过在实际使用中，这些数量和空间位置可以改变。

各磨料补给斗38的作用是作为干燥的磨料丸粒的配料容器，即利用磨料自身的重力向在各斗下面喷丸罐36补充磨料丸粒。为此，每个补给斗38由如下各部分组成：顶部开口48（磨料丸粒从此开口进入），盖50（最好是采用滑动方式开闭，当盖闭合上后可形成防水密封，雨水不会落入），圆形侧壁52，底板54（它相对于中心出口56形成坡度）。除非补给斗处于向喷丸罐36补充磨料的位置时，在其它状况各补给斗的出口56是由一块闸板（图中未画出）关闭的，以便补给斗自身装满和移位。

各喷丸罐36的作用是从相应的磨料补给斗38靠磨料重力接受干燥的磨料丸粒（补给斗38上有出口），并按需要通过出口软管58进入高压空气流，经过喷嘴60对船体表面26作喷丸除锈。喷丸罐36可以采用人们熟知的常规结构。可以不采用高压空气喷丸方式而采用其它的方式，例如可以使用佐治亚洲Wheelabrator公司生产的旋转式丸粒抛射装置对丸粒作离心抛射。

堆放架40和46上配有拐角导向件和垂直咬合件62，以便如图2所示那样能作垂直对准堆放。

在实际应用本发明方法时，装在所要处理的船体的四分之一范围内的平台22上装有全套喷丸罐，然后由吊车把装满干燥的磨料丸粒的对应的补给斗38从辅助驳船32上吊列喷丸罐上方。当补给斗38内丸粒流空后，由吊车把空半吊回驳船32。出口56可按需要开启和关闭。当对四分之一船体表面处理完成后，喷丸罐和装满丸粒的补给斗转移到所处理船舶的下一个四分之一部分周围的各平台22上。

在图1和图3中，船体的表面处理作业之后最好接着进行涂装作业，在完成船体四分之一后接着进行下一个四分之一。

塔架装置24最好是由若干个组合式塔架组成，每个组合式塔架是由三个可堆放的底部、中部和上部组件64、66、68拼合成，各组件结构上与通常使用的脚手架一样，是采用钢构架。每个塔架内装有一个工作平台70，该平台通过悬伸臂72支承在可升降的小车上（图中未画出），小车可在塔架的垂直轨道上移动，由装在上部组件66上的绞车（图中未画出）使小车作上下移动和定位。当工作平台固定在某一高度时，工人或机器人使喷嘴60左右两侧来回移动，此时由压缩空气喷出的或其它装置抛射出的磨料丸粒冲击船体，把船体表面26的四分之一范围内的某一垂直区段里的某一水平带的锈皮、旧漆和其它脏物清除掉。

通过提升和放落小车就可以使工作平台的高度得以调整，同时操作工人还可以使悬臂72伸缩，因此即使船体表面26在靠近龙骨部向内倾斜，也可以使喷嘴60与船体表面26之间保持不变的施工距离。

尽管在图中未画出，作为实际做法，为每个塔架，或者为所有的塔架或大部分的塔架，装设一套柔性和（或）刚性围幕系统，上面配有附件、扩张器和其它调节装置。围幕覆盖所要围罩部位的两侧、后部和顶部，围幕在贴近船体表面26处有若干条前边和一条下前凸缘，从而为每个塔架，或为若干个塔架，形成有效的围幕封闭空间，空间内有塔架、工作平台、操作工人和喷嘴。

可使用吊索和吊车（已结合构架40、46作过介绍），使各塔架组件64、66、68提升、移位和固定在新的位置。愿意了解这些做法的更具体细节的人可以参阅在前面提到过的美国专利和专利申请。

从喷嘴或从其它抛射装置60出来的干燥的磨料丸粒冲打到船体表面26上，结果有些丸粒粉碎，有些变圆；锈皮、油漆屑和其它碎屑随丸粒一起掉落，变成用过的磨料；在用过的磨料中大部分丸粒完全可以再次使用。产生的混合磨料从船体表面26回跳，并在重力作用下开始下落。

最好在每个工作平台70之下装一个承接盘74。盘的形状和位置要能承接住大部分的回跳下落的混合磨料76。承接盘74最好是漏斗形的，从而使承接的混合磨料76在重力作用下落到出口78，再送入斜管80的入口端。斜管80可做成通常所用的多段关节式结构，这种结构经常用来把来自各种高度的垃圾集中到一处。为此，各段节82在各自的开口处逐次铰接起来（84），当在正面朝上方向排成一直线时就形成一连续的管道，但当旋转不成一直线时就形成一开口。如图5中所示，斜管80上还有一个与承接盘74的出口78连通的入口86，在接近船坞底板12处有一出口88。斜管在其入口端处承接盘74悬挂下来；而斜管80的另一端90是由缆索92悬挂的，该端伸展到图5右上方视线之外（箭头94所示），接到适当的高架结构上。一组牵索96用来把斜管第一段的下端固定到工作平台的四角。当工作平台70在各自的塔架24内上升下降时，随着箍圈98以及斜管出口沿着斜管段节伸展，斜管的有效使用部分就自动调节。（由于图4是从图5右侧向左方看的视图，图4中所显示的斜管段节是并未使用中的反向段节）。

在图4和图5中，斜管80有出口88，这些出口把通过斜管落下的用过的混合磨料送入可移位的螺旋传送装置100的入口里（螺旋传送装置由轮子支承在甲板上）。螺旋传送装置100的出口把收集起来的用过的混合磨料通过磨料回收传送带罩壳102倒入入口；在图6中螺旋传送装置100的出口以代号104表示。传送带28是一种环形传送带，它由上方水平带部分106和下方返回带部分组成。每个传送带28上还有构架108、传送带导向器110、支承件112（用来把传送带支承在甲板12的上方）、驱动装置、托辊和张紧辊轮（图中未画出，但均是常规的），传送带就借助它们支承和驱动。

在实际使用中，每个传送带28按图6左侧箭头指示的方向转动。从入口104进入的用过的混合磨料，经过上方水平带部分106，送入磨料再生处理站34（该站装设在磨料回收驳船32的甲板30上（见图1、图7和图8）。

并不是所有的从船体表面26弹回的用过的混合磨料都被承接盘接住，并通过斜管80落下，由螺旋传送装置100收集，送入入口104。总是有一些磨料未被承接悬接住，或由于其它原因，散落到甲板12上。

在实施本发明的推荐方案时，那些散落到甲板上的用过的混合磨料可以用其它方法收集起来，然后通过入口104，由传送带106送到磨料回收站。所谓其它方法可以简单到用扫帚和畚箕，或者稍复杂些用清扫车间地面所常用的清扫、真空吸取和倾倒装置。如果磨料选用的是铁磁性材料（例如钢质硬丸粒），那么散落磨料最好用磁性回收装置112来回收。尽管一般人从未见过或听到过这种装置，但实际上可以从市场上买到。典型的磁性磨料回收装置112有一个安装在滚轮116上的构架114，在构架上架设有环形传送带118。构架114通过车轮120支承在甲板112上。传送带118的上方传送带部分是向上倾斜的，在构架114上装设有收集料斗122；这样其上方入口端是用来接收由传送带118收集的颗粒磨料，磨料在传送带上方部分的上端部从传送带上分离出来。传送带118是用磁性材料或电磁铁磁性材料制造。当装置112在甲板上满处走、传送带118向前转动时（由于一个滚轮116转动或由于车轮120经过适当传送机构传递的旋转运动），散落的混合磨料中的颗粒状铁磁成分就吸附在传送带的下端处。这些成分带上来，并由刮板或由传送带的电磁电路定时开关，把收集到的磨料倾倒入料斗112。

当料斗内装满收集到的磨料后，装置112就移到图6中所示的位置，料斗112的闸板开闭的下部出口处在收集器122的上部入口端的上方（收集器122是作为可移动的磨料处理提升装置124的进料口）。这台磨料处理提升装置124是用来收集磨料（当料斗112的出口端处的闸门开启时磨料落入提升装置124的入口122），然后提升磨料（例如可利用带有斗126的环形传送带）。各斗126把磨料倒入出口128中，然后再通过入口104，倒入传送带28的承载带106上。

在磨料回收驳船32上（见图1、图7、图8），用过的混合磨料76越过传送带28的承载带部分的末端而进入储存箱130。

螺旋和斗式传送装置132又把积储的磨料76送入分离装置134。这一装置（可能装有一台旋风分离器）把混合磨料76分离成三类：一类是颗粒过大的废料（送入废料斗136），一类是颗粒过小的灰尘（送入灰尘收集器138），第三类是可重新使用的丸粒（送入主料斗140）。处理过的新磨料丸粒，还可以不时地加入到主料斗140中，以便替补那些在使用中已打碎的并作为颗粒过小而分离掉的丸粒。

磨料回收处理驳船32的甲板30上装有轨道，在轨道上的小车142可使一组磨料补给斗38沿轨道移动。

一组空的磨料补给斗38从其与喷丸罐36（在喷丸罐支承平台22上）相对应的位置移动，然后固定在主料斗140前方的空小车142处。空的补给斗滚动到在主料斗140下方的小车处，主料斗的闸门逐次临时开启，以向各磨料补给斗38补充磨料。在主料斗140下游方向，装满的补给斗38，由吊车吊离其对应的小车，返回到在平台22上方的喷丸罐36顶部位置。空小车可从轨道144上其下游位置返回到其上游位置，以能接受空的磨料补给斗。（如果轨道144上只利用一辆小车，那么空的小车只需在轨道上从下游位置推到上游位置）。

本发明的推荐装置和方法可以使船体表面处理更加能符合环保要求，其原因有：

a.由于利用船坞吊车来调整设在船坞墙的多个平台上的喷丸罐和磨料补给斗的位置，清洁磨料的转运得以改进，从而使喷丸除锈作业效率得以提高。

b.由于采用了可重复使用的钢质的或矿物磨料，采用了磁性回收装置把散落在船坞底板上的用过的磨料回收起来，沿船坞长度方向设置了方便的传送带磨料处理位置，从而磨料清扫工作量大大减少。

c.由于把用过的磨料直接从船坞处理位置传送到磨料的回收再生位置，从而使用过的磨料的转运工作得以大大减少。

d.由于把磨料补给斗从在磨料分类器和储存斗下方的装满位置到在船坞吊车下方的提升位置的移位实现自动化，从而清洁磨料的转运工作得以大大减少。

e.为磨料转动形成了完整的干燥的转动环，该环由下列各环节组成：磨料补给、磨料喷射（喷丸）、用过的磨料的清扫、用过的磨料运到回收处理站、进行处理以及处理后的磨料运回到磨料补给站。如此就可以在船体表面喷丸处理中使用回收处理的钢质或矿物质磨料。这就可以大大降低磨料的购买和处理费用，数倍地减少废弃磨料的数量。

很显然，上述的对船体外表面进行处理的装置和方法具有在本说明书的“本发明概要”部分叙述的各项特性。由于在不背离说明书中叙述的各项原理的前提下可以对本发明作某种程度的修改，本发明在下列权利要求项范围内包括所有各种修改方案。

Claims (16)

1、一种对支承在船坞10的坞底板12上的船体16的基本垂直的外表面26作喷丸清理的方法，其特征是该方法包括下列步骤：

(a)通过软管58把干燥的磨料丸粒从设在一个或数个升高位置22上的一个或数个补给斗38输送给工作头60，该工作头60由站在由塔架支承的可升降的工作平台70上的工人控制；当磨料丸粒从工作头喷出时，工人把工作头60对准船体16的外表面26，丸粒撞击船体外表面26，并和打落下的碎屑一起从外表面掉落下来，形成用过的混合磨料；

(b)把用过的混合磨料收集起来，并分离成颗粒过小的灰尘、颗粒过大的废料和可以再次使用的干燥的磨料丸粒；

(c)把上述可再次使用的干燥磨料丸粒装入各补给斗。

2、如权利要求1的方法，其特征为：上述干燥磨料丸粒是一种铁磁性材料，使用一种磁性收集装置112来把散落在船坞底板上的用过的混合磨料回收起来。

3、如权利要求1的方法，其特征为：在过程（a）中，在各塔架支承的可升降的工作平台70周围，相对于船体表面的，由围罩形成一防雨的空间24，从而掉落和收集的用过的混合磨料始终是干燥的。

4、如权利要求3的方法，其特征为：在堆放架40上并列设置有3个或3个以上补给斗38；在沿船体16的外表面26并列设置有3个或3个以上的塔架支承的可升降的工作平台70；所有这些均设在由围罩围成的封闭空间24内；

在磨料再生处理站34对回收的用过的混合磨料进行处理；

在步骤（a）中补给斗38变空时，在堆放架40上的一组补给斗38就转移到磨料再生处理处34，在那里灌满可重新使用的干燥的磨料丸粒，然后把在堆放架40上的灌满的补给斗2转移回到升高位置22。

5、如权利要求4的方法，其特征为：船坞有坞墙14，在每个坞墙上端设有一个升高位置22。

6、如权利要求4的方法，其特征为还包括：

在各塔架支承的可升降的工作平台70之下设有一回收盘74，该工作平台可向前伸出以接近船体16的外表面26，

把由回收盘74收集的用过的混合磨料灌装进磨料再生处理站34。

7、如权利要求6的方法，其特征为：

干燥的磨料丸粒是一种铁磁性材料，所述收集步骤包括用一种磁性收集装置112吸收散落在船坞底板上的用过的混合磨料。

8、如权利要求6的方法，其特征为：

在实施步骤（a）时，每个补给斗38利用重力把干燥的磨料丸粒送入在其下方的喷丸罐36，磨料丸粒再由压缩空气从喷丸罐36送入软管58；

各工作头60是一喷嘴，由压缩空气形成的空气流把干燥的磨料丸粒喷射出喷嘴。

9、如权利要求6的方法，其特征为：

磨料再生处理站34设在驳船32上，而驳船系泊在船坞10的一端，

在步骤（b）中，回收的用过的混合磨料沿着船坞10依次通过传送带100、28、124、132，而最后到达设在磨料再生处理站34处的分离装置134。

10、一种对支承在浮船坞10的坞底板12上的船体16的基本垂直的外表面26作喷丸清理的装置，其特征是该装置包括：

（a）通过软管58把干燥的磨料丸粒从设在一个或数个升高位置22上的一个或数个补给斗38输送给工作头60的装置，该工作头60由站在由塔架支承的可升降的工作平台70上的工人控制；当磨料丸粒从工作头喷出时，工人把工作头60对准船体16的外表面26，丸粒撞击船体外表面26，并和打落下的碎屑一起从外表面掉落下来，形成用过的混合磨料；

（b）装置112、100、28、124、132、34把用过的混合磨料收集起来，并分离成颗粒过小的灰尘、颗粒过大的废料和可以再次使用的干燥的磨料丸粒；

（c）把上述可再次使用的干燥磨料丸粒装入各补给斗38的装置134。

11、如权利要求10的装置，其特征是还包括有装置24，该装置24在各塔架支承的可升降的工作平台24的周围，相对于船体表面，形成一防雨的空间，从而掉落和收集的用过的混合磨料始终是干燥的。

12、如权利要求11的装置，其特征为：

在堆放架40上并列设置有3个或3个以上补给斗38，在沿船体16的外表面26并列设置有3个或3个以上的塔架支承的可升降的工作平台70；所有这些均设在由围罩围成的封密空间24内；

对用过的混合磨料进行上述分离处理作业的磨料再生处理站34；

进行如下作业的装置42和44，当补给斗38变空时，在堆放架40上的一组补给斗38就转移到磨料再生处理处34，在那里灌满可重新使用的干燥的磨料丸粒，然后把在堆放架40上的灌满的补给斗又转移回到升高位置22。

13、如权利要求12的装置，其特征是还包括：

回收盘74，该盘设在各塔架支承的可升降的工作平台70之下，工作平台可向前伸展以接近船体16的外表面26；

装置78、80-98、28、100、124、132，它们把由回收盘70收集的用过的混合磨料灌装进磨料再生处理站34。

14、如权利要求13的装置，其特征是该装置使用在如下场合下：干燥的磨料丸粒是一种铁磁性材料，用磁性收集装置112把散落在船坞底板上的用过的混合磨料吸起。

15、如权利要求13的装置，其特征为：

每个补给斗38利用重力把干燥的磨料丸粒送入在其下方的喷丸罐36，磨料丸粒再由压缩空气从喷丸罐36送入软管58；

各工作头60是一喷嘴，由压缩空气形成的空气流把干燥的磨料丸粒喷射出喷嘴。

16、如权利要求13的装置，其特征为：

磨料再生处理站34设在驳船32上，而驳船系泊在船坞10的一端；

收集装置中包括如下一种装置，回收的用过的混合磨料沿着船坞10依次通过传送带100、28、124、132，而最后到达设在磨料再生处理站34处的分离装置134。

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