CN111069199A - 一种船舶通风管道自动清洗装置及清洗方法 - Google Patents

Abstract

一种船舶通风管道自动清洗装置及清洗方法，利用机器人内的蜗杆提供动力，通过蜗轮蜗杆和传动轴驱动履带进行运动时，三个吸尘中空管圆弧摆动，通过气泵将灰尘和细小颗粒吸入机体里面的储存室储存，从而完成通风管道内的清洗。具有功能完全、适用面广和运行可靠等特点。

Description

一种船舶通风管道自动清洗装置及清洗方法

技术领域

本发明涉及管道清理设备领域，具体的是一种船舶通风管道自动清洗装置及清洗方法。

背景技术

对于海上航行的集装箱船舶、散货船、化学品运输船舶、客船以及豪华游轮等等民用船舶，潜艇、驱逐舰和护卫舰等军用船舶以及海监船和渔政船等军用船舶的各种类型船舶上均有管道通风系统。船舶管道通风系统不仅为船员在各舱室的工作、生活和休闲等提供了新鲜的空气。而且为船舶动力推进系统、气动装置系统以及柴油机发电机组系统等提供了气体，因此船舶管道通风系统在船舶中具有十分重要的作用。由于船舶各舱室空间相对较为狭窄，导致船舶管道通风系统的各通风管道在船舶制造过程中安装后一般无法进行拆卸；同时船舶管道通风系统的各通风管道较为狭窄且形状较为不规则，因此使得船舶管道通风系统内的灰尘无法进行清洗。由于船舶管道通风系统长期无法进行清洗，一方面极易导致船舶管道通风系统运行过程中出现故障，使得系统的使用寿命大大降低；另外一方面，由于船舶管道通风系统管道内的灰尘较多，使得在船舶各舱室工作和生活的船员所呼吸的空气质量较差，从而极易使船员的身体受到伤害，此时需要一种装置可以自动清理管道和储存灰尘并带出的装置，从而减少管道堵塞和房间空气质量差的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种船舶通风管道自动清洗装置及清洗方法，通过蜗轮蜗杆提供动力，通过蜗轮蜗杆轴驱动履带进行运动时，三个吸尘中空管圆弧摆动，通过气泵将灰尘和细小颗粒吸入机体内的腔体中进行储存，从而完成通风管道内的清洗，具有功能完全、适用面广和运行可靠等特点。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种船舶通风管道自动清洗装置，包括机体，所述的机体两端设有清洗机构，机体内部设有吸尘机构，机体底部设有驱动机构；

所述的清洗机构包括设置在机体端部的能够自转的转向关节，转向关节远离机体的一面上设有伸缩后端，伸缩后端内套设有伸缩前端，伸缩前端的下端位于伸缩后端的下端外，伸缩前端的下端设有水平的前端吸尘中空管，前端吸尘中空管上设有多个孔洞，前端吸尘中空管远离机体的位置上设有清洗刷；

所述的吸尘机构包括设置在机体内的气泵，气泵两端连接有吸尘管道，其中一根吸尘管道穿过机体端壁并延伸至机体内的腔体中，另一根吸尘管道延伸至前端吸尘中空管内；

所述的驱动机构包括设置在机体底部的履带，履带通过设置在机体内底部的驱动电机驱动。

优选的方案中，所述的前端吸尘中空管远离机体的一端上设有第一步进电机，清洗刷设置在第一步进电机的电机轴上。

优选的方案中，所述的转向关节上设有第三步进电机，第三步进电机上设有转向齿轮，机体的端面上设有固定齿轮，固定齿轮与转向齿轮啮合连接。

优选的方案中，所述的机体未设置转向关节的另一端端面上设有后端吸尘中空管，后端吸尘中空管与前端吸尘中空管结构相同，后端吸尘中空管中的吸尘管道连接至机体内腔体的另一端端面上。

优选的方案中，所述的吸尘管道与机体内腔体的连接位置上设有挡灰网。

优选的方案中，所述的前端吸尘中空管底面上设有距离感应器，后端吸尘中空管内设有灰尘感应器。

优选的方案中，所述的驱动电机为两个，分别驱动机体两侧的履带，驱动电机包括两根输出轴，输出轴上设有蜗杆，单根履带两端分别设置在两根传动轴上，两根传动轴穿过机体侧壁设置，位于机体内的传动轴上设有蜗轮，蜗轮与蜗杆连接。

优选的方案中，所述的机体内腔体的顶面上设有机体盖，腔体的侧壁上设有玻璃视尘孔。

优选的方案中，所述的伸缩后端内部设有第二步进电机，第二步进电机采用伸缩步进电机，伸缩前端设置在第二步进电机的电机轴上。

一种船舶通风管道清洗方法，包括以下步骤：

1）启动第二步进电机，使伸缩前端相对于伸缩后端移动，距离感应器进行前端吸尘中空管与待清洗的管道管壁之间间距的检测，当检测到前端吸尘中空管与管道管壁之间间距达到设定值时，第二步进电机停机；

2）第一步进电机启动并带动整个清洗机构绕转向关节进行转动，转动过程中，第三步进电机同时启动，使清洗刷轴向自转，达到清洗目的；

3）第二步进电机与距离感应器不断调整清洗刷子与管道壁的距离适中，气泵处于启动状态，实现吸尘；

4）当第三步进电机转动完设定角度α后，驱动电机开启使装置前进一个清洗刷子的距离，前进结束后驱动电机关闭，同时第三步进电机进行反向转动，继续清洗吸尘；

5）在步骤1）-4）循环过程中，灰尘感应器时刻感应灰尘的量，一旦灰尘的量超过设定值，灰尘感应器发送信号，后端吸尘中空管中的第一步进电机开启并驱动尾部的清洗刷转动开始清理，实现收尾清理工作。

本发明所提供的一种船舶通风管道自动清洗装置及清洗方法，通过采用上述结构,具有以下有益效果：

（1）通过转动清洗机构与吸尘机构相结合，实现清扫收集的同时进行，该机构具有清洗速度快、清洗彻底、结构简单和安全可靠等特点；

（2）通过本发明清洗管道，可以极大降低船舶通风管道的清洗成本，且适用与多种通风管道。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的剖面结构示意图。

图3为本发明的清洗机构剖面结构示意图。

图4为本发明的清洗机构侧面结构示意图。

图5为本发明的转向关节剖面结构示意图。

图6为本发明的后端吸尘中空管结构示意图。

图7为本发明的后端吸尘中空管剖面结构示意图。

图中：伸缩后端1，伸缩前端2，清洗刷3，转向关节4，前端吸尘中空管5，距离感应器6，机体7，固定齿轮701，灰尘感应器8，蜗轮9，蜗杆10，吸尘管道11，传动轴12，玻璃视尘孔13，挡灰网14，机体盖15，驱动电机16，履带17，气泵18，后端吸尘中空管19，第一步进电机20，第二步进电机21，第三步进电机22，转向齿轮23。

具体实施方式

实施例1：

如图1-7中，一种船舶通风管道自动清洗装置，包括机体7，所述的机体7两端设有清洗机构，机体7内部设有吸尘机构，机体7底部设有驱动机构；

所述的清洗机构包括设置在机体7端部的能够自转的转向关节4，转向关节4远离机体7的一面上设有伸缩后端1，伸缩后端1内套设有伸缩前端2，伸缩前端2的下端位于伸缩后端1的下端外，伸缩前端2的下端设有水平的前端吸尘中空管5，前端吸尘中空管5上设有多个孔洞，前端吸尘中空管5远离机体7的位置上设有清洗刷3；

所述的吸尘机构包括设置在机体7内的气泵18，气泵18两端连接有吸尘管道11，其中一根吸尘管道11穿过机体7端壁并延伸至机体7内的腔体中，另一根吸尘管道11延伸至前端吸尘中空管5内；

所述的驱动机构包括设置在机体7底部的履带17，履带17通过设置在机体7内底部的驱动电机16驱动。

优选的方案中，所述的前端吸尘中空管5远离机体7的一端上设有第一步进电机20，清洗刷3设置在第一步进电机20的电机轴上。

优选的方案中，所述的转向关节4上设有第三步进电机22，第三步进电机22上设有转向齿轮23，机体7的端面上设有固定齿轮701，固定齿轮701与转向齿轮23啮合连接。

优选的方案中，所述的机体7未设置转向关节4的另一端端面上设有后端吸尘中空管19，后端吸尘中空管19与前端吸尘中空管5结构相同，后端吸尘中空管19中的吸尘管道11连接至机体7内腔体的另一端端面上。

优选的方案中，所述的吸尘管道11与机体7内腔体的连接位置上设有挡灰网14。

优选的方案中，所述的前端吸尘中空管5底面上设有距离感应器6，后端吸尘中空管19内设有灰尘感应器8。

优选的方案中，所述的驱动电机16为两个，分别驱动机体7两侧的履带17，驱动电机16包括两根输出轴，输出轴上设有蜗杆10，单根履带17两端分别设置在两根传动轴12上，两根传动轴12穿过机体7侧壁设置，位于机体7内的传动轴12上设有蜗轮9，蜗轮9与蜗杆10连接。

优选的方案中，所述的机体7内腔体的顶面上设有机体盖15，腔体的侧壁上设有玻璃视尘孔13。

优选的方案中，所述的伸缩后端1内部设有第二步进电机21，第二步进电机21采用伸缩步进电机，伸缩前端2设置在第二步进电机21的电机轴上。

实施例2：

如图1-2所示，在实施例1的基础上，采用以下步骤进行管道清洗作业：

一种船舶通风管道清洗方法，包括以下步骤：

1）启动第二步进电机21，使伸缩前端2相对于伸缩后端1移动，距离感应器6进行前端吸尘中空管5与待清洗的管道管壁之间间距的检测，当检测到前端吸尘中空管5与管道管壁之间间距达到设定值时，第二步进电机21停机；

2）第一步进电机20启动并带动整个清洗机构绕转向关节4进行转动，转动过程中，第三步进电机22同时启动，使清洗刷3轴向自转，达到清洗目的；

3）第二步进电机21与距离感应器6不断调整清洗刷子5与管道壁的距离适中，气泵18处于启动状态，实现吸尘；

4）当第三步进电机22转动完设定角度α后，驱动电机16开启使装置前进一个清洗刷子5的距离，前进结束后驱动电机16关闭，同时第三步进电机22进行反向转动，继续清洗吸尘；

5）在步骤1）-4）循环过程中，灰尘感应器8时刻感应灰尘的量，一旦灰尘的量超过设定值，灰尘感应器8发送信号，后端吸尘中空管19中的第一步进电机20开启并驱动尾部的清洗刷3转动开始清理，实现收尾清理工作。

优选的方案中，所述的距离感应器采用型号为LJ10A3-2-Z/EX的接近开关；

优选的方案中，所述的灰尘感应器采用型号为DSM501的灰尘传感器。

优选的方案中，距离感应器、灰尘感应器均连接至控制器上，控制器连接第一步进电机20、第二步进电机21、第三步进电机22和驱动电机16。

本发明采用上述结构及方法，通过转动清洗机构与吸尘机构相结合，实现清扫收集的同时进行，该机构具有清洗速度快、清洗彻底、结构简单和安全可靠等特点；通过本发明清洗管道，可以极大降低船舶通风管道的清洗成本，且适用与多种通风管道。

Claims (10)

1.一种船舶通风管道自动清洗装置，包括机体（7），其特征是：所述的机体（7）两端设有清洗机构，机体（7）内部设有吸尘机构，机体（7）底部设有驱动机构；

所述的清洗机构包括设置在机体（7）端部的能够自转的转向关节（4），转向关节（4）远离机体（7）的一面上设有伸缩后端（1），伸缩后端（1）内套设有伸缩前端（2），伸缩前端（2）的下端位于伸缩后端（1）的下端外，伸缩前端（2）的下端设有水平的前端吸尘中空管（5），前端吸尘中空管（5）上设有多个孔洞，前端吸尘中空管（5）远离机体（7）的位置上设有清洗刷（3）；

所述的吸尘机构包括设置在机体（7）内的气泵（18），气泵（18）两端连接有吸尘管道（11），其中一根吸尘管道（11）穿过机体（7）端壁并延伸至机体（7）内的腔体中，另一根吸尘管道（11）延伸至前端吸尘中空管（5）内；

所述的驱动机构包括设置在机体（7）底部的履带（17），履带（17）通过设置在机体（7）内底部的驱动电机（16）驱动。

2.根据权利要求1所述的一种船舶通风管道自动清洗装置，其特征在于：所述的前端吸尘中空管（5）远离机体（7）的一端上设有第一步进电机（20），清洗刷（3）设置在第一步进电机（20）的电机轴上。

3.根据权利要求1所述的一种船舶通风管道自动清洗装置，其特征在于：所述的转向关节（4）上设有第三步进电机（22），第三步进电机（22）上设有转向齿轮（23），机体（7）的端面上设有固定齿轮（701），固定齿轮（701）与转向齿轮（23）啮合连接。

4.根据权利要求2所述的一种船舶通风管道自动清洗装置，其特征在于：所述的机体（7）未设置转向关节（4）的另一端端面上设有后端吸尘中空管（19），后端吸尘中空管（19）与前端吸尘中空管（5）结构相同，后端吸尘中空管（19）中的吸尘管道（11）连接至机体（7）内腔体的另一端端面上。

5.根据权利要求4所述的一种船舶通风管道自动清洗装置，其特征在于：所述的吸尘管道（11）与机体（7）内腔体的连接位置上设有挡灰网（14）。

6.根据权利要求4所述的一种船舶通风管道自动清洗装置，其特征在于：所述的前端吸尘中空管（5）底面上设有距离感应器（6），后端吸尘中空管（19）内设有灰尘感应器（8）。

7.根据权利要求1所述的一种船舶通风管道自动清洗装置，其特征在于：所述的驱动电机（16）为两个，分别驱动机体（7）两侧的履带（17），驱动电机（16）包括两根输出轴，输出轴上设有蜗杆（10），单根履带（17）两端分别设置在两根传动轴（12）上，两根传动轴（12）穿过机体（7）侧壁设置，位于机体（7）内的传动轴（12）上设有蜗轮（9），蜗轮（9）与蜗杆（10）连接。

8.根据权利要求5所述的一种船舶通风管道自动清洗装置，其特征在于：所述的机体（7）内腔体的顶面上设有机体盖（15），腔体的侧壁上设有玻璃视尘孔（13）。

9.根据权利要求1所述的一种船舶通风管道自动清洗装置，其特征在于：所述的伸缩后端（1）内部设有第二步进电机（21），第二步进电机（21）采用伸缩步进电机，伸缩前端（2）设置在第二步进电机（21）的电机轴上。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种船舶通风管道清洗方法，其特征在于包括以下步骤：

1）启动第二步进电机（21），使伸缩前端（2）相对于伸缩后端（1）移动，距离感应器（6）进行前端吸尘中空管（5）与待清洗的管道管壁之间间距的检测，当检测到前端吸尘中空管（5）与管道管壁之间间距达到设定值时，第二步进电机（21）停机；

2）第一步进电机（20）启动并带动整个清洗机构绕转向关节（4）进行转动，转动过程中，第三步进电机（22）同时启动，使清洗刷（3）轴向自转，达到清洗目的；

3）第二步进电机（21）与距离感应器（6）不断调整清洗刷子（5）与管道壁的距离适中，气泵（18）处于启动状态，实现吸尘；

4）当第三步进电机（22）转动完设定角度α后，驱动电机（16）开启使装置前进一个清洗刷子（5）的距离，前进结束后驱动电机（16）关闭，同时第三步进电机（22）进行反向转动，继续清洗吸尘；

5）在步骤1）-4）循环过程中，灰尘感应器（8）时刻感应灰尘的量，一旦灰尘的量超过设定值，灰尘感应器（8）发送信号，后端吸尘中空管（19）中的第一步进电机（20）开启并驱动尾部的清洗刷（3）转动开始清理，实现收尾清理工作。

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