CN113649953A - 一种船舶涂装用高空作业设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种船舶涂装用高空作业设备，涉及船舶修造技术领域。该船舶涂装用高空作业设备，包括行走集成平台本体、喷砂及废砂密闭回收机构、超高压水及污水回收机构和喷漆机构，所述主伸缩臂的另一侧设置有超高压水管及污水回收管、喷砂管和废砂密闭回收管以及喷漆管，所述喷砂及废砂密闭回收机构通过喷砂管和废砂密闭回收管连接有喷砂作业头，所述超高压水及污水回收机构通过高压水管及污水回收管连接有高压水作业头，所述喷漆机构的通过喷漆管连接有喷漆作业头。本发明改善了工人的作业环境，彻底解除了工人的高空作业风险，节省了船舶整个涂装作业的时间，节省了水电能源，并显著地改善了涂装作业脏、乱、差的环境。

Description

一种船舶涂装用高空作业设备

技术领域

本发明涉及船舶修造技术领域，具体为一种船舶涂装用高空作业设备。

背景技术

目前市面上的船舶涂装工程主要由载人高空作业车搭载工人，工人使用手工对船体进行喷砂除锈、打磨和油漆喷涂作业，船舶修造行业因高空作业过程中操作人员疲劳，人员误操作、涂装环境扬尘、噪音、设备保养、其他干扰以及瞬时大风等不可预见的事件经常造成人员伤亡，每年修造船行业都因高空作业车倾覆、误操作、作业环境、保养欠缺等各种事故造成人员伤亡，整个船舶修造行业改变这种落后的作业方式已迫在眉睫，整个行业因人工作业的落后方式，浪费大量的水、电、人力资源；由于长期处在粉尘和有机溶剂、有毒气体等恶劣环境中，对工人身心健康构成极大威胁和身体健康造成极大伤害，同时由于工人技术差异导致作业的质量极其不稳定，随着近年来环保要求越来越高，也相继有船厂采用载人高空作业车搭载工人，由工人手持高压水枪对船体进行除锈作业，也有采用载人高空作业车的工作斗上安装高压水枪的方式进行作业，还有采用磁力爬壁机进行船体除锈作业的机器，以上高空作业车载人手持高压水枪、高空车工作斗上安装水枪、船体外板磁力机器人等方式均存在诸多安全隐患，比如载人高空作业车经常发生安全事故导致人员伤亡；爬壁机器人由于船体外板曲线导致磁力不均匀和环境因素造成滑落，对工作范围内的其他工作人员也同样造成安全威胁；同时传统高空作业车操作复杂，无法完成平顺的控制动作、由于载人载设备这些作业方式均存在违规现象，整体综合水平依然落后。

现有技术中，船舶涂装工程主要存在整个行业因人工作业的落后方式，浪费大量的水、电、人力资源，恶劣环境对人体伤害大，作业方式危险性大的问题。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种船舶涂装用高空作业设备，解决了传统船舶涂装作业中工人高空作业的风险、人工工作效率低和落后作业方式环境危害大的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种船舶涂装用高空作业设备，包括行走集成平台本体、喷砂及废砂密闭回收机构、超高压水及污水回收机构和喷漆机构，所述行走集成平台本体包括驱动轿，所述驱动轿的底部四角均通过转向叉连接有车轮，所述驱动轿的顶部通过回转支承连接有操作室和发动机及液压油泵，所述操作室的内部设置有多功能操作手柄，所述回转支承的内部设置有液压旋转接头，所述回转支承的外部设置有平台旋转减速机，所述操作室的一侧设置有柴油箱、液压油箱和车体配重，所述发动机及液压油泵的一侧设置有电液比例阀，所述回转支承上的回转平台上方设置有主伸缩臂，所述主伸缩臂的另一侧设置有超高压水管、污水回收管、喷砂管、废砂密闭回收管和喷漆管，所述超高压水及污水回收机构通过超高压水管及污水回收管连接有高压水作业头，所述喷砂及废砂密闭回收机构通过喷砂管和废砂密闭回收管连接有喷砂作业头，所述喷漆机构通过喷漆管连接有喷漆作业头。

优选的，所述工作臂在竖直方向的工作夹角为－70度到+70度，所述工作臂的端部可灵活地分别连接喷漆作业头、高压水作业头和打砂作业头，分别进行喷砂除锈、超高压水除锈、油漆喷涂作业。

优选的，所述喷砂及废砂密闭回收机构包括喷砂和密闭回收罐、旋风除尘器、布袋除尘器和负压排风机，所述喷砂管的一端固定连接在喷砂及回收罐的一侧上部，所述废砂密闭回收管的一端固定连接在喷砂及回收罐的另一侧下部，实现喷砂和喷砂后的混合物同步回收，所述喷砂罐、旋风除尘器、布袋除尘器和负压排风机通过管道依次连接，实现砂尘分离和除尘，以达到排出洁净空气。

优选的，所述高压泵及回收机构包括排污泵、负压真空泵、控制箱、超高压柱塞泵、柴油机和燃油箱，所述污水回收管的一端连接负压真空泵，所述超高压水管的一端连接超高压柱塞泵，所述超高压水管和污水回收管的另一端均连接高压水作业头。

优选的，所述喷漆机构包括若干喷漆泵和油漆罐，所述喷漆管的一端与喷漆泵的输出端连接，所述喷漆管的另一端连接在油漆喷涂工作头。

优选的，所述工作臂的两侧均设置有远程摄像头。

优选的，所述主伸缩臂为伸缩臂，所述主伸缩臂的顶端设置有液压油缸，所述液压油缸的输出端转动连接在工作臂的一侧。

优选的，所述车轮的一侧内设置有行走液压马达，两个所述车轮的相邻侧通过扩桥油缸连接，所述车轮的一侧相邻行走液压马达设置有转向油缸。

工作原理：由操作人员根据工作所需动作要求，操作多功能操作手柄向电液比例阀发出相应动作的电流信号，电液比例阀接收到多功能操作手柄的电流信号后，向发动机及液压油泵发出加油指令，发动机及液压油泵随即加大油门，由液压泵提供液压动力至相应动作的所需要的执行元件，通过安装在主伸缩臂上的砂管和废砂回收管、超高压水管及污水回收管，由操作人员远程操作实现喷砂除锈、高压水除锈和喷漆各个工况，为喷砂作业头提供压缩空气和磨料，并回收工作后的废砂和油漆混合物；通过超高压水管和污水回收管向高压水作业头提供高压水和回收工作后的废水；通过喷漆管向喷漆作业头提供油漆，从而完成整个船舶从除锈到喷漆的整个作业流程，执行不同的作业工况前，工人可快速地更换喷漆作业头、高压水作业头和喷砂作业头来完成相应作业，实现了一机多用且全流程完成船舶涂装工程。

（三）有益效果

本发明提供了一种船舶涂装用高空作业设备。具备以下有益效果：

1、本发明由操作人员根据工作要求，操作多功能操作手柄向电液比例阀发出电流信号，由液压泵提供液压动力至所需要的执行元件，由工人快速地更换工作单元以完成喷漆作业头、高压水作业头和喷砂作业头，从而来实现一机多用和全流程完成船舶涂装工程，改善了工人的作业环境，解除了工人的高空作业风险，设备集中控制和远程遥控从而提高了作业效率和作业质量。

2、本发明通过旋风除尘器、布袋除尘器和负压排风机进行磨料和油漆混合物的密闭回收，通过快速的更换工作臂上的高压水作业头，可实现在传统的高压水除锈的作业基础上，由负压真空泵进行废水的密闭回收，通过利用喷漆管向喷漆作业头提供油漆，节省了船舶整个涂装作业的时间，节省了水电能源，并显著地改善了涂装作业脏、乱、差的环境。

3、本发明通过集成的操作平台，解决了传统涂装作业由工人在高空驾驶高空车的方式，本作业平台由下车操作室和手持式远程遥控装置进行操作，操作人员远离危险源，彻底解决了传统作业的安全风险。

4、本发明通过平台主伸缩臂可以0-90度自由变幅，工作臂在垂直方向的－70度到+70度之间可自由变换工作角度，操作方式采用了下车操作室集中操作，高度集成的自动化控制中心，缩小了作业所需空间。

附图说明

图1为本发明的系统原理示意图；

图2为本发明的行走集成平台本体示意图；

图3为本发明的操作室示意图；

图4为本发明的喷砂及废砂密闭回收机构示意图；

图5为本发明的超高压水及污水回收机构示意图；

图6为本发明的喷漆机构示意图。

其中，1、车轮；2、行走液压马达；3、驱动轿；4、车体配重；5、喷砂管；5a、废砂密闭回收管；6、液压油箱；7、柴油箱；8、超高压水管；8a、污水回收管；9、主伸缩臂；10、液压旋转接头；11、平台旋转减速机；12、操作室；13、主臂变幅油缸；14、喷漆作业头；15、高压水作业头；16、喷砂作业头；17、工作臂；18、转向叉；19、扩桥油缸；20、转向油缸；21、回转支承；22、多功能操作手柄；23、发动机及液压油泵；24、电液比例阀；25、远程摄像头；26、喷砂及废砂密闭回收机构；27、超高压水及污水回收机构；28、喷漆机构；29、喷砂及回收罐；30、旋风除尘器；31、布袋除尘器；32、负压排风机；33、排污泵；34、负压真空泵；35、控制箱；36、超高压柱塞泵；37、柴油机；38、燃油箱；39、喷漆管。

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做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。

实施例：

如图1-图6所示，本发明实施例提供一种船舶涂装用高空作业设备，主要用于修造船厂对船体外板、货舱进行除锈清洗作业、打砂除锈作业、高压水除锈作业、涂装油漆喷涂作业的多用途平台，本设备主要包括行走集成平台本体、喷砂及废砂密闭回收机构26、超高压水及污水回收机构27和喷漆机构28，行走集成平台本体包括驱动轿3，驱动轿3的底部四角均通过转向叉18连接有车轮1，驱动轿3的顶部通过回转支承21连接有回转平台，回转平台上安装操作室12和发动机及液压油泵23，发动机及液压油泵23，可以提供动力源，车轮1的一侧内设置有行走液压马达2，左右两侧两个车轮1的相邻侧通过扩桥油缸19连接，车轮1的一侧相邻行走液压马达2设置有转向油缸20，操作室12的内部设置有多功能操作手柄22，回转支承21的内部设置有液压旋转接头10，回转支承21的外部设置有平台旋转减速机11，操作室12的一侧设置有柴油箱7、液压油箱6和车体配重4，发动机及液压油泵23的一侧设置有电液比例阀24，由操作人员根据工作要求，操作多功能操作手柄22向电液比例阀24发出电流信号，电液比例阀24接收到多功能操作手柄22的电流信号后，向发动机及液压油泵23发出加油指令，发动机及液压油泵23随即加大油门，由液压泵提供液压动力至所需要的执行元件，比如驱动行走液压马达 2，执行行走动作，其他动作执行原理均由设备操作员在操作室12中安装的多功能操作手柄22发出，主要动作有发动机及液压油泵23的遥控启停、整个系统监测报警、行走集成平台本体前后行走、行走集成平台本体转向、行走集成平台本体的车轮1的扩展、行走集成平台本体上车回转、主伸缩臂9的0-90度变幅和主伸缩臂9的伸缩、工作臂17的变幅和伸缩、工作臂17的左右摆动等动作，采用液压驱动和集中控制，实现了自动和手动的控制方式，行走集成平台本体有两种控制方式，即由安装在平台上的操作室12内的多功能操作手柄22向各执行单元电液比例阀24发出电流信号从而精准控制，也可通过安装在操作室12内的遥控接收器接收来自远程的遥控器的相应信号，同样通过向电液比例阀24发出电流信号来达到遥控操作本行走集成平台本体的目的，回转支承21上的回转平台上方设置有主伸缩臂9，主伸缩臂9的一侧设置有主臂变幅油缸13，主伸缩臂9的顶部设置有工作臂17，工作臂17与竖直方向的工作夹角为－70度到+70度之间进行自由变化，平台主伸缩臂9可以0-90度自由变幅，工作时主伸缩臂9与水平方向呈90度竖起，工作臂17在垂直方向的－70度到+70度之间可自由变换工作角度，工作臂17的端部根据工作需要可分别连接喷漆作业头14、高压水作业头15和喷砂作业头16，主伸缩臂9的另一侧设置有超高压水管8、污水回收管8a、喷砂管5、废砂密闭回收管5a和喷漆管39，超高压水及污水回收机构27通过超高压水管8及污水回收管8a连接有高压水作业头15，喷砂及废砂密闭回收机构26通过喷砂管5和废砂密闭回收管5a连接有喷砂作业头16，喷漆机构28通过喷漆管39连接有喷漆作业头14，从而达到喷砂和废砂回收、砂尘分离、空气净化一步解决。

通过安装在主伸缩臂9上的喷砂管5、超高压水管8及污水回收管8a，向各工况的喷砂作业头16提供压缩空气和磨料或超高压水，并回收工作后的废砂和废水；通过喷漆管39向喷漆作业头14提供油漆，可以完成整个船舶从除锈到喷漆的整个作业流程。

喷砂除锈作业时，喷砂及废砂密闭回收机构26包括喷砂及回收罐29、旋风除尘器30、布袋除尘器31和负压排风机32，喷砂管5的一端固定连接在喷砂及回收罐29的一侧上部，废砂密闭回收管5a的一端固定连接在喷砂及回收罐29的另一侧下部，实现喷砂的同时回收作业后的废砂和油漆混合物，喷砂及回收罐29、旋风除尘器30、布袋除尘器31和负压排风机32通过管道依次连接，执行不同的作业工况前，快速的更换工作臂17上的喷砂作业头16，可实现在传统的打砂作业基础上，通过旋风除尘器30、布袋除尘器31和负压排风机32进行磨料的密闭回收，彻底杜绝了传统作业方式对大气环境的严重污染。

超高压水除锈时，超高压水及污水回收机构27包括排污泵33、负压真空泵34、控制箱35、超高压柱塞泵36、柴油机37和燃油箱38，污水回收管8a的一端连接负压真空泵34，超高压水管8的一端连接超高压柱塞泵36，超高压水管8和污水回收管8a的另一端均连接高压水作业头15，通过快速的更换工作臂17上的高压水作业头15，可实现在传统的高压水除锈的作业基础上，进行废水的密闭回收，彻底杜绝了传统高压水除锈作业方式对水资源的浪费和环境的严重污染。

喷漆机构28包括若干喷漆泵和油漆罐，喷漆管39与喷漆泵的输出端连接，通过快速的更换工作臂17上的喷漆作业头14，通过喷漆管39向喷漆作业头14提供油漆，相比传统的涂装方式，本发明解决了大量油漆雾被风吹散，造成油漆浪费、由于工人的熟练程度和手工方式，造成油漆厚度不均匀、由于风的影响造成油漆四周飘散，既造成了油漆损失又造成了环境污染的问题。

工作臂17的两侧均设置有远程摄像头25，通过安装在工作臂17上的远程摄像头25来实时精准操作，避免远程操作的视觉弊端，通过远程摄像头25来实时监控各工作单元的工作状态，同时通过各传感器来限制和管理各动作和操作指令。

主伸缩臂9为伸缩臂，主伸缩臂9的顶端设置有液压油缸，液压油缸的输出端转动连接在工作臂17的一侧，通过控制主伸缩臂9来实现工作臂17在不同高度下工作，通过调整副臂工作臂17的长度和角度，来实现喷漆作业头14、高压水作业头15和喷砂作业头16在不同船体曲面下完成工作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种船舶涂装用高空作业设备，包括行走集成平台本体、喷砂及废砂密闭回收机构（26）、超高压水及污水回收机构（27）和喷漆机构（28），其特征在于：所述行走集成平台本体包括驱动轿（3），所述驱动轿（3）的底部四角均通过转向叉（18）连接有车轮（1），所述驱动轿（3）的顶部通过回转支承（21）连接有回转平台，所述回转平台上安装有操作室（12）和发动机及液压油泵（23），所述操作室（12）的内部设置有多功能操作手柄（22），所述回转支承（21）的内部设置有液压旋转接头（10），所述回转支承（21）的外部设置有平台旋转减速机（11），所述操作室（12）的一侧设置有柴油箱（7）、液压油箱（6）和车体配重（4），所述发动机及液压油泵（23）的一侧设置有电液比例阀（24），所述回转支承（21）上的回转平台上方设置有主伸缩臂（9），所述主伸缩臂（9）的一侧设置有主臂变幅油缸（13），所述主伸缩臂（9）的顶部设置有工作臂（17），所述主伸缩臂（9）的另一侧设置有超高压水管（8）、污水回收管（8a）、喷砂管（5）、废砂密闭回收管（5a）和喷漆管（39），所述超高压水及污水回收机构（27）通过超高压水管（8）及污水回收管（8a）连接有高压水作业头（15），所述喷砂及废砂密闭回收机构（26）通过喷砂管（5）和废砂密闭回收管（5a）连接有喷砂作业头（16），所述喷漆机构（28）通过喷漆管（39）连接有喷漆作业头（14）。

2.根据权利要求1所述的一种船舶涂装用高空作业设备，其特征在于：所述工作臂（17）可以在竖直方向的夹角为－70度到+70度之间进行工作，所述工作臂（17）的端部根据不同的作业工况需要，工作臂连接器可以灵活地分别连接喷漆作业头（14）、高压水作业头（15）和喷砂作业头（16）进行分别作业。

3.根据权利要求1所述的一种船舶涂装用高空作业设备，其特征在于：所述喷砂及废砂密闭回收机构（26）包括喷砂及回收罐（29）、旋风除尘器（30）、布袋除尘器（31）和负压排风机（32），所述喷砂管（5）的一端固定连接在喷砂及回收罐（29）的一侧上部，所述废砂密闭回收管（5a）的一端固定连接在喷砂及回收罐（29）的另一侧下部，所述喷砂及回收罐（29）、旋风除尘器（30）、布袋除尘器（31）和负压排风机（32）通过管道依次连接。

4.根据权利要求1所述的一种船舶涂装用高空作业设备，其特征在于：所述超高压水及污水回收机构（27）包括排污泵（33）、负压真空泵（34）、控制箱（35）、超高压柱塞泵（36）、柴油机（37）和燃油箱（38），所述污水回收管（8a）的一端连接负压真空泵（34），所述超高压水管（8）的一端连接超高压柱塞泵（36），所述超高压水管（8）和污水回收管（8a）的另一端均连接高压水作业头（15）。

5.根据权利要求1所述的一种船舶涂装用高空作业设备，其特征在于：所述喷漆机构（28）包括若干喷漆泵和油漆罐，所述喷漆管（39）的一端与喷漆泵的输出端连接，所述喷漆管（39）的另一端与喷漆作业头（14）连接。

6.根据权利要求1所述的一种船舶涂装用高空作业设备，其特征在于：所述工作臂（17）的两侧均设置有远程摄像头（25）。

7.根据权利要求1所述的一种船舶涂装用高空作业设备，其特征在于：所述主伸缩臂（9）为伸缩臂，所述主伸缩臂（9）的顶端设置有液压油缸，所述液压油缸的输出端转动连接在工作臂（17）的一侧。

8.根据权利要求1所述的一种船舶涂装用高空作业设备，其特征在于：所述车轮（1）的一侧内设置有行走液压马达（2），两个所述车轮（1）的相邻侧通过扩桥油缸（19）连接，所述车轮（1）的一侧相邻行走液压马达（2）设置有转向油缸（20）。

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