CN114701616B - 基于计算机控制的船舶水下清理设备 - Google Patents

Abstract

发明属于船舶清洗技术领域，具体的说是基于计算机控制的船舶水下清理设备，包括本体、高压喷枪和行走单元；所述本体为具备磁性吸附效果的壳体，所述本体内部安装有控制系统，所述控制系统用于外接计算机、内接控制电路，用于对本体内各部件进行操控；所述高压喷枪通过高压水流对船舶表面进行清理；所述行走单元通过内置于本体内部的动力源配合控制系统驱动本体前进；所述本体为圆盘型结构体，所述本体一侧表面开设有清洗槽；本发明通过多个相同的替换袋与储存袋的设置，在实际进行清理的过程中，可以将盛装有一定重量杂物后的储存袋进行替换，进而使与本体进行连接的杂物的重量存在一定的上限，进而进一步降低杂物对本体运行的影响。

Description

基于计算机控制的船舶水下清理设备

技术领域

本发明属于船舶清洗技术领域，具体的说是基于计算机控制的船舶水下清理设备。

背景技术

众所周知，船舶在海洋环境中航行时，位于海水内部的船体极易受到不受欢迎的物体的附着，比如藤壶、海藻、苔藓等，这些杂物的存在增加了船舶航行过程中的阻力，如果杂物大量聚集在船体表面，不仅会降低船舶的航速，还会增大船舶航行时的动力消耗，根据研究资料显示船体杂物将会导致船体运行阻力最高增大60%、进而导致船舶运行速度最大降低10%，需要增加40%的燃料消耗进行补偿，因此清洁船舶的水下船体是一个重要流程，能帮助船舶正常航行。

而船舶清理在经历了原始手工清洗、简单机械烤铲，发展到喷砂、除白、机械清洗、化学清洗，近年来清洗新技术发展较快，造修船工艺要求越来越高，船舶清洗技术与工艺也发生了明显变化，国内洗船所用的方法：高压水射流清洗技术、喷砂清洗、中性无酸清洗、气体喷丸、PIG清洗技术、生物清洗技术、人工处理技术、机器人水下清理技术、超声波清洗技术都已成功地应用到了船舶清洗领域，其中机器人水下清理技术由于搭配计算机进行控制，清洗时无需船舶运动至船坞中，可直接于水下进行作业，极大的降低了船舶清理的难度，同时还能减少人工参与的程度，因此降低了人力需求成本，

但是在实际操作过程中，由于船体航行时间的不确定，船舶外层漆面的老化程度的不同，导致在船舶清洗过程中会存在漆面碎片的破裂、脱落，而含有重金属元素的漆面碎片的脱落会对海洋环境造成污染，同时附着在船体上的外来物种还会对近海环境造成一定的环境影响，为了解决这一问题，在实际进行操作时，往往会在水下清洗机器人上安装过滤装置用于对脱落的物质进行回收、过滤，进而降低对环境的影响，但是由于船体杂物附着过多、清洗机器人容量有限，导致水下清理机器人需要频繁往返进行过滤杂物的倾倒，以避免杂物堆积导致的过滤系统的堵塞，而水下清理机器人的频繁往返不仅降低了船舶的清理速度，同时总路程的增加还会造成额外的动力输出，不符合节能的环保理念。

鉴于此，本发明提出了基于计算机控制的船舶水下清理设备，用于解决上述技术问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决现有水下清理设备在回收杂物的过程中，杂物对于清理设备的存储空间要求较为严格，储存空间大的清理设备运行阻力大、储存空间小的清理设备需频繁往返的问题，本发明提出的基于计算机控制的船舶水下清理设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的基于计算机控制的船舶水下清理设备，包括本体、高压喷枪和行走单元；

所述本体为具备磁性吸附效果的壳体，所述本体内部安装有控制系统，所述控制系统用于外接计算机、内接控制电路，用于对本体内各部件进行操控；

所述高压喷枪通过高压水流对船舶表面进行清理；

所述行走单元通过内置于本体内部的动力源配合控制系统驱动本体前进；

所述本体为圆盘型结构体，所述本体一侧表面开设有清洗槽，所述清洗槽中部转动连接有连接轴，所述高压喷枪固定连接于连接轴远离清洗槽一端，

所述本体内部开设有分离腔和包装腔，所述包装腔内卡接有储存袋，所述分离腔与包装腔一端导通，包装腔另一端与外界连通，储存袋向下运动时能够进入外界，所述分离腔另一端与清洗槽导通，所述分离腔与清洗槽导通一端侧壁开设有汲水槽，所述汲水槽与分离腔导通处固定连接有过滤网，所述分离腔内转动连接有绞龙轴，所述绞龙轴上固定安装有螺旋叶片，所述储存袋为折叠可伸缩式容器；

所述本体内部开设有传动室，所述传动室内部固定安装有电动机，所述连接轴与绞龙轴均延伸至传动室内，所述连接轴与绞龙轴位于传动室内一端通过皮带相互传动，所述电动机输出轴与连接轴固定连接，

所述传动室内固定安装有抽水泵，所述抽水泵抽水端与汲水槽导通，所述抽水泵出水端通过三通阀与高压喷枪、外界同时导通。

优选的，所述清洗槽截面面积由外至内逐渐缩小，所述高压喷枪与连接轴倾斜设置，且高压喷枪倾斜角度小于清洗槽侧壁倾斜角度，所述分离腔围绕清洗槽均匀分布，分离腔与清洗槽导通处位于清洗槽最低处。

优选的，所述本体开设有清洗槽一侧边缘开设有伸缩槽；所述伸缩槽内通过弹簧弹性连接有均匀分布的挡板，相邻两个所述挡板侧壁通过弹力膜连接，所述挡板断面呈弧形设计。

优选的，所述连接轴远离清洗槽一端固定连接有清洗刷，所述清洗刷上刷毛呈平面螺旋形排布，所述清洗刷中部开设有漫流口，所述漫流口与抽水泵出水端通过管道导通设计。

优选的，所述本体内部开设有测量槽，所述测量槽与清洗槽之间开设有均匀分布的微孔，所述测量槽内滑动连接有浮板，所述本体位于分离腔与包装腔之间开设有封闭槽，所述封闭槽内滑动连接有封闭板，所述封闭板下表面、浮板上表面均固定连接有传动囊，且所述传动囊之间均通过导管导通设计。

优选的，所述测量槽内安装有感应器，所述感应器与控制系统电连接，用于控制三通阀的开启幅度。

优选的，所述本体位于包装腔一侧开设有存储腔，所述存储腔内滑动存储有均匀排布的替换袋，所述替换袋与储存袋相同，所述存储腔与包装腔导通，所述包装腔内固定安装有弹簧伸缩环，所述弹簧伸缩环与储存袋、替换袋相互配合，所述存储腔对应包装腔固定安装有弹簧伸缩杆，所述包装腔位于弹簧伸缩环下方安装有封口器。

优选的，所述弹簧伸缩环、弹簧伸缩杆输出端与固定端均为滑动密封连接，所述弹簧伸缩环、弹簧伸缩杆内腔通过导通管导通，用于实现弹簧伸缩环、弹簧伸缩杆的配合。

优选的，所述替换袋与储存袋均包括卡合框和袋体，所述卡合框为相互卡接的两个框体，所述袋体开口端卡接于卡合框间隙处。

优选的，所述包装腔内开设有缓冲槽，所述缓冲槽内通过弹簧弹性连接有缓冲板，所述缓冲板靠近外侧一端固定连接有橡胶垫，所述橡胶垫底部开口。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的基于计算机控制的船舶水下清理设备，通过于本体内部设置分离腔以及用于分离水与杂物的螺旋叶片等结构，在工作时，将水流与杂物进行分离后分别输送至不同的位置，不仅实现了固液分离的效果，同时分离出的杂质还不会对后续的过滤造成阻碍，同时分离出的杂物使用可伸缩、折叠的储存袋进行收纳，随着杂物的增多，储存袋的长度逐渐增大，由于储存袋可形变能力较强，在本体运行的过程中，储存袋运动过程中在水体阻力的作用下形变，可以有效的降低对装置整体阻力的影响。

2.本发明所述的基于计算机控制的船舶水下清理设备，多个相同的替换袋与储存袋的设置，在实际进行清理的过程中，可以将盛装有一定重量杂物后的储存袋进行替换，进而使与本体进行连接的杂物的重量存在一定的上限，进而进一步降低杂物对本体运行的影响，而在后续的打捞过程中，既可以采用打捞设备将脱落的储存袋进行打捞收集，同时也可以于待清理船舶底部假设拦截网，采用拦截网将脱落的储存袋进行整体打捞，进一步的增强杂物清理的便捷性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是图1中B-B处的剖视图；

图3是图2中C-C处的部分剖视图；

图4是图3中A处局部放大图；

图5是储存袋的立体图；

图6是储存袋的剖视图；

图7是挡板以及部分弹力膜的立体图；

图8是图3中D-D处的部分剖视图；

图中：1、本体；11、高压喷枪；12、伸缩槽；13、挡板；2、清洗槽；21、连接轴；3、分离腔；31、汲水槽；32、过滤网；33、绞龙轴；34、螺旋叶片；35、清洗刷；36、漫流口；37、导通槽；38、皮带；4、包装腔；41、存储腔；42、弹簧伸缩环；43、替换袋；44、弹簧伸缩杆；5、储存袋；51、卡合框；52、袋体；53、缓冲槽；54、缓冲板；55、橡胶垫；6、传动室；61、电动机；62、抽水泵；7、测量槽；71、浮板；72、封闭槽；73、封闭板；74、传动囊；8、封口器；9、导通管。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明通过于本体内部设置分离腔以及用于分离水与杂物的螺旋叶片等结构，在工作时，将水流与杂物进行分离后分别输送，实现了固液分离的效果，同时分离出的杂物使用可伸缩、折叠的储存袋进行收纳，随着杂物的增多，储存袋的长度逐渐增大，通过弹簧伸缩环和弹簧伸缩杆的配合，将储存袋与替换袋进行更替，以降低本体的负担，进而解决清洗设备与水洗进行清洗时，存储空间与运行阻力无法灵活调整的技术问题；

如图1至图8所示，本发明所述的基于计算机控制的船舶水下清理设备，包括本体1、高压喷枪11和行走单元；

所述本体1为具备磁性吸附效果的壳体，所述本体1内部安装有控制系统，所述控制系统用于外接计算机、内接控制电路，用于对本体1内各部件进行操控；

所述高压喷枪11通过高压水流对船舶表面进行清理；

所述行走单元通过内置于本体1内部的动力源配合控制系统驱动本体1前进；

所述本体1为圆盘型结构体，所述本体1一侧表面开设有清洗槽2，所述清洗槽2中部转动连接有连接轴21，所述高压喷枪11固定连接于连接轴21远离清洗槽2一端，

所述本体1内部开设有分离腔3和包装腔4，所述包装腔4内卡接有储存袋5，所述分离腔3与包装腔4一端导通，包装腔4另一端与外界连通，储存袋5向下运动时能够进入外界，所述分离腔3另一端与清洗槽2导通，所述分离腔3与清洗槽2导通一端侧壁开设有汲水槽31，所述汲水槽31与分离腔3导通处固定连接有过滤网32，所述分离腔3内转动连接有绞龙轴33，所述绞龙轴33上固定安装有螺旋叶片34，所述储存袋5为折叠可伸缩式容器；

所述本体1内部开设有传动室6，所述传动室6内部固定安装有电动机61，所述连接轴21与绞龙轴33均延伸至传动室6内，所述连接轴21与绞龙轴33位于传动室6内一端通过皮带38相互传动，所述电动机61输出轴与连接轴21固定连接，

所述传动室6内固定安装有抽水泵62，所述抽水泵62抽水端与汲水槽31导通，所述抽水泵62出水端通过三通阀与高压喷枪11、外界同时导通。

在清洗机器人于船舶的水下清洗过程中发现，由于船舶体积较大，在清洗过程中，脱落的藤壶、贝壳类杂物过多，过滤出的杂物不仅容易导致过滤结构堵塞，同时杂物储存于清洗机器人中，对于清洗机器人的体积要求过高，而体积大的机器人在运行时不仅需要克服较大的水阻力，同时还会导致其造价的提高，而采用小体积的清洗机器人，则需要清洗机器人频繁往返于水上、水下，对其过滤的杂物进行倾倒，这就对船舶的清洗速率造成了极大的影响，同时总路程的增加还会导致运动耗能过多，不符合节能环保的理念，

本发明在进行船舶清洗过程中，首先将本体1通过磁吸附作用吸附于船舶表面，本发明中磁吸附作用为常规磁吸附爬壁机器人的工作原理，如通过将部分本体1采用永磁体材料制成，或者本体1外侧固定连接均匀分布的永磁体，在实际过程中，本体1放置于船舶表面时，在永磁体的作用下，本体1与铁制的船舶表面产生磁性吸引力，在磁性吸引力的作用下，本体1吸附在船舶表面；

通过本体1内安装的控制系统配合外界的计算机程序控制动力源、行走单元带动本体1进行移动，在本发明中行走单元可以采用滚轮，动力源可以采取驱动电机，且滚轮与驱动电机通过轴进行连接，在实际工作过程中，驱动电机通过控制电路与控制系统电连接，控制系统通过控制驱动电机进行正转或反转，进而控制滚轮进行转动，转动的滚轮带动吸附在船舶表面的本体1进行前进或者后退，在本体1进行移动的过程中本体1内部的控制系统控制位于传动室6内的抽水泵62启动，抽水泵62工作将位于清洗槽2内的水流进行抽取，水流沿着清洗槽2向分离腔3内流动，并经过汲水槽31过滤后进入抽水泵62水管中，经过抽水泵62的增压后，水流分别通过三通阀向外界和高压喷枪11内部流动；

在实际进行工作时，通过调整三通阀的开启程度，进而控制水流向外界、高压喷枪11内部流动的比例，随着抽水泵62的持续工作将会导致清洗槽2内的水位下降，进而便于水流与杂物的分离，当抽水泵62工作2-3分钟后，电动机61在控制系统的作用下开始转动，在实际工作过程中，由于连接轴21与绞龙轴33均延伸至传动室6内，通过将一根或者多根皮带38绷紧套接在连接轴21与绞龙轴33上，利用皮带38与连接轴21、绞龙轴33之间的摩擦力使两者之间进行带传动，转动的电动机61带动固定连接的连接轴21进行转动，同时在皮带38的作用下带动绞龙轴33进行转动，连接轴21转动时带动高压喷枪11进行旋转，旋转的高压喷枪11能够扩大高压水流的冲洗范围，进而增强对船舶表面的清洁效果；

同时绞龙轴33转动，由于绞龙轴33位于分离腔3内部分表面固定连接有螺旋叶片34，在螺旋叶片34的转动作用下，螺旋叶片34与分离腔3腔壁之间构成螺旋输送机，由于此时抽水泵62持续工作，通过控制抽水泵62功率，可以有效的控制清洗槽2内进水量与出水量的比例，进而使清洗槽2内的水位维持在一定的范围内；

而在实际清洗过程中，也可以在清洗槽2内安装水位传感器，并将水位传感器与控制系统进行连接，利用水位传感器输出的信号，经控制系统转换后控制抽水泵62的功率大小进行调节，进而在保持水位控制效果的同时还有利于调整抽水泵62的能量输出，避免造成能耗的浪费，进而使螺旋叶片34旋转运动过程中，可以将流动至分离腔3内的水流中的杂物向上输送，向上输送的杂物在重力的作用下具备向下运动的趋势，通过于分离腔3、包装腔4顶端开设导通槽37，运输至分离腔3顶端的杂物在重力以及螺旋输送机的作用下，通过导通槽37进入包装腔4内部，并在重力的作用下，杂物向下掉落，进入卡接在包装腔4内的储存袋5内，由于储存袋5为可折叠伸缩的容器，在存储过程中，杂物掉落在储存袋5内，在重力以及体积的作用下将储存袋5展开、延伸，进而可以有效的扩充清洗设备对杂物的存储能力，同时采用储存袋5的形式进行杂物的盛装与存储，在水环境中，袋式的容器具备较强的变形能力，在清洗设备的运动过程中，可以有效的降低因储存袋5而增大的运行阻力，降低行走单元的负担；

同时本发明中汲水槽31、过滤网32和绞龙轴33、螺旋叶片34均设置于分离腔3内，在进行水过滤以及杂物输送的过程中，旋转的螺旋叶片34周期性的对汲水槽31口的过滤网32进行剐蹭，在输送杂物的同时可以有效的降低过滤网32堵塞的几率，提高清洗设备水过滤的效率；

本发明通过于本体1内部设置分离腔3以及用于分离水与杂物的螺旋叶片34等结构，在工作时，将水流与杂物进行分离后分别输送至不同的位置，不仅实现了固液分离的效果，同时分离出的杂质还不会对后续的过滤造成阻碍，同时分离出的杂物使用可伸缩、折叠的储存袋5进行收纳，随着杂物的增多，储存袋5的长度逐渐增大，由于储存袋5可形变能力较强，在本体1运行的过程中，储存袋5运动过程中在水体阻力的作用下形变，可以有效的降低对装置整体阻力的影响。

在本发明其他一些实施例中，皮带38、连接轴21与绞龙轴33的连接方式还可以采用皮带轮，具体是将连接轴21与绞龙轴33延伸至传动室6内的一端，均固定连接皮带轮，然后将皮带38套设在相邻的两个皮带轮之间，使得连接轴21与绞龙轴33进行带传动；

作为本发明的一种实施方式，所述清洗槽2截面面积由外至内逐渐缩小，所述高压喷枪11与连接轴21倾斜设置，且高压喷枪11倾斜角度小于清洗槽2侧壁倾斜角度，所述分离腔3围绕清洗槽2均匀分布，分离腔3与清洗槽2导通处位于清洗槽2最低处。

工作时，通过调整清洗槽2的截面面积，以及控制高压喷枪11的安装位置，在进行船舶清洗的过程中，高压喷枪11的喷射范围位于清洗槽2的开口范围内，可以有效的降低受到高压水流冲击进而脱落的杂物掉落至清洗槽2外部的几率，同时清洗槽2对承接的杂物进行导向，并在截面面积的逐渐缩小的情况下，使水流在流动过程中，流速逐渐增大，而在本体1边缘与船舶的接触部位，由于缝隙的存在，必然使外界水流向清洗槽2内部流动，进一步的防止杂物掉落在清洗槽2之外，而分离腔3围绕清洗槽2均匀分布，且均位于清洗槽2底部，使水流在向下流动时，其受力较为均匀，进一步增强水流、杂物在清洗槽2内的运动效率，增强对杂物、水流的收集效果，进而降低清洗过程中脱落的生物、杂物、油漆碎片等对水环境造成的负面影响。

作为本发明的一种实施方式，所述本体1边缘开设有伸缩槽12，所述伸缩槽12位于清洗槽2一侧，所述伸缩槽12内通过弹簧弹性连接有均匀分布的挡板13，相邻两个所述挡板13侧壁通过弹力膜连接，所述挡板13断面呈弧形设计。

在进行清洗作业时，伸缩槽12以及挡板13的设置，可以在本体1通过磁吸效果吸附在船舶表面时，可伸缩式的挡板13一方面可以缩减清洗槽2与外界的导通面积，另一方面若船舶上附着的杂物层凹凸不平，本体1在运行过程中，挡板13初始状态下受弹簧作用向伸缩槽12外侧延伸，并与船舶表面接触，当挡板13外侧与凸出的杂物进行接触后，由于挡板13的断面呈弧形，因此挡板13外侧与杂物之间产生挤压力时，弧形的挡板可以将挤压力分解为垂直于船舶表面与平行于船舶表面的分力，因此在分力的作用下，挡板13可以顺畅的压缩弹簧，并收缩于伸缩槽12内部，进而使挡板13与船舶表面的间距增大，进而使凸起的杂物通过挡板与船舶表面的间距进入本体1上开设的清洗槽2内部。

作为本发明的一种实施方式，所述连接轴21远离清洗槽2一端固定连接有清洗刷35，所述清洗刷35上刷毛呈平面螺旋形排布，所述清洗刷35中部开设有漫流口36，所述漫流口36与抽水泵62出水端通过管道导通设计。

清洗过程中，水流经过抽水泵62的增压作用后输送至高压喷枪11内，高压喷枪11喷射高压水流作用于船舶表面，对船舶表面附着的杂物进行清理，在此过程中，连接轴21转动时带动清洗刷35进行转动，转动的清洗刷35与船舶表面进行摩擦，通过使用不同的清洗刷35对不同涂层的船舶进行清洁，不仅可以增强对船舶表面的清洗效果，同时还能降低对船舶表层的损伤，而在清洗刷35转动摩擦的过程中，平面螺旋形排布的刷毛，可以在持续的转动的过程中，将杂质汇聚至螺旋形的间隔中，并在漫流口36中流出的水流的冲刷下脱落清洁刷，进而避免大颗粒杂物于刷毛间汇聚，并在摩擦作用下持续对船舶表面造成损害，同时还能增强清洁刷的自洁能力，降低了后续对清洁刷的清洗、维护力度。

作为本发明的一种实施方式，所述本体1内部开设有测量槽7，所述测量槽7与清洗槽2之间开设有均匀分布的微孔，所述测量槽7内滑动连接有浮板71，所述本体1位于分离腔3与包装腔4之间开设有封闭槽72，所述封闭槽72内滑动连接有封闭板73，所述封闭板73下表面、浮板71上表面均固定连接有传动囊74，且所述传动囊74之间均通过导管导通设计。

工作时，水流经过外界、高压喷枪11进入清洗槽2内，在清洗槽2内向下流动，并通过微孔进入测量槽7内，在水体的浮力效果的作用下，浮板71在测量槽7内跟随水位的高度进行运动，当浮板71向上运动至一定程度后，浮板71上的传动囊74受力挤压，进而将内部的气体通过导管输送至封闭槽72内的传动囊74内部，进而使封闭槽72内的传动囊74体积增大，体积增大的传动囊74推动封闭板73向分离腔3与包装腔4的导通通道内运动，当水位高度上涨到一定程度后，封闭板73完全将分离腔3与包装腔4隔断，进而避免水流漫流至包装腔4内，增加对储存袋5的负担。

作为本发明的一种实施方式，所述测量槽7内安装有感应器，所述感应器与控制系统电连接，用于控制三通阀的开启幅度；

工作时，通过在测量槽7内安装感应器，此处的感应器既可以为位置感应器，与浮板71进行配合，也可以是其他的感应器，根据浮板71的高度进行输出不同的信号，进而根据信号的变化，使控制系统调节三通阀，进而在清洗槽2内的水位高度过高时，将抽水泵62中抽取的水流大部分排放至外界，当清洗槽2内的水位较低时，提高输送至高压喷枪11内的水流的比例，进而增强对船舶的清洗效果以及清洗效率，根据水位的变化调整装置的效果，可以使其适用范围更广，实用效果更强。

作为本发明的一种实施方式，所述本体1位于包装腔4一侧开设有存储腔41，所述存储腔41内滑动存储有均匀排布的替换袋43，所述替换袋43与储存袋5相同，所述存储腔41与包装腔4导通，所述包装腔4内固定安装有弹簧伸缩环42，所述弹簧伸缩环42与储存袋5、替换袋43相互配合，所述存储腔41对应包装腔4固定安装有弹簧伸缩杆44，所述包装腔4位于弹簧伸缩环42下方安装有封口器8；

工作时，当杂物堆放至储存袋5内数量较多，导致储存袋5的长度过大时会对本体1的运行造成一定的影响，通过设置存储腔41以及替换袋43，在清洁工作进行过程中，杂物掉落在储存袋5内，进而使储存袋5袋体52伸展，且随着杂物的增多，储存袋5的整体重力逐渐增大，重力增大的储存袋5对弹簧伸缩环42形成压力作用，进而使弹簧伸缩环42压缩，并最终使弹簧伸缩环42完全收缩后向下脱落，在向下脱落的过程中，利用封口器8对脱落的储存袋5进行封口，此处封口器8既可以采用常规塑料包装的热封口工艺，也可以采用金属等材料通过扎口的方式将储存袋5进行封口，在实际进行操作时，可以根据选择的不同的封口工艺对此处结构进行调整，如于弹簧伸缩环42内部设置感应器，用于控制封口器8的运行，当弹簧伸缩环42收缩至一定的程度后，封口器8即可对储存袋5进行封口处理，封口处理后，储存袋5再进行脱落，或者调整封口器8与弹簧伸缩环42的距离，在储存袋5脱落的过程中，对储存袋5进行夹持、封口，

在本发明实际制造过程中，通过控制弹簧伸缩环42的安装位置，使位于弹簧伸缩环42上的储存袋5能够对替换袋43进行阻挡，因此当储存袋5在重力的作用下向下移动时，储存袋5与替换袋43在垂直方向上逐渐错位，且当两者完全错位后，替换袋43不受储存袋5的阻挡，在弹簧伸缩杆44的作用下进入包装腔4，并在重力的作用下掉落在弹簧伸缩环42的上方，进而替代储存袋5继续用于承接杂物，实现对杂物的分装储存，

多个相同的替换袋43与储存袋5的设置，在实际进行清理的过程中，可以通过调节弹簧伸缩环42的伸缩力度，具体可根据预设储存袋5可盛装杂物的重量，更换弹簧伸缩环42中的弹簧型号，如预设储存袋5盛装杂物的重量为10Kg-20Kg,则根据10Kg-20Kg的重量，选择弹簧伸缩环42中的弹簧型号，进而使盛装有一定重量杂物后的储存袋5在重力的作用下脱落，并脱离本体1，掉落在水环境中，进而使与本体1进行连接的杂物的重量存在一定的上限，进而进一步降低杂物对本体1运行的影响，而在后续的打捞过程中，既可以采用打捞设备将脱落的储存袋5进行打捞收集，同时也可以于待清理船舶底部架设拦截网，采用拦截网将脱落的储存袋5进行整体打捞，进一步的增强杂物清理的便捷性。

作为本发明的一种实施方式，所述弹簧伸缩环42、弹簧伸缩杆44输出端与固定端均为滑动密封连接，所述弹簧伸缩环42、弹簧伸缩杆44内腔通过导通管9导通，用于实现弹簧伸缩环42、弹簧伸缩杆44的配合；

工作时，弹簧伸缩环42与弹簧伸缩杆44均为滑动密封连接，且弹簧伸缩环42与弹簧伸缩杆44的工作方式与现有气缸、气动伸缩杆的工作方式相同，均由固定安装的固定端以及可以在固定端内腔中滑动密封的输出端组成，且弹簧伸缩环42与弹簧伸缩杆44内腔通过导通管9导通，具体导通方式为，导通管9两端分别与弹簧伸缩环42与弹簧伸缩杆44固定连接，且导通管9内腔与弹簧伸缩环42、弹簧伸缩杆44内腔相连通，气体可以在弹簧伸缩环42内腔、导通管9内腔与弹簧伸缩杆44内腔中流通，在实际工作过程中，两者形成配合，在储存袋5自身重力作用下储存袋5向下运动，进而使弹簧伸缩环42输出端收缩，弹簧伸缩环42输出端向内收缩时，将会导致内腔的空间减小，进而将其内部的气体通过导通管9输送至弹簧伸缩杆44内腔，弹簧伸缩杆44内腔中气体含量增多、气压增大，进而使初始状态下完全收缩的弹簧伸缩杆44输出端伸出，并向包装腔4方向运动，进而推动位于存储腔41顶端的替换袋43向包装腔4方向移动，并受到包装腔4内部的储存袋5的阻碍无法后移动，随着时间的推移，储存袋5内部的杂物逐渐增多，进而导致储存袋5的重量增大，储存袋5持续向下移动，当储存袋5下降一定高度后，储存袋5与替换袋43完全错位，弹簧伸缩杆44完全展开将替换袋43推入包装腔4内，推入包装腔4内的替换袋43在重力以及包装腔4壁的摩擦力作用下下降，

而当储存袋5受到替换袋43的压制后，储存袋5与弹簧伸缩环42完全脱离，此时弹簧伸缩环42输出端在内部弹簧的作用下复位、即向远离弹簧伸缩环42固定端方向运动，在弹簧伸缩环42复位的过程中，弹簧伸缩环42内腔体积增大，进而利用负压配合导通管9将弹簧伸缩杆44内腔的气体进行抽取，随着气体的抽取，伸展开的弹簧伸缩杆44的输出端向固定端内部收缩，当弹簧伸缩杆44完全收缩后，在存储腔41底部的弹簧推动力的作用下替换袋43向上运动，进而与完全收缩的弹簧伸缩杆44形成配合，进而为下一次替换进行准备，而在实际操作过程中，可以通过多个弹簧伸缩环42配合单个弹簧伸缩杆44，进而实现气压的强化传递，为提供足够的气压提供保障；

进一步需要说明的是，本发明也可以采用控制器与压力传感器配合的方式，实现换袋，具体是在弹簧伸缩环42与储存袋5接触的一侧设置压力传感器，并将压力传感器与控制器电信连接，然后将弹簧伸缩杆44替换为电动推杆，利用控制器控制电动推杆工作，当储存袋5与弹簧伸缩环42完全脱离时，弹簧伸缩环42由受压状态变为不受压状态，压力传感器将这一压力信号转化为电信号反馈至控制器，控制器控制电动推杆输出端伸出，将替换袋43推入包装腔4内，实现对储存袋5的替换，当替换袋43落入包装腔4内，并掉落在弹簧伸缩环42上，此时弹簧伸缩环42由不受压状态变为受压状态，压力传感器将这一压力信号转化为电信号反馈至控制器，控制器控制电动推杆输出端复位，当然，也可以使用其它换袋方式，只要实现对储存袋5替换这一功能均可。

作为本发明的一种实施方式，所述替换袋43与储存袋5均包括卡合框51和袋体52，所述卡合框51为相互卡接的两个框体，所述袋体52开口端卡接于卡合框51间隙处；

工作时，将替换袋43、储存袋5均分为卡合框51和袋体52，两部分的设计，在使用前，将袋体52折叠后卡合入卡合框51内连接成整体，当使用完毕后，将卡合框51分离，即可将袋体52以及袋体52内的杂物进行拆卸，卡合框51的设置便于为袋体52提供硬性支撑，使储存袋5和替换袋43可以适用于卡接、滑动连接等连接方式，同时卡合框51可分离的操作也便于后续对卡合框51的回收与利用，节约了成本的输出。

作为本发明的一种实施方式，所述包装腔4内开设有缓冲槽53，所述缓冲槽53内通过弹簧弹性连接有缓冲板54，所述缓冲板54靠近外侧一端固定连接有橡胶垫55，所述橡胶垫55底部开口；

工作时，在储存袋5、替换袋43向下运动的过程中，袋体52底部受到橡胶垫55的支撑，橡胶垫55连接在缓冲板54上，通过弹簧进行缓冲，进而使储存袋5、替换袋43的下降速率形成缓冲，也可以通过调节卡合框51与包装腔4的摩擦系数，进一步控制储存袋5在包装腔4内的下降速率，进而便于封口器8对袋体52进行封口，同时袋体52向下与橡胶垫55形成接触后，推动橡胶垫55向下运动，并在储存袋5向下运动的过程中在压力作用下使橡胶垫55变形、打开，由于此时袋体52与橡胶垫55弹性接触，进而可以防止海水进入包装腔4内部，且即便存在部分海水进入包装腔4内，在袋体52以及卡合框51的下落时的推动作用下，包装腔4内的水位的高度较低，也不会影响封口器8的工作环境，而在储存袋5、替换袋43与橡胶垫55分离之后，在海水压力以及橡胶垫55形状的作用下，橡胶垫55等同于一个简便的单向导通阀，可以较好的保持包装腔4内低水位环境。

具体工作流程如下：

首先将本体1通过磁吸附作用吸附于船舶表面，通过本体1内安装的控制系统配合外界的计算机程序控制动力源、行走单元带动本体1进行移动，在本体1进行移动的过程中本体1内部的控制系统控制位于传动室6内的抽水泵62启动，抽水泵62工作将位于清洗槽2内的水流进行抽取，水流沿着清洗槽2向分离腔3内流动，并经过汲水槽31过滤后进入抽水泵62水管中，经过抽水泵62的增压后，水流分别通过三通阀向外界和高压喷枪11内部流动，电动机61在控制系统的作用下开始转动，转动的电动机61带动固定连接的连接轴21进行转动，同时在皮带38的作用下带动绞龙轴33进行转动，连接轴21转动时带动高压喷枪11进行旋转，旋转的高压喷枪11能够扩大高压水流的冲洗范围，进而增强对船舶表面的清洁效果，同时绞龙轴33转动，由于绞龙轴33位于分离腔3内部分表面固定连接有螺旋叶片34，在螺旋叶片34的转动作用下，螺旋叶片34与分离腔3腔壁之间构成螺旋输送机，可以将流动至分离腔3内的水流中的杂物向上输送，并在输送的过程中通过分离腔3与包装腔4之间的导通槽37进入包装腔4内，在重力的作用下，杂物向下掉落，进入卡接在包装腔4内的储存袋5内，杂物掉落在储存袋5内，进而使储存袋5袋体52伸展，且随着杂物的增多，储存袋5的整体重力逐渐增大，重力增大的储存袋5对弹簧伸缩环42形成压力作用，进而使弹簧伸缩环42压缩，并最终使弹簧伸缩环42完全收缩后向下脱落，在向下脱落的过程中，利用封口器8对脱落的储存袋5进行封口。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.基于计算机控制的船舶水下清理设备，包括本体（1）、高压喷枪（11）和行走单元；

所述本体（1）为具备磁性吸附效果的壳体，所述本体（1）内部安装有控制系统，所述控制系统用于外接计算机、内接控制电路，用于对本体（1）内各部件进行操控；

所述高压喷枪（11）通过高压水流对船舶表面进行清理；

所述行走单元通过内置于本体（1）内部的动力源配合控制系统驱动本体（1）前进；

其特征在于：

所述本体（1）为圆盘型结构体，所述本体（1）一侧表面开设有清洗槽（2），所述清洗槽（2）中部转动连接有连接轴（21），所述高压喷枪（11）固定连接于连接轴（21）远离清洗槽（2）一端，

所述本体（1）内部开设有分离腔（3）和包装腔（4），所述包装腔（4）内卡接有储存袋（5），所述分离腔（3）与包装腔（4）一端导通，包装腔（4）另一端与外界连通，储存袋（5）向下运动时能够进入外界，所述分离腔（3）另一端与清洗槽（2）导通，所述分离腔（3）与清洗槽（2）导通一端侧壁开设有汲水槽（31），所述汲水槽（31）与分离腔（3）导通处固定连接有过滤网（32），所述分离腔（3）内转动连接有绞龙轴（33），所述绞龙轴（33）上固定安装有螺旋叶片（34），所述储存袋（5）为折叠可伸缩式容器；

所述本体（1）内部开设有传动室（6），所述传动室（6）内部固定安装有电动机（61），所述连接轴（21）与绞龙轴（33）均延伸至传动室（6）内，所述连接轴（21）与绞龙轴（33）位于传动室（6）内一端通过皮带（38）相互传动，所述电动机（61）输出轴与连接轴（21）固定连接，

所述传动室（6）内固定安装有抽水泵（62），所述抽水泵（62）抽水端与汲水槽（31）导通，所述抽水泵（62）出水端通过三通阀与高压喷枪（11）、外界同时导通。

2.根据权利要求1所述的基于计算机控制的船舶水下清理设备，其特征在于：所述清洗槽（2）截面面积由外至内逐渐缩小，所述高压喷枪（11）与连接轴（21）倾斜设置，且高压喷枪（11）倾斜角度小于清洗槽（2）侧壁倾斜角度，所述分离腔（3）围绕清洗槽（2）均匀分布，分离腔（3）与清洗槽（2）导通处位于清洗槽（2）最低处。

3.根据权利要求2所述的基于计算机控制的船舶水下清理设备，其特征在于：所述本体（1）开设有清洗槽（2）一侧边缘开设有伸缩槽（12）；所述伸缩槽（12）内通过弹簧弹性连接有均匀分布的挡板（13），相邻两个所述挡板（13）侧壁通过弹力膜连接，所述挡板（13）断面呈弧形设计。

4.根据权利要求2或3所述的基于计算机控制的船舶水下清理设备，其特征在于：所述连接轴（21）远离清洗槽（2）一端固定连接有清洗刷（35），所述清洗刷（35）上刷毛呈平面螺旋形排布，所述清洗刷（35）中部开设有漫流口（36），所述漫流口（36）与抽水泵（62）出水端通过管道导通设计。

5.根据权利要求1所述的基于计算机控制的船舶水下清理设备，其特征在于：所述本体（1）内部开设有测量槽（7），所述测量槽（7）与清洗槽（2）之间开设有均匀分布的微孔，所述测量槽（7）内滑动连接有浮板（71），所述本体（1）位于分离腔（3）与包装腔（4）之间开设有封闭槽（72），所述封闭槽（72）内滑动连接有封闭板（73），所述封闭板（73）下表面、浮板（71）上表面均固定连接有传动囊（74），且所述传动囊（74）之间均通过导管导通设计。

6.根据权利要求5所述的基于计算机控制的船舶水下清理设备，其特征在于：所述测量槽（7）内安装有感应器，所述感应器与控制系统电连接，用于控制三通阀的开启幅度。

7.根据权利要求1所述的基于计算机控制的船舶水下清理设备，其特征在于：所述本体（1）位于包装腔（4）一侧开设有存储腔（41），所述存储腔（41）内滑动存储有均匀排布的替换袋（43），所述替换袋（43）与储存袋（5）相同，所述存储腔（41）与包装腔（4）导通，所述包装腔（4）内固定安装有弹簧伸缩环（42），所述弹簧伸缩环（42）与储存袋（5）、替换袋（43）相互配合，所述存储腔（41）对应包装腔（4）固定安装有弹簧伸缩杆（44），所述包装腔（4）位于弹簧伸缩环（42）下方安装有封口器（8）。

8.根据权利要求7所述的基于计算机控制的船舶水下清理设备，其特征在于：所述弹簧伸缩环（42）、弹簧伸缩杆（44）输出端与固定端均为滑动密封连接，所述弹簧伸缩环（42）、弹簧伸缩杆（44）内腔通过导通管（9）导通，用于实现弹簧伸缩环（42）、弹簧伸缩杆（44）的配合。

9.根据权利要求7或8所述的基于计算机控制的船舶水下清理设备，其特征在于：所述替换袋（43）与储存袋（5）均包括卡合框（51）和袋体（52），所述卡合框（51）为相互卡接的两个框体，所述袋体（52）开口端卡接于卡合框（51）间隙处。

10.根据权利要求9所述的基于计算机控制的船舶水下清理设备，其特征在于：所述包装腔（4）内开设有缓冲槽（53），所述缓冲槽（53）内通过弹簧弹性连接有缓冲板（54），所述缓冲板（54）靠近外侧一端固定连接有橡胶垫（55），所述橡胶垫（55）底部开口。

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