CN114789779B - 一种船底清洁设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于船体清理设备技术领域，公开了一种船底清洁设备，包括机架、遥控车和机械臂，所述机架的侧部对称固定连接有第一防水电机，所述第一防水电机的转子上端固定连接有涡轮，所述遥控车滑动贯穿机架，两者之间安装有可使机架复位的弹簧，第一防水电机驱动涡轮转动后可利用水流反作用力使遥控车压紧于船体表面，使遥控车可在船底进行转场移动，所述机械臂安装于遥控车的下端并可转动，所述机架上安装有吸附固定主体，吸附固定主体可利用负压作用使设备吸附固定于船底，所述机械臂的外端连接有夹铲和打磨主体，夹铲可去除船底的贝类，打磨主体可清理贝类残留的硬化粘结物。

Description

一种船底清洁设备

技术领域

本发明属于船体清理设备技术领域，尤其涉及一种船底清洁设备。

背景技术

由于船舶水线以下的船体长期处于水中，难以避免会在表面滋生附着贝类生物，这些贝类生物的繁殖能力极强，如果不定期清理，便会越积越多，大量贝类生物附着形成的污底大大增加了船舶阻力，不仅使船舶速度降低，并且船舶油耗增加，另外这些生物会产生酸性腐蚀物，对船体有严重的腐蚀性，因此对船底定期清洁是非常重要的。

目前现在对船体清洁普遍采用的方案有两种：一种是将船体拖运到干船坞内进行清洁，但干船坞使用成本很高，特别是大型船坞，一般只有在对船舶进行大型检修时才会使用，而且坞内清刷耗时长，增加了船只的停航损失；另一种是潜水员人工清洗，此方法的清洗效率低，对潜水员要求很高，并且水下清洁属于高危作业，稍有不慎就会造成生命及财产损失。因此，研制一种可以在水中对船底进行清洁的自动化设备具有明显的意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中船底清理成本高、耗时长、危险系数高等问题而提出的一种船底清洁设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种船底清洁设备，包括机架、遥控车和机械臂，其特征在于：所述机架的侧部对称固定连接有第一防水电机，所述第一防水电机的转子上端固定连接有涡轮，所述遥控车滑动贯穿机架，第一防水电机驱动涡轮转动后可利用水流反作用力使遥控车压紧于船体表面，使遥控车可在船底进行转场移动，所述机械臂安装于遥控车的下端并可转动，所述机架上安装有吸附固定主体，吸附固定主体可利用负压作用使设备吸附固定于船底，所述机械臂的外端连接有夹铲和打磨主体，夹铲可去除船底的贝类，打磨主体可清理贝类残留的硬化粘结物。

优选的，所述吸附固定主体包括吸盘、抽水管、连接管和水泵，所述吸盘和抽水管均设置有四个，所述吸盘的下端固定连接在抽水管的上端，且吸盘和抽水管的内部空间贯通相连，所述抽水管固定连接在连接管的外端，且抽水管和连接管的内部空间贯通相连，所述水泵固定连接在连接管的外端，且连接管和水泵的内部空间贯通相连。

通过水泵抽取连接管内部的水，使得连接管通过抽水管抽取吸盘内部水，从而使得吸盘内部形成负压，方便了吸附固定主体与目标船体吸紧固定。

优选的，所述遥控车包括车体、第一滑座和弹簧，所述车体的下端固定连接在第一滑座的上端，所述弹簧活动套在第一滑座的外侧，所述弹簧的下端与第一滑座固定连接。

通过弹簧复位机架，方便了船底清洁设备在移动和固定两个状态之间的切换。

所述遥控车还包括固定盘、转臂电机，所述固定盘固定连接在第一滑座的下端，所述固定盘与弹簧固定连接，转臂电机同轴固定安装于固定盘内部。

通过固定盘增加弹簧与第一滑座之间的牢固度，转臂电机可实现机械臂的360°回转，提升机械臂的灵活性。

所述机械臂包括夹铲、防转杆、防水摄像头、机体、第一液压杆上平行杆、下平行杆和第三液压杆，所述防转杆上设有连接座，所述夹铲对称转动连接在防转杆上端，所述第一液压杆设置有一对，所述第一液压杆的上部与夹铲转动连接，第一液压杆的下端与连接座转动连接，机体、上平行杆、下平行杆和防转杆构成平行四边形结构，第三液压杆可通过平行四边形结构驱动夹铲的上下移动，所述防水摄像头固定连接在机体的上端外壁。

通过收缩第一液压杆带动夹铲打开，通过防水摄像头观察，然后通过机械臂将夹铲移动到目标贝壳外，然后通过第一液压杆伸长带动夹铲闭合，方便了清理船底壳类。

优选的，所述打磨主体包括打磨砂布带、转盘、第二液压杆、第二滑座和第二防水电机，所述打磨砂布带弹性连接在转盘的外部，所述转盘固定连接在第二防水电机的转子外端，所述第二液压杆的上端固定连接在第二滑座的下端，所述第二防水电机的下侧固定连接在第二滑座的外端。

通过第二液压杆伸长带动第二滑座沿机体移动，使得第二滑座带动第二防水电机移动，通过第二防水电机带动转盘使打磨砂布带与船体接触，方便了第二防水电机带动转盘转动，使打磨砂布带高速转动并清除贝类残留的硬化粘结物。

优选的，所述打磨主体还包括弹力填充环，所述弹力填充环固定连接在打磨砂布带和转盘之间。

利用弹力填充环的弹性，方便打磨砂布带自适应压力。

优选的，所述打磨主体还包括连接块，连接块与防转杆固定连接，所述第二液压杆的下端固定连接在连接块的上端。

通过连接块方便了第二液压杆与机体固定。

综上所述，本发明的技术效果和优点：

1、船底清洁设备可在水中对船舶水线以下的船体进行清理，能够清除船底附着的贝类和贝类的硬化粘结物，不需要将船舶拖运至干船坞，尤其对于大型船舶，极大地降低了清理船底的成本，也降低了工人的劳动强度，甚至在船舶低速航行或港口装卸货的过程中，船底清洁设备便可完成对船底的清理工作，减少了船底清洁工作对船舶航运工期的影响。

2、通过吸附固定主体吸紧固定在目标船体上，使得船底清洁设备稳定在船体外，通过机械臂清除船体外贝类，再通过打磨主体清理贝类残留的硬化粘结物，从而可使船体恢复光滑洁净的状态。

3、打开第一防水电机后，关闭吸附固定主体，利用弹簧带动机架恢复，使吸盘脱离与船体的接触，利用第一防水电机带动涡轮旋转，涡轮使水流向下冲击，水流的反作用力通过机架使遥控车紧紧压附于船体外侧，方便了船底清洁设备在船底的转场移动。

4、通过水泵抽取连接管内部的水，使得连接管通过抽水管抽取吸盘内部水，从而使得吸盘内部形成负压，方便了吸附固定主体与目标船体吸紧固定。

5、通过收缩第一液压杆带动夹铲打开，通过防水摄像头观察，然后通过机体将夹铲移动到目标贝壳外，然后通过第一液压杆伸长带动夹铲闭合，方便了清理船底壳类。

6、通过第二液压杆伸长带动第二滑座沿机体移动，使得第二滑座带动第二防水电机移动，通过第二防水电机带动转盘和磨砂布和转动，可完成对贝类残留硬化粘结物的清理。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的吸附固定主体结构示意图；

图3为本发明的遥控车结构示意图；

图4为本发明的机械臂结构示意图；

图5为本发明的打磨主体结构示意图。

图中：1、机架；2、吸附固定主体；3、遥控车；4、机械臂；5、打磨主体；6、第一防水电机；7、涡轮；21、吸盘；22、抽水管；23、连接管；24、水泵；31、车体；32、第一滑座；33、弹簧；34、固定盘；35、转臂电机；41、夹铲；42、防转杆；43、防水摄像头；44、机体；45、连接座；46、第一液压杆；47、上平行杆；48、下平行杆；49、第三液压杆；51、打磨砂布带；52、弹力填充环；53、转盘；54、第二液压杆；55、连接块；56、第二滑座；57、第二防水电机。

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。

请参阅图1，一种船底清洁设备，包括机架1、遥控车3和机械臂4，遥控车3滑动贯穿机架1，机械臂4转动连接在遥控车3的下端，机架1的外端固定连接有吸附固定主体2，机械臂4的外端连接有打磨主体5。机架1、吸附固定主体2、遥控车3、机械臂4和打磨主体5均为现有的防水构造，利用吸附固定主体2吸紧固定在目标船体上，使得船底清洁设备稳定在船体外，再通过机械臂4清除船体外贝类，发现贝类残留的硬化粘结物粘附于船体时，采用机械臂4带动打磨主体5瞄准后再通过打磨作用去除贝类残留的硬化粘结物。

请参阅图1，机架1的侧部对称固定连接有第一防水电机6，第一防水电机6的转子上端固定连接有涡轮7。需要移动船底清洁设备时，打开第一防水电机6，关闭吸附固定主体2，利用第一防水电机6带动涡轮7增加机架1对遥控车3的压力，使得遥控车3能够沿船体移动。

请参阅图1和2，吸附固定主体2包括吸盘21、抽水管22、连接管23和水泵24，水泵24通过外接电源电性连接，连接管23固定套接在机架1的外端，吸盘21和抽水管22均设置有四个，吸盘21的下端固定连接在抽水管22的上端，且吸盘21和抽水管22的内部空间贯通相连，抽水管22固定连接在连接管23的外端，且抽水管22和连接管23的内部空间贯通相连，水泵24固定连接在连接管23的外端，且连接管23和水泵24的内部空间贯通相连。利用水泵24抽取连接管23内部的水，使得连接管23通过抽水管22抽取吸盘21内部水，从而使得吸盘21内部形成负压，使得吸盘21牢牢吸在目标船体外。

请参阅图1和3，遥控车3包括车体31、第一滑座32和弹簧33，弹簧33的上端固定连接在机架1的下端，第一滑座32滑动贯穿机架1，车体31的下端固定连接在第一滑座32的上端，弹簧33活动套在第一滑座32的外侧，弹簧33的下端与第一滑座32固定连接。当吸附固定主体2吸附工作时，通过吸附固定主体2克服弹簧33的弹力带动机架1沿第一滑座32滑动，当吸附固定主体2松开后，利用弹簧33带动机架1恢复。

请参阅图3，遥控车3还包括固定盘34、转臂电机35，固定盘34固定连接在第一滑座32的下端，固定盘34与弹簧33固定连接。利用固定盘34增加弹簧33与第一滑座32之间的牢固度。转臂电机35同轴固定安装于固定盘34内部，并且转臂电机35的输出轴指向下方。

请参阅图3和4，机械臂4包括夹铲41、防转杆42、防水摄像头43、机体44、第一液压杆46、上平行杆47、下平行杆48和第三液压杆49，机体44安装于固定盘34的下端，并且机体44上端与转臂电机35的输出轴同轴紧固连接，机体44的下端与上平行杆47和下平行杆48右端转动连接，防转杆42下端与上平行杆47和下平行杆48左端转动连接，从而机体44、上平行杆47、下平行杆48和防转杆42构成平行四边形结构，并且上平行杆47位于下平行杆48的上侧，第三液压杆49上端与机体44上端转动连接，第三液压杆49的下端与下平行杆48右端延长杆转动连接，从而第三液压杆49伸长可使防转杆42向上移动，第三液压杆49收缩可使防转杆42向下移动；防水摄像头43具有补光功能，防水摄像头43固定连接在机体44的根部外壁，防水摄像头与机体44电连接，机体44与外接电源电性连接。

请参阅图3和4，防转杆42上开设有防转槽，连接座45固定连接在防转杆42的外侧，夹铲41对称转动连接在防转杆42上端，第一液压杆46设置有一对，第一液压杆46的上部与夹铲41转动连接，第一液压杆46下端与连接座45转动连接，收缩第一液压杆46带动夹铲41打开，通过防水摄像头43观察，然后通过机械臂4将夹铲41移动到目标贝壳外，然后通过第一液压杆46伸长带动夹铲41闭合，通过夹铲41将目标贝壳铲除；也可使夹铲41夹紧目标贝壳后，第三液压杆49收缩，使防转杆42带动夹铲41向下移动，将目标贝壳扯离船体。

请参阅图4和5，打磨主体5包括打磨砂布带51、转盘53、第二液压杆54、第二滑座56和第二防水电机57，第二液压杆54下端与防转杆42固定连接，第二滑座56滑动安装在防转杆42上，打磨砂布带51弹性连接在转盘53的外部，转盘53固定连接在第二防水电机57的转子外端，第二液压杆54的上端固定连接在第二滑座56的下端，第二防水电机57的下侧固定连接在第二滑座56的外端。第二液压杆54伸长带动第二滑座56沿防转杆42移动，使得第二滑座56带动第二防水电机57移动，通过第二防水电机57带动转盘53使打磨砂布带51与船体接触，利用第二防水电机57带动转盘53使打磨砂布带51高速转动，高速转动的磨砂布带51可将粘附于船体外侧的贝类残留去除干净。

请参阅图5，打磨主体5还包括弹力填充环52，弹力填充环52固定连接在打磨砂布带51和转盘53之间。打磨砂布带51通过弹力填充环52与转盘53弹性连接。

请参阅图4和5，打磨主体5还包括连接块55，连接块55固定连接在防转杆42上，第二液压杆54的下端固定连接在连接块55的上端，第二液压杆54通过连接块55与防转杆42固定连接。

移动原理：打开第一防水电机6后，关闭吸附固定主体2，利用弹簧33带动机架1恢复，使吸盘21脱离与船体的接触，利用第一防水电机6带动涡轮7旋转，涡轮7使水流向下冲击，水流的反作用力通过机架1使遥控车3紧紧压附于船体外侧，从而遥控车3能够沿船体移动。

清洁原理：当吸附固定主体2吸附工作时，利用水泵24抽取连接管23内部的水，使得连接管23通过抽水管22抽取吸盘21内部水，此时吸附固定主体2克服弹簧33的弹力带动机架1沿第一滑座32滑动，并使吸盘21压附于船体上后其内部形成负压，使得吸盘21牢牢吸在目标船体外。

清理较小的贝壳时，收缩第一液压杆46带动夹铲41打开，通过防水摄像头43观察，然后通过机械臂4将夹铲41移动到目标贝壳外，然后通过第一液压杆46伸长带动夹铲41闭合，通过夹铲41将目标贝壳铲除。

清理较大的贝壳时，收缩第一液压杆46带动夹铲41打开，通过防水摄像头43观察，然后通过机械臂4将夹铲41移动到目标贝壳外，然后通过第一液压杆46伸长带动夹铲41闭合，使夹铲41夹紧目标贝壳，之后第三液压杆49收缩，使夹铲41向下移动并将目标贝壳扯离船体。

当贝壳被清理掉后，贝壳与船体之间的硬化粘结物依然会粘附于船体上，第二液压杆54伸长带动第二滑座56沿防转杆42移动，使得第二滑座56带动第二防水电机57移动，通过第二防水电机57带动转盘53使打磨砂布带51与船体上的硬化粘结物接触，利用第二防水电机57带动转盘53使打磨砂布带51高速转动，将硬化粘结物去除。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种船底清洁设备，包括机架（1）、遥控车（3）和机械臂（4），其特征在于：机架（1）的侧部对称固定连接有第一防水电机（6），第一防水电机（6）的转子上端固定连接有涡轮（7），遥控车（3）滑动贯穿机架（1），第一防水电机（6）驱动涡轮（7）转动后可利用水流反作用力使遥控车（3）压紧于船体表面，使遥控车（3）可在船底进行转场移动，机械臂（4）安装于遥控车（3）的下端并可转动，机架（1）上安装有吸附固定主体（2），吸附固定主体（2）包括吸盘（21）、抽水管（22）、连接管（23）和水泵（24），吸盘（21）和抽水管（22）均设置有四个，吸盘（21）的下端固定连接在抽水管（22）的上端，且吸盘（21）和抽水管（22）的内部空间贯通相连，抽水管（22）固定连接在连接管（23）的外端，且抽水管（22）和连接管（23）的内部空间贯通相连，水泵（24）固定连接在连接管（23）的外端，且连接管（23）和水泵（24）的内部空间贯通相连；吸附固定主体（2）可利用负压作用使设备吸附固定于船底；机械臂（4）的外端连接有夹铲（41）和打磨主体（5）；机械臂（4）包括夹铲（41）、防转杆（42）、防水摄像头（43）、机体（44）、第一液压杆（46）上平行杆（47）、下平行杆（48）和第三液压杆（49），防转杆（42）上设有连接座（45），夹铲（41）对称转动连接在防转杆（42）上端，第一液压杆（46）设置有一对，第一液压杆（46）的上部与夹铲（41）转动连接，第一液压杆（46）的下端与连接座（45）转动连接，机体（44）、上平行杆（47）、下平行杆（48）和防转杆（42）构成平行四边形结构，第三液压杆（49）可通过平行四边形结构驱动夹铲（41）的上下移动，防水摄像头（43）固定连接在机体（44）的上端外壁；夹铲（41）可去除船底的贝类，打磨主体（5）包括打磨砂布带（51）、转盘（53）、第二液压杆（54）、第二滑座（56）和第二防水电机（57），打磨砂布带（51）弹性连接在转盘（53）的外部，转盘（53）固定连接在第二防水电机（57）的转子外端，第二液压杆（54）的上端固定连接在第二滑座（56）的下端，第二防水电机（57）的下侧固定连接在第二滑座（56）的外端；打磨主体（5）可清理贝类残留的硬化粘结物。

2.根据权利要求1所述的一种船底清洁设备，其特征在于：所述遥控车（3）包括车体（31）、第一滑座（32）和弹簧（33），车体（31）的下端固定连接在第一滑座（32）的上端，弹簧（33）活动套在第一滑座（32）的外侧，弹簧（33）的下端与第一滑座（32）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种船底清洁设备，其特征在于：所述遥控车（3）还包括固定盘（34）、转臂电机（35），固定盘（34）固定连接在第一滑座（32）的下端，固定盘（34）与弹簧（33）固定连接，转臂电机（35）同轴固定安装于固定盘（34）内部。

4.根据权利要求1所述的一种船底清洁设备，其特征在于：所述打磨主体（5）还包括弹力填充环（52），弹力填充环（52）固定连接在打磨砂布带（51）和转盘（53）之间。

5.根据权利要求1所述的一种船底清洁设备，其特征在于：所述打磨主体（5）还包括连接块（55），连接块（55）与防转杆（42）固定连接，第二液压杆（54）的下端固定连接在连接块（55）的上端。