CN117485504A - 一种船体附着物的清理设备 - Google Patents
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Classifications
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- B63B59/00—Hull protection specially adapted for vessels; Cleaning devices specially adapted for vessels
- B63B59/06—Cleaning devices for hulls
Abstract
本发明公开了一种船体附着物的清理设备，属于船舶清洁设备技术领域，包括主机架、轮臂、中置轴、升降板和清洁机构，主机架的两端均设置有两组轮臂，轮臂末端固定装配有外置电磁轴，主机架底部设置有中置电磁轴，两个中置轴分别转动装配于主机架两端，两组轮臂均套设于中置轴上，升降板与轮臂联动相接，清洁机构固定装配于升降板上，本发明通过在主机架两端均转动设置有两组轮臂，在轮臂末端设置有外置电磁轴及外置滚轮，在主机架两端还设置有中置电磁轴及中置滚轮，能够在船舶表面运动的过程中，根据船舶板壁的曲度自适应调节设备的弯曲角，以实现曲面通过能力，并且可同步调节清洁机构的升降，防止在曲面端运动时碰撞损坏清洁机构。
Description
技术领域
本发明属于船舶清洁设备技术领域，具体是涉及一种船体附着物的清理设备。
背景技术
船舶常年在海洋中行使，船底会附着大量的海洋生物，尤其是各种贝类及藻类等微生物的附着，如不及时处理海生物就会蔓延甚至覆盖整个船底并覆盖在龙骨结构上，不仅会对船体造成损坏，同时也会加大船体的粗糙度，增大船舶在海洋中行使阻力，增大燃料消耗，不利于低碳行驶的同时增加了行驶成本。
船底表面的海洋附着生物非常顽强，并长时间混杂油污互相缠绕，导致清理工作异常难以进行，空化射流清洗机是一种利用空化原理清理船底海洋附着生物的设备，对船体油漆、清漆和防腐层无损害，可搭配多种组合式卸荷型空化喷枪及空化射流清洗盘，适用于清洗如船舶大范围表面的附着物，通常由水下机器人进行驱动，但是目前市面上常见的磁吸式清洗机器人在船舶侧板及底板上运动时，由于船舶板壁存在曲度，常规磁吸机器人的曲面通过率较差，在运动过程中易因磁吸力缺失发生脱离，而且常用的清洗盘设备，在曲面端运动时很容易与船舶表面发生刮擦碰撞，造成旋转的射流嘴卡住损坏，影响正常的清洗过程。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的在于提供一种船体附着物的清理设备，以解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种船体附着物的清理设备，包括机架构件，所述机架构件包括主机架、侧支架和导板架，所述主机架的两端均固定装配有侧支架，所述侧支架上还固定设置有导板架；
轮臂组件，所述轮臂组件包括轮臂、轴架、外置电磁轴、外置滚轮、侧导轮和悬拉杆，所述主机架的两端均设置有两组轮臂，两组轮臂同轴转动装配于主机架上，所述轮臂末端固定装配有轴架，所述轴架末端连接有外置电磁轴，所述外置电磁轴上转动套设有外置滚轮，所述外置滚轮一侧还固定连接有侧导轮，所述轮臂一端还转动连接有悬拉杆，所述悬拉杆末端活动装配于导板架上；
轴动组件，所述轴动组件包括中置轴、驱动轮和同步带，两个中置轴分别定轴转动装配于主机架两端，且位于主机架同侧的两组轮臂均转动套设于中置轴上，所述中置轴上固定设置有两组驱动轮，两组驱动轮上均套设有同步带，两组同步带的末端分别与两组轮臂上的侧导轮活动相接，用于驱动两组轮臂上的侧导轮同步转动；
升降机构，所述升降机构包括升降块和升降板，所述升降块限位滑动装配于导板架上，且与两组所述的悬拉杆活动相接，所述升降板滑动装配于导板架上且与所述升降块联动相接；
清洁机构，所述清洁机构包括冲流罩、导流管和引流管，所述冲流罩活动装配于主机架底部，其上固定设置有导流管，所述导流管上连通有引流管，所述引流管用于向冲流罩中输出空化水流。
作为本发明进一步的方案，所述机架构件还包括导槽和导柱，两组所述的导槽平行设置于导板架上，且分别与两组悬拉杆的末端滑动相接，所述导柱固定布设于侧支架上，用于限定所述升降板的滑动轨迹。
作为本发明进一步的方案，所述机架构件还包括电磁控制器、中置电磁轴和中置滚轮，两组所述的电磁控制器分别固定布设于主机架的两端，且分别与同侧的轴架电性相接，所述电磁控制器一端还固定装配有中置电磁轴，所述中置电磁轴上转动套设有中置滚轮。
作为本发明进一步的方案，所述中置轴上套设的两组轮臂错位设置，两组所述的驱动轮同轴设置且分别与两组轮臂上的侧导轮匹配设置。
作为本发明进一步的方案，所述轴动组件还包括从动齿轮、驱动器和驱动齿轮，所述从动齿轮固定设置于中置轴一端，所述驱动器固定装配于主机架上，且驱动器一端固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合相接，用于驱动所述中置轴的旋转。
作为本发明进一步的方案，所述升降机构还包括侧齿条、传动齿轮、升降齿条和弹性件，所述侧齿条固定设置于升降块两端，所述升降齿条限位滑动装配于侧支架上，且与所述导柱之间通过弹性件活动相接，所述传动齿轮转动装配于导板架上，且两端分别与侧齿条和升降齿条啮合相接，所述升降板固定装配于升降齿条顶部。
作为本发明进一步的方案，所述清洁机构包括限位柱、旋转接头、射流臂和喷射嘴，所述限位柱一端与冲流罩固定相接，另一端穿过主机架与升降板固定相接，所述旋转接头转动装配于导流管底部，所述旋转接头上周向固定连接有若干个射流臂，所述射流臂末端设置有喷射嘴，所述喷射嘴朝向设备底部的工作面一侧设置。
综上所述，本发明实施例与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明通过在主机架两端均转动设置有两组轮臂，在轮臂末端设置有外置电磁轴及外置滚轮，在主机架两端还设置有中置电磁轴及中置滚轮，能够在船舶表面吸附运动的过程中，根据船舶板壁的曲度自适应调节设备的弯曲角，以实现曲面通过能力，并且可同步调节清洁机构的升降距离，防止在曲面端运动时碰撞损坏清洁机构。
附图说明
图1为本发明的一种实施例中提供的船体附着物的清理设备的示意图。
图2为本发明的一种实施例中提供的船体附着物的清理设备的局部结构正面示意图。
图3为图2中附图标记A的放大示意图。
图4为本发明的一种实施例中提供的船体附着物的清理设备的局部结构背面示意图。
图5为本发明的一种实施例中提供的船体附着物的清理设备的结构示意图。
图6为图5中附图标记B的放大示意图。
图7为本发明的一种实施例中提供的船体附着物的清理设备的底部结构示意图。
附图标记：1-机架构件、101-主机架、102-侧支架、103-导板架、104-导槽、105-导柱、106-电磁控制器、107-中置电磁轴、108-中置滚轮、2-轮臂组件、201-轮臂、202-轴架、203-外置电磁轴、204-外置滚轮、205-侧导轮、206-悬拉杆、3-轴动组件、301-中置轴、302-驱动轮、303-同步带、304-从动齿轮、305-驱动器、306-驱动齿轮、4-升降机构、401-升降块、402-侧齿条、403-传动齿轮、404-升降齿条、405-升降板、5-清洁机构、501-冲流罩、502-限位柱、503-导流管、504-引流管、505-旋转接头、506-射流臂、507-喷射嘴。
具体实施方式
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
请参阅图1-图7，本发明的一种实施例中的船体附着物的清理设备，包括机架构件1，所述机架构件1包括主机架101、侧支架102和导板架103，所述主机架101的两端均固定装配有侧支架102，所述侧支架102上还固定设置有导板架103；轮臂组件2，所述轮臂组件2包括轮臂201、轴架202、外置电磁轴203、外置滚轮204、侧导轮205和悬拉杆206，所述主机架101的两端均设置有两组轮臂201，两组轮臂201同轴转动装配于主机架101上，所述轮臂201末端固定装配有轴架202，所述轴架202末端连接有外置电磁轴203，所述外置电磁轴203上转动套设有外置滚轮204，所述外置滚轮204一侧还固定连接有侧导轮205，所述轮臂201一端还转动连接有悬拉杆206，所述悬拉杆206末端活动装配于导板架103上；轴动组件3，所述轴动组件3包括中置轴301、驱动轮302和同步带303，两个中置轴301分别定轴转动装配于主机架101两端，且位于主机架101同侧的两组轮臂201均转动套设于中置轴301上，所述中置轴301上固定设置有两组驱动轮302，两组驱动轮302上均套设有同步带303，两组同步带303的末端分别与两组轮臂201上的侧导轮205活动相接，用于驱动两组轮臂201上的侧导轮205同步转动；升降机构4，所述升降机构4包括升降块401和升降板405，所述升降块401限位滑动装配于导板架103上，且与两组所述的悬拉杆206活动相接，所述升降板405滑动装配于导板架103上且与所述升降块401联动相接；清洁机构5，所述清洁机构5包括冲流罩501、导流管503和引流管504，所述冲流罩501活动装配于主机架101底部，其上固定设置有导流管503，所述导流管503上连通有引流管504，所述引流管504用于向冲流罩501中输出空化水流；所述机架构件1还包括电磁控制器106、中置电磁轴107和中置滚轮108，两组所述的电磁控制器106分别固定布设于主机架101的两端，且分别与同侧的轴架202电性相接，所述电磁控制器106一端还固定装配有中置电磁轴107，所述中置电磁轴107上转动套设有中置滚轮108。
本实施例在实际应用时，当通过该设备对船舶上的附着物进行清理时，该设备中的主机架101两端均转动设置有两组轮臂201，且所述轮臂201末端固定装配有轴架202和外置电磁轴203，当设备靠近船舶的侧板及底板时，通过将控制电流信号输入至电磁控制器106中，可通过电磁控制器106激活外置电磁轴203，并使外置电磁轴203与船舶的金属板材之间形成强磁吸附，由于外置电磁轴203外表面转动套设有外置滚轮204，因此可使四组轮臂201上的外置电磁轴203均透过外置滚轮204与船舶磁性吸附，且轮臂201可通过外置滚轮204与船舶外表面滚动相接，同时设置于主机架101底部的中置电磁轴107在电磁控制器106的控制下可同步产生磁性吸附，以使中置电磁轴107上转动套设的中置滚轮108同时与船舶外表面滚动相接，此时设备中包括四组外置滚轮204及两组中置滚轮108均滚动接触于船舶表面，形成六足式支撑结构，当设备中轮臂201上的外置滚轮204在动力源驱动下旋转时，可控制该设备在船舶外表面进行运动，并且使活动装配于主机架101底部的冲流罩501可将输入的空化射流清洗液沿导流管503输出至冲流罩501的内腔中，并作用于该设备所朝向的船舶外板面，从而利用空化原理清洁船舶上附着的海洋生物，当该设备运动至船舶侧板与底板连接的曲面端时，由于主机架101上的轮臂201是转动装配于主机架101上，且位于同侧的两组轮臂201上还转动装配有悬拉杆206，所述悬拉杆206末端活动装配于导板架103上，以使位于同侧的两组轮臂201镜像运动，从而控制两组轮臂201与主机架101之间的张角大小，并且由于主机架101底部的中置电磁轴107同步吸附于船舶表面，使得两组轮臂201在旋转开闭的过程中，所述的四组外置滚轮204及两组中置滚轮108始终通过磁力压接于船舶表面，以使四组外置滚轮204始终与船舶表面存在摩擦力，从而提供前进的动力，可根据不同船舶的板壁曲度自适应调节设备的弯曲角，以实现曲面通过能力，同时在设备弯曲的过程中还可同步控制冲流罩501的升降，以调节冲流罩501与船舶表面的间距，可防止在曲面端运动时冲流罩501与船舶板壁之间发生刮擦，避免造成冲流罩501壳体以及内部清洁件的碰撞损坏。
在本实施例中的一种情况中，所述引流管504的末端连接空化射流的母机设备，例如德高洁DPS280或DIS280水下海生物空化射流清洗机，该空化射流设备为水下清洁领域的现有技术设备，此处不对原理做具体赘述。
请参阅图3，本发明的一种优选实施例中，所述机架构件1还包括导槽104和导柱105，两组所述的导槽104平行设置于导板架103上，且分别与两组悬拉杆206的末端滑动相接，所述导柱105固定布设于侧支架102上，用于限定所述升降板405的滑动轨迹。
本实施例在实际应用时，两组所述的导槽104平行设置于导板架103上，且与两组所述的悬拉杆206末端滑动相接，用于限定两组悬拉杆206的运动轨迹，所述导柱105固定设置于侧支架102上，用于限定升降板405的运动方向，以控制升降板405的升降轨迹。
请参阅图6，在本实施例中的一种优选实施例中，所述中置轴301上套设的两组轮臂201错位设置，两组所述的驱动轮302同轴设置且分别与两组轮臂201上的侧导轮205匹配设置，所述轴动组件3还包括从动齿轮304、驱动器305和驱动齿轮306，所述从动齿轮304固定设置于中置轴301一端，所述驱动器305固定装配于主机架101上，且驱动器305一端固定连接有驱动齿轮306，所述驱动齿轮306与从动齿轮304啮合相接，用于驱动所述中置轴301的旋转。
本实施例在实际应用时，位于同侧的两组轮臂201错位套设于中置轴301上，且中置轴301上同轴设置有两组驱动轮302，所述驱动轮302上还安装有同步带303，两组所述的同步带303分别与两组轮臂201末端的侧导轮205联动相接，以使所述中置轴301在转动过程中，所述驱动轮302可同步进行旋转，并通过两组同步带303驱动两组轮臂201上的侧导轮205同步同向进行转动，所述侧导轮205在旋转过程中可带动外置滚轮204运动，以使所述外置滚轮204驱动设备在船舶表面进行运动。
在本实施例中的一种情况中，所述驱动器305可通过其一端的驱动齿轮306啮合驱动从动齿轮304旋转，以控制所述中置轴301的旋转方向，从而控制位于同侧的两组外置滚轮204的运动方向，所述主机架101两端设置有两组驱动器305，因此可控制主机架101两侧的外置滚轮204以不同方向差速旋转，以实现转向功能。
在本实施例中的一种情况中，所述驱动器305采用IP68级混合防水步进电机或工业水下机器人专用无刷直流电动机，该驱动器305的控制线与供电线与空化射流机的导流管材合制成双用缆线，该缆线末端连接陆地上的空化射流机，从而为清理设备提供加压海水以及电力支持。
请参阅图3，本发明的一种优选实施例中，所述升降机构4还包括侧齿条402、传动齿轮403、升降齿条404和弹性件406，所述侧齿条402固定设置于升降块401两端，所述升降齿条404限位滑动装配于侧支架102上，且与所述导柱105之间通过弹性件406活动相接，所述传动齿轮403转动装配于导板架103上，且两端分别与侧齿条402和升降齿条404啮合相接，所述升降板405固定装配于升降齿条404顶部。
本实施例在实际应用时，所述升降块401限位滑动装配于导板架103上，其上装配的侧齿条402在纵向升降的过程中，可与传动齿轮403啮合相接，以使与传动齿轮403啮合相接的升降齿条404同步运动，且所述升降齿条404限位滑动装配于导柱105上，使得所述升降齿条404与升降块401反向滑动，弹性件406可弹性驱动升降齿条404复位至初始位置，当设备处于曲度变化较大的点位时，位于同侧的两组轮臂201之间的张角从180°逐渐缩小，使得所述导板架103上的升降块401朝向侧支架102一侧滑动，此时啮合转动的传动齿轮403可驱动升降齿条404朝向远离侧支架102一侧运动，以使所述升降齿条404上的升降板405可带动清洁机构5整体朝向远离船舶板壁一侧运动，从而防止清洁机构5与船舶的曲面端发生刮擦。
请参阅图5和图7，本发明的一种优选实施例中，所述清洁机构5包括限位柱502、旋转接头505、射流臂506和喷射嘴507，所述限位柱502一端与冲流罩501固定相接，另一端穿过主机架101与升降板405固定相接，所述旋转接头505转动装配于导流管503底部，所述旋转接头505上周向固定连接有若干个射流臂506，所述射流臂506末端设置有喷射嘴507，所述喷射嘴507朝向设备底部的工作面一侧设置。
本实施例在实际应用时，所述限位柱502可限定冲流罩501在主机架101一端的升降轨迹，所述引流管504可将空化射流设备中输出的清洗液导入至导流管503中，所述导流管503底部的旋转接头505可在高压射流作用下发生转动，并使射流沿旋转接头505上的若干个射流臂506流动，并经由射流臂506末端的喷射嘴507喷出，以作用于船舶表面的待清理面上，以使冲流罩501在扫略路径上实现对附着物的清除。
本发明上述实施例中提供了一种船体附着物的清理设备，并通过在主机架101两端均转动设置有两组轮臂201，在轮臂201末端设置有外置电磁轴203及外置滚轮204，在主机架101两端还设置有中置电磁轴107及中置滚轮108，能够在船舶表面吸附运动的过程中，根据船舶板壁的曲度自适应调节设备的弯曲角，以实现曲面通过能力，并且可同步调节清洁机构5的升降距离，防止在曲面端运动时碰撞损坏清洁机构5。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种船体附着物的清理设备，其特征在于，所述船体附着物的清理设备包括：
机架构件，所述机架构件包括主机架、侧支架和导板架，所述主机架的两端均固定装配有侧支架，所述侧支架上还固定设置有导板架；
轮臂组件，所述轮臂组件包括轮臂、轴架、外置电磁轴、外置滚轮、侧导轮和悬拉杆，所述主机架的两端均设置有两组轮臂，两组轮臂同轴转动装配于主机架上，所述轮臂末端固定装配有轴架，所述轴架末端连接有外置电磁轴，所述外置电磁轴上转动套设有外置滚轮，所述外置滚轮一侧还固定连接有侧导轮，所述轮臂一端还转动连接有悬拉杆，所述悬拉杆末端活动装配于导板架上；
轴动组件，所述轴动组件包括中置轴、驱动轮和同步带，两个中置轴分别定轴转动装配于主机架两端，且位于主机架同侧的两组轮臂均转动套设于中置轴上，所述中置轴上固定设置有两组驱动轮，两组驱动轮上均套设有同步带，两组同步带的末端分别与两组轮臂上的侧导轮活动相接，用于驱动两组轮臂上的侧导轮同步转动；
升降机构，所述升降机构包括升降块和升降板，所述升降块限位滑动装配于导板架上，且与两组所述的悬拉杆活动相接，所述升降板滑动装配于导板架上且与所述升降块联动相接；
清洁机构，所述清洁机构包括冲流罩、导流管和引流管，所述冲流罩活动装配于主机架底部，其上固定设置有导流管，所述导流管上连通有引流管，所述引流管用于向冲流罩中输出空化水流。
2.根据权利要求1所述的一种船体附着物的清理设备，其特征在于，所述机架构件还包括导槽和导柱，两组所述的导槽平行设置于导板架上，且分别与两组悬拉杆的末端滑动相接，所述导柱固定布设于侧支架上，用于限定所述升降板的滑动轨迹。
3.根据权利要求1所述的一种船体附着物的清理设备，其特征在于，所述机架构件还包括电磁控制器、中置电磁轴和中置滚轮，两组所述的电磁控制器分别固定布设于主机架的两端，且分别与同侧的轴架电性相接，所述电磁控制器一端还固定装配有中置电磁轴，所述中置电磁轴上转动套设有中置滚轮。
4.根据权利要求1所述的一种船体附着物的清理设备，其特征在于，所述中置轴上套设的两组轮臂错位设置，两组所述的驱动轮同轴设置且分别与两组轮臂上的侧导轮匹配设置。
5.根据权利要求1所述的一种船体附着物的清理设备，其特征在于，所述轴动组件还包括从动齿轮、驱动器和驱动齿轮，所述从动齿轮固定设置于中置轴一端，所述驱动器固定装配于主机架上，且驱动器一端固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合相接，用于驱动所述中置轴的旋转。
6.根据权利要求2所述的一种船体附着物的清理设备，其特征在于，所述升降机构还包括侧齿条、传动齿轮、升降齿条和弹性件，所述侧齿条固定设置于升降块两端，所述升降齿条限位滑动装配于侧支架上，且与所述导柱之间通过弹性件活动相接，所述传动齿轮转动装配于导板架上，且两端分别与侧齿条和升降齿条啮合相接，所述升降板固定装配于升降齿条顶部。
7.根据权利要求1所述的一种船体附着物的清理设备，其特征在于，所述清洁机构包括限位柱、旋转接头、射流臂和喷射嘴，所述限位柱一端与冲流罩固定相接，另一端穿过主机架与升降板固定相接，所述旋转接头转动装配于导流管底部，所述旋转接头上周向固定连接有若干个射流臂，所述射流臂末端设置有喷射嘴，所述喷射嘴朝向设备底部的工作面一侧设置。
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