CN117842301A - 环轨式船体清洗平台 - Google Patents

Abstract

本发明环轨式船体清洗平台，涉及船体清洗技术领域，尤其涉及一种环轨式船体清洗平台。本发明环轨式船体清洗平台的浮体平台为两个，分别设置在船体两侧；每个浮体平台内侧设置有两个吸附行走机构，上部设置有一个爪轮，爪轮与动力机构相连接；内侧还设置有一个驱动滚轮；环形轨道连接装于两个爪轮之间，爪轮外部的环形轨道置于浮体平台内收纳；搭载平台装于环形轨道上，其两端分别连接一根驱动绳，两根驱动绳的另一端与驱动滚轮相连接；搭载平台上装配清洗单元。本发明的技术方案解决了现有技术中的人工清洗效率低、人力消耗大、易造成清洗人员身体健康问题，以及机器人清洗单次清洗范围受限等问题。

Description

环轨式船体清洗平台

技术领域

本发明环轨式船体清洗平台，涉及船体清洗技术领域，尤其涉及一种环轨式船体清洗平台。

背景技术

现有的船体外壳清洗方式主要分为水下清洗和船坞内清洗，通常水下清洗的方式成本更低也更为常用。水下清洗又分为人工和水下清洗机器人两种方式。人工清洗效率低，也需要消耗大量人力，同时对工作人员的身体健康产生不良影响；机器人的清洗方式则面临着快速移动和定位精准两者冲突的矛盾，同时由于清洗机器人体量的关系，清洗机器人的单次清洗范围也受到限制。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的环轨式船体清洗平台，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

根据上述现有技术提出的人工清洗效率低、人力消耗大、易造成清洗人员身体健康问题，以及机器人清洗单次清洗范围受限等技术问题，而提供一种环轨式船体清洗平台。本发明主要利用环形轨道的松紧和位置以及利用驱动绳的长度，控制清洗工具的位置和移动速度，从而起到加快船体清洗速度的效果。

本发明采用的技术手段如下：

一种环轨式船体清洗平台包括：爪轮、驱动滚轮、吸附行走机构、浮体平台、环形轨道、驱动绳和搭载平台；

进一步地，浮体平台为两个，分别设置在船体两侧，是用于承担设备重力的平台；

进一步地，每个浮体平台内侧设置有两个吸附行走机构，上部设置有一个爪轮，爪轮与动力机构相连接；内侧还设置有一个驱动滚轮；

进一步地，环形轨道连接装于两个爪轮之间，爪轮外部的环形轨道置于浮体平台内收纳；

进一步地，搭载平台装于环形轨道上，其两端分别连接一根驱动绳，两根驱动绳的另一端与驱动滚轮相连接；驱动滚轮通过驱动绳驱动搭载平台沿着环形轨道的轨迹沿着船体左右方向移动；

进一步地，搭载平台上装配清洗单元。

进一步地，爪轮上包含多个轮叶，每个轮叶上开设有卡口，通过卡口与环形轨道配合来驱动环形轨道动作。

进一步地，驱动滚轮设置于爪轮的前端或下方，用于连接驱动绳，并防止驱动绳和环形轨道发生交叉缠绕。

进一步地，浮体平台上设置有两套吸附行走机构；

进一步地，每套吸附行走机构均包括：弹簧筒、吸盘和四连杆机构；

进一步地，四连杆机构的一端固定装于浮体平台的内侧，另一端均布装配有两个弹簧筒；

进一步地，两个弹簧筒的另一端各装有一个吸盘，吸盘与真空泵相连通；

进一步地，浮体平台通过两套吸附行走机构上吸盘的收放控制和四连杆机构的配合动作实现沿船体前后方向的移动。

进一步地，浮体平台中布置有收纳桶；

进一步地，收纳桶用于收纳超出使用长度的环形轨道。

进一步地，环形轨道包括：柔性绳索、浮球卡扣、浮球、保持杆和防蹭管；

进一步地，柔性绳索为两根，两根柔性绳索之间等距装配有若干根保持杆，用于保持两根柔性绳索并排设置；

进一步地，保持杆上套装有防蹭管，防蹭管可在保持杆上自由转动，用于防止设置于保持杆外部的驱动绳与船体发生剐蹭；

进一步地，两根柔性绳索上等距对称装有浮球；

进一步地，浮球通过浮球卡扣装配于柔性绳索上，并能绕浮球卡扣自由转动，用以当整体装置沿船体前后方向移动时减少环形轨道对船体的摩擦；

进一步地，浮球卡扣和浮球与卡口配合，实现爪轮驱动环形轨道的收放。

进一步地，搭载平台包括：平台、C形导管和垫高轮；

进一步地，平台为具有一定强度的板状结构，用于装配清洗单元；

进一步地，平台的内部两侧对称各装有一个用于与柔性绳索嵌套装配的C形导管；

进一步地，C形导管的中部为圆筒部，圆筒部的上下两端各装配有一个喇叭口部，便于引导柔性绳索和浮球卡扣穿过；

进一步地，两个C形导管的相对内侧设置有一条嵌通缝，用于嵌装柔性绳索，同时配合喇叭口部使搭载平台在环形轨道上移动时不被保持杆阻碍；

进一步地，平台的各个角部均布设置有垫高轮，垫高轮与船体相接触，用于防止搭载平台和船体发生摩擦，同时也用于加大搭载平台和船体之间的贴紧力。

本发明的工作过程分为两个阶段：吸附准备阶段和移动清洗阶段；

一、吸附准备阶段：

1、待清洗船舶停靠稳定后，由工作艇分别将两个浮体平台移动到船舶左舷和右舷，使吸附行走机构中的吸盘靠紧船体，此时环形轨道为放松状态；

2、此时左弦(左舷为例)的吸盘工作，将浮体平台吸附在船体外壳上；

3、左舷特制的爪轮动作，收紧环形轨道，右舷浮体平台在环形轨道拉力下到达与左舷船体平台对称位置；

4、右舷吸盘动作，使右舷浮体平台吸附在船体外壳上；

5、左舷或右舷驱动滚轮动作，收紧柔性绳索，至此吸附准备阶段结束；

二、移动清洗阶段：

6、将搭载平台沿着船体左右移动的动作称为左右移动，沿着船体前后移动的动作称为前后移动；

7、两舷浮体平台上特制的爪轮不动作，驱动滚轮配合动作，使搭载平台在柔性绳索的牵拉下进行左右移动；

8、一处清洗断面的清洗工作完成后，驱动滚轮和特制的爪轮动作，使柔性绳索和环形轨道放松；

9、每侧船舷的浮体平台上前后各有一组四连杆机构和吸盘；两侧船舷上前部吸盘放松，并通过四连杆机构向前移动一定角度；同时后部吸盘吸附，并通过四连杆机构向后移动移动角度。然后，前部吸盘吸附，并通过四连杆机构向后移动一定角度；同时后部吸盘放松，并通过四连杆机构向前移动一定角度。

10、重复动作9，环轨式清洗平台逐步从前向后移动，使搭载平台进行前后移动。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的环轨式船体清洗平台，提高船体清洗工具的移动速度；

2、本发明提供的环轨式船体清洗平台，通过吸附行走机构和环形轨道，简化了路径规划的难度；

3、本发明提供的环轨式船体清洗平台，可以完成自动化，节省人工成本，效率高；

4、本发明提供的环形轨道、驱动绳、搭载平台相结合的结构，可以使清洗平台在船底的运动兼顾快速性和准确性；

5、本发明提供的环形轨道结构，可以使清洗平台应用于多种形状的船底。

综上，应用本发明的技术方案解决了现有技术中的人工清洗效率低、人力消耗大、易造成清洗人员身体健康问题，以及机器人清洗单次清洗范围受限等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1的A部放大视图；

图3为本发明爪轮结构示意图；

图4为本发明吸附行走机构示意图；

图5为本发明环形轨道结构示意图；

图6为本发明搭载平台结构示意图。

图中：

1、爪轮11、轮叶12、卡口；

2、驱动滚轮；

3、吸附行走机构 31、弹簧筒 32、吸盘 33、四连杆机构；

4、浮体平台 41、收纳桶；

5、环形轨道51、柔性绳索52、浮球卡扣53、浮球54、保持杆55、防蹭管；

6、驱动绳；

7、搭载平台71、平台72、C形导管73、垫高轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1、2所示，本发明提供了一种环轨式船体清洗平台包括：爪轮1、驱动滚轮2、吸附行走机构3、浮体平台4、环形轨道5、驱动绳6和搭载平台7；浮体平台4为两个，分别设置在船体两侧，是用于承担设备重力的平台；每个浮体平台4内侧设置有两个吸附行走机构3，上部设置有一个爪轮1，爪轮1与动力机构相连接；内侧还设置有一个驱动滚轮2；环形轨道5连接装于两个爪轮1之间，爪轮1外部的环形轨道5置于浮体平台4内收纳；搭载平台7装于环形轨道5上，其两端分别连接一根驱动绳6，两根驱动绳6的另一端与驱动滚轮2相连接；驱动滚轮2通过驱动绳6驱动搭载平台7沿着环形轨道5的轨迹沿着船体左右方向移动；搭载平台7上装配清洗单元。

如图3所示，爪轮1上包含多个轮叶11，每个轮叶11上开设有卡口12，通过卡口12与环形轨道5配合来驱动环形轨道5动作。

如图2所示，驱动滚轮2设置于爪轮1的前端或下方，用于连接驱动绳6，并防止驱动绳6和环形轨道5发生交叉缠绕。

如图4所示，浮体平台4上设置有两套吸附行走机构3；每套吸附行走机构3均包括：弹簧筒31、吸盘32和四连杆机构33；四连杆机构33的一端固定装于浮体平台4的内侧，另一端均布装配有两个弹簧筒31；两个弹簧筒31的另一端各装有一个吸盘32，吸盘32与真空泵相连通；浮体平台4通过两套吸附行走机构3上吸盘32的收放控制和四连杆机构33的配合动作实现沿船体前后方向的移动。

如图2所示，浮体平台4中布置有收纳桶41；收纳桶41用于收纳超出使用长度的环形轨道5。

如图5所示，环形轨道5包括：柔性绳索51、浮球卡扣52、浮球53、保持杆54和防蹭管55；柔性绳索51为两根，两根柔性绳索51之间等距装配有若干根保持杆54，用于保持两根柔性绳索51并排设置；保持杆54上套装有防蹭管55，防蹭管55可在保持杆54上自由转动，用于防止设置于保持杆54外部的驱动绳6与船体发生剐蹭；两根柔性绳索51上等距对称装有浮球53；浮球53通过浮球卡扣52装配于柔性绳索51上，并能绕浮球卡扣52自由转动，用以当整体装置沿船体前后方向移动时减少环形轨道5对船体的摩擦；浮球卡扣52和浮球53与卡口12配合，实现爪轮1驱动环形轨道5的收放。

如图6所示，搭载平台7包括：平台71、C形导管72和垫高轮73；平台71为具有一定强度的板状结构，用于装配清洗单元；平台71的内部两侧对称各装有一个用于与柔性绳索51嵌套装配的C形导管72；C形导管72的中部为圆筒部，圆筒部的上下两端各装配有一个喇叭口部，便于引导柔性绳索51和浮球卡扣52穿过；两个C形导管72的相对内侧设置有一条嵌通缝，用于嵌装柔性绳索51，同时配合喇叭口部使搭载平台7在环形轨道5上移动时不被保持杆54阻碍；平台71的各个角部均布设置有垫高轮73，垫高轮73与船体相接触，用于防止搭载平台7和船体发生摩擦，同时也用于加大搭载平台7和船体之间的贴紧力。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种环轨式船体清洗平台，其特征在于：

所述的环轨式船体清洗平台包括：爪轮(1)、驱动滚轮(2)、吸附行走机构(3)、浮体平台(4)、环形轨道(5)、驱动绳(6)和搭载平台(7)；

所述的浮体平台(4)为两个，分别设置在船体两侧，是用于承担设备重力的平台；

每个所述的浮体平台(4)内侧设置有两个吸附行走机构(3)，上部设置有一个爪轮(1)，爪轮(1)与动力机构相连接；内侧还设置有一个驱动滚轮(2)；

所述的环形轨道(5)连接装于两个爪轮(1)之间，爪轮(1)外部的环形轨道(5)置于浮体平台(4)内收纳；

所述的搭载平台(7)装于环形轨道(5)上，其两端分别连接一根驱动绳(6)，两根驱动绳(6)的另一端与驱动滚轮(2)相连接；驱动滚轮(2)通过驱动绳(6)驱动搭载平台(7)沿着环形轨道(5)的轨迹沿着船体左右方向移动；

所述的搭载平台(7)上装配清洗单元。

2.根据权利要求1所述的环轨式船体清洗平台，其特征在于：

所述的爪轮(1)上包含多个轮叶(11)，每个轮叶(11)上开设有卡口(12)，通过卡口(12)与环形轨道(5)配合来驱动环形轨道(5)动作。

3.根据权利要求1所述的环轨式船体清洗平台，其特征在于：

所述的驱动滚轮(2)设置于爪轮(1)的前端或下方，用于连接驱动绳(6)，并防止驱动绳(6)和环形轨道(5)发生交叉缠绕。

4.根据权利要求1所述的环轨式船体清洗平台，其特征在于：

所述的浮体平台(4)上设置有两套吸附行走机构(3)；

每套所述的吸附行走机构(3)均包括：弹簧筒(31)、吸盘(32)和四连杆机构(33)；

所述的四连杆机构(33)的一端固定装于浮体平台(4)的内侧，另一端均布装配有两个弹簧筒(31)；

两个所述的弹簧筒(31)的另一端各装有一个吸盘(32)，吸盘(32)与真空泵相连通；

所述的浮体平台(4)通过两套吸附行走机构(3)上吸盘(32)的收放控制和四连杆机构(33)的配合动作实现沿船体前后方向的移动。

5.根据权利要求4所述的环轨式船体清洗平台，其特征在于：

所述的浮体平台(4)中布置有收纳桶(41)；

所述的收纳桶(41)用于收纳超出使用长度的环形轨道(5)。

6.根据权利要求1、2和5中任意一项所述的环轨式船体清洗平台，其特征在于：

所述的环形轨道(5)包括：柔性绳索(51)、浮球卡扣(52)、浮球(53)、保持杆(54)和防蹭管(55)；

所述的柔性绳索(51)为两根，两根柔性绳索(51)之间等距装配有若干根保持杆(54)，用于保持两根柔性绳索(51)并排设置；

所述的保持杆(54)上套装有防蹭管(55)，防蹭管(55)可在保持杆(54)上自由转动，用于防止设置于保持杆(54)外部的驱动绳(6)与船体发生剐蹭；

两根所述的柔性绳索(51)上等距对称装有浮球(53)；

所述的浮球(53)通过浮球卡扣(52)装配于柔性绳索(51)上，并能绕浮球卡扣(52)自由转动，用以当整体装置沿船体前后方向移动时减少环形轨道(5)对船体的摩擦；

所述的浮球卡扣(52)和浮球(53)与卡口(12)配合，实现爪轮(1)驱动环形轨道(5)的收放。

7.根据权利要求1所述的环轨式船体清洗平台，其特征在于：

所述的搭载平台(7)包括：平台(71)、C形导管(72)和垫高轮(73)；

所述的平台(71)为具有一定强度的板状结构，用于装配清洗单元；

所述的平台(71)的内部两侧对称各装有一个用于与柔性绳索(51)嵌套装配的C形导管(72)；

所述的C形导管(72)的中部为圆筒部，圆筒部的上下两端各装配有一个喇叭口部，便于引导柔性绳索(51)和浮球卡扣(52)穿过；

两个所述的C形导管(72)的相对内侧设置有一条嵌通缝，用于嵌装柔性绳索(51)，同时配合喇叭口部使搭载平台(7)在环形轨道(5)上移动时不被保持杆(54)阻碍；

所述的平台(71)的各个角部均布设置有垫高轮(73)，垫高轮(73)与船体相接触，用于防止搭载平台(7)和船体发生摩擦，同时也用于加大搭载平台(7)和船体之间的贴紧力。