CN212220510U

CN212220510U - 一种船体表面附着物清理设备

Info

Publication number: CN212220510U
Application number: CN202020852650.XU
Authority: CN
Inventors: 刘若江; 仇学军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-05-20
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2020-12-25
Anticipated expiration: 2030-05-20

Abstract

本实用新型公开了一种船体表面附着物清理设备，所述船体表面附着物清理设备包括清理装置，所述清理装置包括：行走单元，用于在船体表面上行走；磁吸单元，其连接到所述行走单元，且所述磁吸单元具有磁力以吸附于船体；以及清理单元，用于清理船体表面。本实用新型能够在船进坞和进港的时候(或等待进港时)，通过清理单元，在视频跟踪单元和控制器的操控下，对吸附在船体上的海生物和锈迹在清理铲的作用下，在不伤及船体的防护层的情况下清除下来。并且全程无论是在船坞平台上还是在海上均无需人工操作，全程智能化清理。

Description

一种船体表面附着物清理设备

技术领域

本实用新型涉及船舶维护保养和航海设备技术领域，特别是涉及一种船体表面附着物清理设备。

背景技术

现有的海洋船舶船体经常被海水中的生物，比如：藤壶、牡砺、石灰虫、苔藓虫和藻类等吸附在船体上，长时间不清除，容易侵蚀船体表面，生成锈斑等。这些附着物的存在，一方面会加速船体的腐蚀，增加船舶的前进阻力，使船舶的航行速度减慢，另一方面会降低船舶的强度，极大地限制军舰的战斗力和海洋船舶的运输能力。

现有的清理方式大多采用定期回港进坞人工清理，这种清理方式劳动强度大，作业时间长，成本高，效率低。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术上的上述缺陷中的至少一个。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种船体表面附着物清理设备来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

为实现上述目的，本实用新型提供一种船体表面附着物清理设备，所述船体表面附着物清理设备包括清理装置，所述清理装置包括：

行走单元，用于在船体表面上行走；

磁吸单元，其连接到所述行走单元，且所述磁吸单元具有磁力以吸附于船体；以及

清理单元，用于清理船体表面。

进一步地，所述船体表面附着物清理设备还包括：

图像采集装置，用于采集船体表面的图像信息；以及

操作控制装置，其与所述图像采集装置通讯连接，以接收所述图像采集装置采集的图像信息；而且所述操作控制装置与所述清理装置通讯连接，以控制所述行走单元的行走速度与方向。

进一步地，所述操作控制装置通过动力通讯线缆与所述图像采集装置和所述清理装置连接，所述动力通讯线缆除了传输图像信息和控制信息，还能够传送电力。

进一步地，所述动力通讯线缆包括连接成束的零浮电力线、通讯缆和零浮连接绳。

进一步地，所述清理装置还具有浮力单元，所述浮力单元设在所述行走单元上，为所述行走单元位于水中时提供向上的浮力。

进一步地，所述清理单元包括冲击铲，所述冲击铲包括铲主体和铲刃，以及设置在所述铲主体和铲刃之间的弹性件，所述弹性件在所述铲主体和铲刃之间起缓冲作用。

进一步地，所述冲击铲通过回转机构连接至所述行走单元，从而，能够通过回转机构的转动来调节所述冲击铲的铲击方向。

进一步地，所述铲主体具有铲臂，所述铲臂的一端与所述铲刃弹性连接，所述铲臂的另一端转动地连接到所述回转机构上，所述船体表面附着物清理设备还包括定位弹簧，所述定位弹簧一端抵接回转机构，另一端抵接铲臂上的邻近铲刃的位置，使得铲刃的刃口紧贴船体表面。

进一步地，所述行走单元具有机架总成和连接在所述机架总成两侧的履带总成，所述回转机构设在所述机架总成上。

进一步地，所述清理装置还具有液压泵站，所述液压泵站通过一个密闭箱体设在所述行走单元上，所述液压泵站包括电机和泵，该电机通过泵连接液压支路，为所述行走单元中的马达提供动力。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

综上所述，舰船利用本实用新型，在对舰船的海生物和锈蚀清理时，由视频跟踪单元采集待清理舰船表面的信息，通过远程操作控制的信息处理，操控清理单元对全表面进行清理，动力通讯线缆不仅全程提供动力和通讯的保证，还提供安全保障。随着本实用新型的使用，解决了舰船的海生物和锈蚀清理费时、费力、成本高、而造成的清理效率低的问题。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例提供的船体表面附着物清理设备的示意性侧面示意图。

图2示出了图1中的船体表面附着物清理设备的后视图。

图3示出了图1中的船体表面附着物清理设备的俯视图。

图4示出了船体表面附着物清理设备中的清理装置的液压控制示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1至图3所示，本实施例提供的船体表面附着物清理设备包括清理装置1、视频跟踪装置2、操作控制装置3和动力通讯线缆4。视频跟踪装置2用于采集待清理船体表面的图像信息，并输出。操作控制装置3通过动力通讯线缆4连接所述视频跟踪装置2和清理装置1，操作控制装置3用于接收视频跟踪装置2采集到的图像信息，并识别所述图像信息中附着物的位置，并向清理装置1发送行车控制指令以及清理控制指令。

清理装置1具有行走单元11、磁吸单元12、回转机构13、冲击铲14和弹性机构。

行走单元11在动力驱动作用下，在待清理船体的表面上行走。由于待清理船体的表面主要集中在待清理船体的侧面和底面区域，那么，在待清理船体的表面上行走的行走单元11能够接触到的面积越大，则行走越稳定。因此，在一个实施例中，行走单元11采用的是履带行走装置，其具有承重能力强、与船体表接触面积大、行走能力强和稳定性高的优势。具体地，如图中示出地，行走单元11具有机架总成111和连接在机架总成111两侧的履带总成112。当然，行走单元11也可以采用其它形式的行走装置，比如滚轮式，还比如滑行式等等。

磁吸单元12连接到行走单元11，比如行走单元11的底部。在上一个实施例中，磁吸单元12设置在两侧的履带总成112之间的机架总成111的底面，磁吸单元12具有磁力，与待清理船体的表面相互吸引，这样行走单元11便可以通过磁吸单元12吸附于待清理船体的表面。也就是说，为行走单元11能够在所述待清理船体表面行走提供保持力。磁吸单元12类似于地球表面对地表上的物体具有地心引力，为行走单元11在待清理船体表面上的任何方位均保持一定的正压力。行走单元11类似于地球表面上的物体，从而行走单元11借助于磁吸单元12，便可以自由在待清理船体表面近侧的立面和仰面等360°全角度船体面上保持并行走，保证行走单元11的履带总成112在待清理船体近侧表面上的行走摩擦牵引力。

在一个实施例中，磁吸单元12与所述船体表面之间具有间隙，且所述间隙大于等于3cm而小于等于10cm。这样，既可以避免行走时与船体表面的附着物干涉，也有利维持较大的磁力。

在一个实施例中，磁吸单元12包括永磁体和/或电磁铁，磁吸单元12与船体之间的磁力大于等于所述船体表面附着物清理设备重量的1.1倍而小于等于所述船体表面附着物清理设备重量的1.25倍。

回转机构13设在机架总成111上，与履带底盘为一个平行面。回转机构13用于支撑冲击铲14，冲击铲14通过回转机构13以可相对于回转机构13的转动的方式设置在行走单元11上，从而，能够通过回转机构13的转动来调节冲击铲14的铲击方向。冲击铲14是待清理船体附着物清理的执行部件，在液力的作用下，采用冲击铲削的方式将待清理船体附着物从船体表面剥离。

冲击铲14包括铲主体和铲刃142，以及设置在所述铲主体和铲刃142之间的弹性件，所述弹性件在所述铲主体和铲刃142之间起缓冲作用。具体地，所述铲主体的形状为L形，所述铲主体具有铲臂141，铲臂141的一端与铲刃142弹性连接。铲臂141的另一端转动地连接到回转机构13上。回转机构13与冲击铲14的铲臂141组成一个以回转机构13为中心点的一个回转运动，因此，回转机构13的可回转角度即为冲击铲14所能够清理的区域。同时，在行走单元11的行走配合下，安装在机架总成111上的回转机构13的中心点同步行走，使冲击铲14以回转机构13为中心点的单点清理变为面域的清理，避免了对同一清理区重复清理。

所述船体表面附着物清理设备还包括定位弹簧15，定位弹簧15一端抵接回转机构13，另一端抵接铲臂141上的邻近铲刃142的位置，铲臂141在定位弹簧15提供的弹簧力的定位作用下，使铲刃142的刃口紧贴到待清理船体表面，这样可以有效对其上吸附的海生物和锈蚀进行剥离。冲击铲14在船体表面的工作点，是由操作控制装置3分别对回转机构13和行走单元11进行有序、独立控制实现，进而能够对船体表面进行全面清理。

清理装置1还具有浮力机构16，浮力机构16设在行走单元11上，为行走装置11位于水中时提供向上的浮力。浮力机构16可以是浮力筒，比如充气橡胶气镶，也可以是浮力包，其主要是利用水的浮力减小清理装置1在水下的自重而引起的向下滑落，从而有效地保证清理装置1在待清理船体表面的吸力和行走可靠性，使之行走更加灵活。

如图4所示，清理装置1还具有液压泵站17，液压泵站17通过一个密闭箱体设在行走单元11上，以保证在水下作业不受海水侵蚀，且能承受一定的耐压力。液压泵站17包括电机171和泵172，该电机171通过泵172连接并联设置的液压支路，分别为行走单元11以及为回转机构13中的马达提供动力，每一所述液压支路设置电磁阀173，电磁阀173均通过动力通讯线缆4连接操作控制装置3，受控于操作控制装置3，且由操作控制装置3供电。

视频跟踪装置2安装在清理装置1上。视频跟踪装置2用于采集前方船体上的海生物和锈蚀图像信息，并经图像处理后输送给操作控制装置3，控制清理单元对船体全部表面进行清理。视频跟踪装置2包括水下高清摄像头和图像处理系统，水下360°高清摄像头用于采集和识别所探测需要清理的附着物有无海生物和锈蚀，并将图像和信息上传给图像处理器，其水下高清摄像头耐水压和防震并有自动调节功能。图像处理器是将图像信号转化为电信号，通过转码通信系统经无线或有线传给电控箱内PLC信息处理器进行处理，处理后对清理装置1的行走单元11和冲击铲14进行操控，操控清理装置1对舰船全表面进行清理。

安装在行走装置头部的回转机构13顶部的视频跟踪装置2对前方船体上的海生物和锈蚀物进行图像采集，并经图像处理器处理后通过远程信息处理。

操作控制装置3采用的是自动和远程控制方式，包括控制箱和手持式视频操作器。其中：

控制箱包括PLC和伺服放大器，其中，PLC用于自动对视频跟踪装置2采集到的信息进行处理，控制清理装置1的清理执行动作，伺服放大器用于根据船体表面的附着物，控制清理装置1的行车方向。这样，控制箱能够输出两路控制指令，一路是PLC输出用于控制清理装置1的清理执行动作指令；另一路是伺服放大器输出用于控制清理装置1的行车方向指令。除此之外，控制箱还包括进给执行速度变频器、变频驱动器、继电器和接触器，与PLC和伺服放大器共同组成控制回路，通过其中的继电器和接触器控制控制回路的电路通断，变频电机泵站用电机，控制泵站流量和压力，也是工作速度。

手持式视频操作器具有方向操纵杆，其用于手动控制清理装置1的行车方向，即输出用于控制清理装置1的行车方向指令。方向操纵杆的不同朝向对应着清理装置1不同的行车方向，比如前、后、左、右，此处的“前”对应于清理装置1的车头方向，“后”对应于清理装置1的车尾方向，“左”基于前后方向所确定的左侧，“右”对应的方向与“左”相反。手持式视频操作器还具有清理附着物按钮、启动停止按钮、视频监控屏按钮和速度调节旋钮等，以供后台人员在需要监控操作时远程使用。清理附着物按钮用于手动控制控制清理装置1的清理执行动作，即输出清理装置1的清理执行动作指令。启动停止按钮用于手动控制清理装置1的开启工作和停止工作。视频监控屏按钮用于控制视频跟踪装置2的开启工作和停止工作。速度调节旋钮用于手动控制清理装置1的行车速度。

动力通讯线缆4将操作控制装置3与清理装置1联接，动力通讯线缆4的作用体现为三方面：第一方面，操作控制装置3可通过动力通讯线缆4与清理装置1信息交互；第二方面，操作控制装置3可通过动力通讯线缆4为清理装置1供电；第三方面，动力通讯线缆4也可作为清理装置1的保护索。

具体地，动力通讯线缆4包括连接成束的通讯线缆、零浮电力线和零浮连接绳，并由一个在船台上电动的卷缆架，收放线缆，该卷缆架由人工操随清理装置1的位置进行收放，以避免被船体附近的异物缠缚。“零浮”就是指在水中或海水中使用时，浮力大体上为零。

通过通讯线缆4，操作控制装置3可以与清理装置1之间信息交互，比如：将视频跟踪装置2获得的图文信息传输给操作控制装置3，经处理后指挥清理装置1的行走以及对船体的清理操作指令。当然，操作控制装置3可以与清理装置1之间信息交互也可以采用无线方式。

通过零浮电力线，操作控制装置3可以为清理装置1供电。

零浮连接绳强度高，可作为清理装置1的保护索，比如可以保护整个动力通讯线缆4不受拖拽时的拉伤，还可以当移式清理装置1发生故障脱离船体时，起到拉回移式清理装置1的作用。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种船体表面附着物清理设备，其特征在于，所述船体表面附着物清理设备包括清理装置(1)，所述清理装置(1)包括：

行走单元(11)，用于在船体表面上行走；

磁吸单元(12)，其连接到所述行走单元(11)，且所述磁吸单元(12)具有磁力以吸附于船体；以及

清理单元，用于清理船体表面。

2.如权利要求1所述的船体表面附着物清理设备，其特征在于，所述船体表面附着物清理设备还包括：

图像采集装置(2)，用于采集船体表面的图像信息；以及

操作控制装置(3)，其与所述图像采集装置(2)通讯连接，以接收所述图像采集装置(2)采集的图像信息；而且所述操作控制装置(3)与所述清理装置(1)通讯连接，以控制所述行走单元(11)的行走速度与方向。

3.如权利要求2所述的船体表面附着物清理设备，其特征在于，所述操作控制装置(3)通过动力通讯线缆(4)与所述图像采集装置(2)和所述清理装置(1)连接，所述动力通讯线缆(4)除了传输图像信息和控制信息，还能够传送电力。

4.如权利要求3所述的船体表面附着物清理设备，其特征在于，所述动力通讯线缆(4)包括连接成束的零浮电力线、通讯缆和零浮连接绳。

5.如权利要求1所述的船体表面附着物清理设备，其特征在于，所述清理装置(1)还具有浮力单元(16)，所述浮力单元(16)设在所述行走单元(11)上，为所述行走单元(11)位于水中时提供向上的浮力。

6.如权利要求1-5中任一项所述的船体表面附着物清理设备，其特征在于，所述清理单元包括冲击铲(14)，所述冲击铲(14)包括铲主体和铲刃(142)，以及设置在所述铲主体和铲刃(142)之间的弹性件，所述弹性件在所述铲主体和铲刃(142)之间起缓冲作用。

7.如权利要求6所述的船体表面附着物清理设备，其特征在于，所述冲击铲(14)通过回转机构(13)连接至所述行走单元(11)，从而，能够通过回转机构(13)的转动来调节所述冲击铲(14)的铲击方向。

8.如权利要求7所述的船体表面附着物清理设备，其特征在于，所述铲主体具有铲臂(141)，所述铲臂(141)的一端与所述铲刃(142)弹性连接，所述铲臂(141)的另一端转动地连接到所述回转机构(13)上，所述船体表面附着物清理设备还包括定位弹簧(15)，所述定位弹簧(15)一端抵接回转机构(13)，另一端抵接铲臂(141)上的邻近铲刃(142)的位置，使得铲刃(142)的刃口紧贴船体表面。

9.如权利要求8所述的船体表面附着物清理设备，其特征在于，所述行走单元(11)具有机架总成(111)和连接在所述机架总成(111)两侧的履带总成(112)，所述回转机构(13)设在所述机架总成(111)上。

10.如权利要求7所述的船体表面附着物清理设备，其特征在于，所述清理装置(1)还具有液压泵站(17)，所述液压泵站(17)通过一个密闭箱体设在所述行走单元(11)上，所述液压泵站(17)包括电机(171)和泵(172)，该电机(171)通过泵(172)连接液压支路，为所述行走单元(11)中的马达提供动力。