CN217778925U - 一种能够主动调整位置的船体清洗器 - Google Patents

Abstract

一种能够主动调整位置的船体清洗器，包括动臂、回转喷嘴、密封毛刷和控制器，动臂的端头安装X方向驱动器，X方向驱动器的输出端穿过动臂并连接有半圆的弧形板，弧形板的两端均设有支撑轴，两支撑轴上转动连接导风槽，导风槽的端部设有环形的扩径端板，扩径端板的板面上均布开设有进风孔，扩径端板的板面上在进风孔外周设置密封毛刷，扩径端板的外周均布设置有三个定位测量装置，本实用新型的清洗器上设置形变传感器，反馈清洗器与船体之间的相对状态，使清洗器的定位操作从被动变成主动，实现清洗器的准确定位，水渣的抽吸是以气体为介质的，在清洗器上设置进气孔，将进气和密封两种功能分开，彻底消除两种功能的相互影响，保证渣水的正常输送。

Description

一种能够主动调整位置的船体清洗器

技术领域

本实用新型涉及船体清洗设备技术领域，尤其涉及一种能够主动调整位置的船体清洗器。

背景技术

船舶在航行过程中，与海水长期接触，在船的外壳会寄生许多海洋生物，这些生物的存在，会破坏船体的防腐蚀涂层，增加机体材料的腐蚀，缩短船舶运行的寿命，增大表面的粗糙度，增加船舶运行的阻力，增加燃料的消耗，因此船体附着物的去除是实现船舶节能减排的重要措施之一。

船舶清洗的目的是清除船体外壳表面的海洋附着物，被破坏的防污涂层和基体的锈蚀，为后续的上漆工艺做好准备，最初的清洗方法是由操作工人手工铲出污损，工人用刮刀配合化学药剂处理附着的海洋生物和锈蚀，这种方法生产能力低下，还会对环境产生污染，这种工艺方法目前已经被淘汰。喷丸喷砂清理，是目前国内的主流工艺，即将预先准备好的磨料，如沙或金属颗粒用压缩空气喷射到待洗表面，依靠磨料的高速冲击和摩擦，去掉表面的污损和老化涂层，其作用过程比较激烈，劳动强度大，综合考虑磨料消耗，人力、作业周期、设备能耗和维护费用，其成本较高，而且严重污染环境，噪声大、对操作人员的身体健康和工作安全，存在极大的危害。高压水射流清洗技术是目前发达国家的主流清洗技术，其使用率占到清洗市场的80％，然而在船舶清洗行业还仅占10％。最初引进的高压射流清洗设备，都是人工操作，操作不便、设备成本高，安全性差没有得到推广。磨料水射流技术，近年也得到了很大的发展，但由于磨料的前后处理还不配套，操作设备还有许多不足，磨料在清洗表面的粘附问题还缺少理想的解决方案，限制了这项技术在近期内难以得到长足的发展。

因此，目前较为成熟的清洗工艺为超高压水射流清洗，由于船体的尺寸一般较大，采用人工清洗几乎是不可能的，因此厂家开发了以机械手的运用为主导模式的自行式操作车辆。清洗车辆在船坞上绕船体运行，完成船体不同侧面的清洗，高压泵供水系统，水渣抽吸系统和渣水分离系统位于清洗车上，可以保持清洗正常连续的运行，清洗车辆上的清洗器通过旋转的超高压水射流对船舶的表面进行清洗，完成清洗后的水流和渣料通过随行的抽吸系统汇集到渣料分离装置，清洗器上的毛刷作为形成密封空间的主要构造，为清洗用水和残渣的同步回收创造了条件，水渣的抽吸是以气体作为介质的，毛刷的排列方式形成了一个对外的直通通道，一边抽吸气体的进入，这就给渣水的溢出提供了通道，在形成密封空间时，毛刷是会变形的，但是这时进去的通道就会被堵死，从而影响输送渣水的气体的进入；传统的清洗车把清洗器送到靠近船体的位置以后，动臂的操作机构移动清洗器向船体靠近，并与船体接触，清洗器在X和Y方向的转动自动的适应船体的外形，清洗器转动的动力来自动臂驱动清洗器与船体接触时的反力，由于这种构造，清洗器的随动是靠动臂的驱动完成的，清洗器的位置也是被动形成的，因此动臂的操作具有一定的盲目性，只有从结果来判断操作是否得当，严重影响清洗效率。

发明内容

本实用新型为解决上述问题，提供了一种能够对船体外表面进行清洗，并同步回收清洗水和清洗下来渣料的能够主动调整位置的船体清洗器。

本实用新型所采取的技术方案：

一种能够主动调整位置的船体清洗器，包括与清洗车连接的动臂、回转喷嘴、密封毛刷和控制器，动臂的端头安装X方向驱动器，X方向驱动器的输出端穿过动臂并连接有半圆的弧形板，弧形板的两端均设有支撑轴，两支撑轴上转动连接导风槽，导风槽的端部设有环形的扩径端板，扩径端板的板面上均布开设有进风孔，扩径端板的板面上在进风孔外周设置密封毛刷，扩径端板的外周均布设置有三个定位测量装置，弧形板的一端侧面安装有Y方向驱动器，Y方向驱动器的输出端连接至导风槽侧壁上，导风槽内设置喷嘴护套，回转喷嘴转动连接在喷嘴护套的底部中间，并在回转喷嘴外连接喷嘴连管，导风槽的底部连通有出风管，三个定位测量装置、X方向驱动器和Y方向驱动器均与控制器连接。

所述的定位测量装置包括弹簧、滚轮支架、形变传感器和定位导轮，滚轮支架固定在扩径端板的外周，弹簧和形变传感器安装在滚轮支架的中空腔内，形变传感器与弹簧连接，弹簧的一端伸出滚轮支架并与定位导轮连接。

所述的回转喷嘴的两个喷头呈180°分布。

所述的X方向驱动器和Y方向驱动器为电动机、气动马达和液压马达中任意一种或组合。

所述的回转喷嘴的喷头端面与密封毛刷的内端面处在同一平面。

所述的喷嘴护套的外断面与密封毛刷的中间部位处在同一平面上。

三个所述的定位测量装置的弹簧的原始长度相同。

所述的出风管连接有真空泵。

所述的出风管设置在导风槽的底部，且位于喷嘴护套之外。

本实用新型的有益效果：本实用新型的清洗器上设置形变传感器，反馈清洗器与船体之间的相对状态，使清洗器的定位操作从被动变成主动，实现清洗器的准确定位，水渣的抽吸是以气体为介质的，在清洗器上设置进气孔，将进气和密封两种功能分开，彻底消除两种功能的相互影响，从而保证渣水的正常输送。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图。

图2为本实用新型的结构示意图。

其中：1-动臂；2-X方向驱动器；3-弧形板；4-密封毛刷；5-扩径端板；6- 进风孔；7-回转喷嘴；8-喷嘴护套；9-定位导轮；10-弹簧；11-导风槽；12-Y方向驱动器；13-喷嘴连管；14-出风管；15-滚轮支架。

具体实施方式

一种能够主动调整位置的船体清洗器，包括与清洗车连接的动臂1、回转喷嘴7、密封毛刷4和控制器，动臂1的端头安装X方向驱动器2，X方向驱动器 2的输出端穿过动臂1并连接有半圆的弧形板3，弧形板3的两端均设有支撑轴，两支撑轴上转动连接导风槽11，导风槽11的端部设有环形的扩径端板5，扩径端板5的板面上均布开设有进风孔6，扩径端板5的板面上在进风孔6外周设置密封毛刷4，扩径端板5的外周均布设置有三个定位测量装置，弧形板3的一端侧面安装有Y方向驱动器12，Y方向驱动器12的输出端连接至导风槽11侧壁上，导风槽11内设置喷嘴护套8，回转喷嘴7转动连接在喷嘴护套8的底部中间，并在回转喷嘴7外连接喷嘴连管13，导风槽11的底部连通有出风管14，三个定位测量装置、X方向驱动器2和Y方向驱动器12均与控制器连接，清洗器的定位是先通过清洗车将清洗器送至动臂1的服务区，再通过动臂1的运动将清洗器送至清洗区，然后清洗器与船体的接触，定位测量装置产生反馈，反馈清洗器与船体之间的相对状态，控制器调整清洗器在X和Y方向的转动功能，使清洗器的定位操作由传统的被动方式变成主动方式。

所述的定位测量装置包括弹簧10、滚轮支架15、形变传感器和定位导轮9，滚轮支架15固定在扩径端板5的外周，弹簧10和形变传感器安装在滚轮支架 15的中空腔内，形变传感器与弹簧10连接，弹簧10的一端伸出滚轮支架15并与定位导轮9连接，通过在导风槽11上设置定位测量装置，形变传感器感知各个弹簧10的相对变形量来判断清洗器的位置，为清洗器位置的调整提供信号。

所述的回转喷嘴7的两个喷头呈180°分布，回转喷嘴7通入超高压水，水射流压力为250～350MPa，流量为20～50L/min，清洗宽度在250～350mm，喷嘴回转的速度范围为100～2500RPM。

所述的X方向驱动器2和Y方向驱动器12为电动机、气动马达和液压马达中任意一种或组合，清洗器位置的调整为主动调整，通过X方向驱动器2和Y 方向驱动器12共同调整完成。

所述的回转喷嘴7的喷头端面与密封毛刷4的内端面处在同一平面，在回转喷嘴7外设置喷嘴护套8，喷嘴护套8的外端面与密封毛刷4的中间部位处在同一平面上，所以在定位的过程中如果毛刷4变形，回转喷嘴7也不可能与船壳相碰了，降低了损坏的风险，起到保护回转喷嘴7的作用，毛刷4为密排结构，彻底消除了渣水外溢的可能性，毛刷4的长度足够长，可以适当提高清洗器对船壳曲率变化的适应范围。

所述的出风管14连接有真空泵，真空泵抽吸渣水在清洗器内形成真空度，产生抽气流量，真空泵可采用转子泵作为抽吸动力。所述的出风管14设置在导风槽11的底部导风槽11侧壁与喷嘴护套8间的位置处，增加了进风孔6与出风管14之间的距离，有利于在清洗器的内部建立起均匀的流场。

三个所述的定位测量装置的弹簧10的原始长度相同，通过测量单个弹簧10 的变形数据和不同弹簧10变形量的差异可以准确的判断出清洗器和船体的相对位置。

所述的出风管14设置在导风槽11的底部，且位于喷嘴护套8之外。这样进风孔6与出风管14之间的距离加大，有利于在清洗器内部建立起均匀的流场。

应用时，清洗器上设置三组定位测量装置，三组均匀的分布在清洗器的导风槽11外围，通过测量单个弹簧10的变形数据和不同弹簧10变形量的差异，可以准确的判断出清洗器和船体的相对位置，当三个弹簧10的变形量在设定的范围内，且数据相同时，即表明清洗器处于合适的位置，弹簧10没有变形说明位置需要调整，无法调整到三个弹簧10的变形相等时，说明清洗面的曲率过大，无法运行，只有三个弹簧10的变形相等，且在设定的范围内，才能说明清洗器的位置是合适的，而且通过对弹簧10变形量的测量，也可以限定清洗器总是处于有效密封的范围内，保证清洗器的密封性，达到一定真空度的要求，才能实现对船体外表面的清洗，并同步回收清洗水和清洗下来的渣料。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种能够主动调整位置的船体清洗器，其特征在于，包括与清洗车连接的动臂(1)、回转喷嘴(7)、密封毛刷(4)和控制器，动臂(1)的端头安装X方向驱动器(2)，X方向驱动器(2)的输出端穿过动臂(1)并连接有半圆的弧形板(3)，弧形板(3)的两端均设有支撑轴，两支撑轴上转动连接导风槽(11)，导风槽(11)的端部设有环形的扩径端板(5)，扩径端板(5)的板面上均布开设有进风孔(6)，扩径端板(5)的板面上在进风孔(6)外周设置密封毛刷(4)，扩径端板(5)的外周均布设置有三个定位测量装置，弧形板(3)的一端侧面安装有Y方向驱动器(12)，Y方向驱动器(12)的输出端连接至导风槽(11)侧壁上，导风槽(11)内设置喷嘴护套(8)，回转喷嘴(7)转动连接在喷嘴护套(8)的底部中间，并在回转喷嘴(7)外连接喷嘴连管(13)，导风槽(11)的底部连通有出风管(14)，三个定位测量装置、X方向驱动器(2)和Y方向驱动器(12)均与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的能够主动调整位置的船体清洗器，其特征在于，所述的定位测量装置包括弹簧(10)、滚轮支架(15)、形变传感器和定位导轮(9)，滚轮支架(15)固定在扩径端板(5)的外周，弹簧(10)和形变传感器安装在滚轮支架(15)的中空腔内，形变传感器与弹簧(10)连接，弹簧(10)的一端伸出滚轮支架(15)并与定位导轮(9)连接。

3.根据权利要求2所述的能够主动调整位置的船体清洗器，其特征在于，所述的滚轮支架(15)呈“L”形，滚轮支架(15)与导风槽(11)侧壁平行的一段为中空结构，另一段为实体结构并与导风槽(11)侧壁连接。

4.根据权利要求1所述的能够主动调整位置的船体清洗器，其特征在于，所述的回转喷嘴(7)的两个喷头呈180°分布。

5.根据权利要求1所述的能够主动调整位置的船体清洗器，其特征在于，所述的X方向驱动器(2)和Y方向驱动器(12)为电动机、气动马达和液压马达中任意一种或组合。

6.根据权利要求1所述的能够主动调整位置的船体清洗器，其特征在于，所述的回转喷嘴(7)的喷头端面与密封毛刷(4)的内端面处在同一平面。

7.根据权利要求6所述的能够主动调整位置的船体清洗器，其特征在于，所述的喷嘴护套(8)的外端面与密封毛刷(4)的中间部位处在同一平面上。

8.根据权利要求1所述的能够主动调整位置的船体清洗器，其特征在于，所述的出风管(14)连接有真空泵。

9.根据权利要求2所述的能够主动调整位置的船体清洗器，其特征在于，三个所述的定位测量装置的弹簧(10)的原始长度相同。

10.根据权利要求8所述的能够主动调整位置的船体清洗器，其特征在于，所述的出风管(14)设置在导风槽(11)的底部，且位于喷嘴护套(8)之外。

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