一種船體清洗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型旨在提供一種船體清洗系統(tǒng)，包括控制裝置、爬壁機(jī)器人、超高壓泵和電機(jī)，控制裝置包括控制單元，控制單元分別連接爬壁機(jī)器人、超高壓泵和電機(jī)；超高壓泵通過(guò)出水管道給爬壁機(jī)器人供水，爬壁機(jī)器人包括主體、移動(dòng)裝置、電磁吸附裝置及振蕩空化射流清洗裝置；移動(dòng)裝置設(shè)于主體上，用于主體的移動(dòng)；電磁吸附裝置用于將主體吸附于船體上；主體上嵌設(shè)抽吸腔，抽吸腔內(nèi)設(shè)振蕩空化射流清洗裝置。本實(shí)用新型具有以下有益效果：1.無(wú)需靠岸停泊，在航行過(guò)程中即可完成對(duì)船體的清洗；2.減去將船體周身的水排盡的中間步驟，減少清洗成本；3.回收清洗完畢后的銹屑和污物，環(huán)保性能優(yōu)越；4.可控制并且可檢測(cè)清洗程度，達(dá)到更好的清洗效果。
【專利說(shuō)明】
一種船體清洗系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及自激振蕩空化射流領(lǐng)域，具體而言涉及一種自激振蕩空化射流船體清洗系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]2008年金融危機(jī)席卷全球，到目前為止航運(yùn)市場(chǎng)仍受其嚴(yán)重影響，波羅的海交易所航運(yùn)指數(shù)持續(xù)走低，處在低谷徘徊，航運(yùn)業(yè)不景氣現(xiàn)象仍將會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)一段時(shí)間。大量船務(wù)公司、外國(guó)船東沒(méi)有貨源，攬不到貨，船舶只能在錨地等候航次命令。由于船舶長(zhǎng)期處于強(qiáng)腐蝕性海水和強(qiáng)附著力海洋生物環(huán)境中航行或者拋錨，難以進(jìn)行正常的維護(hù)保養(yǎng)，使得船體水線以下部分附著藤壺、牡蠣、苔蘚蟲(chóng)、花筒螅、石灰蟲(chóng)、海藻等難以清除的微生物、還有一些銹皮和銹斑等。這樣船體表面光滑度受到極大影響，水中前進(jìn)時(shí)阻力明顯增加，造成船速下降，燃油消耗明顯上升。
[0003]—般情況下，因海洋微生物的附著，導(dǎo)致船舶速度下降10%至50%，船舶要消耗更多的燃油以彌補(bǔ)速度的下降，極大的增加了運(yùn)輸成本。人們對(duì)此進(jìn)行了研究，附著在船殼、 支柱、金屬閥門以及螺旋槳上的污垢會(huì)大大降低其工作效率。在污垢組成厚度約2至3厘米時(shí)，貝殼的重量每平方米超過(guò)50公斤。由此計(jì)算，一艘150米的船需要清理的面積大概約為三千平方米，就有超過(guò)150噸的額外生物重量，同時(shí)由于海洋生物的附著，增加了被附著面的負(fù)載，增大了船舶運(yùn)行能耗，降低了船舶運(yùn)載能力。
[0004]美國(guó)海軍已經(jīng)對(duì)海洋生物生長(zhǎng)的船體與船舶性能和油耗進(jìn)行過(guò)廣泛的研究，研究表明一艘輕度生長(zhǎng)海生物的船舶在正常巡航速度下增加油耗15%。一艘重度生長(zhǎng)海生物的船體能使燃油的損耗增加兩倍至三倍?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，而提供一種船體清洗系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種船體清洗系統(tǒng)，包括控制裝置、爬壁機(jī)器人、超高壓栗和電機(jī)，所述控制裝置包括控制單元，所述控制裝置連接外電源， 所述控制單元分別連接爬壁機(jī)器人、超高壓栗和電機(jī);所述超高壓栗通過(guò)出水管道給爬壁機(jī)器人供水，電機(jī)用來(lái)給爬壁機(jī)器人提供電力，所述爬壁機(jī)器人包括主體、移動(dòng)裝置、電磁吸附裝置及振蕩空化射流清洗裝置;所述主體內(nèi)設(shè)控制電路，所述控制電路和控制單元連接;所述移動(dòng)裝置設(shè)于主體上，用于主體的移動(dòng);所述電磁吸附裝置用于將主體吸附于船體上;所述主體上嵌設(shè)抽吸腔，所述抽吸腔內(nèi)設(shè)振蕩空化射流清洗裝置。
[0007]進(jìn)一步，所述振蕩空化射流清洗裝置包括噴嘴旋轉(zhuǎn)裝置和噴嘴，所述噴嘴和超高壓栗通過(guò)出水管道連接，噴嘴為高壓水射流自激振蕩噴嘴，所述噴嘴附有噴嘴旋轉(zhuǎn)裝置，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使噴嘴沿圓周運(yùn)動(dòng)。
[0008]進(jìn)一步，所述抽吸腔與船體接觸處設(shè)滾珠裝置，所述滾珠裝置用以減小爬壁機(jī)器人移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦阻力。
[0009]進(jìn)一步，所述電磁吸附裝置分布于爬壁機(jī)器人的主體四周，電磁吸附裝置內(nèi)設(shè)電磁鐵，所述電磁吸附裝置與所述控制單元連接。
[0010]進(jìn)一步，還包括回收裝置，所述回收裝置包括抽吸栗、過(guò)濾單元、固體廢物回收單元;所述抽吸腔內(nèi)設(shè)回收腔，抽吸栗的入口與抽吸腔內(nèi)的回收腔通過(guò)管道相連，抽吸栗的出口與過(guò)濾單元、固體廢物回收單元通過(guò)廢物排放管道依次連接，所述回收管道在抽吸栗出口至固體廢物回收單元方向向下傾斜，使抽吸所得混合物便于向過(guò)濾單元、固體廢物回收單元移動(dòng);過(guò)濾單元中設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)，抽吸清理產(chǎn)生的銹肩、污物、污水的混合液體，經(jīng)過(guò)濾后成為超高壓栗可使用的水，并通過(guò)過(guò)濾水管道輸送至超高壓栗，將過(guò)濾后所得的固體廢物經(jīng)回收管道輸送至固體廢物回收單元；固體廢物回收單元設(shè)有廢物壓塊機(jī)，將運(yùn)至固體廢物回收單元的固體廢物壓塊，并由傳送帶運(yùn)出回收裝置，與船上其他垃圾一同處理。
[0011]進(jìn)一步，還包括實(shí)時(shí)反饋裝置，所述實(shí)時(shí)反饋裝置與所述控制單元連接，所述實(shí)時(shí)反饋裝置包括渾濁度檢測(cè)儀、激光式粗糙度檢測(cè)儀、機(jī)身位置攝像頭;所述渾濁度檢測(cè)儀用于檢測(cè)抽吸腔內(nèi)水的渾濁度;所述激光式粗糙度檢測(cè)儀用于檢測(cè)清洗后的船身表面粗糙度是否達(dá)標(biāo);如已達(dá)標(biāo)，則移動(dòng)裝置帶動(dòng)爬壁機(jī)器人繼續(xù)向前移動(dòng)、清洗，如未達(dá)標(biāo)，則繼續(xù)清洗至達(dá)標(biāo)為止;機(jī)身位置攝像頭用于顯示爬壁機(jī)器人的位置，便于操作人員控制爬壁機(jī)器人移動(dòng)，防止爬壁機(jī)器人墜落脫離船身。
[0012]進(jìn)一步，所述爬壁機(jī)器人表面覆蓋有防水層。
[0013]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0014]1.船舶無(wú)需靠岸停泊，在航行過(guò)程中即可完成對(duì)船體的清洗；
[0015]2.減去將船體周身的水排盡的中間步驟，減少清洗成本；
[0016]3.回收清洗完畢后的銹肩和污物，環(huán)保性能優(yōu)越；
[0017]4.可控制并且可檢測(cè)清洗程度，達(dá)到更好的清洗效果?！靖綀D說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的模塊示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中爬壁機(jī)器人正面(面向海洋)立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中爬壁機(jī)器人背面(面向船體)立體結(jié)構(gòu)示意圖；[0021 ]圖4為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中爬壁機(jī)器人的后視圖；
[0022]圖5為抽吸腔及振蕩空化射流清洗裝置剖面示意圖；
[0023]圖6為回收裝置剖面圖。
[0024]其中:1、控制裝置，2、爬壁機(jī)器人，21、主體，22、移動(dòng)裝置，23電磁吸附裝置，24、震蕩空化射流清洗裝置，241、噴嘴旋轉(zhuǎn)裝置，242、噴嘴，25、吸收腔，26、滾珠裝置26，3、超高壓水栗，31、進(jìn)水管道，4、電機(jī)，5、回收裝置，51、抽吸栗，52、過(guò)濾單元，521、過(guò)濾網(wǎng)，522、過(guò)濾水管道，53、固體廢物回收單元，531、廢物壓塊機(jī)，532、傳送帶，55、回收管道，6、實(shí)時(shí)反饋裝置，61、渾濁度檢測(cè)儀，62、激光式粗糙度檢測(cè)儀、63、機(jī)身位置攝像頭，7、船體，8、甲板，9、海面，10、廢物排放管道，11、電線，12、出水管道?！揪唧w實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0026]參考附圖，一種船體清洗系統(tǒng)，包括控制裝置1、爬壁機(jī)器人2、超高壓栗3和電機(jī)4， 控制裝置1包括控制單元(圖中未示出)，控制裝置1連接外電源，控制單元分別連接爬壁機(jī)器人2、超高壓栗3和電機(jī)4;超高壓栗3通過(guò)進(jìn)水管道31進(jìn)水，通過(guò)出水管道12給爬壁機(jī)器人 2供水，電機(jī)4用來(lái)給爬壁機(jī)器人2提供電力，爬壁機(jī)器人2包括主體21、移動(dòng)裝置22、電磁吸附裝置23及振蕩空化射流清洗裝置24;主體內(nèi)設(shè)控制電路，控制電路21和控制單元連接;移動(dòng)裝置22設(shè)于主體21上，用于主體21的移動(dòng)；電磁吸附裝置23用于將主體吸附于船體上;主體21上嵌設(shè)抽吸腔25,抽吸腔25內(nèi)設(shè)振蕩空化射流清洗裝置24。[〇〇27]具體的，振蕩空化射流清洗裝置24包括噴嘴旋轉(zhuǎn)裝置241和噴嘴242,噴嘴242和超高壓栗3通過(guò)出水管道12連接，噴嘴242為高壓水射流自激振蕩噴嘴，噴嘴242附有噴嘴旋轉(zhuǎn)裝置241，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使噴嘴242沿圓周運(yùn)動(dòng)。
[0028]具體的，抽吸腔25與船體接觸處設(shè)滾珠裝置26,滾珠裝置26用以減小爬壁機(jī)器人2 移動(dòng)時(shí)與船體間所產(chǎn)生的摩擦阻力。
[0029]具體的，電磁吸附裝置23分布于爬壁機(jī)器人2的主體21四周的頂角處，電磁吸附裝置23內(nèi)設(shè)電磁鐵，電磁吸附23裝置與控制單元連接。
[0030]具體的，還包括回收裝置5,回收裝置5包括抽吸栗51、過(guò)濾單元52、固體廢物回收單元53;抽吸腔25內(nèi)設(shè)回收腔26，抽吸栗25的入口與抽吸腔25內(nèi)的回收腔26通過(guò)廢物排放管道10相連，抽吸栗51的出口與過(guò)濾單元52、固體廢物回收單元53通過(guò)回收管道55依次連接，回收管道55在抽吸栗51出口至固體廢物回收單元53方向向下傾斜，使抽吸所得混合物便于向過(guò)濾單元52、固體廢物回收單元53移動(dòng);過(guò)濾單元52中設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)521，抽吸清理產(chǎn)生的銹肩、污物、污水的混合液體，經(jīng)過(guò)濾后成為超高壓栗3的可使用的水，并通過(guò)過(guò)濾水管道522輸送至超高壓栗3,將過(guò)濾后所得的固體廢物經(jīng)回收管道55輸送至固體廢物回收單元 53;固體廢物回收單元53設(shè)有廢物壓塊機(jī)531，將運(yùn)至固體廢物回收單元53的固體廢物壓塊，并由傳送帶532運(yùn)出回收裝置53,與船上其他垃圾一同處理。[0031 ]具體的，還包括實(shí)時(shí)反饋裝置6，實(shí)時(shí)反饋裝置6與所述控制單元連接，實(shí)時(shí)反饋裝置包括渾濁度檢測(cè)儀61、激光式粗糙度檢測(cè)儀62、機(jī)身位置攝像頭63;渾濁度檢測(cè)儀61用于檢測(cè)抽吸腔25內(nèi)水的渾濁度;激光式粗糙度檢測(cè)儀62用于檢測(cè)清洗后的船身表面粗糙度是否達(dá)標(biāo);如已達(dá)標(biāo)，則移動(dòng)裝置22帶動(dòng)爬壁機(jī)器人2繼續(xù)向前移動(dòng)、清洗，如未達(dá)標(biāo)，則繼續(xù)清洗至達(dá)標(biāo)為止;機(jī)身位置攝像頭63用于顯示爬壁機(jī)器人2的位置，便于操作人員控制爬壁機(jī)器人2移動(dòng)，防止爬壁機(jī)器人2墜落脫離船身。
[0032]具體的，爬壁機(jī)器人2表面覆蓋有防水層，用以保障電路安全。
[0033]本船體清洗系統(tǒng)具體的工作過(guò)程如下:超高壓栗3經(jīng)由控制單元受控制裝置1控制產(chǎn)生定壓水流，通過(guò)出水管道12給爬壁機(jī)器人2供水，用于清洗。電機(jī)4經(jīng)由控制單元受控制裝置1控制產(chǎn)生爬壁機(jī)器人2和實(shí)時(shí)反饋裝置6所需的電力。回收裝置5經(jīng)由控制單元受控制裝置1控制，回收爬壁機(jī)器人抽吸的銹肩和污物。實(shí)時(shí)反饋裝置6經(jīng)由控制單元受控制裝置1 控制，提供爬壁機(jī)器人2的位置信息、圖像和爬壁機(jī)器人2清洗工作面的情況。[〇〇34]振蕩空化射流清洗裝置24中的噴嘴242為高壓水射流自激振蕩噴嘴，其利用輸送至爬壁機(jī)器人2的高壓水，產(chǎn)生自激振蕩空化射流，清洗船身鋼板7，同時(shí)振蕩空化射流清洗裝置24上的噴嘴旋轉(zhuǎn)裝置241由電力驅(qū)動(dòng)，使噴嘴242沿圓周運(yùn)動(dòng)。清洗后產(chǎn)生的銹肩、污物由抽吸腔25抽吸，經(jīng)由回收腔25通過(guò)廢物排放管道10輸送至甲板上的回收裝置5。在清洗和抽吸過(guò)程進(jìn)行的同時(shí)，移動(dòng)裝置22通過(guò)控制其兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速，完成爬壁機(jī)器人2整體的前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)向等移動(dòng)。爬壁機(jī)器人2的各組成部分的各項(xiàng)功能，均經(jīng)由控制單元受控制裝置1控制。
[0035] 抽吸腔25抽吸所得的混合物經(jīng)由回收裝置5在控制裝置1的控制下，通過(guò)過(guò)濾單元 52中的過(guò)濾網(wǎng)521將污水過(guò)濾為超高壓栗3可使用的水，并通過(guò)過(guò)濾水管道522輸送至超高壓栗3，將過(guò)濾后所得的固體廢物輸送至固體廢物回收單元53，由固體廢物回收單元中的廢物壓塊機(jī)531，將運(yùn)至固體廢物回收單元53的固體廢物壓塊，并由傳送帶532運(yùn)出回收裝置 5，與船上其他垃圾一同處理。[〇〇36]清洗的同時(shí)，實(shí)時(shí)反饋裝置6通過(guò)渾濁度檢測(cè)儀61檢測(cè)抽吸腔25內(nèi)水的渾濁度，達(dá)到激光式粗糙度檢測(cè)儀62可檢測(cè)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，激光式粗糙度檢測(cè)儀62開(kāi)啟，檢測(cè)清洗后的船身表面粗糙度是否達(dá)標(biāo)。如已達(dá)標(biāo)，則移動(dòng)裝置22帶動(dòng)爬壁機(jī)器人2繼續(xù)向前移動(dòng)、清洗;如未達(dá)標(biāo)，則繼續(xù)清洗至達(dá)標(biāo)為止。機(jī)身位置攝像頭63用于顯示機(jī)器人位置，機(jī)身位置攝像頭63實(shí)時(shí)反饋爬壁機(jī)器人2的位置信息、圖像和爬壁機(jī)器人2清洗工作面的情況。
[0037]以上所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及同等物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種船體清洗系統(tǒng)，包括控制裝置、爬壁機(jī)器人、超高壓栗和電機(jī)，所述控制裝置包 括控制單元，所述控制裝置連接外電源，所述控制單元分別連接爬壁機(jī)器人、超高壓栗和電 機(jī);所述超高壓栗通過(guò)出水管道給爬壁機(jī)器人供水，電機(jī)用來(lái)給爬壁機(jī)器人提供電力，其特 征在于，所述爬壁機(jī)器人包括主體、移動(dòng)裝置、電磁吸附裝置及振蕩空化射流清洗裝置;所 述主體內(nèi)設(shè)控制電路，所述控制電路和控制單元連接;所述移動(dòng)裝置設(shè)于主體上，用于主體 的移動(dòng);所述電磁吸附裝置用于將主體吸附于船體上;所述主體上嵌設(shè)抽吸腔，所述抽吸腔 內(nèi)設(shè)振蕩空化射流清洗裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述船體清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述振蕩空化射流清洗裝置包括噴 嘴旋轉(zhuǎn)裝置和噴嘴，所述噴嘴和超高壓栗通過(guò)出水管道連接，所述噴嘴為高壓水射流自激 振蕩噴嘴，所述噴嘴附有噴嘴旋轉(zhuǎn)裝置，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使噴嘴沿圓周運(yùn)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述船體清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述抽吸腔與船體接觸處設(shè)滾珠裝 置，所述滾珠裝置用以減小爬壁機(jī)器人移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦阻力。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述船體清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁吸附裝置分布于爬壁機(jī)器 人的主體四周，電磁吸附裝置內(nèi)設(shè)電磁鐵，所述電磁吸附裝置與所述控制單元連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4任一所述船體清洗系統(tǒng)，其特征在于，還包括回收裝置，所述 回收裝置包括抽吸栗、過(guò)濾單元、固體廢物回收單元;所述抽吸腔內(nèi)設(shè)回收腔，抽吸栗的入 口與抽吸腔內(nèi)的回收腔通過(guò)廢物排放管道相連，抽吸栗的出口與過(guò)濾單元、固體廢物回收 單元通過(guò)回收管道依次連接，所述回收管道在抽吸栗出口至固體廢物回收單元方向向下傾 斜，使抽吸所得混合物便于向過(guò)濾單元、固體廢物回收單元移動(dòng);過(guò)濾單元中設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)， 抽吸清理產(chǎn)生的銹肩、污物、污水的混合液體，經(jīng)過(guò)濾后成為超高壓栗可使用的水，并通過(guò) 過(guò)濾水管道輸送至超高壓栗，將過(guò)濾后所得的固體廢物經(jīng)回收管道輸送至固體廢物回收單 元;固體廢物回收單元設(shè)有廢物壓塊機(jī)，將運(yùn)至固體廢物回收單元的固體廢物壓塊，并由傳 送帶運(yùn)出回收裝置，與船上其他垃圾一同處理。6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4任一所述船體清洗系統(tǒng)，其特征在于，還包括實(shí)時(shí)反饋裝置， 所述實(shí)時(shí)反饋裝置與所述控制單元連接，所述實(shí)時(shí)反饋裝置包括渾濁度檢測(cè)儀、激光式粗 糙度檢測(cè)儀、機(jī)身位置攝像頭;所述渾濁度檢測(cè)儀用于檢測(cè)抽吸腔內(nèi)水的渾濁度;所述激光 式粗糙度檢測(cè)儀用于檢測(cè)清洗后的船身表面粗糙度是否達(dá)標(biāo);如已達(dá)標(biāo)，則移動(dòng)裝置帶動(dòng) 爬壁機(jī)器人繼續(xù)向前移動(dòng)、清洗，如未達(dá)標(biāo)，則繼續(xù)清洗至達(dá)標(biāo)為止;機(jī)身位置攝像頭用于 顯示爬壁機(jī)器人的位置，便于操作人員控制爬壁機(jī)器人移動(dòng)，防止爬壁機(jī)器人墜落脫離船 身。7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4任一所述船體清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述爬壁機(jī)器人表面覆蓋有防水層。
【文檔編號(hào)】B63B59/10GK205602073SQ201521068277
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2015年12月18日
【發(fā)明人】楊曉峰, 朱孟禹, 周鑫
【申請(qǐng)人】武漢大學(xué)深圳研究院