[發明專利]基于空化技術的船舶污底監測清除裝置

在審

• 申請號: 201710354096.5
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107226180A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 尹奇志;饒昆鵬;白波;嚴浩;王志遠;雷克兵;侯鈞翰
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B63B59/10
• 分類號: B63B59/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 許美紅

技術領域

本發明屬于船舶清洗領域，具體涉及一種基于空化技術的船舶污底監測清除裝置。

背景技術

船舶作為一種海上交通工具，具有裝載貨物多，運費低廉等許多優點，但是由于遠洋運輸中的船舶常年航行在水生物種類無比豐富的海洋上，不可避免的會出現海洋生物附著在船舶底部的現象。船體附著物將對船舶造成重大影響，一方面，船體附著物將顯著增加船舶運行阻力，經過實驗測定，當航速為2-9 kn時，船體附著生物會使船舶的航行阻力增加3倍，此外，海洋生物在螺旋槳上附著使螺旋槳的有效輸出功率減小為原來的80%；另一方面，久未清除的附著生物將可能對船體防護漆造成影響，加速船體腐蝕，帶來安全隱患，影響航行安全。

為了保證船舶的運輸安全和效率，船舶需要定期進行進塢修理，然而進塢修理會增大船舶營運成本，導致航期拖延，不利于航運公司經濟效益的提高。另外，船底附著物的清除通常由人工進行，其勞動環境、衛生條件差，勞動強度大，是重復性極強的體力勞動，清除效率低。現有的人工清除船底附著物的方式通常包括：采用鋼制刷盤進行清污、采用高壓射流進行清污。鋼制刷盤方式清污應用最為廣泛，具有成本較低、結構簡單等優點，但其存在對復雜曲面適應性不足、可能對船體防污底漆造成影響等缺點。高壓射流清洗方式通過高壓水對船底附著物進行清理，清理效果較好，但是目前多應用在船塢清理中，清污成本高。因此，我們迫切需要一種能自動清除船體附著物的裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無需進塢就能對船底附著物進行清除，不影響船舶航期，清污成本低的基于空化技術的船舶污底監測清除裝置。

發明所采用的技術方案是：

一種基于空化技術的船舶污底監測清除裝置，其包括設置在母船或岸基上的控制器、通過線纜與母船連接的遙控潛水器模塊，所述遙控潛水器模塊上設有清洗模塊和監測模塊；控制器控制遙控潛水器模塊、清洗模塊和監測模塊工作；

所述遙控潛水器模塊包括遙控潛水器、位于遙控潛水器上的履帶行走機構、位于遙控潛水器上的電磁吸附機構、位于履帶行走機構上的永磁鐵；控制器控制履帶行走機構的行走、停止及轉向；控制器控制電磁吸附機構工作，使其具有磁性或無磁性。

所述清洗模塊包括空化射流清洗機構與超聲空化清洗機構，所述空化射流清洗機構包括供水箱、高壓水泵、空化射流清洗盤，所述供水箱、高壓水泵置于母船上，所述空化射流清洗盤上設有可旋轉的空化射流噴頭，高壓水泵的輸入端與供水箱連通，高壓水泵的輸出端通過水管與空化射流噴頭連接，高壓水泵通過控制器控制其工作，空化射流噴頭通過控制器控制其旋轉；所述超聲空化清洗機構包括超聲波發生器和與超聲波發生器連接的換能器，超聲波發生器通過控制器控制其工作。

按上述方案，所述超聲波發生器產生20-40kHz的超聲波，采用低頻率的超聲波可以實現更好的空化作用。

按上述方案，所述換能器有多個，呈陣列布設，將換能器采用陣列布設可以很大程度的提升換能器效率，實現最佳的空化效果。

按上述方案，所述監測模塊包括前攝像頭、水下照明設備和后攝像頭；所述前攝像頭通過前攝像頭支架安設在遙控潛水器前端，置于空化射流清洗盤上方；所述水下照明設備置于空化射流清洗盤上方，所述后攝像頭通過后攝像頭支架安設在遙控潛水器尾部，前攝像頭、后攝像頭將采集的數據傳遞給控制器，控制器控制前攝像頭支架、后攝像頭支架的轉動，從而實現前攝像頭、后攝像頭拍攝角度的變化。前攝像頭、后攝像頭可隨其支架進行水平以及俯仰方向上的運動，以實現更好監測效果，以提高清洗效率及清洗效果。

按上述方案，所述空化射流清洗盤包括盤體，所述盤體上設有入口和出口，入口的直徑大于出口的直徑；且該入口與高壓水泵的輸入端相連通，該出口與空化射流噴頭連通，該結構可以使船底附著物快速掉落，提高清除效率。

按上述方案，所述水箱通過管道與母船上的高壓泵站相連；該高壓泵站擁有20MPa 以上的額定工作壓力，通過管道實現對所述空化射流清洗機構的供水。

按上述方案，所述履帶行走機構包括驅動設備、柔性履帶，所述柔性履帶上設有永磁鐵，從而使柔性履帶具有磁性，在柔性履帶外包裝一層丁氯橡膠，以防止履帶損害船舶防污底漆；該驅動設備包括交流伺服電機及其減速設備；交流伺服電機采取外接電源供電，電能由母船提供；所述柔性履帶結合永磁鐵可實現一定程度的吸附功能。

按上述方案，所述電磁吸附機構包括位于遙控潛水器中央的電磁吸附吸盤；所述前攝像頭、后攝像頭采用防水設計，可滿足水下拍攝需求。