[實(shí)用新型]一種水下船體貝類清理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720421905.5
• 申請(qǐng)日: 2017-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN206813267U
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋洪干;龔智偉;劉月梅;王芃越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B63B59/10
• 分類號(hào): B63B59/10
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司37252
• 代理人: 陳海濱

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及船體清理領(lǐng)域，具體涉及一種水下船體貝類清理裝置。

背景技術(shù)

在國(guó)際貿(mào)易中，海運(yùn)這種交通方式有著及其重要的意義。裝載貨物多，運(yùn)費(fèi)廉價(jià)等是船舶這種交通方式的優(yōu)點(diǎn)。由于遠(yuǎn)洋運(yùn)輸中的船舶常年航行在水生物種類極為豐富的海洋，船體水線以下的船殼和螺旋槳上都會(huì)附著海洋生物。這樣的海生附著物在全世界總計(jì)不少于2000余種，在中國(guó)沿海已經(jīng)記錄614種污損生物。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，這些海洋生物的附著量將會(huì)增加，對(duì)于航行的船舶來說，海生物的附著將導(dǎo)致諸多不利條件。尤其是使得船體表面的粗糙度增加，增大了船舶表面的航行阻力。

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)定，在航速2～9節(jié)時(shí)，海洋生物附著的船體的航行阻力相比于光滑船體的航行阻力，會(huì)增加3倍。另外，海洋生物附著在螺旋槳上能使得螺旋槳輸出有效功率降低20％。經(jīng)計(jì)算得出，船底生物的清除最大可能會(huì)導(dǎo)致40％～50％的能耗提高。另外，有資料顯示，一種藤壺海生物如果附著1～2月后個(gè)體死亡，在其死殼的基底下可以發(fā)生2～5毫米深的腐蝕坑，所以及時(shí)清理水下船體表面具有非常重要的意義。

用清理機(jī)器人替代人力，實(shí)現(xiàn)船舶的水下清理作業(yè)的智能化，進(jìn)一步提高修造船廠的智能化和維修效率，是未來船舶表面清理技術(shù)的大勢(shì)所趨。歐美等西方國(guó)家很早就己經(jīng)開始對(duì)船舶的水下清理機(jī)器人技術(shù)開展了研究，并取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。而目前，我國(guó)的船舶清洗行業(yè)清洗工藝落后，環(huán)境污染嚴(yán)重，作業(yè)條件惡劣。為了提高我國(guó)在船舶修理業(yè)中的地位，追趕世界發(fā)達(dá)國(guó)家水平，進(jìn)行船舶表面水下清刷作業(yè)機(jī)器人的研究成了當(dāng)務(wù)之急。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種水下船體貝類清理裝置，該裝置具有行走機(jī)構(gòu)、吸附系統(tǒng)和設(shè)有距離傳感器的清理系統(tǒng)，清理船體可靠徹底，實(shí)現(xiàn)了船體貝類清理的機(jī)械化和智能化。

本實(shí)用新型采用以下的技術(shù)方案：

一種水下船體貝類清理裝置，包括控制柜、纜索和貝類清理機(jī)器人，控制柜設(shè)置在船體上，貝類清理機(jī)器人能夠在水下進(jìn)行清理作業(yè)，控制柜和貝類清理機(jī)器人間通過纜索連接，纜索中含有通訊線路，其特征在于，所述貝類清理機(jī)器人包括行走機(jī)構(gòu)、吸附機(jī)構(gòu)和清理機(jī)構(gòu)。

所述行走機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸、齒輪和履帶，所述第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)軸通過第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接，驅(qū)動(dòng)軸通過齒輪與履帶連接，履帶設(shè)置在貝類清理機(jī)器人的兩側(cè)。

所述吸附機(jī)構(gòu)包括永磁吸附機(jī)構(gòu)和推力器吸附機(jī)構(gòu)，永磁吸附機(jī)構(gòu)包括永磁吸附單元，永磁吸附單元設(shè)置在所述履帶內(nèi)周上，因貝類清理機(jī)器人在移動(dòng)過程中行走機(jī)構(gòu)和船體表面會(huì)反復(fù)吸合和脫離，這樣會(huì)與船體發(fā)生碰撞，且永磁吸附單元大多為燒結(jié)體，韌性較差，易脆裂，所以在履帶和永磁吸附單元的外周密封包裹有橡膠，使得形成對(duì)船體反復(fù)吸合脫離的沖擊力的緩沖結(jié)構(gòu)，又可以增大履帶在移動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，有效降低打滑現(xiàn)象；貝類清理機(jī)器人的中心鏤空，所述推力器吸附機(jī)構(gòu)設(shè)置在貝類清理機(jī)器人的中心鏤空位置上，推力器吸附機(jī)構(gòu)包括涵道和第二電機(jī)，涵道內(nèi)設(shè)有支架，第二電機(jī)設(shè)置在支架上，第二電機(jī)的電機(jī)軸上設(shè)有扇葉。

所述清理機(jī)構(gòu)設(shè)置在貝類清理機(jī)器人的前部，清理機(jī)構(gòu)包括旋磨機(jī)構(gòu)和盤刷，所述旋磨機(jī)構(gòu)設(shè)置在貝類清理機(jī)器人前部的前端，旋磨機(jī)構(gòu)包括直流電機(jī)、推桿電機(jī)和磨輥，推桿電機(jī)固定安裝在貝類清理機(jī)器人上，直流電機(jī)固連于推桿電機(jī)的軸端，磨輥連接在直流電機(jī)的軸端，磨輥能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng)，直流電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)磨輥的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，推桿電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)磨輥的軸向運(yùn)動(dòng)，磨輥上設(shè)有距離傳感器，距離傳感器能夠?qū)⒛ポ伵c船體間的距離信號(hào)傳遞給推桿電機(jī)，推桿電機(jī)根據(jù)實(shí)際情況控制磨輥的上下微調(diào)，使磨輥充分發(fā)揮旋磨作用；所述盤刷設(shè)置在貝類清理機(jī)器人前部的后端，盤刷包括第三電機(jī)、托盤和尼龍刷，尼龍刷設(shè)置在托盤上，第三電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)托盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。

設(shè)置在貝類清理機(jī)器人前部的前端的旋磨機(jī)構(gòu)先將吸附在船底的貝類進(jìn)行旋磨清理，然后設(shè)置在貝類清理機(jī)器人前部的后端的盤刷將旋磨殘留的污物旋轉(zhuǎn)式刷走，工作過程中，推力器吸附機(jī)構(gòu)的扇葉是不斷旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的，也可同時(shí)將清理掉的污物旋轉(zhuǎn)帶走。

優(yōu)選地，所述旋磨機(jī)構(gòu)的直流電機(jī)的個(gè)數(shù)、推桿電機(jī)的個(gè)數(shù)和磨輥的個(gè)數(shù)相等。

優(yōu)選地，所述磨輥的個(gè)數(shù)為偶數(shù)個(gè)，左半邊和右半邊的磨輥的旋轉(zhuǎn)方向相反，使得磨輥的總體旋轉(zhuǎn)力矩平衡，防止貝類清理機(jī)器人在清理過程中的自轉(zhuǎn)問題。

優(yōu)選地，所述磨輥的材料選用金屬陶瓷復(fù)合材料。

優(yōu)選地，所述永磁吸附單元的材料選用釹鐵棚永磁材料。