CN1032245C - 船壳外表面加工的设备与方法 - Google Patents

Abstract

用来清整和/或油漆船壳的一台架设备，后者有金属构件塔(34)支承可沿垂向运动的升降机组件，此组件包括吊运机(36)，从其铰接的悬臂上支承着可沿横向凸缩的平台。可调的一批无孔帘封围住塔外与船壳外一侧增高段之间的空间。在此增高段上进行清整与油漆作业，并从此帘幕封围之甲板之除去落屑，再经起重机移动上述设备。调节帘幕后可到下一增高段上工作。分别用电动铰车与液压缸驱动吊用车与悬臂的伸缩。用磁铁将帘边固定到船壳，并可在封围空间中抽入并抽出空气。

Description

船壳外表面加工的设备与方法

船壳都是很大的，垂向与纵向的轮廓也都复杂。世界上船舶的尺寸规格繁多，外形也各式各样。

对船舶外部涂层需有喷砂工进行表面处理和油漆工来刷涂油漆。喷砂工与油漆工都必须靠近他们从事工作的船壳部分，这两类工人都不能不作运动或不运动到另一位置而可使工作范围超越75平方英尺。

最初，工人围绕船壳从一处到另一处时，依靠的是沿着船壳设立的脚手架。

较后，上述运动则是由人员升降机来实现。常规的这种升降机包括一安装在能借液压升降、伸展与转动之臂上的分阶斗，而这种臂则装配于一由内燃机供给动力的底座上，该底座则可于水平面上从此处移动到彼处。

更近，在喷砂作业中曾赏试过用一种封闭式的能收集、处理与重复利用喷砂磨料的喷射头，来取代在升降斗中的工人，但此种方法几乎未被采用，这是由于此种设备的购置与运行费用都高，而且在实际使用中难以操作。

由于船舶是在大量水中作业的大型容器，它们停靠干船坞进行建造与检修时，几乎是直接与大量的水相邻。

对包括大湖、河、海、水湾与大洋的污染业已成为全世界各界日益关心的问题，这是因为这方面的污染已对依赖于此种水源的蔬菜与动物的生命产生了有害的影响。此种关心随着公众要选用上述水源供游泳、划船等娱乐活动，并且生活到与这些水源毗邻的旅馆、房舍、公寓和共管场所中，而愈益增强。

对船壳作磨料喷射处理必然要产生大量的细粒料，这种粉尘状的物料包含着一部分较细的磨料粒，它们是磨料为气力推撞到船壳上时破碎的结果，还包含着一部分由磨料清除下来的船身上的油漆与钢材。尽管这种粉尘目前尚未正式当作公害对待，但它对公众是有害的，并且确实含有表观上未达到危险数量的毒品。

由于一部分这类粉尘必然要吹向邻近水域的上方，少量的此种有毒物质便会进到水中。此外，要是落到干船坞地板上的废磨料有较多部分未被立即清除掉，在暴雨中或在检修船舶中用到的其它水源中，就会沥滤出痕量的有毒物质，它们会从干船坞的排放系统沉降到水域之中。

包括燃料以及与人员升降机作业有关的润滑剂、油脂之类的有害的石油产品，类似地也能通过干船坞的排放系统带入水域。

通常，一艘船带有大量的外部机械装备。这种价昂与检修费用高的装备要是为来自喷砂中之粉尘(它们本身也是磨料)所渗透，就会受到严重损伤。这类机械装备，包括内部的通风系统在内，在喷砂作业中都必须临时用防护盖罩上，而防护盖本身在喷砂过程中又会妨碍内部通风系统的运行或检修。

实际上，所有要求作喷砂处理的上述装备都具有机械部件。这类装备包括空压机、内部通风系统、人员升降机、铲车、集尘器与干船坞起重机等。这类装备在喷砂作业中又必须工作，而不能加以防护。结果将激增维修费用、加大了停机时间，也缩短了使用寿命。

干船坞水平表面上的涂层寿命很短，因为它们会因废磨料以及包括铲、扫作业在内的车辆与人员的运动结果而磨损掉。

在从事喷砂作业同时，可以自由进行与船的机械部件无关的船身外部结构和/或检修工作的工人，不得不中断工作，降低效率。并使呼吸与眼睛蒙受损害。通过磨料尘雾进出于船内的工人与船本身的工作人员会受到相同的影响。

绝大部分船只是在腐蚀性的盐水/水浪溅射的环境下工作。因而，最普通的船用油漆是熔剂基的乙烯树脂与环氧树脂。某些船用油漆含有锌或铜。在涂敷这类油漆时，过剩的喷涂料就会吹溅入邻近的水域，还会溅落到附近的船只、建筑物、水滨的咖啡馆与轿车上，造成昂贵的损失陪偿费用并激怒公众。即使是落到船坞地板上的过量喷涂的油漆，在当附着到地板上的灰尘或粒状污物上时，会经水洗而通过干船坞的排放系统流入到附近水域。

通常用作船体涂料的无水基油漆溶剂，会在油漆固化过程因蒸发而将挥发性有机化合物(VOC)释放到大气中。管理机构日益关心VOC对环境的损害。由于船用油漆的VOC放射物对公众的影响或许还不明显，它们还只是日益从规章上加强监督，但可能最终是必须加以减少的。处理这种看不见的VOC在当前的唯一方法是，把有VOC释放到其中的空气加以封闭，然后让这种空气通过一VOC焚化炉。

目前用来使吹散到干船坞边界外之磨料粉尘与喷溅油漆量最低化的一些最佳做法中，包括在干船坞的各端设置帘幕，使磨料喷射作业只朝下方进行，采用无气的油漆喷涂设备，并当风速超过预定值时中止这项作业。虽然如此，仍有一定量的由空气载浮的磨料粉尘与溅散的油漆落到干船坞的边界之外。除此，这样一类处置方法也无助于减少船舶涂层过程中的许多其它负反应。

近来，某些船厂用很大的带状料将船体从露天甲板直至干船坞结构都封闭起来。这样的带状料必须有某些孔隙保持稍许通风。但是这类大型的带状料寿命很短，因为它们会受到风力、挪运、飘浮的磨料撞击以及船厂普遍存在之重工业环境中固有的其它危害的影响。由于这种封闭材料本身的基本费用、它在船厂环境中的短寿命，安装、卸除、运输与保存费用，使之成了一种极其昂贵的方法。同时，这种方法与当前认可的那些最佳处理方法相比，甚至含有更多的为空气载浮的磨料粉尘与溅散的油漆，后者中的某些仍然会通过这种必须设置孔隙的材料以及带状料的迭合搭接部而逸散。此外，这种方法几乎无助于解决船泊涂层过程中的其它许多负反应。

另一种减少喷砂作业中粉尘的现有技术是真空喷射法，但从装备与人力观点而论，这是一种很慢而又极昂贵的方法。

就解决与船舶涂层有关之许多问题的各种方法而论，对于涂层工艺费用的昂贵或可能变得昂贵这一事实，主要的成本考虑乃是一艘船舶可以完成涂层或予以重新涂层的速度问题。这是由于每日的折旧费用和将船只举离水面进行重新涂层所需的费用日须5000～20000美元；而在再涂层期间因停工而日损失10000～100,000美元。这些费用使得不论用什么方法来解决船壳的喷砂与涂层时，最根本的乃是涂层过程中耗用的时间问题。

本发明为进行船只的外表面加工提供了包括对此表面进行清整和/或油漆的设备与方法，它们在很大程度上克服了以前面提出过或已投入实用的种种方法之述及的各式缺点。

为了实施本发明，提供并使用了一种封闭式船用台架设备，它有足够的运动自由度得以使工人完全通过船壳，并能收容下磨料喷射粉尘、废磨料、溅散的油漆与挥发性的有机化合物(VOC)，这样就能显著减少上述物料释放出的将污染下述各个方面的数量，包括空气、附近的水域、船只的机械装备、干船坞起重机、喷砂与油漆时支承用的机械装备、所在地区的房舍、汽车、近处的游艇与其它漂浮的船只，由此便大大减少了为集中、处置、回收与焚化废磨料与油漆残余物而需付出的大量劳动，并能有效地减少中断其它同时进行的船上检修作业，所有这一切都不会增加干船坞的利用时间和船舶的停工时间。

当船在干船坞中时，为了清整和/或油漆船壳的外部，提供了一或多个船用台架。每个台架包括一金属构件塔，支承着一个包括一吊运车在内的可沿垂向运动的升降机组件，并由其上铰接的悬臂式桁架臂支承一可沿横向变化的凸出平台。有一批可调节的无孔屏蔽件(帘幕)从上方、船头、船尾与外侧，封闭着塔外侧与船壳外部一侧增高段之间的容积。清整与油漆作业是从船壳增长段的平台上进行，从屏蔽件封闭的干船坞甲板区域中除去残渣，然后用一般为24英尺(6.1米)的起重机朝向船头与船尾除去此设备。再调节此种屏蔽件，得以在另一船壳增高段上工作。吊运车与平台支承臂的伸缩分别由电动兴压铰车与液压缸驱动。屏蔽件的边缘可用磁铁固定到船壳上。经此封闭空间从上方抽出的空气被引到干船坞附近，用来清除粉尘并适当地处理掉或许有的VOS。

本发明的原理将进一步参考示明了最佳实施例的附图加以讨论。附图中阐明的具体情形是用作举例目的而不是为了限制，本发明的各个组成部分则如权利要求书所规定。附图中

图1为一干船坞中之船从上方观察的示意图，其中示明了四个依据本发明原理所提供的船用台架，用以在船壳外两侧相关的四个增高段上进行封闭式的清整与油漆作业，此设备的屏蔽件在前台已予部分剖开，用来示明进行中的作业。应该注意到能用来运动上述设备的干船坞起重机，是可以用于适应船壳上相续的增高段的。

图2是图1中之船用台架设备放大的侧视图。

图3是上述设备之塔与屏蔽件结构的顶视平面图。

图4是此设备俯视剖面图，取自一低于起重机但高于吊运车的平面，示明支承着一可相对塔改变横延位置之工作平台的悬臂式桁架臂。

图5是图4所示结构之侧视图，其中的吊运车以纵剖面表明。

图6是此吊运车的侧视图，省略了臂，表明吊运车与上述金属构件塔的关系。

图7是一局部立面图，其中某些部件已切除或剖开，表明了用于吊运车之两个升降点中每一个之最佳安全棘轮组件；而

图8是此设备的液压动力系统之示意图。

在图1与2中以10示明一种典型的船只，支承在一干船坞14的浮板12上，此船坞的两堵竖立的翼墙16则位于此船之壳外部两相对侧18的外侧。干船坞14一般包括一台常规的起重机20，一般用来给船运进或运出部件与供应品，并能相对于船移动用于各种配与检修工作之装置。这就是说，起重机20能将各有关装置位移到船首24与船尾26间在翼墙与船任一侧间的选定位置上(例如在翼墙与船壳间的通道之中)。

常规的船壳在其露天甲板上离船首与船尾中心线，亦即通常约在船全长之中途(船中部)处，具有最大的宽度。沿着船长度方向，在任何给定的位置，船壳与首尾中心线的距离，在露天甲板高度28与龙骨高度30之间，总是沿向下方向渐减。在中部的前后，船壳主艏艉中心线的距离于任何选定的垂直高度上总是逐渐减小，直至在艏与艉的龙骨高度处达到最小尺寸(通常为零)。沿着给定的共20英尺长(纵向)的增高段，绝大部分船壳都有着复合式的曲率，其中船壳距艏艉中心线的宽度，在至露天甲板下方距离越远处，于愈离中部的地方减小得愈其迅速。

本发明提供了一或多个封闭式的台架设备32，能在船只处于干船坞中时，对此船壳的外部进行加工。通常这种船只是已使用过而来此进行保养、检修和/或重装的。这样，尽管本发明的设备与方法是用来对船壳外部进行加工的，但几乎在同时，还需对船的内部、甲板与上层建筑进行其它加工。一般地说，对船壳外部的加工主要包括研磨掉渣皮、浸蚀斑痕、海水结垢、锈皮与老旧的涂层，然后典型地通过喷涂方法涂敷上新的涂层。(在本专利文件中，这类涂层从种属上说往往是指“油漆”，而不考虑涂层专家如何在更严格意义下使用该词。)至于究竟使用一台或多台设备32，将取决于船只的尺寸、需要完的速度以及劳动力的规模。到底是使用一种规格还是两或多种不同规格的设备32，则基本上取决于船壳侧部在船壳不同位置上向内倾斜的坡度。(这就是说，在某些情况下，为了到达一定的区域，采用较小的辅助设备或例如真空喷射之类的不同技术，以使此设备的平台能由悬臂支承至其最大限度伸展出的位置，可能是更为有利的。)

在极其普遍的意义下，每个封闭式台架设备32包括：一个可以移动的，支承在干船坞甲板上一通道中的立式塔34；一台能在此塔中升降并定位到选定高度上的吊运车36；一组安装在此吊运车上的悬臂式桁架臂38，可使它们的安装有工作平台40之前端相对于船壳方向伸缩；一种屏蔽件(帘幕)组合体42，它基本上将船壳从露天甲板至龙骨的垂向段或增高段(通常在船的纵向上，水平方向20英尺长)所相对的空间封闭，用来控制此封闭空间通风的空气运动控制系统；以及一动力系统48，用来驱动前述吊运车，使工作平台伸缩，同时用来调节屏蔽件的前缘，令其沿着待于其上工作的具体船壳段的首尾垂向边部与此船壳保持密切接触。

显然，虽则设备32的开发是为了便于从事壳面的研磨与喷涂油漆作业，但利用此设备32作为一种保护性的封闭件，是可以进行其它或另外一些工作的。

塔34最好是一种便携式的构件，包括支柱、系杆、撑臂、连接件与其它部件，它们能以可卸下的方式固定到一起，而提供一种能在船的给定一侧到达从露天甲板高度下直至龙骨的整个高度的装置。自然，对于只打算用来加工一种规格船壳造船厂来说，在设备32的整个工作寿命期内，例如可通过对板材进行火焰切割，挤压出长条形部件与焊合接头处等，而将这种塔作永久性的固定连接。一般，塔34可用钢或铝材制成，与通常用来在建筑物构造和翻修现场中运送工人和/或物料到各层楼板上之升降机的制造方法相同。

在塔34上安装有箱、车或升降吊运车36(例如用到相对设置的两组带凸缘之轮50，它们在由塔34相应部件所提供的立轨52上滚动)。

上述吊运车是挂在塔34中从事升降的，在56处与此吊运车连接的缆索54则通过滑轮58而到达一液压铰车60的转盘。每个这种连接机构56，都配置有弹簧加载形式的棘轮柄62，后者一直要到升降用缆索54上有牵引张力作用时，才会位于塔34之立轨66中一相应的缺口64内。在此设有安全控制机构，不然在将吊运车悬挂于塔中时可以采用平衡缆、其它的制动或锁定系统，冗余的缆和/或类似的传统装置，用以防止吊运车因机械或动力故障而突然或意外坠下。

此时应注意到，尽管围绕着塔的后方与两侧最好设置有各种系杆与撑臂，但在使用时，塔的前方面朝船侧，从船的露天甲板的板面直至龙骨(即用本发明之设备32拟加工之船的摇摆增高段的全部高度)，于68处是基本上敞开无阻的。

在吊用车36后方的两个内角处各以轴颈连接方式配置有立轴70，用以转动相应之悬臂式桁架臂38的后端。各个臂38最后包括一后方段72，它的前端则通过一立轴76铰接到一前方段74上，而各个前方段74则在其前端处设有一立轴78。臂38通过轴78在其前端安装有一工作平台40。这样，臂38则通过接头70、76与78铰接在吊运车与平台之间，而得以相对于塔之立轴使工作平台于水平方向(横向，侧向)伸缩，令其朝向成脱离开船壳的纵向中心线。结果可使此工作平台于使用中能随升降机的起落而回撤，以免碰撞船壳，并可在吊运车下降时进一步伸展，使搭乘在工作平台上的工人能保持住与船壳的外部紧密靠近，而不论至少是在船的部分高度上船宽会随高度而减小的事实。各臂38的每段可用钢或铝材按照极其类似于奶牛牧场的结实而沉重的大门的方式制成。

为了使这些臂38协调的工作，最好设置4个双重作用的液压缸，其中包括：两个可伸缩的活塞一缸装置80，它们由相应的立轴旋转接头82，分别连接在吊运车36后方内部上中央位置与沿着臂38后方段72的在该段居中侧的中间位置之间；两个可伸缩的活塞一缸装置84，它们由相应的立轴旋转接头86，分别连接在臂38之后方段72横侧上沿着这一段的居中位置与臂38之前向段74横侧上沿着这一段的居中位置之间(使得在72-76-74处的“龙骨”随着工作平台的回撤而相互对弯)。

自然，上述的臂可以由手工操作，或也可设置更精细的装置来调节这类工作缸的伸缩。

通过协调地回撤活塞一缸装置80与84要使工作平台回撤；通过协调地伸展活塞一缸装置80与84，则可使工作台前伸。

工作台的构型可视需要而定(例如根据它是否有底座、把手与轨道等)。它的最基本形式包括一能载承至少一个而最好是两个并靠之工人的支承件88。一种典型的工作平台约有16英尺(4.9米)宽(船的长向)和2英尺(0.6米)深(船的宽向)。用来支承取代一或多个工人或与之共同工作的机器人的类似装置，则包括在本发明的构思之中。

屏蔽件组合体42可以由若干部件组成，这些部件共同确定出(连同船侧18外部一相应增高段18，通常从露天甲板至龙骨约20英尺(6.1米)长，沿船壳纵向)一封闭的空间44，在此空间内可以从事在船壳外部增高段上的工作。

这样，屏蔽件组合体42的一个必要部件便是用来限制此空间后侧的部件。此种部件便于按下述方式设置：即将透明的波纹形玻璃纤维增强塑料壁板90设于塔的后方、前侧、尾侧与顶部的外侧。使用中，此种玻璃纤维增强塑料板之寿命，可能较塔的寿命短，在它们被磨透或变得过于磨损时，可予以局部更换。

组合体42的其它主要部件则是侧帘组件92。每块侧帘幕组件92包括一可由帆布制成的相应帘幕94，同时包括有设在立轴前方的扩展部96，作为塔在其顶部与底部的延伸部；这些个部件通常各自朝斜向凸向艏与艉(从图3中可以明白地看清)，使空间44得以从塔朝船壳展宽。可以用例如商品名为Herculite一种柔弱的状材料来取代船用级的帆布。各个帘幕94可由单件制成或用若干片加以缀合，经索眼由缓冲绳接合，由Velcro带加以联合或通过其它方式使之相互结合。类似的固定连接方法(缝条、缓冲绳、Velcro等)用于98，以可拆卸的方式将各个帘幕的后边缘108固定到相应的扩展件96上、塔34的前支柱100上，从塔底到塔顶，并通过塔顶的前方，以在塔34的顶壁104处形成一连续体。事实上，在图3中，所示明的两个侧帘幕在顶部102的中部有一定程度的搭接，而端部110则以缓冲绳于106处经索眼接合到相应的上方扩展部96上。

帘幕94的前边缘最好设置一列电磁铁或永久磁铁114，以缝合或其它方式固定于其上(极其类似于通常对一般浴缸之喷射器薄屏所作的卷边)，得对将帘幕94的前边缘可调节地于设置32所封围的船壳段之纵向端处与船壳保持贴近。磁铁的强度与布置需取决于帘幕的重量以及所加工之船在当地可能遇到的风力。这些电磁铁的功能在于当设备32将要运动对，它们能转向到断开状态。

帘幕94可以设置成能完全由手动调节，或最好是在手动调节时辅之以固定在相应帘幕94上的一或多个由液压驱动的蝙蝠骨架式的构件116，后者在后边缘上安装于塔的前支柱100上。上述构件116的液压活塞一缸组件118在伸张时将帘幕朝前铺展，而在回缩时拉弯构件116，使帘幕得以或便于回撤。最好使构件116具有某种可挠曲性，能在伸展状态下用机械方式锁定(极其类似于伞的金属骨架的功能)，从而可在使构件116保持在其伸展状态下时不必要依靠液压压力。

图8中以标号130代表了用来升高、伸展与回撤工作平台和构件116的一种典型的电动液压系统。其中，包括过滤器F，电力机M和阀门R、P。

下面要的描述的设备32的最后一个主要部件是空气运动控系统46。图示的此种系统的最简单情形包括一组圆盖形的空气口通路120，它们设在塔之顶部104中(通过屏蔽件组合体42入封闭空间44内)，经过一下方的唇状区122(这里，两块蔽屏帘幕94例如由缓冲绳搭接到一起，封闭住船壳底部124在侧边18底端的空间)，借助一导入到强制通风集尘器128〔外观类似具常规结构的工业强度级的真空清洁器。实际上它可包括一集尘室，旋风分离器、磨料料/油漆料分离器(如果方便，对磨料粒进行回收)、擦洗器和/或一用于焚化VOC的焚烧炉〕中的软管126，而逸出封闭空间44。

塔34底部的四个角隅处最好设置高度可调的杠杆千斤顶134，其中以脚垫136置于干船坞14的浮板12上，塔34之顶部则设有例如用钢丝绳制成的吊环138，它可为起重机20钩住，用以升降设备32，使之能沿纵向移至艏或艉而到船壳的下一个增高段。

工作平台相对于吊运车的伸缩最大路程为10英尺(3米)。

塔34最好由模块或构件组成，使得此种塔能在各项工作中根据需要降低或升高，通常按10英尺(3米)分段。

在设备32的一种典型应用中，如图1至3所示，使之相对于一船壳增高段组装起。然后两名喷砂工进入封闭空间44内，并携带着喷砂软管与喷嘴140，后者连接到位于外部的常规喷砂供料机142上。

喷砂工令吊运车36升高，应用工作平台控制器144使此平台40达到其最高位置，然后开始喷砂作业。喷砂工顺着下方向作业，喷射区域为20英尺(6.1米)宽至整个船高，可视需要用工作平台控制器144来降低和伸展此平台，以便接近船壳。这一过程大致需用一个班次。

然后由一名油漆喷涂工进到工作平台内，应用通常的油漆喷涂装置(软管与喷嘴146在空间44内，但供料机148位于空间44之外)，以相同的方式操作工作平台，油漆刚刚为喷砂工所处理过的区域。这一过程约需4个小时。

至此，由工人铲扫起干船坞地面上在此封闭区域内的废磨料，将其置于适当容器内供处置和/或在需要时作循环使用。同时，由一批装配工使起重机20接附上前述塔的吊环138，将封闭的台架设备32移到沿着船壳的下一个所需位置，使上述过程能在次日于一相关的顺序增高段上开始。

根据上面的详细描述，可以总结出本发明之设备与方法所能提供的一些重要的性能优点，尤其是相对于当前通常靠工人来转动液压驱动的人员升降机而言；

与那种必须占用很大空间才能容易地进行封闭的人员升降机不同，这里的台架设备会完全封闭起一个空间，该空间足以让两名喷砂工以最大效率工作一整个班次。

此种台架装置小到足以用无孔材料封闭住它本身与船之间的空间，而不会受到风带来的损害。

可以取得足够多的这种封闭式的台架设备，使它们渐次地绕船身重新定位，在以不超过现行常规方法所需的时间内完成涂层工作。

通过干船坞起重机沿着船长在20英尺增高段内运动，此封闭式的台架设备，就能使工人全身进到任何一种船舶外壳的所有区域，而不论此船舶的长度、深度或外壳轮廓如何。此种设备设计成利用电动液压铰车来升降它的工作平台，于此同时，能在不同垂向高度上根据外形的变化，用液压方式使此平台能伸展到零至10英尺之间的任何距离。

(在罕见的情况下，即当船壳在给定的艏与艉位置下距艏与艉中心线之距离，在露天甲板与龙骨之间缩短10英尺以上时，就会妨碍此设备上的工人在较低的高度上到达整个船壳，这时就可用第二个较短但类似的台架设备，把它设置在第一个封闭式台架装置的内侧。这样一种极端情形的轮廓形式牵涉到船壳直接与艏与艉接近的区域。这类区域只占船壳表面积很小的百分比，因而也可选用真空喷射之类其它低效的方式进行喷射。)

本发明的封闭式台架设备可以指望要比目前广泛用于喷砂与油漆作业中之人员升降机能显著减少维修问题。这样，可以预期能降低维修费用、设备的停机时间、工人受干扰与工时损失。可以作为此预期的一些理由如下：

封闭式的台架设备与人员升降机这两者都是用在暴露于磨料粉尘与油漆溅射的环境下。对于这一范围内的维修工作可以认为是差不多的。

但是，人员升降机采用内燃机，它的进气装置与其它机械部件则完全处在磨料粉尘与油漆溅射的伤害之下。封闭式台架设备则采用本质上就只需较少维护的电动机，而后者则完全处在封闭区域之外，因而不会受到磨料粉尘与油漆溅射的影响。

人员升降机除液压缸之外，还要利用许多机械部件来升高与转动液压臂以及沿着干船坞地面来运动人员升降机的底座。这些机械部件则完全暴露于磨料粉尘与油漆溅射之下。封闭式台架设备在封闭区内则无关键部件处在磨料粉尘与油漆溅射的影响之下。

人员升降机的底座载承在四个带充气轮胎的轮子之上，这些轮胎在干船坞的环境下经常会跑气，随之便会增加修理费用，工时偿失与工作干扰。由干船坞的起重机来挪动这种封闭式台架设备就能避免这类问题。

人员升降机用的内燃机每日须补充燃料，结果会增加劳务费用、停机时间、火/爆炸物的危险，以及导致最终将污染常常是与之邻近的水域的燃料散落。封闭式台架装置较理想地采用了电动机而不会有这类问题。

人员升降机的行驶是磨损与裂碎干船坞地面涂层的一个主要原因，这是由于充气轮胎常常在干船坞地面之废磨料上滚动(即旋压)。封闭式台架设备是借助干船坞起重机运动，这就能消除这种磨损与裂碎原因。

但最为重要的是，封闭式的台架设备能将磨料粉尘与油漆溅射限制到紧邻船壳的一个小空间范围内，在这些污染物能影响到大气，相邻水域、船的机械设备、干船坞起重机、喷砂与涂层的辅助机械设备、同时进行的船只检修工作以及公众所有的汽车、船艇与房舍之前，就能在此小空间内予以收集，(并视需要重新利用与焚化)。用人员升降机来进行喷砂与油漆作业时，就不能有效地解决这类问题。

为封闭式台架设备与船壳所封围住的较小空间，提供了进行环境控制的机会，而这是对人员升降机可采用的任何封闭方法难以做到的。这里的环境控制包括集尘、控湿、控温与防护雨与雪。这些因素对涂层质量与寿命都有影响。此外，还能在恶劣天气条件(雨、雪、寒冷)下进行喷砂与油漆，而这种天气，根据通常的台架设备与人员升降机，是会妨碍喷砂与油漆作业的。

至此可知，前面所述的用来进行船壳外表面加工的设备与方法，确实具有本说明书在以前相应段落中列出的各种属性。由于在此说明书中已概述并解释了本发明的有关原理，故在不脱离这些原理的前提下，是可以在一定程度内对本发明的形式作出变更的，故应理解本发明在下述权利要求书的精神与范围内是包括了所有这种变更形式的。

Claims (27)

1.一种用来在较大水平范围内对大致垂直表面(18)进行加工的方法，它包括以下步骤：

(a)选择上述这种表面的一个增高段(88)，它所具有的给定的水平范围小于所说的较大范围，而它所具有的给定的垂向限度(28至124)则朝下邻接一大致水平的平台(12)；

(b)将一般性的立式塔(34)设在上述平台上，与表面(18)的增高段(88)成面对但分隔开的关系，塔(34)上以可升降方式支承着一吊运车(36)，使之能有选择的设置成与此增量段(88)之任意选定的水平带成面对关系，此吊运车(36)上设有以悬臂形式从其上朝向表面(18)的工作平台(40)，通过一臂部构件(38)，可使工作平台(40)伸向表面(18)或离它回撤；

(c)形成一包括塔(34)与前述表面(18)之增高段(88)的帘幕封围空间(44)，而将工作平面(40)封围于此空间间内；

(d)在将至少一名操作工支承于该工作平台(40)上的同时，让此操作工在表面(18)之增高段(88)的一批区带上相继进行工作，与此同时，调节臂构件(38)使该操作工接近上述表面的增高段(88)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：前述之表面(18)是在一船壳之上，而所说之操作工则是一名将磨料陆续喷向船壳之喷砂工。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，前述这喷砂工是在露天甲板最高处(28)附近开始工作，然后渐次向下，直到船之龙骨的(30)附近。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：船壳(18)至少是在其靠近船之龙骨(在30)的一部分是偏离塔34而朝内倾斜或弯曲，所以，当操作工在接近增高段(88)下部范围内各个区带上从一个区带进到另一个区带上时，必须渐次地伸展臂构件(38)。

5.如权利要求4所述的方法，特征在于还包括步骤：

(e)在已完成步骤(a)～(d)之后，让一名相续将油漆涂敷到表面18上的油漆工来重复步骤(d)。

6.如权利要求5所述的方法，特征在于还包括步骤：

(f)在业已进行过步骤(a)～(e)后，将塔(34)沿着水平浮板(12)移动到一新的位置，并在不同的选定的增高段(88)上重复步骤(a)～(e)。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤(f)要进行充分多次，以使船壳(18)的外部基本上完全为磨料清整并油漆上。

8.如权利要求5所述的方法，特征在于还包括：在进行步骤(d)和(e)的同时，连续地将空气(在120)抽入空间(44)并(在126)从此空间抽出空气，使之进入一空气净化装置(128)，以便从空间(44)抽出之空气中除去所截获的空气载承的磨下的废料、溅射的油漆与VOC。

9.如权利要求6所述的方法，特征在于还包括：在进行步骤(d)和(e)的同时，连续地将空气(在120)抽入空间(44)，并(在126)从此空间抽出到一空气净化装置(128)，以便从空间(44)抽出之空气中除去所截获的空气载承的磨下的废料、溅射的油与VOC，同时在步骤(e)和(f)之间，从水平平台(12)上于前述空间(44)内清除掉粒状残渣。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：前述的操作工是人，而在执行步骤(d)时，这名工人在塔(34)上升降吊运车(36)，且至少一次伸缩前述的臂构件(38)的伸缩工作平台(40)。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：前述的工作平台(40)有两个侧向相对的端部，而所说的这名工人在伸展或回撤该臂构件时即扳动此工作平台(40)，使其一端较另一端更远离塔(34)。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于：前述之表面(18)是设在一铁磁性衬底之上，且帘幕(94)至少有些部分是挠性部分即通过其上配置的磁铁(114)而附着到前述衬底之上。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：前述之衬底乃是船(10)的船壳(18)。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：船壳(18)至少是在其靠近船之龙骨(在30)的一部分是偏离塔(34)而朝内倾斜或弯曲，所以，当操作工在接近增高段(88)下部范围内各个区带上从一个区带进到另一个区带上时，必须渐次地伸展臂构件(38)。

15.如权利要求6所述的方法，其特征在于：塔(34)有一批配置有杠杆千斤顶(134)的支柱(136)，同时，作为至少是执行步骤(6)的一部分，可以调节此种支柱(136)，用来使塔(34)在水平平台(12)中取定一更为直立的方向。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于：前述之水平平台乃是一干船坞(14)上的一台起重机(20)进行，用来将塔(34)提升、移动并定位到一新的位置上。

17.一种用来在较大水平范围内对大致垂直表面(18)进行加工的设备，该设备靠近一大致为水平的平台(12)设置，此设备特征在于包括：支承在上述平台(12)之上的一座大致直立的塔(34)，此塔与上述表面(18)一选定的增高段(88)呈面对但分隔开的关系，此增高段所具有的一定的水平范围小于上述的较大水平范围，而所具有的一定的垂向限度则朝下(从20至30)至与该平台邻接的范围；

上述塔(34)上支承有一吊运车(36)，它能在此塔(34)上升降，得以将吊运车(36)有选择地定位成与前述增高段(38)上任何选定的水平带呈面对关系；

此吊运车(36)上设有一工作平台(40)，它以悬臂式的支撑形式，从吊运车(36)伸向表面(18)，支承于一臂构件(38)上，以便使此工作平台(40)能相对平面(18)伸展与回撤；

在塔(34)上支承着一种帘幕件组合体(94、102、110与122)，用来形成一包括塔(34)与表面(18)之增高段(88)的封闭空间(44)，而工作平台(40)则封围在此空间(44)内；此外有

第一动力装置(144、126、60、54与56)，它们有效地与吊运车(36)连接，以及与臂构件(38)有效连接的第二动力装置(144、84与80)，分别用来升降吊运车(38)以有伸展与收缩工作平台(40)。

18.如权利要求17所述的设备，特征在于还包括一种装置，用来在(120)处将空气连续抽入前述空间(44)内，并在(126)处将空气从此空间抽入空气净化装置(128)内。

19.如权利要求17所述的设备，它还包括：位于前述工作平台之上用来启动所说第一与第二动力装置的控制装置(144)。

20.如权利要求19所述的设备，其中，前述的第一与第二动力装置分别包括有一液压驱动的铰车(60)和一组液压驱动的可伸缩活塞与缸的组件(80、84)。

21.如权利要求20所述的设备，其特征在于所说的铰车(60)与组件(80、84)有由泵装置供给功率的液压系统，而此种泵装置又为处于前述空间之外的电动机装置供给功率。

22.如权利要求19所述的设备，其特征在于：所说的平台具有两个在侧向上相对的端部，而前述控制装置(144)则构造成能有效地用来扳动工作平台(40)，使前述两端部中有一端部要比相关的另一端部距塔(34)更远。

23.如权利要求17所述的设备，其特征在于：所说的帘幕组件(94、122)与(110)至少有部分是由挠性的具有前边缘(112)之侧帘幕组件(94)构成，而此种前边缘则设置有磁铁装置(114)，用来以可调节的方式将此种帘幕(94)固定到前述平面(18)上。

24.如权利要求23所述的设备，其特征在于：所述的帘幕组件还包括以骨架形式固定于前述帘幕(94)以及塔(34)上的可伸缩之刚性装置(96、116)，而前述的设备还包括有效地连接着此种刚性装置(96、116)的第三动力装置，用来使帘幕(94)的前边缘相对于表面(18)作伸展与撤后。

25.如权利要求17所述的设备，特征在于还包括：在前述的塔(34)上所具有的一批可调节的用作此塔的相应支柱(136)的千斤顶装置(134)，由此可使塔(34)能在前述平台(12)上调节到具有更大的垂直度；而塔(34)还备有用来为起重机(20)钩合的连接装置(138)，得以使设备(32)移动到能与表面(18)之不同的增高段(88)呈面对关系，并在此位置上将设备(32)固定到平台(12)之上。

26.如权利要求17所述的设备，特征在于还包括一喷砂机(142)，后者位于空间(44)之外，且有一伸入空间(44)内用作架在工作平台(40)上之喷嘴(140)的输出软管。

27.如权利要求17所述的设备，特征在于还包括一油漆喷涂机(148)，后者位于空间(44)之外，且有一伸入空间(44)内用作架在工作平台(40)上之喷嘴(146)的输出软管。

Images