CN205602073U - 一种船体清洗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型旨在提供一种船体清洗系统，包括控制装置、爬壁机器人、超高压泵和电机，控制装置包括控制单元，控制单元分别连接爬壁机器人、超高压泵和电机；超高压泵通过出水管道给爬壁机器人供水，爬壁机器人包括主体、移动装置、电磁吸附装置及振荡空化射流清洗装置；移动装置设于主体上，用于主体的移动；电磁吸附装置用于将主体吸附于船体上；主体上嵌设抽吸腔，抽吸腔内设振荡空化射流清洗装置。本实用新型具有以下有益效果：1.无需靠岸停泊，在航行过程中即可完成对船体的清洗；2.减去将船体周身的水排尽的中间步骤，减少清洗成本；3.回收清洗完毕后的锈屑和污物，环保性能优越；4.可控制并且可检测清洗程度，达到更好的清洗效果。

Description

一种船体清洗系统

技术领域

本实用新型涉及自激振荡空化射流领域，具体而言涉及一种自激振荡空化射流船体清洗系统。

背景技术

2008年金融危机席卷全球，到目前为止航运市场仍受其严重影响，波罗的海交易所航运指数持续走低，处在低谷徘徊，航运业不景气现象仍将会持续很长一段时间。大量船务公司、外国船东没有货源，揽不到货，船舶只能在锚地等候航次命令。由于船舶长期处于强腐蚀性海水和强附着力海洋生物环境中航行或者抛锚，难以进行正常的维护保养，使得船体水线以下部分附着藤壶、牡蛎、苔藓虫、花筒螅、石灰虫、海藻等难以清除的微生物、还有一些锈皮和锈斑等。这样船体表面光滑度受到极大影响，水中前进时阻力明显增加，造成船速下降，燃油消耗明显上升。

一般情况下，因海洋微生物的附着，导致船舶速度下降10％至50％，船舶要消耗更多的燃油以弥补速度的下降，极大的增加了运输成本。人们对此进行了研究，附着在船壳、支柱、金属阀门以及螺旋桨上的污垢会大大降低其工作效率。在污垢组成厚度约2至3厘米时，贝壳的重量每平方米超过50公斤。由此计算，一艘150米的船需要清理的面积大概约为三千平方米，就有超过150吨的额外生物重量，同时由于海洋生物的附着，增加了被附着面的负载，增大了船舶运行能耗，降低了船舶运载能力。

美国海军已经对海洋生物生长的船体与船舶性能和油耗进行过广泛的研究，研究表明一艘轻度生长海生物的船舶在正常巡航速度下增加油耗15％。一艘重度生长海生物的船体能使燃油的损耗增加两倍至三倍。

实用新型内容

本实用新型的目的在于为克服现有技术的缺陷，而提供一种船体清洗系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种船体清洗系统，包括控制装置、爬壁机器人、超高压泵和电机，所述控制装置包括控制单元，所述控制装置连接外电源，所述控制单元分别连接爬壁机器人、超高压泵和电机；所述超高压泵通过出水管道给爬壁机器人供水，电机用来给爬壁机器人提供电力，所述爬壁机器人包括主体、移动装置、电磁吸附装置及振荡空化射流清洗装置；所述主体内设控制电路，所述控制电路和控制单元连接；所述移动装置设于主体上，用于主体的移动；所述电磁吸附装置用于将主体吸附于船体上；所述主体上嵌设抽吸腔，所述抽吸腔内设振荡空化射流清洗装置。

进一步，所述振荡空化射流清洗装置包括喷嘴旋转装置和喷嘴，所述喷嘴和超高压泵通过出水管道连接，喷嘴为高压水射流自激振荡喷嘴，所述喷嘴附有喷嘴旋转装置，由电机驱动，使喷嘴沿圆周运动。

进一步，所述抽吸腔与船体接触处设滚珠装置，所述滚珠装置用以减小爬壁机器人移动时所产生的摩擦阻力。

进一步，所述电磁吸附装置分布于爬壁机器人的主体四周，电磁吸附装置内设电磁铁，所述电磁吸附装置与所述控制单元连接。

进一步，还包括回收装置，所述回收装置包括抽吸泵、过滤单元、固体废物回收单元；所述抽吸腔内设回收腔，抽吸泵的入口与抽吸腔内的回收腔通过管道相连，抽吸泵的出口与过滤单元、固体废物回收单元通过废物排放管道依次连接，所述回收管道在抽吸泵出口至固体废物回收单元方向向下倾斜，使抽吸所得混合物便于向过滤单元、固体废物回收单元移动；过滤单元中设有过滤网，抽吸清理产生的锈屑、污物、污水的混合液体，经过滤后成为超高压泵可使用的水，并通过过滤水管道输送至超高压泵，将过滤后所得的固体废物经回收管道输送至固体废物回收单元；固体废物回收单元设有废物压块机，将运至固体废物回收单元的固体废物压块，并由传送带运出回收装置，与船上其他垃圾一同处理。

进一步，还包括实时反馈装置，所述实时反馈装置与所述控制单元连接，所述实时反馈装置包括浑浊度检测仪、激光式粗糙度检测仪、机身位置摄像头；所述浑浊度检测仪用于检测抽吸腔内水的浑浊度；所述激光式粗糙度检测仪用于检测清洗后的船身表面粗糙度是否达标；如已达标，则移动装置带动爬壁机器人继续向前移动、清洗，如未达标，则继续清洗至达标为止；机身位置摄像头用于显示爬壁机器人的位置，便于操作人员控制爬壁机器人移动，防止爬壁机器人坠落脱离船身。

进一步，所述爬壁机器人表面覆盖有防水层。

本实用新型具有以下有益效果：

1.船舶无需靠岸停泊，在航行过程中即可完成对船体的清洗；

2.减去将船体周身的水排尽的中间步骤，减少清洗成本；

3.回收清洗完毕后的锈屑和污物，环保性能优越；

4.可控制并且可检测清洗程度，达到更好的清洗效果。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的模块示意图；

图2为本实用新型优选实施例中爬壁机器人正面(面向海洋)立体结构示意图；

图3为本实用新型优选实施例中爬壁机器人背面(面向船体)立体结构示意图；

图4为本实用新型优选实施例中爬壁机器人的后视图；

图5为抽吸腔及振荡空化射流清洗装置剖面示意图；

图6为回收装置剖面图。

其中：1、控制装置，2、爬壁机器人，21、主体，22、移动装置，23电磁吸附装置，24、震荡空化射流清洗装置，241、喷嘴旋转装置，242、喷嘴，25、吸收腔，26、滚珠装置26，3、超高压水泵，31、进水管道，4、电机,5、回收装置，51、抽吸泵，52、过滤单元，521、过滤网，522、过滤水管道，53、固体废物回收单元，531、废物压块机，532、传送带，55、回收管道，6、实时反馈装置，61、浑浊度检测仪,62、激光式粗糙度检测仪、63、机身位置摄像头，7、船体，8、甲板，9、海面，10、废物排放管道，11、电线，12、出水管道。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

参考附图，一种船体清洗系统，包括控制装置1、爬壁机器人2、超高压泵3和电机4，控制装置1包括控制单元(图中未示出)，控制装置1连接外电源，控制单元分别连接爬壁机器人2、超高压泵3和电机4；超高压泵3通过进水管道31进水，通过出水管道12给爬壁机器人2供水，电机4用来给爬壁机器人2提供电力，爬壁机器人2包括主体21、移动装置22、电磁吸附装置23及振荡空化射流清洗装置24；主体内设控制电路，控制电路21和控制单元连接；移动装置22设于主体21上，用于主体21的移动；电磁吸附装置23用于将主体吸附于船体上；主体21上嵌设抽吸腔25，抽吸腔25内设振荡空化射流清洗装置24。

具体的，振荡空化射流清洗装置24包括喷嘴旋转装置241和喷嘴242，喷嘴242和超高压泵3通过出水管道12连接，喷嘴242为高压水射流自激振荡喷嘴，喷嘴242附有喷嘴旋转装置241，由电机驱动，使喷嘴242沿圆周运动。

具体的，抽吸腔25与船体接触处设滚珠装置26，滚珠装置26用以减小爬壁机器人2移动时与船体间所产生的摩擦阻力。

具体的，电磁吸附装置23分布于爬壁机器人2的主体21四周的顶角处，电磁吸附装置23内设电磁铁，电磁吸附23装置与控制单元连接。

具体的，还包括回收装置5，回收装置5包括抽吸泵51、过滤单元52、固体废物回收单元53；抽吸腔25内设回收腔26，抽吸泵25的入口与抽吸腔25内的回收腔26通过废物排放管道10相连，抽吸泵51的出口与过滤单元52、固体废物回收单元53通过回收管道55依次连接，回收管道55在抽吸泵51出口至固体废物回收单元53方向向下倾斜，使抽吸所得混合物便于向过滤单元52、固体废物回收单元53移动；过滤单元52中设有过滤网521，抽吸清理产生的锈屑、污物、污水的混合液体，经过滤后成为超高压泵3的可使用的水，并通过过滤水管道522输送至超高压泵3，将过滤后所得的固体废物经回收管道55输送至固体废物回收单元53；固体废物回收单元53设有废物压块机531，将运至固体废物回收单元53的固体废物压块，并由传送带532运出回收装置53，与船上其他垃圾一同处理。

具体的，还包括实时反馈装置6，实时反馈装置6与所述控制单元连接，实时反馈装置包括浑浊度检测仪61、激光式粗糙度检测仪62、机身位置摄像头63；浑浊度检测仪61用于检测抽吸腔25内水的浑浊度；激光式粗糙度检测仪62用于检测清洗后的船身表面粗糙度是否达标；如已达标，则移动装置22带动爬壁机器人2继续向前移动、清洗，如未达标，则继续清洗至达标为止；机身位置摄像头63用于显示爬壁机器人2的位置，便于操作人员控制爬壁机器人2移动，防止爬壁机器人2坠落脱离船身。

具体的，爬壁机器人2表面覆盖有防水层，用以保障电路安全。

本船体清洗系统具体的工作过程如下：超高压泵3经由控制单元受控制装置1控制产生定压水流，通过出水管道12给爬壁机器人2供水，用于清洗。电机4经由控制单元受控制装置1控制产生爬壁机器人2和实时反馈装置6所需的电力。回收装置5经由控制单元受控制装置1控制，回收爬壁机器人抽吸的锈屑和污物。实时反馈装置6经由控制单元受控制装置1控制，提供爬壁机器人2的位置信息、图像和爬壁机器人2清洗工作面的情况。

振荡空化射流清洗装置24中的喷嘴242为高压水射流自激振荡喷嘴，其利用输送至爬壁机器人2的高压水，产生自激振荡空化射流，清洗船身钢板7，同时振荡空化射流清洗装置24上的喷嘴旋转装置241由电力驱动，使喷嘴242沿圆周运动。清洗后产生的锈屑、污物由抽吸腔25抽吸，经由回收腔25通过废物排放管道10输送至甲板上的回收装置5。在清洗和抽吸过程进行的同时，移动装置22通过控制其两侧车轮的转速，完成爬壁机器人2整体的前进、后退和转向等移动。爬壁机器人2的各组成部分的各项功能，均经由控制单元受控制装置1控制。

抽吸腔25抽吸所得的混合物经由回收装置5在控制装置1的控制下，通过过滤单元52中的过滤网521将污水过滤为超高压泵3可使用的水，并通过过滤水管道522输送至超高压泵3，将过滤后所得的固体废物输送至固体废物回收单元53，由固体废物回收单元中的废物压块机531，将运至固体废物回收单元53的固体废物压块，并由传送带532运出回收装置5，与船上其他垃圾一同处理。

清洗的同时，实时反馈装置6通过浑浊度检测仪61检测抽吸腔25内水的浑浊度，达到激光式粗糙度检测仪62可检测的环境标准时，激光式粗糙度检测仪62开启，检测清洗后的船身表面粗糙度是否达标。如已达标，则移动装置22带动爬壁机器人2继续向前移动、清洗；如未达标，则继续清洗至达标为止。机身位置摄像头63用于显示机器人位置，机身位置摄像头63实时反馈爬壁机器人2的位置信息、图像和爬壁机器人2清洗工作面的情况。

以上所述为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进应包含在本实用新型的保护之内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及同等物界定。

Claims (7)

1.一种船体清洗系统，包括控制装置、爬壁机器人、超高压泵和电机，所述控制装置包括控制单元，所述控制装置连接外电源，所述控制单元分别连接爬壁机器人、超高压泵和电机；所述超高压泵通过出水管道给爬壁机器人供水，电机用来给爬壁机器人提供电力，其特征在于，所述爬壁机器人包括主体、移动装置、电磁吸附装置及振荡空化射流清洗装置；所述主体内设控制电路，所述控制电路和控制单元连接；所述移动装置设于主体上，用于主体的移动；所述电磁吸附装置用于将主体吸附于船体上；所述主体上嵌设抽吸腔，所述抽吸腔内设振荡空化射流清洗装置。

2.根据权利要求1所述船体清洗系统，其特征在于，所述振荡空化射流清洗装置包括喷嘴旋转装置和喷嘴，所述喷嘴和超高压泵通过出水管道连接，所述喷嘴为高压水射流自激振荡喷嘴，所述喷嘴附有喷嘴旋转装置，由电机驱动，使喷嘴沿圆周运动。

3.根据权利要求2所述船体清洗系统，其特征在于，所述抽吸腔与船体接触处设滚珠装置，所述滚珠装置用以减小爬壁机器人移动时所产生的摩擦阻力。

4.根据权利要求3所述船体清洗系统，其特征在于，所述电磁吸附装置分布于爬壁机器人的主体四周，电磁吸附装置内设电磁铁，所述电磁吸附装置与所述控制单元连接。

5.根据权利要求1、2、3或4任一所述船体清洗系统，其特征在于，还包括回收装置，所述回收装置包括抽吸泵、过滤单元、固体废物回收单元；所述抽吸腔内设回收腔，抽吸泵的入口与抽吸腔内的回收腔通过废物排放管道相连，抽吸泵的出口与过滤单元、固体废物回收单元通过回收管道依次连接，所述回收管道在抽吸泵出口至固体废物回收单元方向向下倾斜，使抽吸所得混合物便于向过滤单元、固体废物回收单元移动；过滤单元中设有过滤网，抽吸清理产生的锈屑、污物、污水的混合液体，经过滤后成为超高压泵可使用的水，并通过过滤水管道输送至超高压泵，将过滤后所得的固体废物经回收管道输送至固体废物回收单元；固体废物回收单元设有废物压块机，将运至固体废物回收单元的固体废物压块，并由传送带运出回收装置，与船上其 他垃圾一同处理。

6.根据权利要求1、2、3或4任一所述船体清洗系统，其特征在于，还包括实时反馈装置，所述实时反馈装置与所述控制单元连接，所述实时反馈装置包括浑浊度检测仪、激光式粗糙度检测仪、机身位置摄像头；所述浑浊度检测仪用于检测抽吸腔内水的浑浊度；所述激光式粗糙度检测仪用于检测清洗后的船身表面粗糙度是否达标；如已达标，则移动装置带动爬壁机器人继续向前移动、清洗，如未达标，则继续清洗至达标为止；机身位置摄像头用于显示爬壁机器人的位置，便于操作人员控制爬壁机器人移动，防止爬壁机器人坠落脱离船身。

7.根据权利要求1、2、3或4任一所述船体清洗系统，其特征在于，所述爬壁机器人表面覆盖有防水层。