CN112591028A - 一种水动力船体附着物清除机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明属于船舶清洗领域，尤其是涉及一种水动力船体附着物清除机器人，包括机体，所述机体两侧转动连接有多个吸附轮，所述机体内设有控制吸附轮转动的水驱动机构，所述机体一侧设有喷头，所述机体内设有控制喷头摆动的摆动机构，所述机体设有作为摆动机构驱动源的水动力机构。本发明主要通过水压、水流作为驱动能源，不但能够实现节约能源，而且能够大大的减少装置中的电器元件，进而能够避免出现装置中的电器元件收的水的侵蚀而损坏的情况。
Description
技术领域
本发明属于船舶清洗领域，尤其是涉及一种水动力船体附着物清除机器人。
背景技术
因为海水的强烈腐蚀性和海洋生物顽固的附着力，在舰船下水一段时间后，船体上就会附着大量的藤壶类、藻类海洋生物以及锈斑等，这样一来将会破坏船体表面的涂层，使得海水对于船体的俯视加剧，同时附着物将会使得船体的重量大大的增加以及将会使得增加船体在水中的阻力，进而将会导致船体运动过程中耗费的能量更多，增大其运输成本。
而目前在对于船体进行附着物清除时，其中主要有通过人工清除以及机械清除等方法，但是目前对于机械清除过程中，往往需要耗费较多的能源，而且机械清除也往往时通过高压水枪的形式进行清除，这将会使得机械各部件的防水性能要求较高，实际使用过程中往往会出机械由于防水性能不够好出现机械损坏等情况。
为此，我们提出一种水动力船体附着物清除机器人来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种水动力船体附着物清除机器人。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种水动力船体附着物清除机器人，包括机体，所述机体两侧转动连接有多个吸附轮，所述机体内设有控制吸附轮转动的水驱动机构，所述机体一侧设有喷头，所述机体内设有控制喷头摆动的摆动机构，所述机体设有作为摆动机构驱动源的水动力机构。
在上述的一种水动力船体附着物清除机器人中，所述吸附轮由轮体、吸盘、负压筒以及负压单元组成，所述吸盘设有多个且固定连接在轮体外侧，所述轮体内设有空腔，所述负压筒固定连接在空腔内部，且所述负压筒与吸盘连通设置。
在上述的一种水动力船体附着物清除机器人中，所述负压单元由弹簧、密封板、永磁体以及固定轴组成，所述密封板密封滑动连接在负压筒内，所述固定轴贯穿空腔且与空腔侧壁转动连接，所述固定轴位于轮体中心处，所述负压筒靠近固定轴的一端设有与空腔连通的通槽，所述弹簧两端分别与密封板以及负压筒侧壁固定连接。
在上述的一种水动力船体附着物清除机器人中，所述水驱动机构由驱动腔、第一进水管、第一出水管、转动套筒以及转动轮组成，所述驱动腔一侧与第一进水管连通设置，所述驱动腔另一端与第一出水管连通设置，所述转动套筒与驱动腔侧壁转动连接，所述转动轮位于驱动腔内且轴向套设在转动套筒外侧，且所述转动套筒贯穿驱动腔侧壁并延伸至外界与轮体固定连接，所述固定轴位于转动套筒内侧，且所述固定轴贯穿驱动腔侧壁并与驱动腔侧壁固定连接。
在上述的一种水动力船体附着物清除机器人中，所述摆动机构由转动轴、扇形齿轮、齿条、控制块、螺纹杆以及锥齿轮组组成，所述扇形齿轮以及喷头均与转动轴固定连接，所述机体内设有摆动腔，所述转动轴与摆动腔转动连接，所述螺纹杆转动连接在摆动腔内，所述螺纹杆与控制块螺纹连接，所述控制块与齿条固定连接，所述齿条与扇形齿轮啮合连接，所述锥齿轮组控制螺纹杆的转动。
在上述的一种水动力船体附着物清除机器人中，所述锥齿轮组由第一锥齿轮、第二锥齿轮、半锥齿轮组成以及传动轴组成，所述第一锥齿轮以及第二锥齿轮均与螺纹杆固定连接，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相对设置，所述传动轴与半锥齿轮固定连接，所述传动轴与摆动腔转动连接。
在上述的一种水动力船体附着物清除机器人中，所述水动力机构由动力腔、转动叶、第二进水管以及第二出水管组成，所述传动轴贯穿动力腔侧壁且与动力腔侧壁转动连接，所述转动叶位于动力腔内且设有多个，多个所述转动叶轴向均匀固定连接在传动轴上，所述第二进水管以及第二出水管分别与动力腔两相对侧壁连通设置。
本发明的有益效果在于：第一进水管将会与在水驱动机构中实现通过水流的驱动实现带动转动套筒转动，进而实现通过转动套筒转动实现带动与之固定连接的轮体转动，进而实现轮体的转动，进而实现机体的运动。
同时通过水动力机构以及摆动机构能够实现喷头在喷水时不断的摆动，进而实现喷头喷洒的面积将会是前方的扇形区域，进而实现增大喷头的清洁面积，进而提高实际的清洁效率。
括而言之：装置整体主要通过水压、水流作为驱动能源，不但能够实现节约能源，而且能够大大的减少装置中的电器元件，进而能够避免出现装置中的电器元件收的水的侵蚀而损坏的情况。
附图说明
图1是本发明提供的一种水动力船体附着物清除机器人的俯视切面结构示意图；
图2是图1中A处放大结构示意图；
图3是图1中B处放大结构示意图；
图4是图1中C处放大结构示意图；
图5是本发明提供的一种水动力船体附着物清除机器人中吸附轮的竖直切面结构示意图；
图6是本发明提供的一种水动力船体附着物清除机器人中吸附轮的侧视结构示意图；
图7是本发明提供的一种水动力船体附着物清除机器人中水驱动机构具体结构示意图。
图中：1机体、11摆动腔、2吸附轮、21轮体、22吸盘、23负压筒、24负压单元、241弹簧、242密封板、243永磁体、245固定轴、25空腔、26通槽、3水驱动机构、31驱动腔、32第一进水管、33第一出水管、34转动套筒、35转动轮、4喷头、5摆动机构、51转动轴、52扇形齿轮、53齿条、54控制块、55螺纹杆、56锥齿轮组、561第一锥齿轮、562第二锥齿轮、563半锥齿轮、564传动轴、6水动力机构、61动力腔、62转动叶、63第二进水管、64第二出水管。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
如图1-7所示，一种水动力船体附着物清除机器人，包括机体1，机体1两侧转动连接有多个吸附轮2，吸附轮2由轮体21、吸盘22、负压筒23以及负压单元24组成。
吸盘22设有多个且固定连接在轮体21外侧，轮体21内设有空腔25，负压筒23固定连接在空腔25内部，且负压筒23与吸盘22连通设置。
负压单元24由弹簧241、密封板242、永磁体243以及固定轴245组成，密封板242密封滑动连接在负压筒23内，固定轴245贯穿空腔25且与空腔25侧壁转动连接，固定轴245位于轮体21中心处，永磁体243与固定轴245固定连接，负压筒23靠近固定轴245的一端设有与空腔25连通的通槽26，弹簧241两端分别与密封板242以及负压筒23侧壁固定连接。
密封板242为铁磁性材质，且密封板242靠近固定轴245的一侧为N极，永磁体243在机体1吸附在船底时，永磁体243下方为N极，永磁体243上方为S极。
在实际的使用过程中，机体1将会通过吸盘22吸附在船底，且在轮体21转动的过程中，此时轮体21将会带动与之固定连接的负压筒23转动，当负压筒23转动至上方时，此时负压筒23内的密封板242将会在永磁体243的作用下朝着下方移动，进而实现密封板242将会使得吸盘22处产生负压，进而实现此时吸盘22将会吸附在船体上，进而确保机体1的移动以及固定。
机体1内设有控制吸附轮2转动的水驱动机构3，水驱动机构3由驱动腔31、第一进水管32、第一出水管33、转动套筒34以及转动轮35组成。
驱动腔31一侧与第一进水管32连通设置，驱动腔31另一端与第一出水管33连通设置，转动套筒34与驱动腔31侧壁转动连接，转动轮35位于驱动腔31内且轴向套设在转动套筒34外侧，转动轮35与转动套筒34固定连接，且转动套筒34贯穿驱动腔31侧壁并延伸至外界与轮体21固定连接，固定轴245位于转动套筒34内侧，且固定轴245贯穿驱动腔31侧壁并与驱动腔31侧壁固定连接。
第一进水管32进水将会通过水流实现带动与驱动腔31内的转动轮35转动，进而实现转动轮35将会带动与之固定连接的转动套筒34转动，进而实现此时转动套筒34将会带动与之固定连接的轮体21转动，进而实现机体1的前进。
第一进水管32处设有电磁阀，通过电磁阀能够控制第一进水管32的进水速度，进而实现控制机体1的前进速度，且过程中通过控制不同第一进水管32的进水速度，进而能够实现不同吸附轮2的转动速度不同，进而实现机体1能够通过不同转动速度的吸附轮2实现转向等功能。
机体1一侧设有喷头4，机体1内设有控制喷头4摆动的摆动机构5，摆动机构5由转动轴51、扇形齿轮52、齿条53、控制块54、螺纹杆55以及锥齿轮组56组成。
扇形齿轮52以及喷头4均与转动轴51固定连接，机体1内设有摆动腔11，转动轴51与摆动腔11转动连接，螺纹杆55转动连接在摆动腔11内，螺纹杆55与控制块54螺纹连接，控制块54与齿条53固定连接，齿条53与扇形齿轮52啮合连接，锥齿轮组56控制螺纹杆55的转动。
控制块54与摆动腔11侧壁相抵且滑动连接，进而确保控制块54将会无法转动。
锥齿轮组56由第一锥齿轮561、第二锥齿轮562、半锥齿轮563组成以及传动轴564组成，第一锥齿轮561以及第二锥齿轮562均与螺纹杆55固定连接，第一锥齿轮561与第二锥齿轮562相对设置，传动轴564与半锥齿轮563固定连接，半锥齿轮563侧边只有一半区域设有齿，传动轴564与摆动腔11转动连接。
在半锥齿轮563转动时，首先半锥齿轮563将会与第一锥齿轮561啮合使得第一锥齿轮561带动螺纹杆55转动，然后在半锥齿轮563转动半圈之后，半锥齿轮563将会与第二锥齿轮562啮合实现第二锥齿轮562带动螺纹杆55反向转动，进而实现此时将会出现螺纹杆55将会带动控制块54往复运动，进而实现此时控制块54将会带动齿条53往复运动，齿条53将会通过扇形齿轮52带动喷头4往复运动，进而实现喷头4将会以扇形对于周围船体进行冲击，提高喷头4的清洁范围，提高清洁效率。
机体1设有作为摆动机构5驱动源的水动力机构6，水动力机构6由动力腔61、转动叶62、第二进水管63以及第二出水管64组成。
传动轴564贯穿动力腔61侧壁且与动力腔61侧壁转动连接，转动叶62位于动力腔61内且设有多个，多个转动叶62轴向均匀固定连接在传动轴564上，第二进水管63以及第二出水管64分别与动力腔61两相对侧壁连通设置。
第二进水管63中水流通过动力腔61时，此时水流将会带动转动叶62转动，进而实现转动叶62将会带动与之固定连接的传动轴564转动，进而实现传动轴564将会带动与之固定连接的半锥齿轮563转动。
第一进水管32以及第二进水管63均连通有总进水管，且通过总进水管实现进水，第一出水管33以及第二出水管64均连通有总出水管，总出水管与喷头4连通设置，其通过总出水管实现对于喷头4供水。
现对本发明的操作原理做如下描述：
机体1将会通过吸盘22吸附在船底，需要机体1移动时，控制电磁阀工作，实现第一进水管32进水，第一进水管32进水将会通过水流实现带动与驱动腔31内的转动轮35转动，进而实现转动轮35将会带动与之固定连接的转动套筒34转动，进而实现此时转动套筒34将会带动与之固定连接的轮体21转动，进而实现吸附轮2的转动。
且在轮体21转动的过程中，此时轮体21将会带动与之固定连接的负压筒23转动，当负压筒23转动至上方时，此时负压筒23内的密封板242将会在永磁体243的作用下朝着下方移动，进而实现密封板242将会使得吸盘22处产生负压，进而实现此时吸盘22将会吸附在船体上，进而确保机体1的移动以及固定。
喷水过程中，第二进水管63中水流通过动力腔61时，此时水流将会带动转动叶62转动，进而实现转动叶62将会带动与之固定连接的传动轴564转动，进而实现传动轴564将会带动与之固定连接的半锥齿轮563转动。
在半锥齿轮563转动时，首先半锥齿轮563将会与第一锥齿轮561啮合使得第一锥齿轮561带动螺纹杆55转动，然后在半锥齿轮563转动半圈之后，半锥齿轮563将会与第二锥齿轮562啮合实现第二锥齿轮562带动螺纹杆55反向转动。
过程中将会出现螺纹杆55将会带动控制块54往复运动，进而实现此时控制块54将会带动齿条53往复运动，齿条53将会通过扇形齿轮52带动喷头4往复运动，喷头4将会喷水高压水对于船底进行清洁，进而实现喷头4将会以扇形对于周围船体进行冲击，提高喷头4的清洁范围，提高清洁效率。
过程中装置整体主要通过水压、水流作为驱动能源，不但能够实现节约能源，而且能够大大的减少装置的电器元件，进而能够避免出现装置中的电器元件收的水的侵蚀而损坏的情况。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种水动力船体附着物清除机器人，包括机体(1)，其特征在于，所述机体(1)两侧转动连接有多个吸附轮(2)，所述机体(1)内设有控制吸附轮(2)转动的水驱动机构(3)，所述机体(1)一侧设有喷头(4)，所述机体(1)内设有控制喷头(4)摆动的摆动机构(5)，所述机体(1)设有作为摆动机构(5)驱动源的水动力机构(6)。
2.根据权利要求1所述的一种水动力船体附着物清除机器人，其特征在于，所述吸附轮(2)由轮体(21)、吸盘(22)、负压筒(23)以及负压单元(24)组成，所述吸盘(22)设有多个且固定连接在轮体(21)外侧，所述轮体(21)内设有空腔(25)，所述负压筒(23)固定连接在空腔(25)内部，且所述负压筒(23)与吸盘(22)连通设置。
3.根据权利要求2所述的一种水动力船体附着物清除机器人，其特征在于，所述负压单元(24)由弹簧(241)、密封板(242)、永磁体(243)以及固定轴(245)组成，所述密封板(242)密封滑动连接在负压筒(23)内，所述固定轴(245)贯穿空腔(25)且与空腔(25)侧壁转动连接，所述固定轴(245)位于轮体(21)中心处，所述负压筒(23)靠近固定轴(245)的一端设有与空腔(25)连通的通槽(26)，所述弹簧(241)两端分别与密封板(242)以及负压筒(23)侧壁固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种水动力船体附着物清除机器人，其特征在于，所述水驱动机构(3)由驱动腔(31)、第一进水管(32)、第一出水管(33)、转动套筒(34)以及转动轮(35)组成，所述驱动腔(31)一侧与第一进水管(32)连通设置，所述驱动腔(31)另一端与第一出水管(33)连通设置，所述转动套筒(34)与驱动腔(31)侧壁转动连接，所述转动轮(35)位于驱动腔(31)内且轴向套设在转动套筒(34)外侧，且所述转动套筒(34)贯穿驱动腔(31)侧壁并延伸至外界与轮体(21)固定连接，所述固定轴(245)位于转动套筒(34)内侧，且所述固定轴(245)贯穿驱动腔(31)侧壁并与驱动腔(31)侧壁固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种水动力船体附着物清除机器人，其特征在于，所述摆动机构(5)由转动轴(51)、扇形齿轮(52)、齿条(53)、控制块(54)、螺纹杆(55)以及锥齿轮组(56)组成，所述扇形齿轮(52)以及喷头(4)均与转动轴(51)固定连接，所述机体(1)内设有摆动腔(11)，所述转动轴(51)与摆动腔(11)转动连接，所述螺纹杆(55)转动连接在摆动腔(11)内，所述螺纹杆(55)与控制块(54)螺纹连接，所述控制块(54)与齿条(53)固定连接，所述齿条(53)与扇形齿轮(52)啮合连接，所述锥齿轮组(56)控制螺纹杆(55)的转动。
6.根据权利要求5所述的一种水动力船体附着物清除机器人，其特征在于，所述锥齿轮组(56)由第一锥齿轮(561)、第二锥齿轮(562)、半锥齿轮(563)组成以及传动轴(564)组成，所述第一锥齿轮(561)以及第二锥齿轮(562)均与螺纹杆(55)固定连接，所述第一锥齿轮(561)与第二锥齿轮(562)相对设置，所述传动轴(564)与半锥齿轮(563)固定连接，所述传动轴(564)与摆动腔(11)转动连接。
7.根据权利要求6所述的一种水动力船体附着物清除机器人，其特征在于，所述水动力机构(6)由动力腔(61)、转动叶(62)、第二进水管(63)以及第二出水管(64)组成，所述传动轴(564)贯穿动力腔(61)侧壁且与动力腔(61)侧壁转动连接，所述转动叶(62)位于动力腔(61)内且设有多个，多个所述转动叶(62)轴向均匀固定连接在传动轴(564)上，所述第二进水管(63)以及第二出水管(64)分别与动力腔(61)两相对侧壁连通设置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20220218 Address after: No.19, Shenyang South Road, Zhangcun Town, Huancui District, Weihai City, Shandong Province 264200 Applicant after: WEIHAI COSCO SHIPBUILDING TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 230000 Fengshou formation, Yegang village, Huagang Town, Feixi County, Hefei City, Anhui Province Applicant before: Sun Jiafu |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No.19, Shenyang South Road, Zhangcun Town, Huancui District, Weihai City, Shandong Province 264200 Patentee after: Weihai COSCO marine heavy industry technology Co.,Ltd. Address before: No.19, Shenyang South Road, Zhangcun Town, Huancui District, Weihai City, Shandong Province 264200 Patentee before: WEIHAI COSCO SHIPBUILDING TECHNOLOGY Co.,Ltd. |