[实用新型]一种水下船体贝类清理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及船体清理领域，具体涉及一种水下船体贝类清理装置。

背景技术

在国际贸易中，海运这种交通方式有着及其重要的意义。装载货物多，运费廉价等是船舶这种交通方式的优点。由于远洋运输中的船舶常年航行在水生物种类极为丰富的海洋，船体水线以下的船壳和螺旋桨上都会附着海洋生物。这样的海生附着物在全世界总计不少于2000余种，在中国沿海已经记录614种污损生物。随着时间的延长，这些海洋生物的附着量将会增加，对于航行的船舶来说，海生物的附着将导致诸多不利条件。尤其是使得船体表面的粗糙度增加，增大了船舶表面的航行阻力。

经过实验测定，在航速2～9节时，海洋生物附着的船体的航行阻力相比于光滑船体的航行阻力，会增加3倍。另外，海洋生物附着在螺旋桨上能使得螺旋桨输出有效功率降低20％。经计算得出，船底生物的清除最大可能会导致40％～50％的能耗提高。另外，有资料显示，一种藤壶海生物如果附着1～2月后个体死亡，在其死壳的基底下可以发生2～5毫米深的腐蚀坑，所以及时清理水下船体表面具有非常重要的意义。

用清理机器人替代人力，实现船舶的水下清理作业的智能化，进一步提高修造船厂的智能化和维修效率，是未来船舶表面清理技术的大势所趋。欧美等西方国家很早就己经开始对船舶的水下清理机器人技术开展了研究，并取得了相当大的进展。而目前，我国的船舶清洗行业清洗工艺落后，环境污染严重，作业条件恶劣。为了提高我国在船舶修理业中的地位，追赶世界发达国家水平，进行船舶表面水下清刷作业机器人的研究成了当务之急。

实用新型内容

本实用新型提供了一种水下船体贝类清理装置，该装置具有行走机构、吸附系统和设有距离传感器的清理系统，清理船体可靠彻底，实现了船体贝类清理的机械化和智能化。

本实用新型采用以下的技术方案：

一种水下船体贝类清理装置，包括控制柜、缆索和贝类清理机器人，控制柜设置在船体上，贝类清理机器人能够在水下进行清理作业，控制柜和贝类清理机器人间通过缆索连接，缆索中含有通讯线路，其特征在于，所述贝类清理机器人包括行走机构、吸附机构和清理机构。

所述行走机构包括第一电机、驱动轴、齿轮和履带，所述第一电机与驱动轴通过第一电机驱动器连接，驱动轴通过齿轮与履带连接，履带设置在贝类清理机器人的两侧。

所述吸附机构包括永磁吸附机构和推力器吸附机构，永磁吸附机构包括永磁吸附单元，永磁吸附单元设置在所述履带内周上，因贝类清理机器人在移动过程中行走机构和船体表面会反复吸合和脱离，这样会与船体发生碰撞，且永磁吸附单元大多为烧结体，韧性较差，易脆裂，所以在履带和永磁吸附单元的外周密封包裹有橡胶，使得形成对船体反复吸合脱离的冲击力的缓冲结构，又可以增大履带在移动时的滑动摩擦系数，有效降低打滑现象；贝类清理机器人的中心镂空，所述推力器吸附机构设置在贝类清理机器人的中心镂空位置上，推力器吸附机构包括涵道和第二电机，涵道内设有支架，第二电机设置在支架上，第二电机的电机轴上设有扇叶。

所述清理机构设置在贝类清理机器人的前部，清理机构包括旋磨机构和盘刷，所述旋磨机构设置在贝类清理机器人前部的前端，旋磨机构包括直流电机、推杆电机和磨辊，推杆电机固定安装在贝类清理机器人上，直流电机固连于推杆电机的轴端，磨辊连接在直流电机的轴端，磨辊能够进行旋转运动和轴向运动，直流电机用于驱动磨辊的旋转运动，推杆电机用于驱动磨辊的轴向运动，磨辊上设有距离传感器，距离传感器能够将磨辊与船体间的距离信号传递给推杆电机，推杆电机根据实际情况控制磨辊的上下微调，使磨辊充分发挥旋磨作用；所述盘刷设置在贝类清理机器人前部的后端，盘刷包括第三电机、托盘和尼龙刷，尼龙刷设置在托盘上，第三电机用于驱动托盘进行旋转转动。

设置在贝类清理机器人前部的前端的旋磨机构先将吸附在船底的贝类进行旋磨清理，然后设置在贝类清理机器人前部的后端的盘刷将旋磨残留的污物旋转式刷走，工作过程中，推力器吸附机构的扇叶是不断旋转转动的，也可同时将清理掉的污物旋转带走。

优选地，所述旋磨机构的直流电机的个数、推杆电机的个数和磨辊的个数相等。

优选地，所述磨辊的个数为偶数个，左半边和右半边的磨辊的旋转方向相反，使得磨辊的总体旋转力矩平衡，防止贝类清理机器人在清理过程中的自转问题。

优选地，所述磨辊的材料选用金属陶瓷复合材料。

优选地，所述永磁吸附单元的材料选用钕铁棚永磁材料。