CN109501977A - 船体清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开船体清洗装置，包括清洗车、位于清洗车底部的吸附组件、位于清洗车左右两侧的若干轮式组件、位于清洗车前端的清洗机构、位于清洗机构上方的控制装置，吸附组件包括带有吸附机的吸附腔，吸附腔上方设有吸附罩，吸附腔底部贯通连接有清洗盘，清洗盘中心位置固接有主吸盘。该装置能够对船体表面附着物清洗的同时降低船体表面磨损率和锈蚀率，提升船体实用性。

Description

船体清洗装置

技术领域

本发明涉及船舶表面清洁技术领域，具体涉及一种船体清洗装置。

背景技术

船舶，各种船只的总称，船舶是能航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具，按不同的使用要求而具有不同的技术性能、装备和结构型式；根据用途的不同，船舶的体积也不尽相同，船舶作为海上交通运输的主要工具正发挥着越来越大的作用。

但船舶长期与海水接触，会导致大量细菌粘附在其材料表面，形成一层生物调节膜。初代浮游生物的幼虫、孢子纷纷着落在该生物调节膜上，分泌出增强附着力的粘液，并通过化学键合、静电作用、机械联锁、扩散联锁中的一种或几种协同作用，进行强力粘附，不断繁殖。老一代生物死亡后，部分不会自动脱落，新一代又会重新附着在其表面，最终形成大规模的生物群。一般说来，受水体盐度、水域流速等环境因素的影响，船体附着生物会出现死亡，并自动脱落。而实际上，贝类硬壳等海生物在淡水中一周左右会死亡，但其死亡后因强力粘附作用并不会自动脱落，这样就会成为新一轮生物附着的基础。船舶在航行过程中，水的相对流速较大，对生物附着与生长能起到抑制作用，但仍有生物可能附着在船舶上，主要附着部位为船体表面、螺旋桨、桨轴、声呐仓、海底门等；附着物不断积累和侵蚀，不但会使船舶航行速度下降，消耗能量增加，甚至还会使船舶水下设施的腐蚀和破坏加剧，缩短使用寿命，最终造成船舶污损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船体清洗装置，该装置能够对船体表面附着物清洗的同时降低船体表面磨损率和锈蚀率，提升船体实用性。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：船体清洗装置，包括清洗车、位于清洗车底部的吸附组件、位于清洗车左右两侧的若干轮式组件、位于清洗车前端的清洗机构、位于清洗机构上方的控制装置，吸附组件包括带有吸附机的吸附腔，吸附腔上方设有吸附罩，吸附腔底部贯通连接有清洗盘，清洗盘中心位置固接有主吸盘。装置工作过程时，控制装置驱动轮式组件带动装置移动至需要清洗的船体位置，吸附组件吸附在船体，将清洗车压固定在船体表面，与此同时，控制装置驱动清洗机构对船体表面进行清洗，该装置结构简单，便于操作，且吸附牢靠，移动灵活，方便行走和转弯，可高度适应船体的三维弧面设计，完成对船体的高效清洗；其中，吸附组件中的清洗盘与吸附腔封闭连通，吸附腔中的吸附机通过吸附通道抽真空形成负压，将清洗盘及主吸盘吸附在船体表面，起到吸附固定作用的同时，清洗盘可对船体进行清洗，提高工作效率，对船体的重复清洗可全面彻底的对附着物进行清洗，降低附着物粘附的几率，确保船体航行速度，降低船体航行过程中的能源消耗的同时有益于提高船体使用寿命，此外，吸附组件配合轮式组件的设计，使得整个装置便于控制，有效确保了清洗车的吸附和行走能力，提高了装置的稳定性能和清洗效率。

作为优选，主吸盘表面圆周方向按一定间隔对称排布有子吸盘a，主吸盘内表面中间设有子吸盘b。吸附组件吸附过程中，对称设置的子吸盘a吸附固定在船体表面，与此同时，位于主吸盘中间的子吸盘b吸附固定在船体表面，子吸盘a和子吸盘b的配合设置，形成十字型固定，可安全有效的将清洗车吸附固定在船体表面，降低脱落几率，此外，主吸盘与各个子吸盘均为独立单元，及时主吸盘或者任意一个子吸盘脱落时，也能有效防止吸附组件完全脱落，有效提高了整个装置的安全性能。

作为优选，轮式组件包括摆动部件，摆动部件上安装有电机，摆动部件两侧下方安装有滚轮，滚轮轮体表面均匀排布有倾斜防滑条纹。轮式组件实现整个装置的移动，便于操控，可有效保证清洗车的行走能力，避免清洗装置在清洗过程中对船体造成损伤，控制装置驱动电机带动滚轮移动至需要清洗位置，浮动部件通过安装轴与摆动部件连接，浮动部件配合弹簧沿轴线上下滑动，带动摆动件以该轴为旋转中心产生摆动，同时，电机可通过链条驱动滚轮转动，转动过程中，防滑条纹与船体表面接触挤压，倾斜设置的防滑条纹将挤压力均匀分散，由于有水的存在，均匀分散的压力将接触面上微小凹坑中空气排除，使加压的接触面产生负压吸附作用，增大运动阻力和摩擦系数，提高防滑效果和装置的安全系数，避免清洗车滑动降低清洗效果，同时有益于增加油膜和船体之间分界面上油膜分子和船体分子间相互吸引力，进而增加船体表面油漆的附着力，提高油漆层韧性和耐冲击性，降低油漆磨损、脱落几率，延缓船体老化；船体设备结构复杂、非线性元素多，在冲击作用下具有多损伤模式且非线性程度高，良好韧性和耐冲击性的油漆层可确保船体耐冲击性能，避免出现失效模式，有益于提高船体的安全系数和使用寿命。

作为优选，清洗车上方两侧排布有浮动部件，浮动部件可沿安装轴线上下滑动，清洗车与浮动部件之间安装有弹簧，摆动部件通过轴和浮动部件连接。浮动部件通过安装轴与摆动部件连接，浮动部件配合弹簧沿轴线上下滑动，带动摆动件以该轴为旋转中心产生摆动，同时，电机可通过链条驱动滚轮转动，该设计结构简单，便于操控，有益于提高工作效率。

作为优选，清洗机构包括支架，支架固接在清洗车上方前端，支架连接端固接带有进水口的水箱，水箱上方安装有控制装置，水箱底部通过连接管连接有若干清洗件，清洗件呈三角形排布。清洗车通过支架连接清洗机构，提高清洗机构的稳定性，外界水及清洗剂通过进水口进入水箱，水箱内的水体通过连接管后从清洗件排出完成对船体的清洗，其中清洗件呈三角形排布，前排中间个，后排个，且各个清洗件的清洗轨迹有重合部分，可重复对船体进行清洗，提升清洗效率。

作为优选，清洗件包括盘体，盘体上安装有过滤盘，过滤盘中部设有挤压块，过滤盘与挤压块间环形布置有刷体，过滤盘底部均匀设置有过滤孔。水箱中的清洗剂及水体通过过滤孔排出，同时，控制装置驱动盘体旋转，使水体形成漩涡，通过各个方向流向刷体，盘体旋转的同时可带动刷体旋转，实现对船体表面清洗,清洗过程中，环形排布的刷体对船体表面挤压清洗并产生变形，变形的刷体与挤压块接触，并对挤压块形成向内的环形挤压力，环形挤压力作用在旋转挤压块表面，使挤压块产生形变实现对船体清洗的同时改变船体表面的金属离子状态，使金属原子与化合的氧和其他非金属元素分开，减小金属离子倾向矿物状态的存在，实现船体表面金属的名义屈服强度、名义极限强度相对线性关系退化延缓，从而降低船体表面锈蚀率和磨损率，提升船体使用性能，此外，挤压块对清洗水体具有吸附效果，可避免水体粘附在船体表面，降低清洗效果。

作为优选，挤压块外形呈六边形设计，且内部为采用蜂窝状，挤压块与刷体的高度比为1:2。挤压块六边形的设计与环形挤压力作用时，可产生最大程度变形，最大程度改变金属离子状态，降低船体表面锈蚀率和磨损率，当蜂窝状挤压块与刷体的高度比为1:2，挤压块与刷体配合清洗吸附效果最佳。

作为优选，过滤孔内安装有微型过滤网a，微型过滤网a间等间隔设有阻挡件b,且相邻微型过滤网a间阻挡件b交错布置。微型过滤网a可对水体及清洗剂进行过滤，避免颗粒物流进，对船体清洗造成损伤，交错设置的阻挡件b可合理分散水流，使水体均匀喷出。

与现有技术相比，本发明的船体清洗装置具有以下优点：1)吸附组件配合轮式组件的设计，使得整个装置便于控制，有效确保了清洗车的吸附和行走能力，提高了装置的稳定性能和清洗效率；2)子吸盘a和子吸盘b的配合设置，形成十字型固定，可安全有效的将清洗车吸附固定在船体表面，降低脱落几率；3)轮式组件可合理增大运动阻力和摩擦系数，提高防滑效果和装置的安全系数，避免清洗车滑动降低清洗效果；4)搅拌桨叶与刷体的配合设计可促进水体流动，使水体流入刷体间隙与刷体充分接触，加强清洗效果的同时可避免水体长时间堆积在船体表面；5)清洗件呈三角形排布使得各个清洗件的清洗轨迹有重合部分，可重复对船体进行清洗，提升清洗效率。

附图说明

图1为船体清洗装置结构示意图；

图2为轮式组件结构示意图；

图3为吸附组件结构示意图；

图4为清洗盘底部结构示意图；

图5为清洗机构结构示意图；

图6为过滤孔结构示意图。

图中标号：1-清洗车；2-支架；3-浮动部件；4-控制装置；5-清洗机构；501-盘体；502-过滤盘；503-刷体；504-挤压块；505-过滤孔；505a-过滤网；505b-阻挡件；6-水箱；7-进水口；8-轮式组件；801-电机；802-摆动件；803-滚轮；804-防滑条纹；9-弹簧；10-吸附组件；101-吸附罩；102-吸附腔；103-主吸盘；103a-子吸盘a；103b-支撑柱；103c-子吸盘b；104-清洗盘。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述：

实施例1：

如图1-6所示，船体清洗装置，包括清洗车1、位于清洗车1底部的吸附组件10、位于清洗车1左右两侧的若干轮式组件8、位于清洗车1前端的清洗机构5、位于清洗机构5上方的控制装置4，吸附组件10包括带有吸附机的吸附腔102，吸附腔102上方设有吸附罩101，吸附腔102底部贯通连接有清洗盘104，清洗盘104中心位置固接有主吸盘103。装置工作过程时，控制装置4驱动轮式组件8带动装置移动至需要清洗的船体位置，吸附组件10吸附在船体，将清洗车1固定在船体表面，与此同时，控制装置4驱动清洗机构5对船体表面进行清洗，该装置结构简单，便于操作，且吸附牢靠，移动灵活，方便行走和转弯，可高度适应船体的三维弧面设计，完成对船体的高效清洗；其中，吸附组件10中的清洗盘104与吸附腔102封闭连通，吸附腔102中的吸附机通过吸附通道抽真空形成负压，将清洗盘104及主吸盘103吸附在船体表面，起到吸附固定作用的同时，清洗盘104可对船体进行清洗，增大清洗范围，对船体的重复清洗可全面彻底的对附着物进行清洗，减少附着物粘附的几率，确保船体航行速度，降低船体航行过程中的能源消耗的同时有益于提高船体使用寿命，此外，吸附组件10配合轮式组件8的设计，使得整个装置便于控制，有效确保了清洗车1的吸附和行走能力，提高了装置的稳定性能和清洗效率。

主吸盘103表面圆周方向按一定间隔对称排布有子吸盘a103a，主吸盘103内表面中间设有子吸盘b103c，清洗盘104底部环形均布有支撑柱103b。吸附组件10吸附过程中，对称设置的子吸盘a103a吸附固定在船体表面，与此同时，位于主吸盘103中间的子吸盘b103c吸附固定在船体表面，子吸盘a103a和子吸盘b103c的配合设置，形成十字型固定，可安全有效的将清洗车1吸附固定在船体表面，降低脱落几率，此外，主吸盘103与各个子吸盘均为独立单元，及时主吸盘或者任意一个子吸盘脱落时，也能有效防止吸附组件10完全脱落，有效提高了整个装置的安全性能。

轮式组件8包括摆动部件802，摆动部件上安装有电机801，摆动部件802两侧下方安装有滚轮803，滚轮803轮体表面均匀排布有倾斜防滑条纹804。轮式组件8实现整个装置的移动，便于操控，可有效保证清洗车的行走能力，避免清洗装置在清洗过程中对船体造成损伤，控制装置驱动电机801带动滚轮803移动至需要清洗位置，浮动部件3通过安装轴与摆动部件802连接，浮动部件3配合弹簧9沿轴线上下滑动，带动摆动件802以该轴为旋转中心产生摆动，同时，电机可通过链条驱动滚轮803转动，转动过程中，防滑条纹804与船体表面接触挤压，倾斜设置的防滑条纹804将挤压力均匀分散，由于有水的存在，均匀分散的压力将接触面上微小凹坑中空气排除，使加压的接触面产生负压吸附作用，增大运动阻力和摩擦系数，提高防滑效果和装置的安全系数，避免清洗车滑动降低清洗效果，同时有益于增加油膜和船体之间分界面上油膜分子和船体分子间相互吸引力，进而增加船体表面油漆的附着力，提高油漆层韧性和耐冲击性，降低油漆磨损、脱落几率，延缓船体老化；船体设备结构复杂、非线性元素多，在冲击作用下具有多损伤模式且非线性程度高，良好韧性和耐冲击性的油漆层可确保船体耐冲击性能，避免出现失效模式，有益于提高船体的安全系数和使用寿命。

清洗车1上方两侧排布有浮动部件3，浮动部件3可沿安装轴线上下滑动，清洗车1与浮动部件3之间安装有弹簧9，摆动部件802通过轴和浮动部件3连接。浮动部件3通过安装轴与摆动部件802连接，浮动部件3配合弹簧9沿轴线上下滑动，带动摆动件802以该轴为旋转中心产生摆动，同时，电机可通过链条驱动滚轮803转动，该设计结构简单，便于操控，有益于提高工作效率。

清洗机构5包括支架2，支架2固接在清洗车1上方前端，支架2连接端固接带有进水口7的水箱6，水箱6上方安装有控制装置4，水箱6底部通过连接管连接有若干清洗件，清洗件呈三角形排布。清洗车1通过支架2连接清洗机构5，提高清洗机构5的稳定性，外界水及清洗剂通过进水口7进入水箱6，水箱6内的水体通过连接管后从清洗件排出完成对船体的清洗，其中清洗件呈三角形排布，前排中间1个，后排2个，且各个清洗件的清洗轨迹有重合部分，可重复对船体进行清洗，提升清洗效率。

清洗件包括盘体501，盘体501上安装有过滤盘502，过滤盘502中部设有挤压块504，过滤盘502与挤压块504间环形布置有刷体503，过滤盘502底部均匀设置有过滤孔505。水箱6中的清洗剂及水体通过过滤孔505排出，同时，控制装置4驱动盘体501旋转，使水体形成漩涡，通过各个方向流向刷体503，盘体501旋转的同时可带动刷体503旋转，实现对船体表面清洗,清洗过程中，环形排布的刷体502对船体表面挤压清洗并产生变形，变形的刷体502与挤压块504接触，并对挤压块504形成向内的环形挤压力，环形挤压力作用在旋转挤压块504表面，使挤压块504产生形变实现对船体清洗的同时改变船体表面的金属离子状态，使金属原子与化合的氧和其他非金属元素分开，减小金属离子倾向矿物状态的存在，实现船体表面金属的名义屈服强度、名义极限强度相对线性关系退化延缓，从而降低船体表面锈蚀率和磨损率，提升船体使用性能，此外，挤压块504对清洗水体具有吸附效果，可避免水体粘附在船体表面，降低清洗效果。

挤压块504外形呈六边形设计，且内部为采用蜂窝状，挤压块504与刷体503的高度比为1:2。挤压块504六边形的设计与环形挤压力作用时，可产生最大程度变形，最大程度改变金属离子状态，降低船体表面锈蚀率和磨损率，当蜂窝状挤压块504与刷体503的高度比为1:2，挤压块504与刷体502配合清洗吸附效果最佳。

过滤孔505内安装有微型过滤网505a，微型过滤网505a间等间隔设有阻挡件505b,且相邻微型过滤网505a间阻挡件505b交错布置。微型过滤网505a可对水体及清洗剂进行过滤，避免颗粒物流进，对船体清洗造成损伤，交错设置的阻挡件505b可合理分散水流，使水体均匀喷出。

实施例2：本发明中的船体清洗装置在实际使用时：控制装置4驱动轮式组件8带动装置移动至需要清洗的船体位置，吸附组件10吸附在船体，将清洗车1固定在船体表面，与此同时，控制装置4驱动清洗机构5对船体表面进行清洗，该装置结构简单，便于操作，且吸附牢靠，移动灵活，方便行走和转弯，可高度适应船体的三维弧面设计，完成对船体的高效清洗；其中，吸附组件10中的清洗盘104与吸附腔102封闭连通，吸附腔102中的吸附机通过吸附通道抽真空形成负压，将清洗盘104及主吸盘103吸附在船体表面，起到吸附固定作用的同时，清洗盘104可对船体进行清洗，增大清洗范围。

对比实验：

选取两种不同的清洗装置，对污损生物厚度为5cm的船体进行清洗，保证船体的大小、天气状况等外在条件均相同，观察并比较清洗前和清洗后船体的变化。

对照组：市场上普通的船体清洗装置；

实验组：本发明的船体清洗装置；

实验数据如下：

通过上述对比实验可知本发明的船体清洗装置能够对船体表面附着物清洗的同时降低船体表面磨损率和锈蚀率，提升船体实用性。

以上的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.船体清洗装置，包括清洗车（1）、位于清洗车（1）底部的吸附组件（10）、位于清洗车（1）左右两侧的若干轮式组件（8）、位于清洗车（1）前端的清洗机构（5）、位于清洗机构（5）上方的控制装置（4），其特征在于，所述吸附组件（10）包括带有吸附机的吸附腔（102），所述吸附腔（102）上方设有吸附罩（101），所述吸附腔（102）底部贯通连接有清洗盘（104），所述清洗盘（104）中心位置固接有主吸盘（103）。

2.根据权利要求1所述的船体清洗装置，其特征在于，所述主吸盘（103）表面圆周方向按一定间隔对称排布有子吸盘a（103a），所述主吸盘（103）内表面中间设有子吸盘b（103b）。

3.根据权利要求1所述的船体清洗装置，其特征在于，所述轮式组件（8）包括摆动部件（802），所述摆动部件上安装有电机（801），所述摆动部件（802）两侧下方安装有滚轮（803），所述滚轮（803）轮体表面均匀排布有倾斜防滑条纹（804）。

4.根据权利要求1或3所述的船体清洗装置，其特征在于，所述清洗车（1）上方两侧排布有浮动部件（3），所述浮动部件（3）可沿安装轴线上下滑动，所述清洗车（1）与浮动部件（3）之间安装有弹簧（9），所述摆动部件（802）通过轴和浮动部件（3）连接。

5.根据权利要求1所述的船体清洗装置，其特征在于，所述清洗机构（5）包括支架（2），所述支架（2）固接在清洗车（1）上方前端，所述支架（2）连接端固接带有进水口（7）的水箱（6），所述水箱（6）上方安装有控制装置（4），所述水箱（6）底部通过连接管连接有若干清洗件。

6.根据权利要求5所述的船体清洗装置，其特征在于，所述清洗件包括盘体（501），所述盘体（501）上安装有过滤盘（502），所述过滤盘（502）中部设有挤压块（504），所述过滤盘（502）与挤压块（504）间环形布置有刷体（503），所述过滤盘（502）底部均匀设置有过滤孔（505）。

7.根据权利要求6所述的船体清洗装置，其特征在于，所述挤压块（504）外形呈六边形设计，且内部为采用蜂窝状，所述挤压块（504）与刷体（503）的高度比为1:2。

8.根据权利要求6所述的船体清洗装置，其特征在于，所述过滤孔（505）内安装有微型过滤网（505a），所述微型过滤网（505a）间等间隔设有阻挡件（505b）,且相邻微型过滤网（505a）间阻挡件（505b）交错布置。