一种清除船舶表面污物的装置制造方法及图纸

一种清除船舶表面污物的装置，包括用于切割污物的清理单元、用于电解海水的电解单元、用于照亮水域的照明单元、用于采集图像信息的摄像单元和控制单元，电解单元安装在所述清理刀具单元的前部，照明单元以及摄像单元均安装在所述电解单元上；控制单元安装在清理单元的后部，清理单元、电解单元、照明单元以及摄像单元的控制端分别与控制单元的输出端信号连接；照明单元以及摄像单元的信号输出端分别与外界的控制面板的输入端信号相连，控制面板的输出端与所述控制器的信号输入端电连。本发明专利技术的有益效果在于：可以由操作人员远程操作以实现清理船舶表面污物的目的，改善了清理人员的工作环境；针对性好；装置同时装配了电解系统；运用仿生学原理。

Device for removing surface dirt of ship

A device for removing dirt on the surface of the ship, including for cleaning unit, cutting unit, dirt for electrolysis of seawater electrolysis for lighting unit, to illuminate the waters for video image information acquisition unit and a control unit, electrolysis unit installation and cleaning tool front unit in the lighting unit and a camera unit are installed in the in the electrolysis unit; the control unit is installed in the rear of the cleaning unit, cleaning unit, electrolysis unit, lighting unit and control unit are respectively connected with the end of the video output end of the signal control unit; lighting unit and a signal output connected to the camera unit input signal respectively and the control panel outside the output end of the control panel the controller and the signal input end electrically. The invention has the advantages that: can be used by the operator to realize the remote operation of cleaning ship surface dirt to improve the cleaning staff working environment; for good; and the assembly of the electrolytic device system; use bionics principle.

【技术实现步骤摘要】
一种清除船舶表面污物的装置
本专利技术涉及一种清除船舶表面污物的装置。
技术介绍
随着国家节能减排的号召和水运经济技术的发展，船舶航行时表面附着的海洋生物，如藤壶和贝类，以及附着的污物，会给船舶运行带来非常大的能耗和速度上的衰减。一旦这种海洋生物和污物在船舶表面积攒，传统的办法是将船舶停入港口进行大规模的清理整修，但是这种方法将会耽误船舶的使用，造成运力的浪费。现在主要的清理方法是在船舶运行中，清理人员穿戴潜水服，手持刀具切除附着的污物，这种方法花费时间长，对人员的技术要求较高，且劳动量巨大，存在一定的安全隐患，遇到比较坚硬的附着的海洋生物，如藤壶，就会用到电工工具，这样潜水员直接暴露在水中带电作业，因为切割时引起的振动，很有可能引起潜水员的触电事故。所以这种清理方法不仅对潜水员的潜水技术和操作技术要求很高，更对整个体系的安全系数要求严格。而现有的防止海洋生物附着的措施主要是在船舶表面喷涂含有毒性的涂层，这种方式通过缓释毒素使船舶表面的海水中保持一定的毒素浓度以抑制海洋生物的生长附着，使贝类、海草等致死，从而达到去污效果。但是其特性导致这种措施无法长时间保持功效，一旦毒素释放完毕，将无法继续抑制海洋生物的生长繁殖，油性的表面还容易吸附污物，这时就必须入港清理并重新涂装。现在蓬勃发展的电解海水技术，通过电解反应，使强氧化性电解产物达到一定浓度时，将会有效抑制海洋生物的附着。磁流体密封技术是现今效用最好的密封技术之一，即便在深海中，磁流体密封依然保持着良好的密封效果，同时对机械运行所造成的阻力微乎其微，几乎可以不计。远程遥控技术的蓬勃发展也使得机器人运用在生产生活的各个领域，现有多种结合推进器、摄像头、照明灯的进行水下作业的机器人，而且其运行效果良好。我国海运事业蓬勃发展，研究制造一种能够高效、节能、环保的用于清理船舶表面污物的机器人以取代人力具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以在船舶航行时由操作人员远程操作，实现对船舶表面附着的污物进行清理的装置。本专利技术所述的一种清除船舶表面污物的装置，其特征在于：包括用于切割污物的清理单元、用于电解海水的电解单元、用于照亮水域的照明单元、用于采集图像信息的摄像单元和控制单元，所述电解单元安装在所述清理刀具单元的前部，所述照明单元以及摄像单元均安装在所述电解单元上；所述控制单元安装在所述清理单元的后部，所述清理单元、电解单元、照明单元以及摄像单元的控制端分别与所述控制单元的输出端信号连接；所述照明单元以及摄像单元的信号输出端分别与外界的控制面板的输入端信号相连，所述控制面板的输出端与所述控制器的信号输入端电连；所述清理单元包括套筒、电机、主轴以及清理刀具，所述套筒后部设有用于安装电机的电机安装腔，所述套筒前部设有用于插入主轴的安装通孔，所述套筒前端向前延伸形成用于安装电解单元的安装部；所述主轴的一端与所述电机的输出轴轴接，主轴的另一端从安装通孔前端伸出形成用于安装清理刀具的轴端；所述主轴通过轴承与所述套筒转动连接，并且所述主轴的前端通过密封组件与所述安装通孔外端密封；所述电解单元包括电源、电解外壳、阳极、阴极和绝缘橡胶，所述电解外壳的上端与所述套筒前端的安装架密封固接，并在二者形成的套筒密封腔内安装电源；所述电解外壳上设有用于灌注海水并电解的流道，所述流道的内壁设有两个电极槽，其中一个电极槽嵌有阳极，另一个电极槽嵌有阴极，电极槽内表面贴覆绝缘橡胶；所述阳极、所述阴极分别与所述电源的正负极电连；所述电源的输电端通过供电电路分别与所述照明单元、所述摄像单元电连；所述控制单元包括壳体、用于提供推动力的推进器、用于控制电机的第一信号接收器、用于控制电源供电情况的第二信号接收器、用于控制尾翼摆动的第五信号接收器以及置于壳体内腔的控制器，所述壳体前部与所述套筒的后端铰接，所述壳体的后端配有尾翼；所述推进器分布在壳体外部；所述第一信号接收器的信号输出端与所述电机的控制端电连，所述第二信号接收器的信号输出端与所述电源的控制端电连，所述第五信号接收器的信号输出端通过驱动电路与所述尾翼连接，所述第一信号接收器的信号输入端、所述第二信号接收器的信号输入端、所述第五信号接收器的信号输入端以及所述推进器组的控制端分别与所述控制器的信号输出端信号相连。所述壳体包括机体、前盖板和密封板，所述机体设有用于容纳控制器的安装腔，所述密封板覆盖在安装腔的开口处，并通过螺钉与机体密封固接，形成用于安装控制器的机体密封腔；所述前盖板与所述套筒的后端面密封固接，所述前盖板通过转轴与所述机体铰接；所述机体与所述前盖板之间装有用于改变行进方向的角度调节装置。所述角度调节装置包括用于提供驱动力的直线电机、用于提供直线运动的动子、直杆、滚子、电磁铁以及装于前盖板上的轨道支架，所述直线电机装在机体密封腔内，并且所述直线电机的输出端装有用于与直杆一端相连的动子，所述直杆的另一端穿过密封板的末端装有滚子，轨道支架有供直杆推动滚子的通孔，与前盖板上的轨道共同构成滚子滚动的轨道，所述滚子安装在前盖板内部，受轨道支架约束并沿其上的轨道滚动；所述电磁铁安装在机体下部，其上设有用于接收控制器信号的第三信号接收器；所述直线电机上带有用于接收控制器信号的第四信号接收器；所述第三信号接收器的信号输出端与所述电磁铁的控制端电连，所述第四信号接收器的信号输出端与所述直线电机的控制端电连，所述第三信号接收器的信号输入端、所述第四信号接收器的信号输入端分别与所述控制器的信号输出端信号相连。所述机体为流线型结构，其中机体从前向后沿其轴向渐缩形成用于安装尾翼的尾部；所述套筒的表面涂覆带有凹坑的涂层，且所述涂层与机体、尾翼拼成鱼类的仿生结构；所述尾翼采用IPMC材料制成，并且所述尾翼通过用于提供驱动电压的驱动电路与控制器电连，实现尾翼的变形摆动，可以有效减少装置在海水中移动所受到的阻力，表面凹坑可以改善装置表面的流动状态，在减小阻力的同时，避免本装置清理掉的污物附着在本装置上。所述密封组件为磁流体密封装置，整个所述密封组件套在所述主轴上；所述密封组件包括密封筒、密封端盖、磁流体、O型密封圈、永磁铁和磁极，所述密封筒、所述密封端盖套在所述主轴上，并且所密封筒、所述密封端盖以及所述主轴围成密封腔体，所述永磁铁紧密套在主轴轴端，两个磁极分列在永磁铁的两侧，并且所述磁极与主轴之间形成内填磁流体的环形密封间隙；所述O型密封圈嵌在所述磁极的外壁上，保证磁极与安装通孔密封。所述清理刀具包括切割刀具和磨砂刀具，所述切割刀具与所述磨砂刀具有且仅有一个刀具与主轴的轴端键连接，并通过轴端固定环限制清理刀具轴向移动；所述轴端固定环通过沉头螺钉装在主轴轴端；所述切割刀具包括带中心安装孔的刀具体和切割刀片，所述刀具体的中心孔设有用于与主轴的轴端键连接的轴键，所述刀具体周向均布安装座，所述切割刀片安装在安装座上，并且切割刀片的切割刃迎向切割方向；磨砂刀具的表面为一层磨砂，并且磨砂刀具通过轴键与主轴键连接。所述流道为弯孔型流道，流道的入水口位于电解外壳的前方，流道的出水口位于电解外壳的底部，并且流道入水口直径大于流道出水口直径。所述阳极为Cu-Al合金制成；所述阴极为惰性材料制成，海水流过电极时会发生电解反应，阳极和阴极分别产生氯气和氢氧化钠，产生的氯气和氢氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清除船舶表面污物的装置，其特征在于：包括用于切割污物的清理单元、用于电解海水的电解单元、用于照亮水域的照明单元、用于采集图像信息的摄像单元和控制单元，所述电解单元安装在所述清理刀具单元的前部，所述照明单元以及摄像单元均安装在所述电解单元上；所述控制单元安装在所述清理单元的后部，所述清理单元、电解单元、照明单元以及摄像单元的控制端分别与所述控制单元的输出端信号连接；所述照明单元以及摄像单元的信号输出端分别与外界的控制面板的输入端信号相连，所述控制面板的输出端与所述控制单元的信号输入端电连；所述清理单元包括套筒、电机、主轴以及清理刀具，所述套筒后部设有用于安装电机的电机安装腔，所述套筒前部设有用于插入主轴的安装通孔，所述套筒前端向前延伸形成用于安装电解单元的安装部；所述主轴的一端与所述电机的输出轴轴接，主轴的另一端从安装通孔前端伸出形成用于安装清理刀具的轴端；所述主轴通过轴承与所述套筒转动连接，并且所述主轴的前端通过密封组件与所述套筒外端密封；所述电解单元包括电源、电解外壳、阳极、阴极和绝缘橡胶，所述电解外壳的上端与所述套筒前端的安装架密封固接，并在二者形成的套筒密封腔内安装电源；所述电解外壳上设有用于灌注海水并电解的流道，所述流道的内壁设有两个电极槽，电极槽内表面贴覆绝缘橡胶，其中一个电极槽嵌有阳极，另一个电极槽嵌有阴极；所述阳极、所述阴极分别与所述电源的正负极电连；所述电源的输电端通过供电电路分别与所述照明单元、所述摄像单元电连；所述控制单元包括壳体、用于提供推动力的推进器、用于控制电机的第一信号接收器、用于控制电源供电情况的第二信号接收器、用于控制尾翼摆动的第五信号接收器以及置于壳体内腔的控制器，所述壳体前部与所述套筒的后端铰接，所述壳体的后端配有尾翼；所述推进器分布在壳体外部；所述第一信号接收器的信号输出端与所述电机的控制端电连，所述第二信号接收器的信号输出端与所述电源的控制端电连，所述第五信号接收器的信号输出端通过驱动电路与所述尾翼连接，所述第一信号接收器的信号输入端、所述第二信号接收器的信号输入端、所述第五信号接收器的信号输入端以及所述推进器组的控制端分别与所述控制器的信号输出端信号相连。...

【技术特征摘要】
1.一种清除船舶表面污物的装置，其特征在于：包括用于切割污物的清理单元、用于电解海水的电解单元、用于照亮水域的照明单元、用于采集图像信息的摄像单元和控制单元，所述电解单元安装在所述清理刀具单元的前部，所述照明单元以及摄像单元均安装在所述电解单元上；所述控制单元安装在所述清理单元的后部，所述清理单元、电解单元、照明单元以及摄像单元的控制端分别与所述控制单元的输出端信号连接；所述照明单元以及摄像单元的信号输出端分别与外界的控制面板的输入端信号相连，所述控制面板的输出端与所述控制单元的信号输入端电连；所述清理单元包括套筒、电机、主轴以及清理刀具，所述套筒后部设有用于安装电机的电机安装腔，所述套筒前部设有用于插入主轴的安装通孔，所述套筒前端向前延伸形成用于安装电解单元的安装部；所述主轴的一端与所述电机的输出轴轴接，主轴的另一端从安装通孔前端伸出形成用于安装清理刀具的轴端；所述主轴通过轴承与所述套筒转动连接，并且所述主轴的前端通过密封组件与所述套筒外端密封；所述电解单元包括电源、电解外壳、阳极、阴极和绝缘橡胶，所述电解外壳的上端与所述套筒前端的安装架密封固接，并在二者形成的套筒密封腔内安装电源；所述电解外壳上设有用于灌注海水并电解的流道，所述流道的内壁设有两个电极槽，电极槽内表面贴覆绝缘橡胶，其中一个电极槽嵌有阳极，另一个电极槽嵌有阴极；所述阳极、所述阴极分别与所述电源的正负极电连；所述电源的输电端通过供电电路分别与所述照明单元、所述摄像单元电连；所述控制单元包括壳体、用于提供推动力的推进器、用于控制电机的第一信号接收器、用于控制电源供电情况的第二信号接收器、用于控制尾翼摆动的第五信号接收器以及置于壳体内腔的控制器，所述壳体前部与所述套筒的后端铰接，所述壳体的后端配有尾翼；所述推进器分布在壳体外部；所述第一信号接收器的信号输出端与所述电机的控制端电连，所述第二信号接收器的信号输出端与所述电源的控制端电连，所述第五信号接收器的信号输出端通过驱动电路与所述尾翼连接，所述第一信号接收器的信号输入端、所述第二信号接收器的信号输入端、所述第五信号接收器的信号输入端以及所述推进器组的控制端分别与所述控制器的信号输出端信号相连。2.如权利要求1所述的一种清除船舶表面污物的装置，其特征在于：所述壳体包括机体、前盖板和密封板，所述机体设有用于容纳控制器的安装腔，所述密封板覆盖在安装腔的开口处，并通过螺钉与机体密封固接，形成用于安装控制器的机体密封腔；所述前盖板与所述套筒的后端面密封固接，所述前盖板通过转轴与所述机体铰接；所述机体与所述前盖板之间装有用于改变行进方向的角度调节装置。3.如权利要求2所述的一种清除船舶表面污物的装置，其特征在于：所述角度调节装置包括用于提供驱动力的直线电机、用于提供直线运动的动子、直杆、滚子、电磁铁以及装于前盖板上的轨道支架，所述直线电机装在机体密封腔内，并且所述直线电机的输出端装有用于与直杆一端相连的动子，所述直杆的另一端穿过密封板的末端装有滚子，轨道支架有供直杆推动滚子的通孔，与前盖板上的轨道共同构成滚子滚动的轨道，所述滚子安装在前盖板内部，受轨道支架约束并...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷云庆，张文奇，牟介刚，牟成琪，吴登昊，钱亨，陈真富，唐佳新，张冯烨，杜魏媛，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33