本发明专利技术公开了一种适用于海上钢桩拆除作业的水下机器人，包括机械本体以及设置在机械本体上的作业模块；所述机械本体包括底座，底座的两端转动连接有摇臂，在底座上和摇臂上均设有弧形的导轨，导轨上安装有齿条；所述作业模块包括滑动安装在导轨上的滑座，滑座上设有行走电机，行走电机连接有与齿条啮合连接的齿轮，滑座顶端转动连接有支架，支架末端设有切割片和用于驱动切割片转动的切割电机，支架和底座设有用于驱动支架转动的自适应油缸。本发明专利技术的优点是能够替代人工完成水下钢桩的切割，完成水下钢桩的拆除，降低工作人员的作业风险。险。险。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于海上钢桩拆除作业的水下机器人
[0001]本专利技术涉及海洋装备
，特别涉及一种适用于海上钢桩拆除作业的水下机器人。
技术介绍
[0002]设置在海上的风力发电的主要设备需要有具有一定承重能力和稳定性的基础，才能够稳定可靠的捕捉和转化海上的风能。因此，海上桩基是风机的关键设备。在目前已经建成的海上风力发电场当中，钢制桩基由于其设计形式以及施工技术相对简单和经济，已成为海上电场建设的主要基础形式。钢制桩基通常采用大径空心柱形钢管，利用大功率的打桩设备直接嵌入海床，能够适用的海水最大深度为30m。
[0003]当海上风机到达设计寿命，或者因严重故障无法修复时，需要进行拆除。海上风机的拆除是海上风电场建设、运维中最后也是比较重要的一环，目的是在风电场设计寿命到达后使所占用的海域基本恢复建设前状态，并采取措施不影响其他海上开发项目的用海。如近些年实施的瑞典的Yttre Stengrund、荷兰Lely海上风电场的拆除。在海上风电场拆除作业中，钢制桩基的拆除较为关键。目前，针对海上风机桩基的拆除可以采用爆破法或人工切割法。海底爆破产生的冲击波、噪音以及爆破导致的水质改变，严重影响海洋生物及生态环境，给生态环境及渔业资源带来了一定的影响。而传统的人工切割法效率低，作业风险大，极易导致人身伤害。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种适用于海上钢桩拆除作业的水下机器人，其优点是能够替代人工完成水下钢桩的切割，完成水下钢桩的拆除，降低工作人员的作业风险。
[0005]本专利技术的上述目的是通过以下技术方案实现的，一种适用于海上钢桩拆除作业的水下机器人，包括机械本体以及设置在机械本体上的作业模块；所述机械本体包括底座，底座的两端转动连接有摇臂，两端的摇臂受控在底座上转动实现相对开合移动，在底座上和摇臂上均设有弧形的导轨，导轨上安装有齿条，两端摇臂闭合时，底座和摇臂构成一个包围结构，底座和摇臂上的导轨构成环形结构，底座和摇臂上的齿条首尾连接构成环形结构；所述作业模块包括滑动安装在导轨上的滑座，滑座上设有行走电机，行走电机连接有与齿条啮合连接的齿轮，滑座顶端转动连接有支架，支架末端设有切割片和用于驱动切割片转动的切割电机，支架和底座设有用于驱动支架转动的自适应油缸。
[0006]本专利技术进一步设置为，所述底座上设有螺旋推进器。
[0007]本专利技术进一步设置为，所述底座上设有潜浮系统，所述潜浮系统至少包括水泵和水箱，所述水泵用于将水箱内的水泵出，所述水箱连接有通往水面的气管。
[0008]本专利技术进一步设置为，所述底座和摇臂之间设有张臂油缸，所述张臂油缸的缸体转动连接在底座上，所述张臂油缸的活塞杆末端与所述摇臂转动连接。
[0009]本专利技术进一步设置为，所述轨道的截面为T型，所述滑座内设有与轨道顶面和两侧接触的滑板，所述滑座内壁两侧设有滚轮。
[0010]本专利技术进一步设置为，所述切割片为水平状态设置，所述支架的转动方向为在一水平面内转动，所述自适应油缸的缸体转动连接在滑座的顶端，所述自适应油缸的活塞杆末端与所述支架转动连接。
[0011]本专利技术进一步设置为，所述底座以及摇臂的侧面设有用于与钢桩接触的支脚。
[0012]本专利技术进一步设置为，还包括一个控制箱，所述控制箱通过脐带缆与所述水下机器人连接，所述气管安装与脐带缆中。
[0013]综上所述，本专利技术的有益效果有：1．本专利技术中两个摇臂可受控开合，摇臂张开时，可将水下机器人顺利移动至水下钢桩处，再控制摇臂闭合包围钢桩，滑座在在导轨上绕钢桩行进，行进过程中，通过切割片对钢桩进行切割，自适应油缸由于控制切割片的位置，有利于对不同尺寸的钢桩进行切割，本专利技术代替了传统的人工切割钢桩，无需工人下水完成切割，从而降低海上工作人员的作业风险；2．本专利技术配置了螺旋推进器以及潜浮系统，使得本专利技术具备一定的水下移动能力，包括下潜、悬浮、上浮以及水下行进，有利于控制水下机器人自主的移动至钢桩处；3．设置控制箱通过脐带缆与水下机器人连接，有利于远程为水下机器人供电以及实施控制。
附图说明
[0014]图1是本专利技术实施例的整体结构示意图；图2是本专利技术实施例中体现支脚位置的示意图；图3是本专利技术实施例中机械本体的示意图；图4是本专利技术实施例中作业模块的示意图；图5是本专利技术实施例的使用状态图。
[0015]图中，1、底座；2、摇臂；3、导轨；4、齿条；5、滑座；6、行走电机；7、齿轮；8、支架；9、切割片；10、切割电机；11、自适应油缸；12、螺旋推进器；13、水泵；14、张臂油缸；16、滚轮；17、支脚；18、控制箱；19、滑板。
具体实施方式
[0016]下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0017]实施例：参考图1
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5，一种适用于海上钢桩拆除作业的水下机器人，包括机械本体以及设置在机械本体上的作业模块。
[0018]所述机械本体包括底座1，底座1的两端转动连接有摇臂2，两端的摇臂2受控在底座1上转动实现相对开合移动，在底座1上和摇臂2上均设有弧形的导轨3，导轨3上安装有齿条4，两端摇臂2闭合时，底座1和摇臂2构成一个包围结构，底座1和摇臂2上的导轨3构成环形结构，底座1和摇臂2上的齿条4首尾连接构成环形结构。如图所示，两个摇臂2在底座1上对称设置，本实施例中，底座1上的导轨3为二分之一圆弧形，摇臂2的导轨3为四分之一圆弧形，为了避免干涉，两端摇臂2闭合时摇臂2上的导轨3与底座1上的导轨3留有间隙，但两端
摇臂2闭合时，摇臂2上的齿条4和底座1上的齿条4则相接。
[0019]两端摇臂2闭合时，底座1和摇臂2之间的空隙足够容纳待切割的钢桩。所述底座1以及摇臂2的侧面设有用于与钢桩接触的支脚17，支脚17沿着周向反向布置多个，支脚17上选择具有弹性的材料支撑，如橡胶，用于与钢桩进行直接接触。
[0020]摇臂2的受控移动由张臂油缸14实现，具体的，所述底座1和摇臂2之间设有张臂油缸14，所述张臂油缸14的缸体转动连接在底座1上，所述张臂油缸14的活塞杆末端与所述摇臂2转动连接。
[0021]所述作业模块包括滑动安装在导轨3上的滑座5，滑座5上设有行走电机6，行走电机6连接有与齿条4啮合连接的齿轮7，滑座5顶端转动连接有支架8，支架8末端设有切割片9和用于驱动切割片9转动的切割电机10，支架8和底座1设有用于驱动支架8转动的自适应油缸11。如图所示，所述轨道的截面为T型，所述滑座5的截面为底部开口的半包围结构，所述滑座5内设有与轨道顶面和两侧接触的滑板19，所述滑座5内壁两侧设有滚轮16。滑板19设置为平面度较好，以减小与导轨3之间的滑动摩擦力。滚轮16设置两排多个分别位于导轨3两侧，可以对滑座5进行限位，避免滑座5倾覆。所述切割片9为水平状态设置，所述支架8的转动方向为在一水平面内转动，所述自适应油缸11的缸体转动连接在滑座5的顶端，所述自适应油缸11的活塞杆末端与所述支架8转动连接。行走电机6动作时，通过齿轮7和齿条4之间的啮合带动滑座本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于海上钢桩拆除作业的水下机器人，其特征在于，包括机械本体以及设置在机械本体上的作业模块；所述机械本体包括底座(1)，底座(1)的两端转动连接有摇臂(2)，两端的摇臂(2)受控在底座(1)上转动实现相对开合移动，在底座(1)上和摇臂(2)上均设有弧形的导轨(3)，导轨(3)上安装有齿条(4)，两端摇臂(2)闭合时，底座(1)和摇臂(2)构成一个包围结构，底座(1)和摇臂(2)上的导轨(3)构成环形结构，底座(1)和摇臂(2)上的齿条(4)首尾连接构成环形结构；所述作业模块包括滑动安装在导轨(3)上的滑座(5)，滑座(5)上设有行走电机(6)，行走电机(6)连接有与齿条(4)啮合连接的齿轮(7)，滑座(5)顶端转动连接有支架(8)，支架(8)末端设有切割片(9)和用于驱动切割片(9)转动的切割电机(10)，支架(8)和底座(1)设有用于驱动支架(8)转动的自适应油缸(11)。2.根据权利要求1所述的适用于海上钢桩拆除作业的水下机器人，其特征在于，所述底座(1)上设有螺旋推进器(12)。3.根据权利要求1所述的适用于海上钢桩拆除作业的水下机器人，其特征在于，所述底座(1)上设有潜浮系统，所述潜浮系统至少包括水泵(13)和水箱，所述水泵(13)用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾磊，蒋兆军，毛龙生，刘保鹏，时光，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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