一种可调节的水下机器人空化射流清洗装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可调节的水下机器人空化射流清洗装置，该清洗装置设置有电动调节阀，以控制空化喷头喷出液体的流量，通过第一舵机和第二舵机能够可自由控制空化枪左右和俯仰各角度自由转动，可分别控制空化枪的流量和平衡阀筒的流量，通过空化支架能够调整空化枪上下前后的位置，进而调整空化枪与清洁面的距离，使清洗更为彻底、精确，实现大范围的检测清洗作业，提高了作业效率。该清洗装置在水下机器人位置稳定时扩大清洗的范围和提高清洗位置的准确性，并可精确控制反冲力，降低操控作业难度，从而提高水下清洗准确度的清洗作业效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种可调节的水下机器人空化射流清洗装置


[0001]本专利技术属于海上风电水下检测
，具体涉及一种可调节的水下机器人空化射流清洗装置。

技术介绍

[0002]海上风电近年来得到快速发展，海上风电机组的支撑结构容易受到海洋生物附着、海水附着、船舶或异物碰撞以及机组运行期间的载荷影响，需要定期对水下钢结构进行无损探伤检测。
[0003]目前海上风电水下检测作业一般采用潜水员进行人工作业，但作业成本高、风险也高。随着水下机器人技术的发展，近年来也有采用水下机器人进行海上风电的水下无损探伤检测作业。在进行无损探伤检测作业前，需要对附着在水下钢结构表面的附着海生物进行清洗。空化射流是目前广泛采用的一种海生物清理技术。其原理是将空化作用引入水射流技术中而形成的新型水下设施清洗技术。通过控制压力、流速等参数使水流束经过空化喷嘴时产生大量的空化泡，利用空化泡在材料表面的狭小区域内溃灭产生高达140～170MPa的微射流冲击，达到清理设施表面附着物和污垢层的目的。
[0004]水下机器人在进行水下海生物清理时一般搭载固定的空化射流喷头或清洗盘，通过操控水下机器人的移动清洗不同位置的海生物，对操作要求高，同时空化喷头在喷射启动时会伴随强大的反冲力，加剧了操控难度，严重制约清洗准确度和清洗作业效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种可调节的水下机器人空化射流清洗装置，以解决现有技术中空化喷头在喷射启动时会伴随强大的反冲力，容易加剧操纵难度，制约清洗准确度和清洗作业效率的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]一种可调节的水下机器人空化射流清洗装置，包括空化喷头，空化喷头的后端通过电动调节阀连接有三通接头的第一端口；三通接头的第二端口连接有三通平衡阀，三通平衡阀连接有平衡阀筒；三通接头的第三端口连接有外部水源；
[0008]三通接头的下端面通过连接体连接有连接转动支架，连接体中设置有第一舵机，连接转动支架连接有第二舵机，第一舵机用于带动三通接头上下转动，第二舵机用于带动连接转动支架围绕转轴转动，所述转轴垂直于转动连接支架；
[0009]第二舵机设置在空化支架上，空化支架的侧端面连接有连接底板，连接底板的后端面连接有限位装置，限位装置设置在齿条导轨的前端面上，齿条导轨设置在连接底座中，齿条导轨的后端面啮合有齿轮；连接底座的侧端部设置有步进电机，步进电机的动力输出端和所述齿轮连接，所述连接底座能够突出连接底座。
[0010]本专利技术的进一步改进在于：
[0011]优选的，所述空化喷头的后端通过转接弯管和电动调节阀的前端连接，电动调节
阀的后端通过接头体和三通接头的第一端口连接。
[0012]优选的，转接弯管包括相互平行的前直管
‑
和后直管
‑
，前直管
‑
和后直管
‑
之间通过中间管
‑
连接，中间管
‑
和前直管
‑
不平行。
[0013]优选的，所述前直管
‑
和平衡阀筒同轴线。
[0014]优选的，所述连接体包括第一连接部件
‑
、第二连接部件
‑
和连接轴
‑
；
[0015]所述第一连接部件
‑
和三通接头固定连接，所述第二连接部件
‑
和连接转动支架固定连接，所述第一连接部件
‑
和第二连接部件
‑
通过连接轴
‑
转动连接。
[0016]优选的，所述第一舵机设置在连接轴
‑
的一端。
[0017]优选的，所述空化支架包括前端部连接的第一支架
‑
和第二支架
‑
，第一支架
‑
的另一端和连接底板的上端连接，第二支架
‑
的另一端和连接底板
‑
的下端连接。
[0018]优选的，所述第二舵机设置在舵机固定套中，第一支架
‑
上阵列设置有若干个螺孔，舵机固定套的下端面和第一支架
‑
通过螺栓连接。
[0019]优选的，所述齿条导轨的后端面沿高度方向阵列有横向的齿凸，齿凸和齿轮啮合。
[0020]优选的，所述连接底座的上端面和下端面均开设有矩形口，两个矩形口分别设置在齿条导轨的上方和下方；矩形口的宽度大于齿条导轨的宽度，矩形口的宽度小于连接底板的宽度，矩形口的宽度小于限位装置的宽度。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]本专利技术公开了一种可调节的水下机器人空化射流清洗装置，该清洗装置设置有电动调节阀，以控制空化喷头喷出液体的流量，通过第一舵机和第二舵机能够可自由控制空化枪左右和俯仰各角度自由转动，可分别控制空化枪的流量和平衡阀筒的流量，通过空化支架能够调整空化枪上下前后的位置，进而调整空化枪与清洁面的距离，使清洗更为彻底、精确，实现大范围的检测清洗作业，提高了作业效率。该清洗装置在水下机器人位置稳定时扩大清洗的范围和提高清洗位置的准确性，并可精确控制反冲力，降低操控作业难度，从而提高水下清洗准确度的清洗作业效率。
[0023]进一步的，空化喷头的后端通过转接弯管和电动调节阀的前端连接，转接弯管使得空化喷头与平衡阀筒的受力在一条线上，方便平衡空化喷头作业时的反作用力，增加稳定性。
[0024]进一步的，转接弯管中前直管和平衡阀筒同轴线，使得能够调整空化喷头的平衡。
[0025]进一步的，所述连接体设置有转轴，转轴和第一舵机连接，使得转轴能够转动，进而使得空化枪等结构能够相对于下部的结构转动，
[0026]进一步的，第二舵机通过舵机固定套连接在第一支架上，螺栓连接的方式，还能够调整第二舵机和第一支架的连接位置，进而调整空化喷头的位置。
[0027]进一步的，通过齿条导轨和齿条实现齿条导轨的上下移动，进而带动整个空化喷头装置上下移动。
附图说明
[0028]图1为本专利技术提出的一种可自由控制清洗角度、流量的海上风电水下机器人检测作业设备搭载空化喷头的结构示意图；
[0029]图2为舵机固定套处细节图；
[0030]图3为可控制空化枪上下自由控制与清洗面距离的装置结构示意图；
[0031]图4为矩形空腔的细节图。
[0032]其中，1、空化喷头；2、转接弯管；3、第一电动调节阀；4、接头体；5、三通接头；6、三通平衡阀；7、第二电动调节阀、8、平衡阀筒；9、连接体；10、第一舵机；11、第二舵机；12、连接法兰盘；13、连接转动支架；14、舵机固定套、15、空化支架；16、连接底板；17、齿条导轨；18、限位装置；19、步进电机；20、连接底座；21、矩形空腔；22、矩形口；9
‑1‑
第一连接部件；9
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调节的水下机器人空化射流清洗装置，其特征在于，包括空化喷头(1)，空化喷头(1)的后端通过电动调节阀(3)连接有三通接头(5)的第一端口；三通接头(5)的第二端口连接有三通平衡阀(6)，三通平衡阀(6)连接有平衡阀筒(8)；三通接头(5)的第三端口连接有外部水源；三通接头(5)的下端面通过连接体(9)连接有连接转动支架(13)，连接体(9)中设置有第一舵机(10)，连接转动支架(13)连接有第二舵机(11)，第一舵机(10)用于带动三通接头(5)上下转动，第二舵机(11)用于带动连接转动支架(13)围绕转轴转动，所述转轴垂直于转动连接支架(13)；第二舵机(11)设置在空化支架(15)上，空化支架(15)的侧端面连接有连接底板(16)，连接底板(16)的后端面连接有限位装置(18)，限位装置(18)设置在齿条导轨(17)的前端面上，齿条导轨(17)设置在连接底座(20)中，齿条导轨(17)的后端面啮合有齿轮；连接底座(20)的侧端部设置有步进电机(19)，步进电机(19)的动力输出端和所述齿轮连接，所述连接底座(20)能够突出连接底座(20)。2.根据权利要求1所述的一种可调节的水下机器人空化射流清洗装置，其特征在于，所述空化喷头(1)的后端通过转接弯管(2)和电动调节阀(3)的前端连接，电动调节阀(3)的后端通过接头体(4)和三通接头(5)的第一端口连接。3.根据权利要求2所述的一种可调节的水下机器人空化射流清洗装置，其特征在于，转接弯管(2)包括相互平行的前直管(2
‑
1)和后直管(2
‑
3)，前直管(2
‑
1)和后直管(2
‑
3)之间通过中间管(2
‑
2)连接，中间管(2
‑
2)和前直管(2
‑
1)不平行。4.根据权利要求3所述的一种可调节的水下机器人空化射流清洗装置，其特征在于，所述前直管(2
‑
1)和平衡阀筒(8)同轴线。5.根据权利要求1所述的一种可调节的水下机器人空化射流清洗装置，其特征在于，所述连接体(9)包括第一连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊伟哲，童博，赵勇，王团结，谢小军，王新，高晨，宋子琛，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：