一种柔性s型桨叶驱动的海洋管桩清洗装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种柔性s型桨叶驱动的海洋管桩清洗装置，包括安装在管桩上的底盘组件、连接底盘组件的底部柔性扇叶滑块组件、用来收集潮流能的竖直柔性桨叶组件、提高毛刷清洗速度和效率的加速齿轮组件、能够根据潮流方向自动改变桨叶方向的变向器组件。本发明专利技术结构简单，操作方便。操作方便。操作方便。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性s型桨叶驱动的海洋管桩清洗装置


[0001]本专利技术涉及海洋管桩清洗的
，具体为一种柔性s型桨叶驱动的海洋管桩清洗装置。

技术介绍

[0002]海上的工程或跨海大桥需要在海中布置管桩作为结构支撑，但管桩长期浸泡在水中容易被海洋生物附着侵蚀，导致管桩表面出现裂纹，强度下降。严重减少水上工程的使用寿命并带来安全隐患，因此海洋管桩需要定期清洗。
[0003]现有的清洗方案一般分为以下两种：最传统的方式是让潜水员下海利用高压水枪进行冲洗，而这种方式耗时耗力，且清洗效果不佳，清洗效率低下，对潜水员的体力提出了很高的要求。当面临成百上千的管桩时，根本无可奈何，人工成本非常高。
[0004]国外发达国家一般采用巨大的管桩清洗机器人配合高压水进行冲洗，此方案需要专门的吊船，其上配备高压水泵，电机等沉重昂贵的设备，且需要多名工人协同，虽然这种方案能保证清洗效果，清洗效率也比前一种要高，但是清洗设备成本高昂，能耗大，且清洗机器人的开发存在技术壁垒，国内自主研发费时费力，而从国外进口清洗设备又价格高昂。
[0005]因此国内进行了自主研发设计了专利号为CN201610265272.3，专利名称为一种负压吸附与双机械手辅助夹持式水下钢结构清洗机器人，但是动力来源采用电机，电机置于水中，需要足够的防水效果，而且由于管状体积较大，因此在水中容易受到水的阻力，因此动力需要相对大，故此需要选用大电机，相对成本高，而且一个管状数量多，需要配合专门的吊船，清理完成后需要进行移动，相对人工成本高，故此目前对管桩的清洗任务量依然存在繁琐沉重、设备费用高、人工成本高的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的不足而提出的一种柔性s型桨叶驱动的海洋管桩清洗装置，其解决了现有技术中的对管桩的清洗任务量依然存在繁琐沉重、设备费用高、人工成本高的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术所设计的一种柔性s型桨叶驱动的海洋管桩清洗装置，包括以下部件：底盘组件，所述底盘组件包括上下对称的一组套接组，每一组套接组拆卸式安装在管桩外；竖直柔性桨叶组件，用于收集吸收潮流能，将其转化为绕管桩的旋转运动，并能够根据潮流的方向改变自身的朝向，所述底部柔性扇叶滑块组件呈半圆形，两块底部柔性扇叶滑块组件相互拆卸式连接构成支撑面；加速齿轮毛刷清洗组件，用于获取竖直柔性桨叶组件的旋转运动，并转化为毛刷的高速旋转运动用于清洗管桩；变向器组件，用于根据潮流方向自动改变竖直柔性桨叶组件上的桨叶方向，实现
始终保证竖直柔性桨叶组件上的桨叶能够收集潮流能；底部柔性扇叶滑块组件，用于连接在底盘组件上，并起到对竖直柔性桨叶组件的支撑作用以及对变向器组件的固定作用；其中，所述竖直柔性桨叶组件转动连接在所述的底盘组件，所述的加速齿轮毛刷清洗组件位于竖直柔性桨叶组件与底盘组件之间，所述变向器组件固定在所述的底部柔性扇叶滑块组件上。
[0008]为了方便拆卸，每一个套接组均包括两块半圆形的多功能安装底座、可拆装挡板以及传力滑块，两块多功能安装底座相互配合组成环形，在多功能安装底座上设置有半环滑轨，两个半环滑轨配合构成圆环滑轨，所述半环滑轨的截面呈矩形，半环滑轨与传力滑块进行配合，使得传力滑块在圆环滑轨中自由滑动，在多功能安装底座上设置有与半环滑轨连通的安装槽，在安装槽上扣合有所述可拆装挡板。
[0009]为了夹紧管桩，同时避免损坏管桩，在一个套接组的两个多功能安装底座的内侧均固定有一个半环的橡胶垫圈，两个橡胶垫圈配合用于夹紧在管桩外。
[0010]为了保证稳定性，同时方便拆卸，支撑面共有一组，分别为顶部支撑面、底部支撑面，且顶部支撑面、底部支撑面分别位于一个套接组上，所述底部柔性扇叶滑块组件包括两根滑块骨架、两片45度无孔柔性扇叶、一片90度有孔柔性扇叶、45度有孔柔性扇叶，所述滑块骨架的一端为扇形滑块，所述扇形滑块从安装槽内装入到圆环滑轨中并能够在圆环滑轨中自由滑动，所述滑块骨架的另一端向外伸出，且扇形滑块装入圆环滑轨后相邻两侧顶接有所述的传力滑块。
[0011]为了减少和滑轨的接触以减少摩擦力，在圆环滑轨内滑动连接有四个所述的传力滑块，相邻两个传力滑块之间配合有一个扇形滑块构成一个圆环型滑动块，每一个传力滑块为中间细两端粗的结构。
[0012]为了方便固定，所述竖直柔性桨叶组件包括两根竖直支撑骨架和竖直柔性桨叶，所述竖直支撑骨架上下两端分别和顶部支撑面、底部支撑面中的滑块骨架的延伸处固定，所述竖直柔性桨叶固定在两根竖直支撑骨架的中间，所述竖直柔性桨叶能够在潮流的作用下改变朝向，所述竖直柔性桨叶的上部和下部均开有网状结构。
[0013]为了让整体结构更加简单，所述加速齿轮毛刷清洗组件包括两个外齿轮环、小行星轮、内齿轮环和毛刷，所述外齿轮环上下对称分布，每个外齿轮环分别由两个相同的半圆形齿轮一拼接而成，每一个外齿轮环内侧均配合有一个所述的内齿轮环，所述半圆形齿轮一中部延伸出两个安装座一和竖直支撑骨架固定，所述半圆形齿轮一两侧延伸出安装座二和另一个半圆形齿轮一进行拼接最终组成所述的外齿轮环，两个小行星轮上下对称分布构成一对行星组，所述的内齿轮环也包含两个相同的半圆形齿轮二，所述半圆形齿轮二固定在多功能安装底座的外侧壁上，所述小行星轮与外齿轮环和内齿轮环均啮合，并在外齿轮环和内齿轮环形成的轨道中运动，实现将外齿轮环的低速转动转化为自身的高度旋转运动，在一对行星组的两个小行星轮之间固定有所述的毛刷，所述毛刷与管桩贴合。
[0014]为了提高清洗效率，所述行星组共有三对。
[0015]为了方便卡紧竖直柔性桨叶，所述底部柔性扇叶滑块组件的90度有孔柔性扇叶以及其中一片45度有孔柔性扇叶上均固定有一个所述变向器组件，所述变向器组件包括柔性U形桨叶、控制弹簧、变向器底座、柔性绳索以及自适应钩爪，所述变向器底座固定在对应的
90度有孔柔性扇叶或45度有孔柔性扇叶，所述变向器底座为圆柱形空腔，并在所述变向器底座上设置有与变向器底座内部空腔连通的滑动缺口，所述控制弹簧一端固定在所述变向器底座内部空腔的一端上，所述柔性U形桨叶滑动套连在变向器底座外，且柔性U形桨叶上设置有延伸条，所述延伸条穿过滑动缺口后与所述控制弹簧的另一端固定，所述控制弹簧上相对于与延伸条连接的一端还与柔性绳索连接，柔性绳索的另一端连接有所述的自适应钩爪。
[0016]与现有技术相比较，本专利技术得到的一种柔性s型桨叶驱动的海洋管桩清洗装置的技术效果如下：1、本专利技术能够完全依赖洋流进行供能，实现对管桩的自主清洗，而且装置简单易行，成本较低。不需要额外供能，节能环保。解放了工人的双手并避免了定期反复清洗；2、本专利技术采用集成化的设计，安装便捷快速，不会削弱管桩的强度。由于所用的桨叶都采用柔性材料，质量较轻，运输、安装方便，最终设备成本低、安装后后期无需另外的人工，进一步降低人工成本；3、本专利技术通过增设变向器，在变向器的控制下，该桨叶可以在需要的情况下保持叶片方向固定，抵抗乱流的干扰，也可以在洋流方向改变的情况下自动实现叶片换向，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性s型桨叶驱动的海洋管桩清洗装置，其特征在于，包括以下部件：底盘组件（1），所述底盘组件（1）包括上下对称的一组套接组，每一组套接组拆卸式安装在管桩（6）外；竖直柔性桨叶组件（3），用于收集吸收潮流能，将其转化为绕管桩（6）的旋转运动，并能够根据潮流的方向改变自身的朝向，所述底部柔性扇叶滑块组件（2）呈半圆形，两块底部柔性扇叶滑块组件（2）相互拆卸式连接构成支撑面；加速齿轮毛刷清洗组件（4），用于获取竖直柔性桨叶组件（3）的旋转运动，并转化为毛刷的高速旋转运动用于清洗管桩（6）；变向器组件（5），用于根据潮流方向自动改变竖直柔性桨叶组件（3）上的桨叶方向，实现始终保证竖直柔性桨叶组件（3）上的桨叶能够收集潮流能；底部柔性扇叶滑块组件（2），用于连接在底盘组件（1）上，并起到对竖直柔性桨叶组件（3）的支撑作用以及对变向器组件（5）的固定作用；其中，所述竖直柔性桨叶组件（3）转动连接在所述的底盘组件（1），所述的加速齿轮毛刷清洗组件（4）位于竖直柔性桨叶组件（3）与底盘组件（1）之间，所述变向器组件（5）固定在所述的底部柔性扇叶滑块组件（2）上。2.根据权利要求1所述的一种柔性s型桨叶驱动的海洋管桩清洗装置，其特征在于，每一个套接组均包括两块半圆形的多功能安装底座（1
‑
1）、可拆装挡板（1
‑
3）以及传力滑块（1
‑
4），两块多功能安装底座（1
‑
1）相互配合组成环形，在多功能安装底座（1
‑
1）上设置有半环滑轨（1
‑
5），两个半环滑轨（1
‑
5）配合构成圆环滑轨，所述半环滑轨（1
‑
5）的截面呈矩形，半环滑轨（1
‑
5）与传力滑块（1
‑
4）进行配合，使得传力滑块（1
‑
4）在圆环滑轨中自由滑动，在多功能安装底座（1
‑
1）上设置有与半环滑轨（1
‑
5）连通的安装槽（1
‑
6），在安装槽（1
‑
6）上扣合有所述可拆装挡板（1
‑
3）。3.根据权利要求2所述的一种柔性s型桨叶驱动的海洋管桩清洗装置，其特征在于，在一个套接组的两个多功能安装底座（1
‑
1）的内侧均固定有一个半环的橡胶垫圈（1
‑
2），两个橡胶垫圈（1
‑
2）配合用于夹紧在管桩（6）外。4.根据权利要求3所述的一种柔性s型桨叶驱动的海洋管桩清洗装置，其特征在于，支撑面共有一组，分别为顶部支撑面、底部支撑面，且顶部支撑面、底部支撑面分别位于一个套接组上，所述底部柔性扇叶滑块组件（2）包括两根滑块骨架（2
‑
1）、两片45度无孔柔性扇叶（2
‑
2）、一片90度有孔柔性扇叶（2
‑
3）、45度有孔柔性扇叶（2
‑
4），所述滑块骨架（2
‑
1）的一端为扇形滑块（2
‑
11），所述扇形滑块（2
‑
11）从安装槽（1
‑
6）内装入到圆环滑轨中并能够在圆环滑轨中自由滑动，所述滑块骨架（2
‑
1）的另一端向外伸出，且扇形滑块（2
‑
11）装入圆环滑轨后相邻两侧顶接有所述的传力滑块（1
‑
4）。5.根据权利要求4所述的一种柔性s型桨叶驱动的海洋管桩清洗装置，其特征在于，在圆环滑轨内滑动连接有四个所述的传力滑块（1
‑
4），相邻两个传力滑块（1
‑
4）之间配合有一个扇形滑块（2
‑
11）构成一个圆环型滑动块，每一个传力滑块（1
‑
4）为中间细两端粗的结构。6.根据权利要求5所述的一种柔性s型桨叶驱动的海洋管桩清洗装置，其特征在于，所述竖直柔性桨叶组件（3）包括两根竖直支撑骨架（3
‑
1）和竖直柔性桨叶3
‑
2（3
‑
2），所述竖直支撑骨架（3
‑
1）上下两端分别和顶部支撑面、底部支撑面中的滑块骨架（2
‑
1）的延伸处固定，所述竖直柔性桨叶（3
‑
2）固定在两根竖直支撑骨架（3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋瑞银，詹阳阳，陈庆辉，崔熹，任聪杰，胡东明，张惠娣，
申请(专利权)人：浙大宁波理工学院，
类型：发明
国别省市：