一种水下四驱无人清洗车的制作方法

本技术涉及船舶清洗，具体涉及一种水下四驱无人清洗车。

背景技术：

1、船舶在经过常年的航行后，在其吃水线以下的船体外壳上会形成一层厚厚的垢层，这些垢层由藻类、贝类等海洋生物或其他污物附着构成，另一方面，船舶在运行多年后，不可避免地会产生大面积锈蚀的情况，这就会严重影响到船舶的航行速度和使用寿命，同时还会增加燃油的消耗，导致船舶速度下降约10%，而油耗甚至会提高40%，既会耽误航期，又会增大运营成本，为了延长船舶的使用寿命，保证船舶的经济及安全运行，就必须定期对船舶进行清洗，利用各种设备及方法对船体表面进行处理，将垢层和铁锈去除。

2、对船舶清洗的传统方式是采用人工潜水作业，近些年来，为了解决人工作业清理效率低、劳动强度大以及安全隐患大等问题，研制出了各种各样的水下无人清洗车，用以代替人工作业，这些水下无人清洗车大多采用大功率射流清洗的方式，驱动履带在船舶表面上行走完成船舶的清理工作。在实际使用过程中发现目前的水下无人清洗车还存在以下问题：一是往往只采用磁吸附或推进器吸附的单一吸附方式，吸附效果不理想，尤其是大功率射流清洗工作时，射流会对清洗车产生较大的反冲作用力，容易导致清洗车从船体表面脱落；二是现有的水下无人清洗车上往往会设置高压供水系统和多个推进器，配合履带实现水下的清理工作以及姿态调整，但这些结构的组合设置也会大幅增大清洗车的体积和重量，使得清洗车整体结构较为复杂和笨重，导致水下行驶的阻力较大、姿态调整较为不便，往往只适用于大型船舶的清理，对于小型船只，尤其是1000吨以下的船只来说并不适用，存在操作和携带不便、价格昂贵等问题；三是现有的水下无人清洗车，其各部件的驱动装置往往都集成安装在舱体内，提高了安装难度和密封难度，在使用过程中易产生水渗入舱体的问题，影响设备的正常使用。因此，研制开发一种吸附效果好，结构紧凑，安装和操作方便，适用于小型船只的水下四驱无人清洗车是客观需要的。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种吸附效果好，结构紧凑，安装和操作方便，适用于小型船只的水下四驱无人清洗车。

2、本实用新型的目的是这样实现的，包括水上控制设备和密封空腔结构的舱体，舱体的顶部安装有一个螺旋桨，舱体下部的两侧对称安装有可独立运行的行走系统，螺旋桨的推力方向与行走系统的前进方向垂直，每个行走系统均包括两个行走轮以及能够同时驱动两个行走轮转动的行走驱动装置，舱体的中部安装有清洗系统，清洗系统包括奇数个成排布置的机械式清洗刷以及能够同时驱动多个机械式清洗刷高速旋转的清洗驱动装置，位于中部的机械式清洗刷的转轴上端与螺旋桨的桨轴固定连接，舱体的底部设置有磁铁，行走驱动装置和清洗驱动装置通过电缆与水上控制设置连接。

3、进一步的，行走驱动装置包括行走电机和安装在行走电机输出轴上的传动轴，行走电机密封安装在舱体的底部，传动轴上间隔安装有两个蜗杆，每个行走轮的轮轴上均安装有与蜗杆相啮合的蜗轮。

4、进一步的，清洗驱动装置包括清洗电机和安装在清洗电机输出轴上的驱动齿轮，清洗电机密封安装在舱体的底部，每个机械式清洗刷的转轴上均安装有传动齿轮，多个传动齿轮相互啮合联动，驱动齿轮与其中一个传动齿轮啮合。

5、进一步的，机械式清洗刷包括清洗盘和安装在清洗盘上的毛刷，清洗盘的中部加工有截面形状为非圆形的通孔，转轴下部的截面形状与通孔相匹配且活动贯穿通孔设置，转轴的上端与舱体的底部转动连接，齿轮安装在清洗盘上方的转轴上，转轴上设置有弹簧，弹簧的两端分别与齿轮和清洗盘固定连接。

6、进一步的，清洗盘的外侧圆周均布且倾斜向外设置有软钢绳，软钢绳的端部设置有金属锤。

7、进一步的，软钢绳的数量为1～4个。

8、进一步的，磁铁的数量为四组，四组磁铁分别对应安装在靠近四个行走轮的舱底底部。

9、进一步的，机械式清洗刷的数量为3个。

10、进一步的，舱体前端的中部设置有摄像头，摄像头的镜头倾斜朝下布置，舱体前端的两侧设置有水下照明灯。

11、进一步的，螺旋桨外侧的舱体上设置有导管。

12、本实用新型的有益效果如下：

13、一、本实用新型工作时，先将清洗车放在船体一侧的某一位置，清洗车利用磁铁的吸力吸附在船体表面，启动行走系统，利用两个对称设置的行走系统相互配合，清洗车两侧的行走轮分别由两个独立运行的行走驱动装置驱动，每个行走驱动装置驱动清洗车一侧的两个行走轮，位于清洗车一侧的两个行走轮具有相同的转动方向和转动速度，两个行走驱动装置采用差动混控的方式实现清洗车的前进、转向、原地调头等姿态调整，清洗车通过行走轮行驶到需要清理的垢层和锈蚀部位，启动清洗系统，利用高速旋转的机械式清洗刷将粘附在船体表面的垢层和铁锈刷落，进而完成垢层和铁锈的清洗。

14、二、本实用新型在行驶过程中，依靠磁铁采用磁吸附的方式使得清洗车吸附在船体表面，在对船体表面进行清理的过程中，机械式清洗刷高速转动实现船体表面的清洗，同时，机械式清洗刷高速转动时带动螺旋桨同步转动，这时，清洗车在螺旋桨的反推力以及磁铁吸附的共同作用下吸附在船体的表面，结合两种吸附方式，相对于只采用磁吸附或只采用推进器吸附的单一吸附方式来说，可确保清洗车在清洗过程中不会从船体表面上脱离；其次，由于本实用新型采用了机械式清洗刷取代目前常用的大功率射流清洗工作，避免了船体清洗过程中产生较大的反冲作用力，进一步保证清洗车能够牢固吸附在船体表面。

15、三、相对于现有的水下清洗车上都会设置高压供水系统、若干推进器并配合履带行走机构的结构来说，一方面本实用新型采用机械式清洗刷取代了大功率射流清洗装置，取消了高压供水系统的安装，清洗更加持续和稳定，清理效率较高，清理效果更好，另一方面本实用新型仅在舱体的顶部设置一个螺旋桨，其作用也只是用于产生反推力将整个清洗车压在船体表面，而不用于清洗车的姿态调整，最后采用行走轮的结构代替了履带行走机构的结构，通过上述结构的组合，既可以简化清洗车的结构，大幅降低清洗车的体积、重量以及行驶过程中的阻力，姿态调整也更为方便和灵活，便于提高清洗车的控制精度，能够更好的适应于各种小型船只的使用，操作和携带都较为方便，降低了制造成本和使用成本，有利于降低能耗和提高工作效率。

16、四、本实用新型中，在确保设备能够稳定正常运行的前提下，将行走驱动机构和清洗驱动机构都安装在了舱体的外部，降低了整个清洗车的安装难度，同时减少了将行走驱动机构和清洗驱动机构安装在舱体内必须设置的水下密封连接结构，避免了设备使用时舱体内进水的风险。

17、综上所述，本实用新型在工作时采用了磁吸附和螺旋桨反推相结合的方式，在取消了大功率射流的情况下，能够具有较强的吸附能力，保证清洗车不从船体表面脱离，加之采用了机械式清洗刷的结构实现船体垢层和铁锈的清理，只采用一个螺旋桨的结构简化了设备结构，减少了设备体积和重量，提高了设备的灵活性和控制精度，总而言之，本实用新型具有吸附效果好，结构紧凑，安装和操作方便，适用于小型船只的优点。