一种低压大流量无后坐力水下清洗装置的制作方法

本发明属于海洋船舶清洗，具体涉及一种低压大流量无后坐力水下清洗装置。

背景技术：

1、海洋船舶运输具有能力强、运量大、运费低的优势，在国际货物运输中占据了80％以上的市场份额。船舶在海水中航行，各种海生物会附着在船舶壳体上，导致前行阻力增加，航行动力受损，油耗增加和加速船体老化等问题。一般情况下，当海生物超过一厘米以上时，船舶航行速度会下降10-50％，同时燃油损耗增加15-45％。因此，必须及时清理附着在船体上的海生物，降低航行阻力，目前船体海生物清洗的主要方法是船舶定期进入干船坞清洗；或有潜水员采用手工方法进行水洗清理。该方法耗时长、费用高、危险大、效率低。由于高压水清洗技术的工作压力高，自动化清洗装置无法承受高负载要求；再加上洋流对清洗装置的影响和不同船舶对吸附方式的具体要求(负压或电磁吸附)；目前国内技术还无法实现淹没状态下对船舶、海洋工程海生物的机器人清洗。

2、用先进高效的清洗设备代替传统人工作业是洗船业发展的趋势，具有重大的现实意义和商业价值。可用于海洋工程的桥梁、码头等各类水下建设工程、机械装置、运输工具等钢结构物体表面污垢及海生物的水下清洗。目前水下清洗是利用高压流量冲洗物体表面，这在水下悬浮状态下不易控制，冲洗压力的受限直接影响最终的冲洗效果。

3、因此，如何提供一种清洗效果好的低压大流量无后坐力水下清洗装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种低压大流量无后坐力水下清洗装置，能高效清洗水下物体表面的海生物或者污垢，环保安全且使用成本低。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种低压大流量无后坐力水下清洗装置，其包括：

3、喷射过流管体，所述喷射过流管体上设有入水口和多个出水口，所述入水口连接供水系统，多个出水口包括靠近物体表面一侧的动力端出水口和远离物体表面一侧的阻力端出水口，所述阻力端出水口的射流用于抵消动力端出水口射流产生的反作用力；

4、动力端空化射流喷嘴，所述动力端空化射流喷嘴有多组且一一对应安装在动力端出水口，所述动力端空化射流喷嘴喷出的空化射流作用在待清洗的物体表面上；

5、阻力端空化射流喷嘴，所述阻力端空化射流喷嘴安装在阻力端出水口，所述阻力端空化射流喷嘴喷出空化射流来增加海水阻力并抵消动力端空化射流喷嘴产生的反作用力，所述阻力端空化射流喷嘴的单位流量大于动力端空化射流喷嘴的单位流量。

6、本发明的有益效果是：喷射过流管体上的入水口用于接入供水系统并提供动力水，多个出水口分为了动力端出水口和阻力端出水口，动力端出水口配合多个动力端空化射流喷嘴产生空化射流束并作用到物体表面上，空化射流中富含大量的气泡，当空化射流冲击到靶件上(或附近)时，空泡迅速收缩凝结、溃灭，使靶材引起空化破坏达到物体表面高效清洗的目的，而并非依靠出水口的高冲击力，由于水下清洗环境，布置的阻力端出水口配合阻力端空化射流喷嘴使用，能产生反作用力空化射流，阻力端出水口产生的反作用力与动力端出水口产生的后坐力相互抵消，实现无后坐力喷水效果，方便把持或者自动化清洗。

7、优选的，所述喷射过流管体为枪型结构体或者盘型结构体；所述喷射过流管体可人工手持或者机械手夹取。

8、由此产生的技术效果是：枪型结构体与盘型结构体方便人员把持，也能方便自动化设备抓取，自动化设备及机械手把持实现水下清洗过程，使用枪型结构体清洗时更加精准，使用盘型结构体清洗时，清洗的面积相对更大。

9、优选的，所述喷射过流管体为枪型结构体时，所述入水口开设在喷射过流管体的把手端，所述入水口管路连接供水系统；所述喷射过流管体对应枪口端固定有喷头座，所述喷头座上具有多个动力端出水口，所述动力端空化射流喷嘴对应安装在喷头座的动力端出水口上；所述阻力端出水口开设在枪尾端，所述阻力端空化射流喷嘴连接在枪尾端的出水口上。

10、由此产生的技术效果是：动力端出水口布置有多个并配合多个动力端空化射流喷嘴使用，能提高空化射流效果达到清洗物体表面的目的。阻力端出水口是为了抵消动力端出水口产生的反作用力，前后喷嘴的个数差别需要加阻力端出水口的单位流量。

11、优选的，所述喷射过流管体为盘型结构体时，所述入水口开设在所述喷射过流管体的一侧端，所述动力端出水口与阻力端出水口布置在喷射过流管体的两端面上。

12、由此产生的技术效果是：盘型结构体清洗面积相对更大，更适合大面积的高效清洗。

13、优选的，所述动力端空化射流喷嘴与阻力端空化射流喷嘴均设有喇叭形的进水口和喷水口，所述进水口与喷水口之间连通有过流腔道，所述过流腔道上设有带孔隔片，介质水从进水口进入过流腔道并经过带孔隔片发生自激振荡，介质水中富含气泡并经喷水口喷出空化射流，空化射流作用在物体表面上清洗海生物，所述动力端空化射流喷嘴对应的过流腔道截面尺寸小于阻力端空化射流喷嘴对应的过流腔道截面尺寸。

14、由此产生的技术效果是：喇叭形的进水口能增加流速，介质水在过流腔道内撞击带孔隔片，带孔隔片产生阻力并发生局部压力变化，介质水内部的空泡形成，在一定射程内空泡发育长大，带孔隔片产生的阻隔扰流作用能促使介质水发生自激振荡，加速空泡形成，并最终形成空化射流经喷水口喷出，阻力端空化射流喷嘴喷出的空化射流产生的反作用力及附近海水的阻力共同抵消动力端出水口的后推力，实现喷射过流管体无后坐力的把持效果。

15、优选的，所述进水口与喷水口靠近过流腔道的一端均为小口径端，所述过流腔道内布置有第一带孔隔片和第二带孔隔片，所述第一带孔隔片上的孔径尺寸大于所述第二带孔隔片的孔径尺寸。

16、由此产生的技术效果是：第一带孔隔片与第二带孔隔片上的孔径不同，增加介质水的通过阻力，同时提高介质水的自激振荡效果，并最终提高空化射流效果。

17、优选的，所述过流腔道的截面为圆形，所述过流腔道的内侧壁上设有旋流螺纹结构。

18、由此产生的技术效果是：旋流螺纹结构增加流速并提高紊流效果，便于单位体积内空泡的形成。

19、优选的，所述过流腔道的内侧壁中部设有环槽，所述环槽内形成扰流腔。

20、由此产生的技术效果是：扰流腔能预先紊流，刺激介质水内部空泡的形成。

21、优选的，所述供水系统给喷射过流管体提供水源并控制供水压力，供水压力为18mpa～25mpa。

22、由此产生的技术效果是：本发明并非依靠高压冲击来清洗物体表面，工作环境是低压大流量环境，对设备的要求较低。

技术特征：

1.一种低压大流量无后坐力水下清洗装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种低压大流量无后坐力水下清洗装置，其特征在于，所述喷射过流管体(1)为枪型结构体或者盘型结构体；所述喷射过流管体(1)可人工手持或者机械手夹取。

3.根据权利要求2所述的一种低压大流量无后坐力水下清洗装置，其特征在于，所述喷射过流管体(1)为枪型结构体时，所述入水口(2)开设在喷射过流管体的把手端，所述入水口(2)管路连接供水系统；所述喷射过流管体(1)对应枪口端固定有喷头座(7)，所述喷头座(7)上具有多个动力端出水口，所述动力端空化射流喷嘴(5)对应安装在喷头座(7)的动力端出水口上；所述阻力端出水口(4)开设在枪尾端，所述阻力端空化射流喷嘴(6)连接在枪尾端的出水口上。

4.根据权利要求2所述的一种低压大流量无后坐力水下清洗装置，其特征在于，所述喷射过流管体(1)为盘型结构体时，所述入水口(2)开设在所述喷射过流管体(1)的一侧端，所述动力端出水口(3)与阻力端出水口(4)布置在喷射过流管体(1)的两端面上。

5.根据权利要求3-4任意一项所述的一种低压大流量无后坐力水下清洗装置，其特征在于，所述动力端空化射流喷嘴(5)与阻力端空化射流喷嘴(6)均设有喇叭形的进水口(9)和喷水口(10)，所述进水口(9)与喷水口(10)之间连通有过流腔道(11)，所述过流腔道(11)上设有带孔隔片，介质水从进水口(9)进入过流腔道(11)并经过带孔隔片发生自激振荡，介质水中富含气泡并经喷水口喷出空化射流，空化射流作用在物体表面上清洗海生物，所述动力端空化射流喷嘴(5)对应的过流腔道截面尺寸小于阻力端空化射流喷嘴(6)对应的过流腔道截面尺寸。

6.根据权利要求5所述的一种低压大流量无后坐力水下清洗装置，其特征在于，所述进水口(9)与喷水口(10)靠近过流腔道(11)的一端均为小口径端，所述过流腔道(11)内布置有第一带孔隔片(12)和第二带孔隔片(13)，所述第一带孔隔片(12)上的孔径尺寸大于所述第二带孔隔片(13)的孔径尺寸。

7.根据权利要求6所述的一种低压大流量无后坐力水下清洗装置，其特征在于，所述过流腔道(11)的截面为圆形，所述过流腔道(11)的内侧壁上设有旋流螺纹结构(14)。

8.根据权利要求7所述的一种低压大流量无后坐力水下清洗装置，其特征在于，所述过流腔道(11)的内侧壁中部设有环槽，所述环槽内形成扰流腔(15)。

9.根据权利要求1任意一项所述的一种低压大流量无后坐力水下清洗装置，其特征在于，所述供水系统给喷射过流管体提供水源并控制供水压力，供水压力为18mpa～25mpa。

技术总结本发明公开了一种低压大流量无后坐力水下清洗装置，其包括：喷射过流管体，喷射过流管体上设有入水口和多个出水口，入水口连接供水系统，多个出水口包括靠近物体表面一侧的动力端出水口和远离物体表面一侧的阻力端出水口，阻力端出水口的射流用于抵消动力端出水口射流产生的反作用力；动力端空化射流喷嘴有多组且一一对应安装在动力端出水口，动力端空化射流喷嘴喷出的空化射流作用在待清洗的物体表面上；阻力端空化射流喷嘴安装在阻力端出水口，阻力端空化射流喷嘴喷出空化射流来增加海水阻力并抵消动力端空化射流喷嘴产生的反作用力，阻力端空化射流喷嘴的单位流量大于动力端空化射流喷嘴的单位流量，本发明结构简单，清洗高效，环保安全。技术研发人员：王研硕,刘立朋受保护的技术使用者：河北蔚楷蓝科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29