一种水下船体表面清刷装置

本技术涉及水下船体清刷技术设备领域，具体的说是一种水下船体表面清刷装置。

背景技术：

1、船舶长时间浸泡在海洋中，其船体表面容易附着污物或如海藻、贝类以及藤壶等海洋生物，这些海洋生物或污物附着在船体上不仅会增加船体前进的阻力，导致船体速度减慢、油耗增加，而且，附着在船体上的海洋生物会吸收盐分或腐蚀等物质腐蚀、磨损船体，导致船体生锈，缩短了船舶的使用寿命。所以，需要使用船体清刷装置对船舶进行定期清刷。

2、中国专利cn216269820u公开了一种海洋工程用船体清洗装置，其通过电机带动打击杆进行转动清洗船体，而且，现有清刷工具是固定在船体清洗装置上的，且清刷工艺较单一，该船体清洗装置不能够根据实际船体污渍轻重情况灵活更换合适的清刷工具，导致其适用的清刷范围有限，船体的清刷效果较差。

技术实现思路

1、本实用新型旨在与现有技术中存在的清刷工具不能根据船体附着污渍情况进行灵活更换而导致其对船体清刷效果较差的情况相比，提供了一种能够灵活清刷船体表面附着物的、并能够根据船体附着物的情况快速更换清刷工具以高效的完成船体清刷的水下船体表面清刷装置。

2、为了解决以上技术问题，本实用新型采用的具体方案为一种水下船体表面清刷装置：包括底座、转动机构、摆动机械臂清洗机构以及替换工具仓；转动机构和替换工具仓分别设置在底座的两端，摆动机械臂清洗机构设置在转动机构上，且摆动机械臂清洗机构中的机械臂组件通过快换盘连接有清洗刷头；所述替换工具仓内设置有旋转盘和用于驱动旋转盘转动的第一电机，旋转盘上安装有清洗刷替换工具。

3、作为上述一种水下船体表面清刷装置的一个优化方案：转动机构包括底板、转动设置在底板上的蜗轮、与蜗轮传动连接的蜗杆以及用于驱动蜗杆转动的第二电机；底板上位于蜗轮的一侧设置有两个第二轴承座，第二电机的输出轴键配合连接穿设于第二轴承座内蜗杆的一端。

4、作为上述一种水下船体表面清刷装置的另一个优化方案：摆动机械臂清洗机构包括安装在蜗轮上的两个支撑竖板，支撑竖板的外侧分别安装有第三电机和第四电机，第三电机与第四电机的输出轴穿过对应侧支撑竖板后安装有驱动齿轮；两个支撑竖板的相对面上分别安装有用于与对应侧驱动齿轮啮合的第一从动齿轮、第二从动齿轮，机械臂组件设置在第一从动齿轮与第二从动齿轮之间。

5、作为上述一种水下船体表面清刷装置的另一个优化方案：机械臂组件包括转动连接的大臂和小臂，大臂远离小臂的一端与第一从动齿轮固定连接，小臂远离大臂的一端设置有安装板，清洗刷头通过快换盘安装在安装板上。

6、作为上述一种水下船体表面清刷装置的另一个优化方案：第二从动齿轮朝向大臂的一侧面上安装有凸轮，凸轮与小臂之间设置有小臂连杆，小臂连杆分别与凸轮和小臂铰接连接。

7、作为上述一种水下船体表面清刷装置的另一个优化方案：大臂与小臂连接点的两外侧面上分别安装有三角异形板，三角异形板同一侧的一端分别与对应侧的支撑竖板和安装板之间通过转动连杆连接，转动连杆与对应侧的三角形异形板和安装板分别铰接连接。

8、作为上述一种水下船体表面清刷装置的另一个优化方案：替换工具仓内设置有固定圆筒，第一电机安装于固定圆筒底部；固定圆筒内位于第一电机的上方设置有第一轴承座，第一电机的输出轴通过连接盘连接第一轴承座，旋转盘设置在第一轴承座上。

9、作为上述一种水下船体表面清刷装置的另一个优化方案：清洗刷替换工具为金刚刷、聚酯刷、尼龙刷、碳化硅打磨片和软金属铲子中的一种或多种。

10、与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

11、本实用新型中的机械臂组件设置在转动机构上，安装在机械臂组件端部的清洗刷头能够随之转动清刷船体表面，并可通过能够模仿人类手臂的机械臂组件的运动自由度，使得设置在其端部的清洗刷头能够灵活的旋转和伸缩，从而使得清洗刷头能够快速、准确的定位并更换安装在替换工具仓内的适合的清洗刷替换工具，进而使得该装置能够快速、高效的完成船体表面的清刷工作，使得该装置能够满足不同的作业需求。且该装置与现有公开的清洗装置相比，其具有结构简单、重量轻、体积小以及易操作的特点，该装置在使用时能够满足清刷船体表面的多种作业方式的需求。此外，该装置采用具备一定负载能力和灵活性的机械臂组件作为执行和传动装置，机械臂组件选用高强度材料制造关键部件，能够确保其可以长期在水下环境中顺利操作。

技术特征：

1.一种水下船体表面清刷装置，其特征在于：包括底座(1)、转动机构(2)、摆动机械臂清洗机构(3)以及替换工具仓(6)；转动机构(2)和替换工具仓(6)分别设置在底座(1)的两端，摆动机械臂清洗机构(3)设置在转动机构(2)上，且摆动机械臂清洗机构(3)中的机械臂组件通过快换盘(4)连接有清洗刷头(5)；所述替换工具仓(6)内设置有旋转盘(604)和用于驱动旋转盘(604)转动的第一电机(602)，旋转盘(604)上安装有清洗刷替换工具(7)。

2.根据权利要求1所述的一种水下船体表面清刷装置，其特征在于：转动机构(2)包括底板(201)、转动设置在底板(201)上的蜗轮(202)、与蜗轮(202)传动连接的蜗杆(203)以及用于驱动蜗杆(203)转动的第二电机(205)；底板(201)上位于蜗轮(202)的一侧设置有两个第二轴承座(204)，第二电机(205)的输出轴键配合连接穿设于第二轴承座(204)内蜗杆(203)的一端。

3.根据权利要求2所述的一种水下船体表面清刷装置，其特征在于：摆动机械臂清洗机构(3)包括安装在蜗轮(202)上的两个支撑竖板(301)，支撑竖板(301)的外侧分别安装有第三电机(313)和第四电机(311)，第三电机(313)与第四电机(311)的输出轴穿过对应侧支撑竖板(301)后安装有驱动齿轮(312)；两个支撑竖板(301)的相对面上分别安装有用于与对应侧驱动齿轮(312)啮合的第一从动齿轮(302)、第二从动齿轮(303)，机械臂组件设置在第一从动齿轮(302)与第二从动齿轮(303)之间。

4.根据权利要求3所述的一种水下船体表面清刷装置，其特征在于：机械臂组件包括转动连接的大臂(304)和小臂(308)，大臂(304)远离小臂(308)的一端与第一从动齿轮(302)固定连接，小臂(308)远离大臂(304)的一端设置有安装板(309)，清洗刷头(5)通过快换盘(4)安装在安装板(309)上。

5.根据权利要求4所述的一种水下船体表面清刷装置，其特征在于：第二从动齿轮(303)朝向大臂(304)的一侧面上安装有凸轮(310)，凸轮(310)与小臂(308)之间设置有小臂连杆(305)，小臂连杆(305)分别与凸轮(310)和小臂(308)铰接连接。

6.根据权利要求4所述的一种水下船体表面清刷装置，其特征在于：大臂(304)与小臂(308)连接点的两外侧面上分别安装有三角异形板(307)，三角异形板(307)同一侧的一端分别与对应侧的支撑竖板(301)和安装板(309)之间通过转动连杆(306)连接，转动连杆(306)与对应侧的三角形异形板(307)和安装板(309)分别铰接连接。

7.根据权利要求1所述的一种水下船体表面清刷装置，其特征在于：替换工具仓(6)内设置有固定圆筒(601)，第一电机(602)安装于固定圆筒(601)底部；固定圆筒(601)内位于第一电机(602)的上方设置有第一轴承座(603)，第一电机(602)的输出轴通过连接盘连接第一轴承座(603)，旋转盘(604)设置在第一轴承座(603)上。

8.根据权利要求1所述的一种水下船体表面清刷装置，其特征在于：清洗刷替换工具(7)为金刚刷、聚酯刷、尼龙刷、碳化硅打磨片和软金属铲子中的一种或多种。

技术总结一种水下船体表面清刷装置，包括底座、转动机构、摆动机械臂清洗机构以及替换工具仓；转动机构和替换工具仓分别设置在底座的两端，摆动机械臂清洗机构设置在转动机构上，且摆动机械臂清洗机构中的机械臂组件通过快换盘连接有清洗刷头；所述替换工具仓内设置有旋转盘和用于驱动旋转盘转动的第一电机，旋转盘上安装有清洗刷替换工具。本技术能够灵活清刷船体表面的附着物、并能够根据船体表面附着物的类型快速更换清刷工具以高效的完成船体的清刷。技术研发人员：万振帅,马海彬,付裕,王双琨,刘锦泽受保护的技术使用者：河南工业大学技术研发日：20231212技术公布日：2024/6/30