一种动平衡稳定的多体式网衣清洗机的制作方法

本发明涉及深水网箱清洗，具体是涉及一种动平衡稳定的多体式网衣清洗机。

背景技术：

1、深水网箱养殖很长一段时间以来将仍然是我国海水养殖的主要方式，深水网箱的网衣会长期浸泡在海水中，易引起污损生物附着，附着严重时会大幅增加网箱框架及锚泊系统的载荷，造成网箱结构的破坏，同时还会阻碍网箱内外水体交换滋生鱼病等，易造成重大经济损失。

2、目前对于深水网箱养殖的管理，其网衣任然主要以人工为主的传统方式进行清洗。具体清洗方式为：利用辅助船吊机配合人工先将网衣起换至工作平台或岸基，然后经过人工手持高压水枪进行冲洗，清洗完毕后经阳光暴晒，再进行人工敲击清除顽固附着生物，实现一张网衣的清洗，平均一张网衣的清洗时间至少2～3天。而且平均90米周长的hdpe圆形网箱，其网衣的空气湿重量达到3吨以上，需要6～8人在网箱两侧进行纯手提拉的方式起网，整个网衣清洗过程耗时耗力。

3、因此，急需开发高效的网衣射流清洗机来解决这一产业技术问题。

4、对于网衣射流清洗机的设想是通过喷嘴产生射流来带动多个清洗转盘转动，从而对贴近的网衣进行高效清洗。但是在开发清洗机时发现，当所有清洗转盘的喷嘴的旋向同为顺时针或逆时针时，网衣射流清洗机在工作时会出现剧烈的震动，这是因为清洗转盘转动时轴承及旋转中心轴等机构摩擦力作用对网衣射流清洗机施加了反向的旋转力矩，并同时多个同喷嘴旋向的清洗转盘旋转加剧了这种现象，严重影响到网衣射流清洗机的稳定性及清洗效率。因此，在开发高效的网衣射流清洗机同时，还必须同时解决其旋转稳定性的问题，这样才能实际用于在深水网箱网衣的清洗中。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种动平衡稳定的多体式网衣清洗机，其能更高效的对深水网箱的网衣进行清洗，且运行稳定。

2、本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

3、一种动平衡稳定的多体式网衣清洗机，其特征在于：包括刚性机架和n个清洗转盘，n个所述清洗转盘转动安装在所述刚性机架的前面，n个所述清洗转盘位于同一清洗平面，在每个所述清洗转盘上分别设有四个喷嘴，同一所述清洗转盘上的四个喷嘴均匀布置在一个圆周上，所述圆周的中心与所述清洗转盘的旋转中心重合，所述圆周的直径为dn，所述喷嘴出口处的轴线与所述清洗转盘的盘面之间的夹角为αn，且所述喷嘴的出口处的轴线投影到所述清洗转盘的盘面的投影线位于所在圆周的切线上，所述直径dn与所述夹角αn之间的关系式为：cosα1·d1+cosα2·d2+cosα3·d3+...+cosαn·dn＝0。

4、对于上述的关系式的具体分析过程如下：

5、根据流体动量方程，针对单个喷嘴对清洗转盘的作用力f1在竖向和径向方向上的作用分力如图(3)所示，分为fm1、fn1。

6、以喷嘴内流体为研究对象，由流体动量方程可得：

7、ρqv(v2-v1)＝f0+p·πr2

8、f0为喷嘴对流体域的作用力，喷嘴安装在清洗转盘的孔位上，则流体给喷嘴的作用力大小为-[qv(v2-v1)-p·πr2]，负号表示为喷嘴受到的作用力与控制流体受到的合力方向相反。

9、如图1所示，

10、fm1＝[ρqv(v2-v1)-p·πr2]cosα

11、其中，v1，v2分别为喷嘴入口与出口位置的流体速度，qv为喷嘴流量，ρ为流体密度，p为喷嘴入口处流体压强，r为喷嘴半径。

12、清洗转盘的转动力偶矩mn为：

13、mn＝2fmn·d＝2[ρqv(v2-v1)-p·πr2]cosαn·dn

14、对于多体式网衣射流清洗机，合力偶矩为：

15、m1+m2+m3+...+mn

16、＝2[ρqv(v2-v1)-p·πr2](cosα1·d1+cosα2·d2+cosα3·d3+...+cosαn·dn)

17、为保证多体式网衣射流清洗机的合力偶矩的平衡，则：

18、cosα1·d1+cosα2·d2+cosα3·d3+...+cosαn·dn＝0。

19、进一步地，所述清洗转盘被分为第一组和第二组，第一组中所有清洗转盘的所述直径dn的值均等于do1，第一组中所有清洗转盘的所述夹角αn的值均等于αo1,第二组中所有清洗转盘的所述直径dn的值均等于do2，第二组中所有清洗转盘的所述夹角αn的值等于αo2；

20、当n为偶数时，第一组和第二组中的数量均为此时的关系式为：

21、

22、当n为奇数时，第一组的数量为第二组的数量为此时的关系式为：

23、

24、进一步地，所述直径dn的范围为30cm～40cm，所述夹角αn的范围为30°～60°。

25、进一步地，相邻的两个所述清洗转盘的圆周之间在横向的最远距离为lxm，相邻的两个所述清洗转盘的圆周之间在纵向的最远距离为lym，那么，相邻的两个所述清洗转盘的圆周的直径相加的和大于等于lxm，同时相邻的两个所述清洗转盘的圆周的直径相加的和大于等于lym。

26、n和m均为大于0的自然数。

27、进一步地，所述多体式网衣射流清洗机还包括推进器，所述推进器安装在所述刚性机架的后方。

28、进一步地，所述刚性机架的后方设有防护框架，所述推进器安装在所述防护框架内。

29、进一步地，所述多体式网衣射流清洗机设有水下摄像头。

30、进一步地，所述刚性机架的前面对应每个所述清洗转盘分别固定设有圆形保护边框，所述清洗转盘位于所述圆形保护边框内。

31、进一步地，所述清洗转盘通过旋转接头安装在所述刚性机架上，在所述刚性机架上设有与所述旋转接头的入水口连接的进水管道，所述进水管道的入水口用于与外部的水源连接，所述旋转接头的出水口通过所述清洗转盘内的流道与所述喷嘴连接。

32、进一步地，所述刚性机架的上面设有吊环。

33、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

34、(1)本发明的多体式网衣射流清洗机可以同时设置多个清洗转盘，能更高效的对深水网箱的网衣进行清洗。

35、同时，本发明的清洗转盘的喷嘴不再是完全相同设置，其通过关系式对喷嘴所在圆周的大小和喷嘴出口处的轴线与清洗转盘的盘面之间的夹角进行限制，这样将使得在运行时，清洗转盘的转动不再是同步顺时针或逆时针转动，转速也将不一样，清洗转盘在转动过程中产生的旋转力矩都将作用在刚性机架上，并在刚性机架上进行抵消，从而使得本发明的多体式网衣射流清洗机的运行更稳定，有效解决了多个清洗转盘转动造成整体剧烈震动的问题，提升了多体式网衣射流清洗机的可靠性和稳定性。

36、(2)本发明还进一步对清洗转盘之间的间距进行了限制，使得清洗转盘的射流清洗范围不出现间隙区域，能有效避免了清洗运动过程中因清洗转盘间隙而造成的部分网面清洗不到的问题，提升了网衣清洗效率，有效解决了网箱养殖网衣清洗管理劳动强度大，作业效率低的难题。

37、(3)本发明的多体式网衣射流清洗机结构简单，操作方便。

38、(4)本发明的多体式网衣射流清洗机还进一步集成了水下摄像头、推进器，不仅能实时观测到水下清洗实况，又能有效保持多体式网衣射流清洗机与网面贴合，提升了网衣清洗清洁率。