一种磁式水力射流除垢装置的制作方法

本实用新型涉及船舶表面维护技术领域，具体为一种磁式水力射流除垢装置。

背景技术：

随着我国经济的飞速发展，各国之间贸易次数的不断增加，从而催生出越来越大吨位的船舶。此外，随着人们经济水平的不断提高，人们的环境意识不断增加，也导致了人们在生活和工作中环境概念的不断深化，对自己所能接触的物品要求环境无害性。可是，对于我们飞速发展的远洋运输业来说，船舶表面的固体污垢位置简化示意图如图1所示却难以用环保简单的方式除去，现有的除污方式存在着较大的问题，主要表现在以下几个方面：

1现有化学除垢对周边水域的环境有着较大的影响，会造成一定的水资源污染问题；

2现有物理除垢所配备的装置比较复杂，除污工具臃大，成本较大；

3现有除垢方式很多都是人工操作，自动化程度较低，人力成本投入过大。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能够避免传统化学除垢过程中对环境的影响，且装置结构简单轻便，移动灵活的一种磁式水力射流除垢装置。技术方案如下：

一种磁式水力射流除垢装置，包括外壳、控制器和超声波测距仪，外壳内中部设有射流总管，射流总管的进水口连接到射流泵，射流总管底部分布有多个通向外壳底部外的射流道，每个射流道上均设有对应的电磁阀；

控制器控制射流泵开启时为射流总管提供射流水；并通过阀门控制器控制各电磁阀的启闭，从而开启或关闭相应的射流道，实现装置的移动或污垢的去除和装置的移动；

设置在外壳内部的多个超声波测距仪不断发出超声波，来探测装置底部和金属板间的距离，从而判断出污垢的厚度，并将信息反馈给控制器；

外壳内部上部设有缠绕有线圈的铁芯； 控制器通过控制流经线圈的电流强度来调整吸附金属板的磁力的大小，进而实现装置的位置锁定和解除位置锁定。

进一步的，所述射流道包括位于装置底部中部用于去除污垢的垂直底面的射流道A、位于装置底部周边用于控制装置左移的斜向右的射流道B、位于装置底部周边用于控制装置右移的斜向左的射流道C、位于装置底部周边用于控制装置后移的斜向前的射流道D、位于装置底部周边用于控制装置前移的斜向后的射流道E；所述射流道A有多个，每个射流道A处对应设置一个超声波测距仪。

本实用新型的有益效果是：

1本实用新型利用射流泵流束的高压性，通过高压泵将水流抽取出来，形成流速极高的水流，以此来对污垢进行处理。除污的原材料和除污后的材料都是水，对环境没有造成任何影响；

2本实用新型通过过改变射流流束的方向，和吸附在铁质表面电磁体装置的磁性，以此来实现除垢装置的移动，减少了驱动装置，极大的简化了该装置的结构，提高装置灵活性；

3本实用新型在内部设置了超声波测距仪，可以实时将污垢层监控信息传入到控制器，从而自动化的判定除污过程，实现自动化的目的。

附图说明

图1为污垢位置简化示意图。

图2为本实用新型磁式水力射流除垢装置的左侧剖视图。

图3为本实用新型磁式水力射流除垢装置的正面剖视图。

图4为本实用新型磁式水力射流除垢装置的射流道分布图。

图中：1-污垢；2-金属板；3-磁铁；4-外壳；5-线圈；6-铁芯；7-超声波测距仪；8-电磁阀；9-射流道；10-射流总管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。如图2和图3一种磁式水力射流除垢装置，包括外壳4和控制器，外壳4内中部设有射流总管10，射流总管10的进水口连接到射流泵，射流总管10底部分布有多个通向外壳4底部外的射流道9，每个射流道9上均设有对应的电磁阀8。

外壳对整个装置起到保护作用，阻止外部对该装置伤害。射流泵的水流流入射流总管10，射流总管10对射流进行汇总作用。电磁阀对射流总管10中的射流起到控制通断的作用。

控制器控制射流泵的启闭，射流泵开启时为射流总管10提供射流水；并通过阀门控制器控制各电磁阀8的启闭，从而开启或关闭相应的射流道，实现装置的移动或污垢的去除。

本实施例通过射流的方式对水垢处理，将河流中的水流通过一台射流泵，形成射流流束，以此来对船舶壁面的污垢的处理，实现了除污过程的环境保护，从而解决固体水垢除去过程中对环境的影响。

射流总管10上方设有多个超声波测距仪7，超声波测距仪主要是对污垢19进行监测，将物理信息变化为电学信息传入超声波测距仪。超声波测距仪7通过不断发出超声波，来探测和金属板2的距离，从而判断出污垢1的厚度，并将信息反馈给控制器。本实施利用超声波测距仪对污垢层的不断监控，控制器通过电磁阀的开断来实现对射流流束的改变，以此实现装置自动化的移动，提高了装置的自动化水平。

外壳4内部上部设有缠绕有线圈5的铁芯6； 控制器通过控制流经线圈5的电流强度来改变6铁芯的磁性，从而实现装置的位置锁定和解除位置锁定。铁芯主要起到束磁的作用，与金属板2在磁力作用下实现对装置的固定作用。

如图4所示，本实施例的射流道包括位于装置底部中部用于去除污垢的垂直底面的射流道A、位于装置底部周边用于控制装置左移的斜向右的射流道B、位于装置底部周边用于控制装置右移的斜向左的射流道C、位于装置底部周边用于控制装置后移的斜向前的射流道D、位于装置底部周边用于控制装置前移的斜向后的射流道E；所述射流道A有多个，每个射流道A处对应设置一个超声波测距仪7。

本装置在磁力的吸附作用下固定在带有污垢的金属板上，因为污垢具有厚度，所以射流道的射流水就冲击本装置和金属板之间的污垢，本装置在设计外壳可以采用不导磁的材料，仅仅靠电磁体和金属板作用。另外，超声波探测装置不断反馈污垢层厚度，当污垢层厚度小于初始设定值时例如1mm等数值，该区域的射流道上的电磁阀就关闭，以此来避免对金属板自身的伤害。

本实施例通过改变射流束的方向，和吸附在铁质表面电磁体装置的磁性，以此来实现除垢装置的移动，减少了驱动装置，极大的简化了该装置的结构，提高装置灵活性。在不需要移动时，即锁定状态，此时电磁铁中的电流最大，磁力需要克服本装置的自身重力和射流的反作用力。在需要移动时，即解除锁定。此时电磁铁电流减小，仅仅只是需要克服装置自身重力，仅仅靠射流和金属板的反作用力实现移动，不同射流道的射流代表不同的方向，其他射流口是关闭了的。以此来实现自动化移动。

超声波探测装置起到的作用是反馈金属板上污垢的厚度，为控制器提供电磁阀的开关顺序信息和是否需要移动信息。当需要除污，即不是所有的超声波装置都探测到污垢厚度小于设定值时，便是锁定本装置。给电磁铁通大电流，固定装置。当小区域内超声波探测装置探测到该处的污垢厚度高于设定值时，便开始打开相应的电磁阀开关，让射流进行除垢。当区域内超声波探测装置探测到该处的污垢厚度小于一定值时，便关闭该处的电磁阀，不除污。当所有的超声波探测装置探测到污垢的厚度都小于设定值时，便先关闭所有的电磁阀，减小电磁体的电流，解除锁定，然后按照设定的路线打开反方向的电磁阀，同时打开泵提供射流，此时水泵可以设置有延时的，仅仅开短暂时间，从而在射流的反作用下实现设定方向上一定距离的移动，移动完成后关闭水泵和电磁阀。接着进行下一次的除垢，重复除垢流程即可。

工作原理：船舶因长期行驶，污垢1便覆盖于金属板2上，首先，本装置控制器给电磁铁供电，当磁体3内部的线圈5通电时，会对铁芯6产生磁化作用，从而产生磁性，在磁力作用下，磁体3和金属板2有着吸引作用，从而使得本装置锁定于金属板2上。此时，超声波传感器发出超声波探测装置覆盖层污垢1厚度，并将测得的距离信息传入超声波测距仪7，然后控制器对该处污垢层厚度识别，给射流泵下达启动指令，阀门控制器打开射流道A对应电磁阀8，高压的射流流束经过射流总管10，并沿着射流道A流出冲击1污垢，从而进行除污。

除去装置覆盖区域的污垢后，超声波传感器检测到本装置覆盖区域19污垢体厚度低于设定值时，控制器给阀门控制器发出指令，关闭射流泵和射流道A对应的电磁阀。此时，并减小磁体3中的电流，解除本装置锁定。当装置需要向前移动时，打开射流道E所对应的电磁阀，关闭其他位置的电磁阀，在射流流束反作用力的作用下，实现向前移动的目的。当装置需要向后移动时，打开射流道D所对应的电磁阀，关闭其他电磁阀，从而进行向后移动。当装置需要向右移动时，打开射流道C所对应的电磁阀，关闭其他电磁阀，从而进行向右移动。当装置需要向左移动时，打开射流道B所对应的电磁阀，关闭其他电磁阀，从而进行向左移动。最后移动结束时，控制器关闭水泵和阀门控制器，增大电磁铁电流，对装置进行锁定，然后实行二次位置的除污。

控制方法具体包括：

A）当控制器接收到的超声波测距仪7测得的距离值均大于预定阈值时：

保持线圈5电流为锁定状态的电流，持续锁定除垢装置；

保持射流泵开启，持续提供射流水；

保持所有射流道A对应的电磁阀8打开，持续除垢；

B）当控制器接收到的某个超声波测距仪7测得的距离值小于预定阈值时：

关闭对应射流道A上的电磁阀，停止对应区域的除垢；

C）当控制器接收到的超声波测距仪7测得的距离值均小于预定阈值时：

关闭射流泵及所有射流道A上的电磁阀，停止除垢；

降低线圈5电流，解除装置锁定；

根据设定的除垢线路打开射流道B、射流道C、射流道D或射流道E对应的电磁阀，再打开射流泵，使除垢装置按照除垢线路移动；

移动到位后，关闭射流泵和射流道B、射流道C、射流道D或射流道E对应的电磁阀，使其停止移动；

再增大线圈5电流，锁定除垢装置；开启射流道A对应的电磁阀8进行新区域的除垢。