一种用于船舶与海洋工程的半自动除锈清洁装置的制作方法

本发明涉及除锈清洗设备领域，特别是一种用于船舶与海洋工程的半自动除锈清洁装置。

背景技术：

随着工业的发展，大型船舶除锈清洗是船舶工业中的一项重要业务，是造船和修船不可或缺的重要环节，是船舶涂装前的首要步骤，另外由于船舶外壁长期沉浸在海水中，饱受海水的侵蚀，不可避免的发生锈蚀，为提高船舶的使用寿命和增加使用安全性，当船舶外壁锈蚀到一定程度时，必须进行除锈清洗。

而现有的除锈方法及装置大都采用传统的人工手持喷枪进行喷干砂除锈，这种除锈工艺成本非常之高，需要耗费大量的铜矿砂以及需要人力，除成本高外，长期处于这种环境中，工人也容易患职业病，另外，这样的作业方式也容易出事故。

目前其他除锈方式，智能大型机器人成套设备除锈清洗，如图10是应用于船舶高压除锈清洗成套进口设备,其主要由无数液压系统、电气系统、控制系统、作业清洗单元、高压系统、配电系统以及动力系统组成，结构构造复杂，关键核心零部件只能依靠进口，仅有少数国家掌握其技术，且这些都属于易损件，材料精度要求非常之高，进而导致其作业成本大大升高，再加上各大系统需协调操作，必须要进行一对一操作，在实际应用中，不仅其进口造价昂贵，每套达到1000多万，在操作作业中也存在很多缺陷，由于系统复杂，维修非常困难，一旦停车，将会大大影响船舶除锈作业的坞期，会大大增加其成本，因为坞期成本占修船利润很大的成本。

爬壁机器人设备除锈清洗，如图11是试验成功并应用于船舶高压除锈清洗小型爬壁机器人,其主要由电气系统、控制系统、作业清洗单元、高压系统、配电系统以及动力驱动系统、回收系统、真空系统组成，结构精致，但构造复杂，关键核心零部件、以及大多数超高压易损件依然是依靠进口，进而导致其作业成本大大升高，再加上操作进行船舶爬壁，需要增加辅助升降车协调，必须要进行一对一操作，在实际应用中，造价虽然没有进口设备昂贵，但每套任然达到几百万，在操作维修作业中由于系统复杂，必须依靠辅助升降车进行维修，操作繁琐且非常困难，有问题不能立马进行维护保养，一旦停车，同样将会大大影响船舶除锈作业的坞期，会大大增加其成本。

上述现有的船舶除锈清洗作业机器人成套设备，由于价格高，往往不会有太多的备用设备，一旦出现故障，势必影响船舶修理周期，如无法按期完成维修将会给船东赔偿一笔大大的违约金。

同时建筑外墙清洗需要用到化学用剂，而外墙的面积过大，清洁后，需要冲洗干净，需要耗费大量工时且不环保，清洁和冲洗的协调程度不高。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种半自动除锈清洗装置，利用高空车为载体，搭载本装置，人工操作。利用高压水射流技术和真空技术配合除锈，并能有限防止返锈，且结构简单，操作可靠，成本非常低，一旦出现个别问题，备用设备立马可以进行作业，本方案是通过如下技术方案实现的。

一种用于船舶与海洋工程的半自动除锈清洁装置，包括：清洗头、固定架、滑动支架和伸缩臂，其中，所述固定架用于固定滑动支架，滑动支架内供伸缩臂前后滑动，伸缩臂的一端与清洗头连接，伸缩臂的前后移动用于调整清洗头的前后位置。

进一步的，所述清洗头通过连接叉与伸缩臂转动连接，连接叉与伸缩臂转动连接。

进一步的，通过弹簧连接清洗头和连接叉，小弹簧在连接叉与伸缩臂之间连接。

进一步的，所述固定架用于支撑整个装置，包括支架本体，支架本体由不锈钢或者钢制成的中空框架结构制成，固定架侧边安装u形螺栓和吊环螺钉a，固定架还包括用于控制伸缩臂移动距离的调节挡块，当调节挡块在不同的位置时，用于调节伸缩臂的移动距离。

进一步的，所述伸缩臂包括钢制框架，其一侧面设置与连接叉连接的耳座，侧面设置若干吊环螺钉b，另一侧面设置有双侧弯板型滚子链，滚子链与滑动支架上的链轮配合使伸缩臂移动。

进一步的，所述滑动支架包括壳体和底架，壳体和底架通过螺丝固定，底架上还固定由挡板，底架通过螺丝固定在固定架的一端。

进一步的，所述滑动支架内设置供伸缩臂前后滑动腔体，伸缩臂侧边设置挡块，用于使伸缩臂移动到复位位置，伸缩臂通过拉簧与滑动支架连接，拉簧形成的拉力加快伸缩臂的复位。

进一步的，滑动支架内的腔体下方设置若干滑轮，腔体上方设置链轮，链轮与涡轮减速器轴连接，涡轮减速器设置在滑动支架外侧，与腔体内的链轮轴连接。

进一步的，所述链轮通过链轴轮与减速器的轴通过连轴器连接，链轴轮上的平键用于调节链轴轮的横向位置。

本发明的有益效果：

1、本装置结构简单，制造成本低，不足机器人成套设备费用的千分之一。

2、本装置与现在技术设备融合为一体，不需要新的载体，工作人员操作简单，不需要单独培训。

3、本装置零部件构造简单，后期维护方便。

4、本装置为半自动装置，使用人为操作，可根据锈迹需求进行局部识别操作，减少了成本，大大提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例中的清洗机结构示意图。

图2是本发明实施例中的清洗机侧面结构示意图。

图3是本发明实施例中的清洗头结构示意图。

图4是本发明实施例中的固定架结构示意图。

图5是本发明实施例中的伸缩臂结构示意图。

图6是本发明实施例中的滑动支架结构示意图。

图7是本发明实施例中的滑动支架侧面结构示意图。

图8是本发明实施例中的滑动支架另一侧面结构示意图。

图9是图8中的滑动支架的结构局部放大示意图。

图10是船舶高压除锈清洗成套进口设备结构示意图。

图11是小型爬壁机器人设备结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1-2所示，一种用于船舶与海洋工程的半自动除锈清洁装置，包括：清洗头10、固定架20、滑动支架40和伸缩臂30，其中，固定架20用于固定滑动支架40，滑动支架40内供伸缩臂30前后滑动，伸缩臂30的一端与清洗头10连接，伸缩臂30的前后移动用于调整清洗头10的前后位置。本装置由4个模块安装连接而成，结构简单，相比较大型的清洗设备，比如清洗机器人，本装置制造成本低，不足机器人成套设备费用的百分之一。

如图3所示，清洗头10是一种高压水射流的清洗装置，通过真空腔17内安装若干喷嘴（15、16），喷射出若干水射流，对表面进行清洗，将多个喷嘴（15、16）安装在一个真空腔17内的不同位置，形成旋转射流。真空腔17是在清洗头外壳内腔通过真空泵的作用，使清洗头内的腔体出现一个真空腔，清洗头与外壁接触部位设置垫圈14，保证清洗头内快速形成真空腔，当清洗头覆盖的区域清洗完成后，再通过清洗头上的滚轮移动到未清洗区域。常温水泵送至超高压水时候，温度可以达到70摄氏度，在真空腔内形成高温度场，可以实现即除即干，当清洗头10移动时，将表面清洗干净。

如图2所示，清洗头10通过连接叉12与伸缩臂30连接，连接叉12与清洗头通过螺丝和螺帽配合连接，在本发明优选实施例中，连接叉12可以与清洗头10旋转连接，清洗头沿连接叉旋转一定的角度，旋转方式是上下旋转。

连接叉12与伸缩臂30以上述同样的方式旋转连接，但可以改成左右旋转一定的的角度。

在实际使用中，以外墙为例，清洗头旋转可使清洗范围更广。由于清洗头包含真空腔，因此清洗头需要紧贴墙面或者壁面，可旋转的方案使清洗范围扩大，节省人力物力。另外，通过弹簧11连接清洗头10和连接叉12，通过小弹簧13在连接叉12与伸缩臂30之间连接，防止清洗头随意转动，提高可靠性。

滑动支架40内供伸缩臂30前后滑动，伸缩臂30的前后移动用于调整清洗头10的前后位置，伸缩臂侧边设置挡块31，用于控制伸缩臂移动的长度，使伸缩臂移动到复位位置，防止伸缩臂移动距离过长造成部件损坏。另外，伸缩臂30通过拉簧32与滑动支架连接，拉簧32形成的拉力加快伸缩臂的复位。

如图4所示，固定架20用于支撑整个装置，固定架的尾端用于固定滑动支架40，包括支架本体24，支架本体由不锈钢或者钢制成的中空框架结构，固定架侧边安装u形螺栓23和吊环螺钉a22，用于将固定架固定在吊车或者其他装置上，方便对高处的外墙进行清洗。固定架20还包括用于控制伸缩臂30移动距离的调节挡块21，将调节挡块21安装在不同的孔位上，使调节挡块21到固定架另一端的距离发生变化，调节挡块21的作用是阻止伸缩臂30移动，当调节挡块21在不同的位置时，伸缩臂30的移动距离也发生变化。

如图5所示，伸缩臂30包括钢制框架31，钢制框架31在本实施例中是一种冷弯方形空心型钢，一侧面设置与连接叉12连接的耳座33，连接后，连接叉可以旋转一定角度。侧面设置若干吊环螺钉b34，吊环螺钉b用于穿过绳索，绳索用于固定。其中一侧面设置有双侧弯板型滚子链32，滚子链32与滑动支架上的链轮配合，使伸缩臂30能移动。

如图6-7所示，滑动支架40用于调整伸缩臂的伸缩状态以及位置，其包括壳体43和底架44，壳体43和底架44通过螺丝固定，底架44上还固定由挡板41，底架44通过螺丝固定在固定架20的一端，壳体43上设置有用于移动伸缩臂的把手41。

再参考图8，滑动支架40内设置中空的腔体，供伸缩臂来回移动，为了使其更好的移动，首先滑动支架40内侧下方设置若干滑轮56，滑动支架40内（即腔体内）的上方设置链轮48，链轮48与涡轮减速器51轴连接，其中，涡轮减速器51由把手41旋转提供动力。涡轮减速器51设置在滑动支架40外侧，与滑动支架40内的上方设置链轮48轴连接，涡轮减速器51通过罩壳50覆盖保护。

链轮48通过链轴轮49与减速器的轴通过连轴器连接，平键47用于调节链轴轮49的横向位置，滑动支架40上设置若干吊环螺钉c45。

如图9所示，图9是图8滑轮位置a的局部放大图，如图所示，滑轮23用于承载伸缩臂30，滑轮23通过深沟球轴承60与滑轮轴54转动联接，滑轮23与深沟球轴承60的转动联接部分，通过孔用弹性挡圈57和轴用弹性挡圈59使其转动连接，深沟球轴承60的两侧边分别是端盖58和内盖55固定，滑轮轴54突伸出滑动支架40的壳体43，壳体43外的部分通过垫圈52和大号螺丝53固定在壳体43外壁上，壳体43内部分轴联接滑轮，用于伸缩臂的来回移动。

本发明的使用灵活，不再拘泥于与大型设备固定使用，可结合吊车、机器人以及支架使用，使本发明的装置与现在技术设备融合为一体，不需要新的载体，工作人员操作简单，不需要单独培训，而且零部件构造简单，后期维护方便。装置为半自动装置，使用人为操作，可根据锈迹需求进行局部识别操作，减少了成本，大大提高了工作效率。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。