一种基于ROV的水下高压水射流清理旋转喷枪的制作方法

本发明涉及一种水下清洗设备，尤其涉及一种基于rov的水下高压水射流清理旋转喷枪。

背景技术：

随着海上石油的不断开采，海洋平台的日益增多，海洋平台在正常生产时，其在水下的导管架会受到海水的腐蚀、生锈和大量的海洋生物附着导致支架的重量增加，随之导管架的承载能力变弱，这会对海洋平台的安全产生严重危害。定时的清洗与保养可以大大的增加海洋平台的正常服役寿命。

高压水射流技术作为一门新兴技术越来越受到人们重视，其具有清洗成本低、速度快、清净率高、不损坏被清洗物、应用范围广、不污染环境等特点，完全符合海洋平台导管架清洗的需求。

传统清洗工具通常只有一个喷嘴，需要潜水员在水下辅助操控，对人员技术要求较高、人工劳动强度大。水压产生反作用力、清洗的碎屑和残渣飞溅、清洗时视线不佳都会对人员产生一定危险，人工局限性太大，导致清洗速度和效率都不高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于rov的水下高压水射流清理旋转喷枪。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的基于rov的水下高压水射流清理旋转喷枪，包括喷枪主体，所述喷枪主体的一侧设有柔性夹持，所述喷枪主体的外周设有防碰撞保护罩；

所述柔性夹持包括固定在所述喷枪主体上的夹持支撑块、夹持固定块和夹持箱体固定块，所述夹持固定块上装有夹持支撑柱，所述夹持支撑柱的前端装有机械臂夹持块，所述夹持支撑柱装在所述机械臂夹持块和所述夹持固定块之间，所述夹持固定块和所述夹持箱体固定块之间的部位装有夹持缓冲弹簧和夹持支撑柱圆环。

所述支撑柱及其缓冲弹簧分别为对称安装的一对。

所述喷枪主体包括喷枪、喷枪旋转头和高压水射流喷嘴，所述喷枪依次通过喷枪齿轮、传动齿轮、马达齿轮与液压马达连接，所述高压水射流喷嘴有两个。所述喷枪主体为液压驱动且液压系统动力源由rov提供，所述液压马达通过进油量控制喷枪旋转速度。

所述防碰撞保护罩包括连接圆盘和下端支撑圆环，所述连接圆盘与下端支撑圆环之间通过保护罩圆管和保护罩螺杆连接。所述防碰撞保护罩设有保护长度调整垫片。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的基于rov的水下高压水射流清理旋转喷枪，适应环境性强、工作效率高，适用于海洋平台导管架、船舶外壳、桥墩等水下结构物附着海生物的清洗。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于rov的水下高压水射流清理旋转喷枪的整体三维结构示意图。

图2为本发明实施例中的柔性夹持结构示意图；

图3为本发明实施例中的喷枪主体结构剖视图；

图4为本发明实施例中的防碰撞保护罩三维结构示意图；

图5为本发明实施例中的高压水射流喷嘴剖视图；

图中：

1、柔性夹持；2、喷枪主体；3、防碰撞保护罩；4、机械臂夹持块；5、夹持支撑柱；6、夹持支撑块；7、夹持固定块；8、夹持支撑柱圆环；9、夹持缓冲弹簧；10、夹持箱体固定块；11、液压马达；12、马达轴套；13、马达齿轮；14、马达档圈；15、传动轴；16、传动齿轮；17、传动齿轮箱；18、下端盖；19、高压水射流喷嘴；20、喷枪旋转头；21、喷枪推力轴承；22、喷枪齿轮；23、喷枪；24、喷枪轴套；25、喷枪滚动轴承；26、上端盖；27、轴密封圈；28、传动箱密封盖；29、传动轴轴套；30、传动轴轴承；31、传动轴端盖；32、连接圆盘；33、保护罩圆管；34、下端支撑圆环；35、保护罩螺杆。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明的基于rov的水下高压水射流清理旋转喷枪，其较佳的具体实施方式是：

包括喷枪主体，所述喷枪主体的一侧设有柔性夹持，所述喷枪主体的外周设有防碰撞保护罩；

所述柔性夹持包括固定在所述喷枪主体上的夹持支撑块、夹持固定块和夹持箱体固定块，所述夹持固定块上装有夹持支撑柱，所述夹持支撑柱的前端装有机械臂夹持块，所述夹持支撑柱装在所述机械臂夹持块和所述夹持固定块之间，所述夹持固定块和所述夹持箱体固定块之间的部位装有夹持缓冲弹簧和夹持支撑柱圆环。

所述夹持支撑柱及其夹持缓冲弹簧分别为对称安装的一对。

所述喷枪主体包括喷枪、喷枪旋转头和高压水射流喷嘴，所述喷枪依次通过喷枪齿轮、传动齿轮、马达齿轮与液压马达连接。

所述高压水射流喷嘴有两个。

所述喷枪主体为液压驱动且液压系统动力源由rov提供，所述液压马达通过进油量控制喷枪旋转速度。

所述防碰撞保护罩包括连接圆盘和下端支撑圆环，所述连接圆盘与下端支撑圆环之间通过保护罩圆管和保护罩螺杆连接。

所述防碰撞保护罩设有保护长度调整垫片。

本发明的基于rov的水下高压水射流清理旋转喷枪，适应环境性强、双喷嘴、工作效率高，适用于海洋平台导管架、船舶外壳、桥墩等水下结构物附着海生物的清洗。

本发明是通过rov机械臂夹住柔性夹持部分进行操作控制，rov承载能力大，可持续工作时间长，可通过对rov机械臂的控制，可使本发明适应各种工况，使其环境适应能力强。

所述柔性夹持使用一对夹持缓冲弹簧来减小rov的碰撞对喷枪带来的损坏。

喷枪主体为液压驱动且液压系统动力源由rov提供，所述液压马达可以通过进油量控制喷枪旋转速度，使本发明可在水下工作且无需另外寻找动力源，从而减少作业携带装置，针对不同的工况可以调节旋转速度可使效率最大化。

所述的液压驱动系统采用二级齿轮减速，使喷枪转速稳定，保证清洗质量。

喷枪主体采用双喷嘴，所述高压水射流喷嘴的喷射范围可通过更换不同夹角的三通阀调节，这样只需模块化设计不同的工况，而选用不同的模块进行组装。

防碰撞保护罩通过增加垫片可以调整保护的长度以适用于不同的管径。

具体实施例：

如图1至图5所示，包括柔性夹持1、喷枪主体2、防碰撞保护罩3。

所述柔性夹持1包括机械臂夹持块4、夹持支撑柱5、夹持支撑块6、夹持固定块7、夹持支撑柱圆环8、夹持缓冲弹簧9、夹持箱体固定块10。

本发明是通过rov机械臂夹住柔性夹持部分进行操作控制，rov承载能力大，可持续工作时间长，可通过对rov机械臂的控制，可使本发明适应克各种工况，使其环境适应能力强。

所述柔性夹持1使用一对夹持缓冲弹簧9来减小rov的碰撞对喷枪带来的损坏。

喷枪主体2包括液压马达11、马达轴套12、马达齿轮13、马达档圈14、传动轴15、传动齿轮16、传动齿轮箱17、下端盖18、高压水射流喷嘴19、喷枪旋转头20、喷枪推力轴承21、喷枪齿轮22、喷枪23、喷枪轴套24、喷枪滚动轴承25、上端盖26、轴密封圈27、传动箱密封盖28、传动轴轴套29、传动轴轴承30、传动轴端盖31。

喷枪主体2为液压驱动且液压系统动力源由rov提供，所述液压马达11可以通过进油量控制喷枪旋转速度，使本发明可在水下工作且无需另外寻找动力源减少作业携带装置，针对不同的工况可以调节旋转速度可使效率最大化。

所述的液压驱动系统采用二级齿轮减速，使喷枪转速稳定，保证清洗质量。

喷枪主体2采用双喷嘴，所述高压水射流喷嘴32的喷射范围可通过更换不同夹角的三通阀调节，这样只需模块化设计不同的工况而选用不同的模块进行组装。

防碰撞保护罩3包括连接圆盘32、保护罩圆管33、下端支撑圆环34、保护罩螺杆35。

防碰撞保护罩3通过增加垫片可以调整保护的长度以适用于不同的管径。

下面附图详解本发明的安装过程：

柔性夹持安装过程：将一对夹持支撑柱圆环8分别套在一对夹持支撑柱5上并通过mig焊连接，一对夹持固定块7分别放在焊接处上端，一对夹持支撑柱5与机械臂夹持块4套筒间隙，并通过螺纹连接紧固；一对夹持箱体固定块10位于与一对夹持固定块7内侧并通过螺纹连接固定，一对夹持缓冲弹簧9分别与一对夹持支撑柱5间隙配合，并与夹持支撑柱圆环8接触，一对夹持固定块7分别与一对夹持箱体固定块10进行螺纹连接紧固，此时夹持缓冲弹簧9处于紧缩状态，夹持支撑块6位于一对夹持箱体固定块10正上方并通过螺纹连接固定。

喷枪主体安装过程：液压马达11与传动箱密封盖28上端面间隙配合并，并通过螺纹连接紧固，马达轴套12与液压马达11主轴锥面过盈固定，马达齿轮13上端面与马达轴套12下端紧贴，马达齿轮13下端面与马达挡圈14上端面紧贴，马达挡圈14上端面与液压马达11主轴下端面紧贴，并通过螺纹与液压马达11主轴连接紧固；传动轴端盖31与传动箱密封盖28上端间隙配合，并通过螺纹紧固连接，上传动轴轴承30与传动箱密封盖28下端间隙配合，传动轴15与传动轴轴承30间隙配合，传动轴轴套29与传动轴15间隙配合，传动轴轴套29上端面与上传动轴轴承30下端面贴合，传动齿轮16与传动轴15间隙配合并通过键连接传动，传动齿轮16上端面与传动轴轴套29下端面贴合，传动齿轮16下端面与传动轴15轴间上端面贴合。三个轴密封圈27依次插入上端盖26指定间隙中，上端盖26与上喷枪滚动轴承25间隙配合，上喷枪滚动轴承25同时与传动箱密封盖28间隙配合，上端盖26与传动箱密封盖28通过螺纹紧连接紧固，喷枪轴套24与喷枪33间隙配合，喷枪轴套24上端面与上喷枪滚动轴承25下端面贴合，喷枪轴套24下端面与喷枪33轴间上端面贴合，喷枪33上端面与上端盖26内部顶面贴合，并通过上喷枪滚动轴承25与上端盖26间隙配合，喷枪33通过键带动喷枪齿轮22传动，喷枪推力轴承21与喷枪33间隙配合，喷枪推力轴承21上端面与喷枪33轴间下端面贴合。传动齿轮箱17与下传动轴轴承30、喷枪推力轴承21、下喷枪滚动轴承25、喷枪33间隙配合；同时传动轴15与下传动轴轴承30间隙配合，喷枪33与喷枪推力轴承21、喷枪滚动轴承25间隙配合。传动箱密封盖28和传动齿轮箱17通过螺纹连接紧固。下端盖18与下喷枪滚动轴承25间隙配合，下端盖18上端面与传动齿轮箱17下端面贴合，并通过螺纹连接紧固。

喷枪保护罩安装过程：下端盖18下端面与连接圆盘32上端面贴合，并通过螺纹连接紧固，保护罩圆管33与保护罩螺杆35间隙配合，并通过螺纹连接与连接圆盘32与下端支撑圆环34连接紧固。喷枪旋转头30与喷枪29通过螺纹连接紧固，并垫有密封圈密封，高压水射流喷嘴31与喷枪旋转头通过螺纹连接紧固，并垫有密封圈密封。

总装过程：最后将柔性夹持1、喷枪主体2、防碰撞保护罩3通过螺纹连接紧固，安装完成。

工作原理:本发明一方面通过rov(遥控潜水器)给液压马达提供动力，通过二级减速齿轮带动喷枪旋转；另一方面通过上端盖连接高压发生装置的水管将水加压并注入，通过喷枪进入喷枪旋转头内，再分流给两个高压水射流喷嘴。高压水射流喷嘴做匀速圆周运动并射出高压水射流，最后通过rov机械臂操控进行清洗工作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。