水面油污清理船的制作方法

本实用新型涉及一种水面油污清理船。

背景技术：

随着经济的不断发展，我国石油消耗量逐年提高，石油进口量也越来越多。从1993年开始,我国逐步成为世界最主要石油进口国，我国石油进口年增20% 对外依存度达55.2%。

目前，我国石油进口主要通过海运方式进行，陆路方式所占比例极小，因此，我国在很多沿海城市都设置有炼油厂和储油基地。随着我国对海上油田技术的逐步掌握，目前我国在沿海海域也建设有多处海上油气田。不管是海上输油、海上采油，还是沿海炼油、沿海输油，由于炼油、储油和输油的安全性要求非常高，因此，稍有疏忽便会引发严重的海上漏油事故，如2010年的大连漏油事故、2011年渤海湾漏油事故等等。

由于目前没有专用的水面水面油污清理船舶，在清理海面或河面的水面油污时，一般采用设置油污隔离栅进行隔离、吸油毡吸油和人工捞油的方式进行清洁，不但操作麻烦，而且由于水面因风浪不平静，导致隔离效果或收油率低下。

中国专利号为201320185917.4的实用新型专利公开了一种离心式吸油船，该船是通过在主动轮和从动轮之间连接传送皮带，使传送皮带沾上油水混合物，并依靠与从动轮配合的传送皮带转向所产生离心力将沾上的油水混合物甩到集油箱内，从而实现油水初步分离和初步收集的作用。这种离心式吸油船具有自动吸油、甩油（收油）的作用，节省了人工，但是具有以下明显不足：1、传送皮带只依靠自身亲油不亲水的特性和将油污压入下方的压力进行吸油，不能全面、彻底吸油，离心式吸油船过后，水面上依然会留下大量油污形成“遗漏油”；2、要达到利用从动轮处转向离心力甩油的目的，从动轮的转速必须很高，也就是传送皮带的转速很高，这样不但降低了吸油效果，形成大量“遗漏油”，还需要大功率发动机，这就必然造成成本很高；3、传送皮带上甩出的油污轨迹是与转向处传送皮带相切的射线，并且这些射线是绕传送皮带转向处从水平面开始依次向上倾斜的射线簇，而能被甩到集油箱中的油污的轨迹只是上述轨迹射线簇中的极小部分，因此，油污不仅仅是被向上甩到集油箱中，更多的油污则被向后甩到船后的水面上形成大量的“遗漏油”，也就是说，该离心式水面油污清理船的吸油效果一般。

中国专利号为201310542154.9的发明专利公开了一种水面水面油污清理船，该船是利用吸油辊进行吸油，并利用刮刀将油刮出，并通过流油沟淌到集油槽中，具有自动吸油、储油的功能。但是该船具有以下不足之处：1、因为吸油辊是依靠自身滚动将油污压入水下的自然接触而实现吸油的，因此吸油辊并不能保证将所遇到的油污全部吸附，吸油不彻底，“遗漏油”多，吸油效果及效率较差；2、刮刀在刮蹭吸油辊时，与刮刀相邻的吸油辊一侧（外侧）的油污会沿刮刀流入流油沟，但是吸油辊另一侧（内侧）被挤出的油会沿吸油辊内壁流动并不能被刮刀刮下，从而形成“藏油”或“底油”，也就是说吸油后脱油不彻底，这样不但影响下个吸油行程的吸油效果，而且该部分“藏油”可能沿吸油辊内腔两端流出而形成“遗漏油”；3、在本专利中，流油沟内刮取的油污是依靠自身重力流出流油沟的，但是由于油污都具有粘性，因此刮刀刮出的油污进入流油沟后会粘附在流油沟内壁上；由于流油沟所在的传送带是循环转动的，因此不等流油沟内的油污流出，就会被传送带循环送至吸油辊处再次刮油，显然，刮刀刮油的效果会越来越差，甚至会将流油沟内积聚的油污挤到吸油辊上，这样刮刀从吸油辊刮油就变成了向吸油辊抹油；4、从附图可见，刮刀是间隔排列在传送带上的，因此会出现两种情况，一、如果刮刀或传送带旋转速度较慢，则只有与刮刀对应的吸油辊中的油才能被刮下，而与相邻两刮刀之间传送带对应的吸油辊中的油污则不能被刮出，也就形成了刮油盲区，这样就会再次转到水面上，不但不吸油，还有可能将已吸附的油流入水中，吸油效率和效果大大降低，二、如果刮刀和传送带转速远高于吸油辊转速，快速交替的刮刀可以消除上述盲区，但是这样不但会加大刮刀对吸油辊的磨损，而且流油沟内的油污几乎没有时间流出就被再次与吸油辊刮蹭，也就会产生像吸油辊送油的弊端；5、为了达到较好的刮油效果，势必会增大刮刀与吸油辊的挤压力，这样就必然会增大刮刀对吸油辊的刮擦磨损，需要经常更换吸油辊，不但维护麻烦，而且成本必然升高。

以上两个专利还都具有一个共同的缺点，就是没有调整吸油辊或传送皮带高度的功能，这样随着吸油的不断进行，船体总重必然增加，吸油辊或传送皮带浸入水中的部分将更多，这样就不能使吸油辊或传送皮带处于最佳吸油状态，工作状态不稳定，也就是说吸油效果会越来越差。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题，就是针对上述不足，提供一种结构合理，能够在船体行进过程中自动吸油，人工干预少，且操作维护简单，本身成本及维护使用成本较低的水面油污清理船。

为解决上述问题，本水面油污清理船包括船体，其结构特点是：船体下方设有两个并行间隔设置的水舱，船体顶板左右两边侧分别通过前后延伸的左边铰轴和右边铰轴铰接有长方体状内中空外镂空的左边笼和右边笼，左边笼和右边笼之间的船体内设有辅助油箱，左边笼和右边笼上覆盖有吸油虑棉，船体上通过辅助支架安装有辅助绞轮，辅助绞轮的左右两边侧分别通过左辅助绳和右辅助绳与对应侧的左边笼摆动端和右边笼摆动端连接，辅助绞轮上同轴固设有辅助摇把，当辅助绞轮彻底释放左辅助绳和右辅助绳时，左边笼和右边笼摆向船体外侧呈水平状态且左辅助绳和右辅助绳处于自然拉紧状态，转动辅助摇把使辅助绞轮缠绕左辅助绳和右辅助绳时，左边笼和右边笼竖向设置且向辅助油箱倾斜设置，还包括水平设置的定位杆，定位杆两端分别固设有一根竖直向下延伸的端杆，左边笼和右边笼上分别设有一个端孔，在左边笼和右边笼摆动到船体外侧时端孔竖直设置且与端杆一一对应插装配合，定位杆中部分别固设有一根竖直向下延伸的中杆，左边笼和右边笼上分别设有一个中孔，在左边笼和右边笼摆动到船体上时端孔竖直设置且与中杆一一对应插装配合；船体中部固设有竖直向上延伸的竖螺杆，定位杆中部固设有与竖螺杆上下滑动配合的竖滑套，竖滑套下端和船体之间的竖螺杆上套装有竖弹簧，竖螺杆上端固设有顶限位块，竖滑套和顶限位块之间的的竖螺杆上螺接有驱动螺母，驱动螺母外周通过驱动臂固设有驱动手轮。

本水面油污清理船是通过自然吸附回收结构来实现结构合理，能够在船体行进过程中自动吸油，人工干预少，且操作维护简单，本身成本及维护使用成本较低的。

在本专利中，自然吸附回收结构主要包括设置在船体两侧的左边笼和右边笼。船体顶板左边侧通过左边铰轴铰接有一个左边笼，因此左边笼可以绕左边铰轴相对船体摆动。因为左边铰轴是沿船体前后延伸设置的，因此左边笼既可以绕左边铰轴向内摆动到船体顶板上也可以向外摆动到船体外侧。同样的，船体顶板右边侧通过右边铰轴铰接有一个右边笼，因此右边笼可以绕右边铰轴相对船体摆动。因为右边铰轴是沿船体前后延伸设置的，因此右边笼既可以绕右边铰轴向内摆动到船体顶板上也可以向外摆动到船体外侧。左边笼和右边笼都是中空结构，且左边笼和右边笼边侧都是镂空结构，以便于油水混合物进出。

左边笼和右边笼上覆盖有吸油虑棉，吸油虑棉具有吸附漏油的作用。当左边笼和右边笼都摆动到船体两侧时，随着波浪的波动，左边笼和右边笼会不断浸入水中并从水中浮出。当左边笼和右边笼浸入水中时，油水混合物会一起进入左边笼和右边笼。当左边笼和右边笼浮出水面时，海水或河水会在重力作用下自动流出左边笼和右边笼，而浮油在流出左边笼和右边笼时将被吸油虑棉吸附住，这样就起到了油水分离的作用。

左边笼和右边笼之间的船体内设有辅助油箱，辅助油箱的主要作用是用来盛装左边笼和右边笼吸附的漏油。当左边笼和右边笼吸附一定量的漏油后，将左边笼和右边笼摆动到船体上，这样漏油就会在船体上下颠簸下逐渐流出左边笼和右边笼并流入辅助油箱中，起到了自动回收漏油的作用。

船体上通过辅助支架安装有能自由转动的辅助绞轮，辅助绞轮同轴固设有辅助摇把，通过转动辅助摇把可以轻松驱动辅助绞轮转动。辅助脚轮的圆周上固设有两个连接件，一般采用辅助连接环的结构形式。一个辅助连接环通过左辅助绳与左边笼的摆动端连接，另一个辅助连接环通过右辅助绳与右边笼的摆动端连接。两个辅助连接环位于辅助绞轮的直径两端，因此辅助绞轮在受力上是平衡的。这样，在自然状态时，也即不通过辅助摇把转动辅助绞轮时，辅助绞轮会彻底释放左辅助绳和右辅助绳，此时左边笼和右边笼会在重力作用下摆向船体外侧并呈水平状态，且此时左辅助绳和右辅助绳处于自然拉紧状态。为方便叙述，将此状态称为辅助吸油状态。本专利申请即是在辅助吸油状态下进行吸附漏油的。当工作人员转动辅助摇把时，便会通过使辅助绞轮缠绕左辅助绳和右辅助绳的方式将左边笼和右边笼拉起，此时左边笼和右边笼竖向设置且向辅助油箱倾斜设置。为方便叙述，将此状态称为卸油状态。在卸油状态下，吸附的浮油便会自动流进辅助油箱内，这样就完成了收油工作。

本专利申请还包括一根定位杆，定位杆沿船体横向水平设置。定位杆上固设有四根直杆，分别是两根端杆和两根中杆。其中，两根端杆分别固设在定位杆的左右两端，并与定位杆垂直设置。两根中杆固设在定位杆中部，也与定位杆垂直设置。在本专利中，两根端杆和两根中杆都是平行设置的，这样，定位杆、两根中杆和两根端杆就位于一个平面内。这样，无论是拿取还是摆放定位杆时，都比较容易掌控方向。在本专利申请中，左边笼和右边笼上分别设有一个端孔，端孔的孔径比端杆直径稍大，因此端杆可以插入端孔内。在左边笼和右边笼同时摆动到船体外侧时，也即在辅助吸油状态时，左边笼和右边笼上两个端孔的间距正好等于定位杆上两端杆的间距。此时，可以把持定位杆将两端杆对应插入两端孔内，这样在横向上左边笼和右边笼就通过定位杆和两个端杆固定在一起，也即左边笼和右边笼被固定在了船体两侧而不能再绕左边铰轴和右边铰轴来回摆动。这样设置，既保证了左边笼和右边笼的工作稳定性，也避免了随波浪晃动时左边笼和右边笼对船体的冲击，大大延长了本专利申请的工作寿命。在本专利申请中，左边笼和右边笼上分别设有一个中孔，中孔的孔径比中杆直径稍大，因此中杆可以插入中孔内。在左边笼和右边笼同时摆动到船体上时，也即在卸油状态时，左边笼和右边笼上两个中孔的间距正好等于定位杆上两中杆的间距。此时，可以把持定位杆将两中杆对应插入两中孔内，这样在横向上左边笼和右边笼就通过定位杆和两个中杆固定在一起，也即左边笼和右边笼被固定在了船体上而不能再绕左边铰轴和右边铰轴来回摆动。这样设置，既保证了左边笼和右边笼卸油时的工作稳定性，也避免了随波浪晃动时左边笼和右边笼对船体的冲击，大大延长了本专利申请的工作寿命。

在本专利中，船体中部固设有一根竖螺杆，竖螺杆竖直向上延伸设置。相对应的，定位杆中部固设有一个竖滑套，竖滑套竖直设置。竖滑套与竖螺杆套装在一起，因此两者能够相对上下滑动配合。这样就相当于对定位杆进行了限定，使其只能沿竖螺杆上下移动，操作起来更加方便。在本专利中，竖螺杆上套装有一个竖弹簧，竖弹簧位于竖滑套下端和船体之间。设置竖弹簧的主要目的之一，是为了缓冲定位杆向下移动时的撞击力，使定位杆的移动更加柔和。目的之二是对定位杆的上移提供弹性支撑力，达到自动上移的目的。在本专利中，竖螺杆上端固设有顶限位块，顶限位块可以起到限位作用。竖滑套和顶限位块之间的的竖螺杆上螺接有驱动螺母，通过转动驱动螺母，驱动螺母就可以增大或减小对竖滑套向下的挤压力，从而与竖弹簧配合起到控制竖滑套上下移动的目的，也即控制定位杆上下移动的目的。在本专利中，驱动螺母外周通过驱动臂固设有驱动手轮，因此可以通过转动驱动手轮轻松、快速地转动驱动螺母，操作省时省力。

作为改进，船体上还固设有与竖滑套上下滑动套装配合的竖外套，竖外套内腔横截面和竖滑套外壁横截面都是正方形，且竖外套和竖滑套为间隙滑动套装配合。

在船体上设置竖外套后，因为竖外套是套装在竖滑套外周的，因此其作用之一就是从外侧对竖滑套进行滑动限位，保证竖滑套上下滑动的稳定性和顺畅性。另外，竖外套内腔横截面和竖滑套外壁横截面都是正方形，因此竖滑套在移动时，只能沿竖外套内腔上下滑动而不能转动，这样就起到了对定位杆只能上下滑动不能绕竖滑杆转动的限位作用，也就省去了每次都要对齐定位杆的麻烦，省时省力。在本专利中，竖外套和竖滑套为间隙滑动套装配合，这样可以保证两者滑动配合的顺畅性。

作为进一步改进，竖外套最上端比到达上限位时竖滑套的下端要高。

在本专利中，当竖滑套向上滑动到上限位位置时，竖滑套下端也会低于竖外套上端高度，这样设置可以保证竖滑套一直插装在竖外套内腔中，保证了两者滑动配合的顺畅性。

作为改进，端杆和中杆末端固设有圆锥钉。

在端杆和中杆插入端设置圆锥钉后，在插入中孔或端孔时，尖端较细的圆锥钉可以起导向作用，提高插入准确率。

综上所述，本专利申请结构合理，能够在船体行进过程中自动吸油，人工干预少，且操作维护简单，本身成本及维护使用成本较低，特别适合在河流出现原油泄漏时使用，有助于提高原油清除效率、降低原油环境危害。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

图1为辅助吸油状态时左边笼、右边笼和端杆的配合结构示意图；

图2为卸油状态时左边笼、右边笼和中杆的配合结构示意图；

图3为定位杆和竖滑套的配合结构示意图；

图4为定位杆、竖螺杆、竖滑套、竖弹簧、驱动螺母、驱动手轮的配合结构示意图。

具体实施方式

如图所示，该水面油污清理船包括船体1，船体下方设有两个并行间隔设置的水舱2。船体1顶板左边侧通过左边铰轴01铰接有一个左边笼03，因此左边笼可以绕左边铰轴相对船体摆动。因为左边铰轴是沿船体前后延伸设置的，因此左边笼既可以绕左边铰轴向内摆动到船体顶板上也可以向外摆动到船体外侧。同样的，船体顶板右边侧通过右边铰轴02铰接有一个右边笼04，因此右边笼可以绕右边铰轴相对船体摆动。因为右边铰轴是沿船体前后延伸设置的，因此右边笼既可以绕右边铰轴向内摆动到船体顶板上也可以向外摆动到船体外侧。左边笼和右边笼都是中空结构，且左边笼和右边笼边侧都是镂空结构，以便于油水混合物进出。

左边笼和右边笼上覆盖有吸油虑棉06，吸油虑棉具有吸附漏油的作用。当左边笼和右边笼都摆动到船体两侧时，随着波浪的波动，左边笼和右边笼会不断浸入水中并从水中浮出。当左边笼和右边笼浸入水中时，油水混合物会一起进入左边笼和右边笼。当左边笼和右边笼浮出水面时，海水或河水会在重力作用下自动流出左边笼和右边笼，而浮油在流出左边笼和右边笼时将被吸油虑棉吸附住，这样就起到了油水分离的作用。

左边笼和右边笼之间的船体内设有辅助油箱05，辅助油箱的主要作用是用来盛装左边笼和右边笼吸附的漏油。当左边笼和右边笼吸附一定量的漏油后，将左边笼和右边笼摆动到船体上，这样漏油就会在船体上下颠簸下逐渐流出左边笼和右边笼并流入辅助油箱中，起到了自动回收漏油的作用。

船体上通过辅助支架07安装有能自由转动的辅助绞轮08，辅助绞轮同轴固设有辅助摇把011，通过转动辅助摇把可以轻松驱动辅助绞轮转动。辅助脚轮的圆周上固设有两个连接件，一般采用辅助连接环的结构形式。一个辅助连接环通过左辅助绳09与左边笼的摆动端连接，另一个辅助连接环通过右辅助绳010与右边笼的摆动端连接。两个辅助连接环位于辅助绞轮的直径两端，因此辅助绞轮在受力上是平衡的。这样，在自然状态时，也即不通过辅助摇把转动辅助绞轮时，辅助绞轮会彻底释放左辅助绳和右辅助绳，此时左边笼和右边笼会在重力作用下摆向船体外侧并呈水平状态，且此时左辅助绳和右辅助绳处于自然拉紧状态。为方便叙述，将此状态称为辅助吸油状态。本专利申请即是在辅助吸油状态下进行吸附漏油的。当工作人员转动辅助摇把时，便会通过使辅助绞轮缠绕左辅助绳和右辅助绳的方式将左边笼和右边笼拉起，此时左边笼和右边笼竖向设置且向辅助油箱倾斜设置。为方便叙述，将此状态称为卸油状态。在卸油状态下，吸附的浮油便会自动流进辅助油箱内，这样就完成了收油工作。

本专利申请还包括一根定位杆012，定位杆沿船体横向水平设置。定位杆上固设有四根直杆，分别是两根端杆013和两根中杆015。其中，两根端杆分别固设在定位杆的左右两端，并与定位杆垂直设置。两根中杆固设在定位杆中部，也与定位杆垂直设置。在本专利中，两根端杆和两根中杆都是平行设置的，这样，定位杆、两根中杆和两根端杆就位于一个平面内。这样，无论是拿取还是摆放定位杆时，都比较容易掌控方向。在本专利申请中，左边笼和右边笼上分别设有一个端孔014，端孔的孔径比端杆直径稍大，因此端杆可以插入端孔内。在左边笼和右边笼同时摆动到船体外侧时，也即在辅助吸油状态时，左边笼和右边笼上两个端孔的间距正好等于定位杆上两端杆的间距。此时，可以把持定位杆将两端杆对应插入两端孔内，这样在横向上左边笼和右边笼就通过定位杆和两个端杆固定在一起，也即左边笼和右边笼被固定在了船体两侧而不能再绕左边铰轴和右边铰轴来回摆动。这样设置，既保证了左边笼和右边笼的工作稳定性，也避免了随波浪晃动时左边笼和右边笼对船体的冲击，大大延长了本专利申请的工作寿命。在本专利申请中，左边笼和右边笼上分别设有一个中孔016，中孔的孔径比中杆直径稍大，因此中杆可以插入中孔内。在左边笼和右边笼同时摆动到船体上时，也即在卸油状态时，左边笼和右边笼上两个中孔的间距正好等于定位杆上两中杆的间距。此时，可以把持定位杆将两中杆对应插入两中孔内，这样在横向上左边笼和右边笼就通过定位杆和两个中杆固定在一起，也即左边笼和右边笼被固定在了船体上而不能再绕左边铰轴和右边铰轴来回摆动。这样设置，既保证了左边笼和右边笼卸油时的工作稳定性，也避免了随波浪晃动时左边笼和右边笼对船体的冲击，大大延长了本专利申请的工作寿命。

在本专利中，船体1中部固设有竖直向上延伸的竖螺杆001，定位杆012中部固设有与竖螺杆001上下滑动配合的竖滑套002，竖滑套002下端和船体1之间的竖螺杆001上套装有竖弹簧003，竖螺杆001上端固设有顶限位块004，竖滑套002和顶限位块004之间的的竖螺杆001上螺接有驱动螺母005，驱动螺母005外周通过驱动臂006固设有驱动手轮007。船体中部固设有一根竖螺杆，竖螺杆竖直向上延伸设置。相对应的，定位杆中部固设有一个竖滑套，竖滑套竖直设置。竖滑套与竖螺杆套装在一起，因此两者能够相对上下滑动配合。这样就相当于对定位杆进行了限定，使其只能沿竖螺杆上下移动，操作起来更加方便。在本专利中，竖螺杆上套装有一个竖弹簧，竖弹簧位于竖滑套下端和船体之间。设置竖弹簧的主要目的之一，是为了缓冲定位杆向下移动时的撞击力，使定位杆的移动更加柔和。目的之二是对定位杆的上移提供弹性支撑力，达到自动上移的目的。在本专利中，竖螺杆上端固设有顶限位块，顶限位块可以起到限位作用。竖滑套和顶限位块之间的的竖螺杆上螺接有驱动螺母，通过转动驱动螺母，驱动螺母就可以增大或减小对竖滑套向下的挤压力，从而与竖弹簧配合起到控制竖滑套上下移动的目的，也即控制定位杆上下移动的目的。在本专利中，驱动螺母外周通过驱动臂固设有驱动手轮，因此可以通过转动驱动手轮轻松、快速地转动驱动螺母，操作省时省力。

船体上还固设有与竖滑套上下滑动套装配合的竖外套008，竖外套内腔横截面和竖滑套外壁横截面都是正方形，且竖外套和竖滑套为间隙滑动套装配合。在船体上设置竖外套后，因为竖外套是套装在竖滑套外周的，因此其作用之一就是从外侧对竖滑套进行滑动限位，保证竖滑套上下滑动的稳定性和顺畅性。另外，竖外套内腔横截面和竖滑套外壁横截面都是正方形，因此竖滑套在移动时，只能沿竖外套内腔上下滑动而不能转动，这样就起到了对定位杆只能上下滑动不能绕竖滑杆转动的限位作用，也就省去了每次都要对齐定位杆的麻烦，省时省力。在本专利中，竖外套和竖滑套为间隙滑动套装配合，这样可以保证两者滑动配合的顺畅性。

在本实施例中，竖外套最上端比到达上限位时竖滑套的下端要高。当竖滑套向上滑动到上限位位置时，竖滑套下端也会低于竖外套上端高度，这样设置可以保证竖滑套一直插装在竖外套内腔中，保证了两者滑动配合的顺畅性。

端杆和中杆末端固设有圆锥钉017。在端杆和中杆插入端设置圆锥钉后，在插入中孔或端孔时，尖端较细的圆锥钉可以起导向作用，提高插入准确率。