入水口除污装置、喷水推进器及除污方法与流程

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种入水口除污装置、喷水推进器及除污方法。

背景技术

喷水推进器是一种用于船舶的推进工具，其具有良好的操纵性能，能够使船舶实现灵活转向；且不受吃水深度影响，可以使船舶在浅水水域航行；还能够保证船舶在高航速时推进效率高、主机不易超负荷，因此被广泛应用在各种快速船艇的设计中。

喷水推进器主要由水泵、吸水管道和喷水管道组成。在推进船舶运动中，喷水推进器以轴流式水泵作为动力，利用吸水管道将水从船底吸入，并经舷部管子里的轴流式水泵，喷水管道将水从船后方向排出，依靠水的反作用力来推进船舶向前运动。

当船舶在浅水水域航行时，由于浅水内存在很多污物，吸水管道在浅水水域吸水时，很容易导致吸水管路的入水口被堵塞，从而在极大程度上降低喷水推进器的工作效率。现有技术中为了防止入水口堵塞，一般通过水泵的反向旋转将堵塞在入水口处的污物排出，但是该种处理方法的除污效率比较低，且除污效果不够好。或者采用在入水口处加过滤端盖，通过人工清理过滤端盖来除去污物，该种处理方法需要人工定期清理，清理难度较大，且浪费人力。

技术实现要素：

本发明的第一个目的在于提供一种入水口除污装置，该入水口除污装置能够清理入水口处堵塞的污物，不仅清理效率高，且清理效果好。

本发明的第二个目的在于提供一种喷水推进器，该喷水推进器能够自动检测入水口处的污物堵塞情况，并能够自动清除入水口处的污物，不仅智能化程度高，能够实现自动化清理，且清理效果好，效率高。

本发明的第三个目的在于提供一种除污方法，该除污方法自动化程度高，且清理效果好。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种入水口除污装置，包括：

过滤结构，设置在入水口处；

梳齿结构，穿设在所述过滤结构上；

驱动机构，与所述梳齿结构连接，并能够驱动所述梳齿结构沿所述过滤结构做往复移动，且所述梳齿结构的移动轨迹能够覆盖所述入水口。

作为优选，入水口除污装置还包括：

检测机构，用于获取所述入水口处的污物堵塞情况；

控制机构，与所述检测机构和所述驱动机构电连接，所述控制机构能够根据所述检测机构获取的污物堵塞情况控制所述驱动机构。

作为优选，所述过滤结构为过滤盖，所述过滤盖包括框体和间隔设置在所述框体内部的多个柱体；

所述梳齿结构为板状结构，其上设置有允许所述柱体穿过的通孔。

作为优选，所述框体为矩形框，多个所述柱体沿所述矩形框的长度方向设置，并沿所述矩形框的宽度方向均布。

作为优选，所述驱动机构包括动力源和传动杆，所述传动杆的一端与所述动力源的输出端连接，另一端与所述梳齿结构连接。

作为优选，所述动力源为直线型动力源，所述传动杆为l型杆；或

所述动力源为旋转型动力源，所述传动杆为连杆组件。

一种喷水推进器，包括吸水管道、喷水管道和水泵，所述吸水管道的入口处设置有上述的入水口除污装置。

作为优选，所述检测机构包括污物传感器和水泵状态传感器。

作为优选，所述污物传感器包括进水口内外压差传感器、进出口流量传感器、水泵扭矩传感器、驱动机构电流和速度传感器中的一种或者多种。

一种用于上述的喷水推进器的除污方法，包括如下步骤：

获取入水口处的污物堵塞情况；

获取水泵的状态信息；

若水泵处于反转排水状态或者停止状态，且入水口处的污物堵塞情况达到预设值时，控制机构控制驱动机构驱动梳齿结构沿过滤结构做往复移动。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种入水口除污装置，该入水口除污装置包括过滤结构、梳齿结构和驱动机构。通过在入水口设置过滤结构，能够避免体积较大的污物从入水口进入，通过在过滤结构上设置梳齿结构，并通过驱动机构驱动梳齿结构沿过滤结构做往复运动，能够将堵塞在过滤结构上的污物清理干净，从而避免污物堵塞入水口。此外，由于该梳齿结构的移动轨迹覆盖入水口，因此该除污装置清理效果好，且梳齿结构的往复运动清理污物的清理效果高。

附图说明

图1是本发明所提供的入水口除污装置安装于船舶上的结构示意图；

图2是本发明所提供的喷水推进器的结构示意图；

图3是本发明所提供的一种入水口除污装置的结构示意图一；

图4是图3的主视图；

图5是本发明所提供的一种入水口除污装置的结构示意图二；

图6是图5的主视图；

图7是本发明所提供的另一种入水口除污装置的结构示意图一；

图8是图7的主视图；。

图9是本发明所提供的另一种入水口除污装置的结构示意图二；

图10是图9的主视图；

图11是本发明所提供的梳齿结构的结构示意图。

图中：1、喷水推进器；11、吸水管道；12、水泵；13、喷水管道；14、入水口；15、过滤结构；151、框体；152、柱体；16、梳齿结构；161、第一通孔；162、第二通孔；17、连杆组件；18、l型杆；19、气缸。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种喷水推进器1，如图1所示，该喷水推进器1用于快艇等船舶上，其通过将水排出至船舶运动的相反方向，利用水的反作用力驱动船舶运动。具体的，如图2所示，该喷水推进器1包括吸水管道11、喷水管道13和水泵12，吸水管道11和喷水管道13相互连通，且吸水管道11的入水口14和喷水管道13的喷水口的方向相反。水泵12设置在吸水管道11和喷水管道13的连通处，在本实施例中，水泵12采用轴流式水泵。在轴流式水泵的作用下，水由吸水管道11的入水口14处被吸入，并流至与吸水管道11连通的喷水管道13内，从喷水管道13的喷水口喷出。

由于吸水管道11位于浅水区，为了避免浅水区内的污物从入水口14进入吸水管道11，从而造成吸水管道11和喷水管道13的堵塞以及水泵12的损坏，影响喷水推进器1的正常运行，在入水口14处设置有入水口除污装置。如图3至图10所示，该入水口除污装置包括过滤结构15、梳齿结构16和驱动机构，过滤结构15设置在入水口14处，梳齿结构16穿设在过滤结构15上，驱动机构与梳齿结构16连接，并能够驱动梳齿结构16沿过滤结构15做往复运动，且梳齿结构16的移动轨迹能够覆盖入水口14。过滤结构15覆盖在入水口14处，用于将体积较大的污物隔离，避免体积较大的污物通过入水口14进入吸水管道11内。通过在过滤结构15上设置梳齿结构16，并通过驱动机构驱动梳齿结构16沿过滤结构15做往复运动，能够将堵塞在过滤结构15上的污物清理干净，从而避免污物堵塞入水口14。此外，由于该梳齿结构16的移动轨迹覆盖入水口14，因此该除污装置清理效果好，且梳齿结构16的往复运动清理污物的清理效果高。

具体的，如图3所示，过滤结构15可以为栅栏状的过滤盖，其具体包括框体151和多个柱体152，框体151的形状和入水口14的形状相同，可以为圆形、矩形等规则形状，也可以为不规则形状，为了便于制造以及简化梳齿结构16移动轨迹，框体151的形状优选规则形状。框体151能够卡接在入水口14内，多个柱体152设置在框体151内，并沿框体151的一个边框间隔设置，相邻柱体152之间的间距决定能够通过入水口14的物体的体积。如果物体的某一边长大于相邻柱体152之间的间距，则物体会被卡塞在柱体152之间。在本实施例中，为了便于利用梳齿结构16清理过滤结构15的每一个角落，将框体151的形状设置为矩形框，并将多个柱体152平行布置在矩形框内，柱体152的轴线方向与框体151的长度方向平行，多个柱体152沿框体151的宽度方向相互均匀设置。当然，在其他实施例中，也可以将柱体152的轴线方向与框体151的宽度方向平行，将多个柱体152沿框体151的长度方向相互均匀设置。

对应的，如图11所示，梳齿结构16为板状结构，在梳齿结构16上设置有多个通孔，通孔的数量不少于柱体152的数量，通孔具体包括用于柱体152穿设的第一通孔161和用于矩形框的边框穿设的第二通孔162。为了便于组装梳齿结构16和过滤结构15，将矩形框上与柱体152垂直设置的一个边框设置为可拆卸的，将梳齿结构16由该边框处穿设进入矩形框内部，在穿设时每一柱体152对应穿设在一个通孔内，然后再将该矩形框的边框与其他边框组装起来形成完整的矩形框。为了保证梳齿结构16的清理效果，梳齿结构16的两端需要分别与框体151的两个长边抵接，从而保证梳齿结构16的运动轨迹能够覆盖整个入水口14，以便将入水口14处的污物全部清理干净。优选的，梳齿结构16与柱体152垂直设置，且当柱体152与矩形框的长边平行设置时，梳齿结构16的两端分别与两个长边抵接；当柱体152与矩形框的宽边平行设置时，梳齿结构16的两端分别与两个宽边抵接。

进一步地，驱动机构包括动力源和传动杆，传动杆一端与动力源的输出端传动连接，另一端与梳齿结构16的上端连接。在动力源的驱动下，梳齿结构16可以沿柱体152往复移动，从而将卡塞在柱体152上的污物处理干净。具体的，如图3至图6所示，动力源可以为电机等旋转型动力源，当动力源为电机时，传动杆为连杆组件17，连杆组件17的一端与电机轴连接，另一端与梳齿结构16转动连接构成曲柄滑块结构，梳齿结构16即为曲柄滑块结构中的滑块。在电机的驱动作用下，梳齿结构16在柱体152上往复移动。当然，如图7至图10所示，动力源也可以为气缸19等直线型动力源，当动力源为气缸19时，传动杆为l型杆18，l型杆18的一端与气缸19的气缸杆连接，另一端与梳齿结构16的顶部固定连接。在气缸19的气缸杆往复运动时，梳齿结构16在柱体152上同样做往复运动。

进一步地，为了提高该入水口除污装置的智能性，使其能够实现自动清理污物。该入水口除污装置还设置有检测机构和控制机构，控制机构与检测机构和驱动机构连接。检测机构包括用于获取入水口14处过滤结构15上污物堵塞情况的污物传感器，并将获取的污物堵塞情况反馈给控制机构，控制机构将该情况与预设的堵塞情况进行比较，如果获取的堵塞情况超过预设的堵塞情况，则控制机构控制驱动机构运转，进而驱动梳齿结构16沿过滤结构15上的柱体152做往复移动。

具体的，上述污物传感器可以包括进水口内外压差传感器、进出口流量传感器、水泵扭矩传感器、驱动机构电流和速度传感器中的一种或者多种。若入水口14内外压差大于设定的正常压差范围，或者进出口流量差大于设定的正常流量差值范围，或者水泵12扭矩值大于设定的正常扭矩值范围，或者驱动机构电流值大于设定的正常电流值范围，只要出现上述一种情况，即可判断入水口14处出现污物堵塞情况。

进一步地，为了保证除污效果，在启动驱动机构前，还需要判断水泵12此时处于何种状态，如果水泵12仍然处于正转吸水状态，则污物仍然在向入水口14处集聚，此时如果启动梳齿结构16，被吸至入水口14处的污物很容易缠绕在梳齿结构16上，从而使梳齿结构16无法发挥清理作用。因此，检测机构还包括用于检测水泵12运行状态的水泵状态传感器，当水泵状态传感器检测到水泵12处于停止状态或者反转排水状态时，可以启动驱动机构，如果检测道水泵12处于正转吸水状态时，则需要先改变水泵12的状态，再启动驱动机构。需要特别说明的是，当水泵12处于反转排水状态时，水从喷水管道13进入，反向流动至吸水管道11的入水口14，此时能够对进行清理作业的梳齿结构16进行清洗，还能够将部分污物从过滤结构15上冲刷下去。也就是说，相较于单独作业的梳齿结构16，反向排水状态下的水泵12和梳齿结构16同时作业的清理效果更好。

在上述喷水推进器1的基础上，本实施例还提供了一种利用喷水推进器1的除污方法，该方法具体包括如下步骤：

首先利用污物传感器获取入水口14处的污物堵塞情况，并将该污物堵塞情况反馈给控制机构，控制机构对该污物堵塞情况与预设的污物堵塞情况进行比对；

若控制机构判定出现污物堵塞，再利用水泵状态传感器获取水泵12的状态信息；

若检测到水泵12处于反转排水状态或者停止状态时，则控制机构控制驱动机构驱动梳齿结构16沿过滤结构15做往复移动；

若检测到水泵12处于正转吸水状态时，则先将水泵12的状态改变至反转排水状态或者停止状态，再启动驱动驱动机构；

当污物传感器检测到入水口14处的污物清理干净后，则控制机构控制梳齿结构16复位。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。