一种用于海上风电场的水下航行器的制作方法

本发明属于水下基柱探测，具体是指一种用于海上风电场的水下航行器。

背景技术：

1、海上风电场是指水深10米左右的近海风电。与陆上风电场相比，海上风电场的优点主要是不占用土地资源，基本不受地形地貌影响，由于受到海水流动影响，海上风电场需要实时对基础、电缆、附属设施等的状态进行探测，尽早发现安全隐患。

2、目前现有的水下航行器存在以下几点问题：

3、现有的水下航行器只能够对基柱表面的大概情况进行记录，而对于表面附着海洋生物的基柱不能够看清其表面的真实情况，进而难以对钢铁结构表面的腐蚀状况进行深度的探测，具有较大的安全隐患，因此，亟需一种能够对基柱表面海洋生物附着物进行去除，并且能够对去除杂质后的基柱表面材料状态进行完整记录的水下航行器。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本方案提供了一种能够对基柱表面海洋生物附着物进行去除，并且能够对去除杂质后的基柱表面材料状态进行完整记录的用于海上风电场的水下航行器。

2、本方案提出的一种用于海上风电场的水下航行器，包括航行架、控制台、浮力架、压力舱、抽水泵、双推进驱动机构和倾角弹变型分析机构，所述控制台设于航行架上壁，所述浮力架设于控制台下方的航行架内壁，所述压力舱两两为一组对称设于浮力架两侧，所述抽水泵贯穿设于压力舱底壁，所述双推进驱动机构设于航行架上，所述倾角弹变型分析机构设于航行架的一端，所述双推进驱动机构包括浮沉调节机构和延伸推动机构，所述浮沉调节机构设于航行架上壁，所述延伸推动机构设于航行架内壁，所述倾角弹变型分析机构包括杂物清除机构、摄像传输机构、定位铲除机构和喷除增强机构，所述杂物清除机构设于航行架的一端的延伸推动机构上，所述摄像传输机构设于杂物清除机构上，所述定位铲除机构设于航行架靠近杂物清除机构一端的两侧，所述喷除增强机构设于航行架远离杂物清除机构的一侧。

3、作为本案方案进一步的优选，所述浮沉调节机构包括浮沉防水电机、浮沉驱动轴和浮沉桨叶，多组所述浮沉防水电机设于航行架的上壁和底壁，所述浮沉驱动轴设于浮沉防水电机的动力端，所述浮沉桨叶设于浮沉驱动轴远离浮沉防水电机的一端；所述延伸推动机构包括延伸架、延伸柱、复位弹簧、清除架、驱动磁体和固定电磁体，所述延伸架设于浮力架的一侧，所述延伸柱贯穿航行架、浮力架滑动设于延伸架内部，所述复位弹簧设于延伸柱与航行架内壁之间，所述清除架设于延伸柱远离复位弹簧的一侧，所述驱动磁体设于延伸柱靠近浮力架一端的外侧，所述固定电磁体设于延伸柱外侧的延伸架侧壁，驱动磁体与固定电磁体相对设置。

4、使用时，初始状态下，压力舱内部无水分，航行架的密度小于水的密度，航行架漂浮在基柱一旁的海面上，对全浸于海水中基柱部分的钢铁腐蚀情况进行探测，此时，对航行架上搭载的设备做好防水措施，抽水泵通过抽水端抽取海水，海水通过抽水泵的排水端进入到压力舱内部，压力舱内部注入海水，压力舱带动航行架的重力增大，这时航行架的重量就会大于它排开水的重量，压力舱带动航行架逐渐的下沉，航行架沿基柱的侧壁位置逐渐的沉入到海面以下，随后，驱动磁体通电产生磁性，驱动磁体于固定电磁体异极设置，驱动磁体固定在浮力架侧壁通过磁力吸附驱动磁体，驱动磁体通过复位弹簧形变带动延伸柱向基柱的一侧运动，延伸柱带动清除架靠近基柱表面，进而能够对浸泡在海水的中的钢铁进行探测作业。

5、优选地，所述杂物清除机构包括转动轴、清除板、扭力弹簧、双轴电机、转向轴、转向板、脉冲发生器、喷力管、脉冲金属软管和单向控制阀，所述转动轴对称设于清除架远离延伸柱的一端，转动轴转动设于清除架内壁，所述清除板设于转动轴之间，所述扭力弹簧设于转动轴外侧的清除板与清除架之间，所述双轴电机设于清除板的一侧，所述转向轴对称设于双轴电机两侧的动力端，转向轴远离双轴电机的一端转动设于清除板侧壁，所述转向板设于转向轴外侧，多组所述脉冲发生器设于转向板远离转向轴的一端，多组所述喷力管贯穿设于清除板远离双轴电机的一端，所述脉冲金属软管连通设于喷力管与脉冲发生器动力端之间，所述单向控制阀连通设于喷力管远离脉冲金属软管的一端；所述摄像传输机构包括摄像架、水下摄像机和水下照明灯，多组所述摄像架设于脉冲发生器远离双轴电机一端的转向板内壁，所述水下摄像机设于摄像架靠近脉冲发生器的一侧，所述水下照明灯设于水下摄像机之间的转向板侧壁；所述定位铲除机构包括定位架、六角柱、六角槽、限位磁板、限位弹簧和限位电磁体，所述定位架对称设于航行架靠近清除架一端的两侧，定位架滑动设于航行架侧壁，所述六角柱滑动设于定位架远离航行架的一端，所述六角槽设于转动轴远离清除板的一侧，六角槽为一端开口设置，所述限位磁板设于六角柱远离六角槽的一侧，所述限位弹簧设于六角柱外侧的定位架与限位磁板之间，所述限位电磁体设于限位弹簧外侧的定位架侧壁，限位磁板与限位电磁体相对设置；所述喷除增强机构包括推进防水电机、推进轴和推进桨叶，所述推进防水电机设于航行架远离定位架的一侧，所述推进轴设于推进防水电机动力端，所述推进桨叶设于推进轴远离推进防水电机的一端。

6、使用时，清除架通过转动轴带动清除板靠近基柱侧壁，清除板靠近基柱的一端为圆弧形设置，使得清除板可以与基柱侧壁贴合，限位电磁体通电产生磁性，限位电磁体与限位磁板之间同极设置，限位电磁体固定在定位架侧壁通过斥力推动限位磁板，限位磁板通过限位弹簧形变带动六角柱从六角槽内部滑出，此时，转动轴由固定状态改变为活动状态，随着延伸柱伸出航行架内部，定位架沿航行架侧壁滑动，延伸柱对清除板进行挤压，由于清除板为倾斜设置，清除板在受到外力挤压时通过扭力弹簧形变绕转动轴转动，清除板与航行架之间的倾角由小变大，清除板带动喷力管与基柱侧壁之间的倾角由大变小，便于喷力管对基柱侧壁附着的海洋生物进行清除，进而能够更加清除的看清基柱表面钢铁的腐蚀程度，推进防水电机通过动力端带动推进轴转动，推进轴带动推进桨叶转动，推进桨叶转动为航行架靠近基柱提供前进动力，使得清除板贴合在基柱侧壁，脉冲发生器通过脉冲金属软管将脉冲波发射进入到喷力管内部，喷力管将脉冲波喷向基柱侧壁，基柱侧壁的海洋生物附着物在脉冲波的冲击力下被去除，随后，抽水泵通过抽水端继续向压力舱内部注水，压力舱重力增大带动航行架持续的沉降，航行架带动清除板沿基柱侧壁滑动下降，进而能够将基柱侧壁的附着物清除，使得钢铁表面露出，此时，双轴电机带动转向轴转动，转向轴带动转向板转动到竖直状态，转向板通过摄像架带动水下摄像机和水下照明灯与基柱保持平行，水下照明灯为水下摄像机的录像提供光照，水下摄像机对海水浸泡的钢铁表面的腐蚀情况进行记录，浮沉防水电机带动浮沉驱动轴转动，浮沉驱动轴带动浮沉桨叶旋转为航行架的下降提供助力，从而完成对浸泡在海水中的基柱表面状态进行探测。

7、具体地，所述控制台上壁对称设有蓄能电池。

8、其中，所述蓄能电池之间的控制台上壁设有控制器。

9、优选地，所述控制器分别与抽水泵、浮沉防水电机、驱动磁体、双轴电机、脉冲发生器、水下摄像机、水下照明灯、限位电磁体、推进防水电机和蓄能电池电性连接。

10、进一步地，所述浮沉防水电机和推进防水电机的型号为ylz。

11、再进一步地，所述脉冲发生器的型号为ntdj-nf4583。

12、采用上述结构本方案取得的有益效果如下：

13、与现有技术相比，本方案采用脉冲波的冲击力结合清除板下降贴合基柱表面的方式，能够使得长时间浸泡在海水中附着海洋生物的基柱表面显露出来，在双轴电机的转动调节角度的拍摄下，能够清晰对基柱表面的腐蚀情况进行记录，使得基柱维护作业人员能够根据基柱受到的腐蚀情况进行分析，并对能够准确的对腐蚀较为严重的部位进行精准维护，限位电磁体固定在定位架侧壁通过斥力推动限位磁板，限位磁板通过限位弹簧形变带动六角柱从六角槽内部滑出，此时，转动轴由固定状态改变为活动状态，推进防水电机通过动力端带动推进轴转动，推进轴带动推进桨叶转动，推进桨叶转动为航行架靠近基柱提供前进动力使得清除板贴合在基柱侧壁，脉冲发生器通过脉冲金属软管将脉冲波发射进入到喷力管内部，喷力管将脉冲波喷向基柱侧壁，基柱侧壁的海洋生物附着物在脉冲波的冲击力下被去除，随后，抽水泵通过抽水端继续向压力舱内部注水，压力舱重力增大带动航行架持续的沉降，航行架带动清除板沿基柱侧壁滑动下降，进而能够将基柱侧壁的附着物清除，使得钢铁表面露出，此时，双轴电机带动转向轴转动，转向轴带动转向板转动到竖直状态，转向板通过摄像架带动水下摄像机和水下照明灯与基柱保持平行，水下照明灯为水下摄像机的录像提供光照，水下摄像机对海水浸泡的钢铁表面的腐蚀情况进行记录。