專利名稱：船舶水下空化清洗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船舶清洗裝置，具體是船舶水下空化清洗裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)船入水一與海水接觸，細(xì)菌馬上就附著于船身。這個(gè)過程只需幾分鐘而卻是不 可逆的，這些附著的細(xì)菌是不會(huì)被海潮流沖洗掉的。在接下的幾個(gè)小里細(xì)菌的數(shù)量開始以 幾何級(jí)數(shù)增長。幾天后在您的船身上就會(huì)形成一層象綠色軟泥的生物膜，這時(shí)船體的污染 便真正地開始了，這層生物膜猶如一把鑰匙為其他海洋生物的附著打開了方便之門，例如 藤壺類。一旦船身受污，船的效能就減少，燃料消耗由于水的阻力上升而顯著增加。美國海 軍使用他們的USSWhippleshaft做了多項(xiàng)試驗(yàn)，并且發(fā)現(xiàn)推進(jìn)受污的船以同一速度航行需 要兩倍的軸馬力。一般說來，生物膜會(huì)增加燃料消耗8-12%;鈣質(zhì)海生物的繁植，藤壺或者 任何留下碳酸鈣骨骼的生物，會(huì)額外導(dǎo)致24%或更多的燃料消耗；并且受污的推進(jìn)器裝置 也會(huì)增加6-14%的燃料消耗。因此，一只受污的船身和推進(jìn)器裝置，船只的燃料效應(yīng)就會(huì)減 少近40%。保持船身和推進(jìn)器處在最佳清潔狀態(tài)可以節(jié)省大量的燃料，增加續(xù)航能力，降低 的引擎磨損，增加轉(zhuǎn)向器和推進(jìn)器的壽命，保護(hù)防腐防污涂層，并且減少鈣化痕跡。尤其是 對(duì)于特別大的船，對(duì)其操作和功效的監(jiān)督與監(jiān)測就非常嚴(yán)密，并對(duì)其殼體外側(cè)的臟物進(jìn)行 適時(shí)清洗，因?yàn)榕K物對(duì)大船所造成的損失或節(jié)省不僅更大，而且對(duì)許多因素也更為敏感。因 此美國海軍將船體水下清洗作為節(jié)省燃油和維護(hù)艦船的一項(xiàng)重要措施。水下清洗是一項(xiàng)技術(shù)難度較大而又極具市場潛力的行業(yè)。我國在這一行業(yè)的技術(shù) 研發(fā)還處于較為落后的狀態(tài)?，F(xiàn)階段所使用的液壓清洗刷使用不方便，效率低，對(duì)被清潔物 表面有一定損傷并對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。目前在中國和世界范圍內(nèi)水下清洗主要采取如下幾種方法人力刮鏟，機(jī)械清洗 刷，超高壓射流，水下噴砂等。這些方法在不同程度上都有許多缺陷。如人力刮鏟效率低清 洗效果差；清洗刷只能用在大面積平整的表面上對(duì)不規(guī)則的表面卻無能為力，而卻在清洗 過程中高壓油有可能泄漏造成對(duì)潛水員和環(huán)境的危害。清洗刷還會(huì)傷害被清洗物表面的油 漆，尤其是對(duì)船體表面清洗時(shí)清洗刷會(huì)磨下大量的防污油漆其中的重金屬離子等有害物質(zhì) 對(duì)水環(huán)境造成危害。機(jī)械清洗刷雖然比人力刮鏟快了許多，但是在清洗過程中需要不斷地 停下來清理和更換刷子；超高壓射則有很大的危險(xiǎn)性，效率低，只可用在小面積無油漆的表 面上；水下噴砂也不可用在油漆表面上同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述之不足，本發(fā)明目的在于提供一種清洗效率高、安全可靠和使用范 圍廣的船舶水下空化清洗裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是船舶水下空化清洗裝置，是由推手 架、盤狀殼體、空心轉(zhuǎn)軸、清洗用噴管、高壓液輸入管和推進(jìn)用噴管構(gòu)成，所述盤狀殼體的頂 部設(shè)有多個(gè)進(jìn)水口，推手架設(shè)在盤狀殼體的上方且與盤狀殼體連接，空心轉(zhuǎn)軸設(shè)在盤狀殼體上，清洗用噴管設(shè)在盤狀殼體內(nèi)且與空心轉(zhuǎn)軸相連通，清洗用噴管的端部設(shè)有渦輪噴嘴； 所述高壓液輸入管和推進(jìn)用噴管分別與空心轉(zhuǎn)軸相連通且位于盤狀殼體的上方，高壓液輸 入管和推進(jìn)用噴管上分別設(shè)有控制閥。所述盤狀殼體的頂部設(shè)有進(jìn)水調(diào)節(jié)板，所述進(jìn)水調(diào)節(jié)板上設(shè)有與盤狀殼體上的進(jìn) 水口相對(duì)應(yīng)的通孔，進(jìn)水調(diào)節(jié)板緊貼在盤狀殼體的上表面。進(jìn)水調(diào)節(jié)板的作用是根據(jù)污物 貼附性強(qiáng)，難以在正常速度下清除時(shí)，對(duì)進(jìn)水調(diào)節(jié)板進(jìn)行調(diào)節(jié)，將進(jìn)水口調(diào)小，這樣可使盤 狀殼體的吸附力更大，使清洗裝置移動(dòng)速度更慢，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)污物徹底清除的目的。所述推進(jìn)用噴管的一端部設(shè)有噴嘴。所述盤狀殼體的底部設(shè)有滑輪。所述清洗用噴管有2-3個(gè)。本發(fā)明的有益效果清洗效率高(在清洗船體時(shí)最高可達(dá)到每小時(shí)1000平方 米)，適合使用在不規(guī)整和難于接近的表面上(螺旋槳，舵，海底門，海上平臺(tái)，支架和水下 管道等)；對(duì)清洗硬體污損物(超過33mm)尤其比其他幾種方法更為快速有效；由于使用較 低的壓力對(duì)潛水員很安全，操作簡便無需特殊的訓(xùn)練；可清洗多鐘材質(zhì)的表面，如鋼鐵，鋁， 塑料，混凝土和木頭；清洗時(shí)不會(huì)傷及油漆；清洗過程中除水以外不再使用任何介質(zhì)，所以 不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、推手架；2、盤狀殼體；3、空心轉(zhuǎn)軸；4、清洗用噴管；5、高壓液輸入管；6、 推進(jìn)用噴管；8、控制閥；9、進(jìn)水調(diào)節(jié)板；11、噴嘴；12、滑輪；13、渦輪噴嘴；14、連接件。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，船舶水下空化清洗裝置，是由推手架1、盤狀殼體2、空心轉(zhuǎn)軸3、清洗 用噴管4、高壓液輸入管5和推進(jìn)用噴管6構(gòu)成，所述盤狀殼體2的頂部設(shè)有多個(gè)進(jìn)水口，推 手架1設(shè)在盤狀殼體2的上方且與盤狀殼體2連接，空心轉(zhuǎn)軸3的一端部從盤狀殼體2的 中心孔穿過；所述清洗用噴管4有3個(gè)，每個(gè)清洗用噴管4設(shè)在盤狀殼體2內(nèi)且與空心轉(zhuǎn)軸 3相連通，清洗用噴管4的端部設(shè)有渦輪噴嘴13 ；高壓液輸入管5和推進(jìn)用噴管6通過連接 件14分別與空心轉(zhuǎn)軸3相連通且位于盤狀殼體2的上方，連接件14是通過軸承安裝在空 心轉(zhuǎn)軸3上的，當(dāng)空心轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連接件14是固定不動(dòng)的；高壓液輸入管5和推進(jìn)用噴 管6上分別設(shè)有控制閥8。所述推進(jìn)用噴管6的一端部設(shè)有噴嘴11。所述盤狀殼體2的頂部設(shè)有進(jìn)水調(diào)節(jié)板9，所述進(jìn)水調(diào)節(jié)板9上設(shè)有與盤狀殼體上 的進(jìn)水口相對(duì)應(yīng)的通孔，進(jìn)水調(diào)節(jié)板9緊貼在盤狀殼體2的上表面。當(dāng)進(jìn)水調(diào)節(jié)板9上的 通孔與盤狀殼體上的進(jìn)水口完全相對(duì)應(yīng)時(shí)，水流最大，當(dāng)進(jìn)水調(diào)節(jié)板9上的通孔與盤狀殼 體上的進(jìn)水口完全錯(cuò)開，沒有上下對(duì)應(yīng)時(shí)，盤狀殼體上的進(jìn)水口被封閉。所述盤狀殼體2的底部設(shè)有滑輪12。利用空化射流對(duì)位于水下的船舶表面進(jìn)行清洗的方法首先把具有一定壓力的水壓送到清洗裝置，在通過清洗裝置的渦輪噴嘴時(shí)形成了帶有充滿水蒸氣的空化泡的空化射流；然后將空化射流釋放到被清潔物體如船舶的表面，在不破壞表面油漆的條件下以 達(dá)到清洗表面污損生物的目的。工作原理在常溫常壓下，液體分子逸出液體表面而成為氣體分子的過程，稱為 “汽化”。如果維持水溫不變，使水面的壓強(qiáng)降低到某臨界值后，水體內(nèi)部原來含有的很小的 氣泡將迅速膨脹，在水中形成含有水蒸氣或其他氣體的明顯的氣泡，這種現(xiàn)象稱為“空化”。 空化在水中形成空穴、空泡或空腔。液流流經(jīng)的局部區(qū)域，壓強(qiáng)若低于某臨界值時(shí)，液體也 會(huì)發(fā)生空化。在低壓區(qū)空化的液體攜帶著大量的空泡形成了“兩相流”運(yùn)動(dòng)，因而破壞了液 體宏觀上的連續(xù)性，水流挾帶著的空泡在流經(jīng)下游壓強(qiáng)較高的區(qū)域時(shí)，空泡將發(fā)生潰滅，因 此，空化現(xiàn)象包括空泡的發(fā)生、發(fā)育和潰滅，它是一個(gè)非恒定過程。所謂空化射流就是采用 空化裝置在射流束內(nèi)產(chǎn)生大量的空泡，空泡在破裂時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力波動(dòng)因而增強(qiáng)了射流 的清洗能力。其基本原理是射流在通過噴嘴時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生充滿水蒸氣的空化泡，當(dāng)這股射流 沖擊物體表面時(shí)空化泡破裂，產(chǎn)生微射流和微波沖擊，在物體表面產(chǎn)生極強(qiáng)的壓力波動(dòng)。由 于空化泡破裂時(shí)產(chǎn)生的巨大能量集中作用在許多很小的范圍內(nèi)，其效果在同樣壓力下優(yōu)于 非空化射流，因而能在有效清除表面污物的同時(shí)而不傷害船舶的油漆層。工作時(shí)，增壓動(dòng)力裝置與高壓液輸入管5連接。水下清洗工作人員將水下清洗裝 置投入水中，起動(dòng)動(dòng)力裝置，將水下清洗裝置貼在船舶處于水中的部位或水中要清洗的其 他物體表面。打開高壓液輸入管5上的高壓控制閥開關(guān)，動(dòng)力裝置產(chǎn)生的高壓液體經(jīng)空心 轉(zhuǎn)軸3、清洗用噴管后，從渦輪噴嘴13噴射而出，在反噴射力的作用下，渦輪噴嘴13帶動(dòng)空 心轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)，使盤狀殼體2頂部的進(jìn)水口形成吸流，從而使盤狀殼體2吸附在清洗物表 面，同時(shí)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生空化對(duì)物體表面進(jìn)行清潔除垢，打開推進(jìn)用噴管6上的控制閥，高壓液體 從噴嘴11噴射出，在水中形成推動(dòng)力，使吸附在清洗物表面上的清洗裝置滑輪緩慢移動(dòng)， 水下清洗操作人員雙手握住兩側(cè)推手架1，通過顯示器對(duì)表面污物進(jìn)行不同方向的清洗操 作。
權(quán)利要求
一種船舶水下空化清洗裝置，其特征在于它是由推手架(1)、盤狀殼體(2)、空心轉(zhuǎn)軸(3)、清洗用噴管(4)、高壓液輸入管(5)和推進(jìn)用噴管(6)構(gòu)成，所述盤狀殼體(2)的頂部設(shè)有多個(gè)進(jìn)水口，推手架(1)設(shè)在盤狀殼體(2)的上方且與盤狀殼體(2)連接，空心轉(zhuǎn)軸(3)設(shè)在盤狀殼體(2)上，清洗用噴管(4)設(shè)在盤狀殼體(2)內(nèi)且與空心轉(zhuǎn)軸(3)相連通，清洗用噴管(4)的端部設(shè)有渦輪噴嘴(13)；高壓液輸入管(5)和推進(jìn)用噴管(6)分別與空心轉(zhuǎn)軸(3)相連通且位于盤狀殼體(2)的上方，高壓液輸入管(5)和推進(jìn)用噴管(6)上分別設(shè)有控制閥(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶水下空化清洗裝置，其特征在于所述盤狀殼體(2)的 頂部設(shè)有進(jìn)水調(diào)節(jié)板(9)，所述進(jìn)水調(diào)節(jié)板(9)上設(shè)有與盤狀殼體上的進(jìn)水口相對(duì)應(yīng)的通 孔，進(jìn)水調(diào)節(jié)板(9)緊貼在盤狀殼體(2)的上表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶水下空化清洗裝置，其特征在于所述推進(jìn)用噴管(6) 的一端部設(shè)有噴嘴(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶水下空化清洗裝置，其特征在于所述盤狀殼體(2)的 底部設(shè)有滑輪(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶水下空化清洗裝置，其特征在于所述清洗用噴管(4) 有2-3個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了船舶水下空化清洗裝置，它是由推手架、盤狀殼體、空心轉(zhuǎn)軸、清洗用噴管、高壓液輸入管和推進(jìn)用噴管構(gòu)成，所述盤狀殼體的頂部設(shè)有多個(gè)進(jìn)水口，推手架設(shè)在盤狀殼體的上方且與盤狀殼體連接，空心轉(zhuǎn)軸設(shè)在盤狀殼體上，清洗用噴管設(shè)在盤狀殼體內(nèi)且與空心轉(zhuǎn)軸相連通，清洗用噴管的端部設(shè)有渦輪噴嘴；所述高壓液輸入管和推進(jìn)用噴管分別與空心轉(zhuǎn)軸相連通且位于盤狀殼體的上方，高壓液輸入管和推進(jìn)用噴管上分別設(shè)有控制閥。本發(fā)明具有清洗效率高和安全可靠的特點(diǎn)，適合使用在不規(guī)整和難于接近的表面上；對(duì)清洗硬體污損物尤其比其他幾種方法更為快速有效；清洗時(shí)不會(huì)傷及油漆；不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。
文檔編號(hào)B63B59/08GK101850836SQ20101016956
公開日2010年10月6日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者許仕海, 黃海量 申請人:湛江市海洋水下清洗科技有限公司