一种超空泡减阻空化技术的双动力海上平台清洗机器人

1.本实用新型属于海洋钻井平台技术领域，具体涉及一种超空泡减阻空化技术的双动力海上平台清洗机器人。


背景技术：

2.由于导管架长时间浸泡在水下，除了被海水侵蚀外，还易成为各种海洋生物群落生长、繁殖的栖居地，这不仅会对导管架产生生物腐蚀，还会使导管架的结构特性发生变化，改变其力学特性，进而影响导管架的寿命，增加海洋平台运行的安全隐患。因此，及时对导管架上的生物和腐蚀产物进行清理显得尤为重要对钻采平台安全生产构成了严重的威胁。而水下清洗作业的特点是极端恶劣的工作环境，存在高压、低温、黑暗和海洋积雪造成的低可视度、无线电波衰减的低通信密度等问题，并且，由于水下管道长且多的特点，因此，该类机器人需要承载大量的作业，额外负重非常大，需要由可靠的吸附和较强的负载能力。此外，还依靠防倾覆机构和强大的驱动能力保证其在壁面稳定的移动，从而提高传统清洗缓慢的清洗扫掠过程。


技术实现要素：

3.为了克服以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种超空泡减阻空化技术的双动力海上平台清洗机器人，能够提高水下管道地使用寿命，从而减小海水对射流地阻力，提高其清洗的效率。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种超空泡减阻空化技术的双动力海上平台清洗机器人，包括位于上方的支撑板2和下方的底板8，所述支撑板2和底板8之间设置承压仓10，所述承压仓10四周的设置电机支架3，联轴器9贯穿支撑板2、电机支架3和底板8设置，所述电机支架3内部设置推进电机4，推进电机4上连接驱动轮7，联轴器9顶部设置叶轮1，底部设置推进电机4，所述底板8上安装加压装置6，加压装置6与超空泡减阻空化喷嘴5相连，超空泡减阻空化喷嘴5位于底板8底部。
6.所述支撑板2与底板8中间位置开有圆孔，所述承压仓10卡在底板8与支撑板2的中间圆孔位置，所述底板8与支撑板2上都打有大小相同的小孔，小孔环绕圆孔设置。
7.所述的超空泡减阻空化喷嘴5固定安装在底板8上，且侧面有一个开孔，用来输送空气，超空泡减阻空化喷嘴5包括顶板12，顶板12一端与喷头14采用焊接的连接方式，顶板12另一端通过防水胶水与硅胶圈11粘接。
8.所述超空泡减阻空化喷嘴由于其特殊结构在14高压喷头的作用下注水，与下方注气孔空气相遇，在13气压腔内形成超空泡，达到超空泡减阻空化的目的。
9.所述的加压装置6与超空泡减阻空化喷嘴5通过螺纹连接，且加压装置6与超空泡减阻空化喷嘴5中间含有弹簧垫片，防止螺纹松动滑脱，加压装置6的箱体通过防水胶水与底板8进行粘接。
10.所述的承压仓10内部设置o型密封圈16，通过螺栓将上承压仓15与下承压仓17连接在一起。
11.所述的驱动轮7的电机支架3通过螺栓安装在底板8两侧。
12.所述的底板8采用“几”字型结构，用于安装超空泡减阻空化喷嘴5和驱动轮7，防止清洗的附着物附着在电机轴和驱动轮7上。
13.本实用新型的有益效果：
14.本实用新型通过橡胶管道从外部加压输送空气，增大空化泡的数量，从而减小海水对高压射流水的阻力，提高清洁效率。
15.本清洗机器人上方采用四个推进电机，减小了机器人的不稳定性，机器人后面的两个推进电机辅助机器人的驱动轮，为机器人的移动提供足够动力，还可以平衡重力和浮力的合力带给小车的纵向加速度，使小车的移动更加平稳，以达到安全、可靠的清洗目的。
附图说明
16.图1是本实用新型总装配图的三维图。
17.图2是本实用新型超空泡减阻空化喷嘴的半剖视图。
18.图3是本实用新型承压仓的半剖视图。
19.其中：1.叶轮；2.支撑板；3.电机支架；4.电机；5.喷嘴；6.加压装置；7.驱动轮；8.底板；9.联轴器；10.承压仓；11.硅胶圈；12.顶板；13.气压腔；14.高压喷头；15.上承压仓；16.密封圈；17.下承压仓。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
21.如图1-3所示，一种超空泡减阻空化技术的双动力海上平台清洗机器人，包括超空泡减阻空化喷嘴5、底板8、支撑板2、承压仓10、电机支架3、推进电机4、叶轮1、驱动轮7、联轴器9及加压装置6。
22.推进电机4安装在电机支架3内部，驱动轮7通过联轴器9与推进电机4连接，用来传递车子向前走的动力，叶轮1与推进电机4也通过联轴器9相连接，用于传递叶轮旋转的动力，进而平衡车子在非工作状态下的浮力，或工作状态下的管壁的支持力、浮力和空话喷嘴5的反作用力；承压仓10卡在底板8与支撑板2的中间圆孔位置，用来限制它的纵向移动，承压仓10内部含有控制和驱动单元，这样不仅节约空间，也很好的保护了里面的电子元器件，由于考虑到海底深处海水的压强太大，因此采用球型结构，减小变形，同时将其放在底板8与支撑板2的中间，也减小了两板的变形；底板8与支撑板2上都打有大小相同的小孔，这是为了减小水下大的压强对底板8与支撑板2的变形破坏；超空泡减阻空化喷嘴5是机器人结构上的核心，结合超空泡的原理，在常规空化喷嘴的基础上，增加一个空气腔，从外部给加压输送空气，增大空化泡的数量，从而减小海水对高压射流水的阻力，以达到提高清洁的目的。运动过程：机器人通过上部4个推进器使机器人依附在管壁表面，同时控制这四个推进器的转速和旋转方向可以实现机器人在水中的巡游和依附位置；通过控制机器人四轮的驱动电机4和2个驱动推进器控制机器人的纵向攀爬；通过控制平移推进器的旋转方向和速度，实现机器人的横向移动以实现机器人的转向功能；清洗过程：当机器人到达指定位置
时，控制部分通过控制加压装置6对其箱体内的水进行加压，从而控制空化枪的开关对管壁进行清洗，此时距离传感器探测管壁的直径并记录，清洗完成后距离传感器再次对管壁直径进行检测，如果符合清洗要求则不需要对其进行二次清洗，如果不符合清洗要求则对其进行二次清洗。
23.所述的超空泡减阻空化喷嘴5固定安装在底板8上，且侧面有一个开孔，用来输送空气，顶板12与喷头14采用焊接的连接方式，硅胶圈11与顶板12通过防水胶水粘接在一块。
24.所述的加压装置6与超空泡减阻空化喷嘴5通过螺纹连接，且加压装置6与超空泡减阻空化喷嘴5中间含有弹簧垫片，防止螺纹松动滑脱，加压装置6的箱体通过防水胶水与底板8进行粘接。
25.所述的承压仓10内部还有o型密封圈16，通过螺栓将上承压仓15与下承压仓17连接在一起。
26.所述的电机4通过紧固螺钉固定在电机支架3内部。
27.所述的驱动轮7的电机支架3通过螺栓安装在底板8两侧。
28.所述的底板8采用“几”字型设计，以便安装超空泡减阻空化喷嘴5和驱动轮7，防止清洗的附着物附着在电机轴和驱动轮7上。
29.所述的驱动叶轮1旋转的电机支架3通过紧固自攻螺钉安装在底板8两侧的电机支架3的上方。
30.所述的叶轮1通过联轴器9与电机4相连，驱动叶轮1旋转。
31.所述的支撑板2通过紧固螺钉与驱动叶轮1旋转的电机支架3连接。
32.本实用新型的工作原理：
33.基于超空泡减阻空化技术的双动力海上平台清洗机器人中的超空泡减阻空化喷嘴5固定安装在底板8上，且侧面有一个开孔，用来输送空气，顶板12与喷头14采用焊接的连接方式，硅胶圈11与顶板12通过防水胶水粘接在一块，加压装置6与超空泡减阻空化喷嘴5通过螺纹连接，且加压装置6与超空泡减阻空化喷嘴5中间含有弹簧垫片，防止螺纹松动滑脱，加压装置6的箱体通过防水胶水与底板8进行粘接，承压仓10内部还有o型密封圈16，通过螺栓将上承压仓15与下承压仓17连接在一起，整个承压仓10在支撑板2和底板8之间，通过其上的圆形孔限制承压仓10的纵向移动，驱动轮7和叶轮1上的电机4通过紧固螺钉固定在电机支架3内部，驱动轮7的电机支架3通过螺栓安装在底板8两侧，底板8采用“几”字型设计，以便安装超空泡减阻空化喷嘴5和驱动轮7，防止清洗的附着物附着在电机轴和驱动轮7上，驱动叶轮1旋转的电机支架3通过紧固自攻螺钉安装在底板8两侧的电机支架3的上方，叶轮1通过联轴器9与电机4相连，驱动叶轮1旋转，支撑板2通过紧固螺钉与驱动叶轮1旋转的电机支架3连接。