一种船用DCM处理机刀头及钻杆自动冲洗系统及方法与流程

一种船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统及方法
技术领域
1.本技术属于dcm船舶技术领域，尤其是涉及一种船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统及方法。


背景技术：

2.dcm船舶处理机进行施工时需钻入原状土内进行喷浆搅拌作业，处理机钻杆及刀头无可避免的在上提时附着残留水泥浆、原状土及污物等附着物，这些附着物若长期不清理将固结固化于处理机机刀头表面，影响施工刀头搅拌能力及处理机钻杆等上提下钻能力，影响成桩质量，将造成设备的损坏，增加船舶船艏重量、影响船舶安全。
3.目前，dcm船舶处理机刀头及钻杆冲洗采取人工手持单一消防水枪进行冲洗，人员也需边冲洗边围绕处理机四处走动，确保处理机冲洗到位。通常，单台处理机需要1~2名工人手持消防水枪对处理机刀头及钻杆进行冲洗，该种冲洗方式使施工人员长时间站在处理机下部，费时费力，甚至还有高空坠物打击风险及滑到摔伤的风险，不利于安全生产。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中dcm处理机刀头及钻杆冲洗的困难，从而提供一种船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统及方法。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，包括多排冲洗组件和对应所述冲洗组件设置的推动机构；多排所述冲洗组件环绕所述处理机布置，所述冲洗组件包括：第一支架；若干个喷头，若干个所述喷头沿所述第一支架的延伸方向安装在所述第一支架上，所述喷头通过水平方向的转轴与所述第一支架连接；所述喷头的两端分别为第一端和第二端，所述喷头的第一端设有扇形喷嘴，所述扇形喷嘴用于喷射沿水平方向扩散的水流，所述喷头与所述转轴的连接位置处于所述喷头的第一端和第二端之间；喷头支撑板，沿所述第一支架设置，用于支撑若干个所述喷头的第二端，以限制若干个所述喷头绕所述转轴转动的范围；受力板，沿所述第一支架设置，所述受力板至少具有竖直方向的活动范围；所述受力板抵靠或固定在若干个所述喷头的第二端，且所述受力板的活动范围在竖直方向的投影和所述喷头支撑板在竖直方向的投影不重合；第一供水管路，与多排所述冲洗组件的若干个所述喷头连接；所述推动机构对应多排所述冲洗组件设有多个，所述推动机构包括：喷水管，设置在每个所述受力板一侧，所述喷水管通过启动喷水或关闭喷水能够使所述受力板处于第一位置或第二位置；所述受力板处于第一位置时，若干个所述喷头的第二端落在所述喷头支撑板上；所述受力板处于第二位置时，若干个所述喷头的第二端离
开所述喷头支撑板一定距离；第二供水管路，与多个所述推动机构的喷水管连接。
6.优选地，本发明的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，所述受力板朝向所述喷水管的一侧具有挡水板，所述挡水板为碗状且开口朝向所述喷水管。
7.优选地，本发明的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，所述第二供水管路的开启或关闭通过一电磁阀控制。
8.优选地，本发明的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，所述喷头包括头部和主体，所述头部和所述主体之间通过螺纹连接。
9.优选地，本发明的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，所述喷头还包括安装板，所述安装板上具有一个能够套设在所述头部上的孔，所述头部穿过所述安装板上的孔并与所述主体螺纹连接，所述安装板上设有用于连接所述转轴的转轴安装孔。
10.优选地，本发明的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，所述冲洗组件的数量为4排，呈正方形环绕所述处理机布置。
11.优选地，本发明的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，每个所述推动机构包括两个所述喷水管，两个所述喷水管分别对齐一块所述受力板的两端。
12.优选地，本发明的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，所述受力板固定在若干个所述喷头的第二端。
13.一种船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗方法，使用上述的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统进行对船用dcm处理机刀头及钻杆的自动冲洗。
14.优选地，本发明的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗方法，所述方法包括以下步骤：通过plc设置所述电磁阀以脉冲的形式开启和关闭，设定脉冲的频率可调节，通过调节所述频率来控制所述喷水管喷水时对所述受力板的推力，使若干个所述喷头的转动角度发生变化。
15.本发明的有益效果是：通过设置成排的冲洗组件，并利用扇形喷嘴的结构，实现水平方向大范围的冲洗，利用冲洗组件可俯仰转动的方案实现纵向冲洗范围的扩大，使用水流冲击带动冲洗组件转动，进而避免了引入机械传动结构，避免了机械传动结构在潮湿环境下使用寿命短的弊端。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本技术的技术方案进一步说明。
17.图1是本技术实施例的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统结构示意图；图2是本技术实施例的冲洗组件结构示意图；图3是本技术实施例的喷头结构示意图；图4是本技术实施例的受力板位置转换示意图；图5是本技术实施例的受力板底部结构示意图；图6是本技术实施例的喷头的头部和主体结构示意图。
18.图中的附图标记为：1冲洗组件2推动机构
9处理机11第一支架12喷头13喷头支撑板14受力板21喷水管121转轴122扇形喷嘴123头部124主体125安装板126转轴安装孔141挡水板。
具体实施方式
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
21.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
22.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术的技术方案。
实施例
23.本实施例提供一种船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，如图1-5所示，包括多排冲洗组件1和对应所述冲洗组件1设置的推动机构2；多排所述冲洗组件1环绕所述处理机9布置，所述冲洗组件1包括：第一支架11；若干个喷头12，若干个所述喷头12沿所述第一支架11的延伸方向安装在所述第一支架11上，所述喷头12通过水平方向的转轴121与所述第一支架11连接；所述喷头12的两端
分别为第一端和第二端，所述喷头12的第一端设有扇形喷嘴122，所述扇形喷嘴122用于喷射沿水平方向扩散的水流，所述喷头12与所述转轴121的连接位置处于所述喷头12的第一端和第二端之间；喷头支撑板13，沿所述第一支架11设置，用于支撑若干个所述喷头12的第二端，以限制若干个所述喷头12绕所述转轴121转动的范围；受力板14，沿所述第一支架11设置，所述受力板14至少具有竖直方向的活动范围；所述受力板14抵靠或固定在若干个所述喷头12的第二端，且所述受力板14的活动范围在竖直方向的投影和所述喷头支撑板13在竖直方向的投影不重合；第一供水管路，与多排所述冲洗组件1的若干个所述喷头12连接；所述推动机构2对应多排所述冲洗组件1设有多个，所述推动机构2包括：喷水管21，设置在每个所述受力板14一侧，所述喷水管21通过启动喷水或关闭喷水能够使所述受力板14处于第一位置或第二位置；所述受力板14处于第一位置时，若干个所述喷头12的第二端落在所述喷头支撑板13上；所述受力板14处于第二位置时，若干个所述喷头12的第二端离开所述喷头支撑板13一定距离；第二供水管路，与多个所述推动机构2的喷水管21连接。
24.本实施例的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，如图1所示，通过设置成排的冲洗组件1，总体上形成环绕整个处理机9进行冲洗的布置，并利用扇形喷嘴122的结构，扩大了喷头12水平方向冲洗的范围，再利用冲洗组件1可俯仰转动的方案实现纵向冲洗范围的扩大，使用喷水管21水流冲击带动冲洗组件1转动，进而避免了引入机械传动结构（指电机以及减速机、传动轴、轴承等结构），避免了机械传动结构在潮湿环境下使用寿命短的弊端。其中，第一供水管路用于提供冲洗用的水，连接所有喷头12进行喷水，第二供水管路不参与冲洗，仅用于推动受力板14，受力板14具有足够大的面积，足够轻的质量（选材时选密度低的材料），在喷水管21对其冲水时，受力板14的重力小于水流的推力，开始升高，进而带动喷头12绕所述转轴121转动，实现了喷头12的俯仰喷水。喷头支撑板13的作用是限制喷头12第二端下降的高度，使其具有一个不受力时处于的固定位置。
25.优选地，本实施例的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，如图5所示，所述受力板14朝向所述喷水管21的一侧具有挡水板141，所述挡水板141为碗状且开口朝向所述喷水管21。该方案中，挡水板141的结构能够在受到水流冲力时扩大单位投影面积下和水流的接触面积，提升受力，对水流的流量要求低。
26.优选地，本实施例的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，所述第二供水管路的开启或关闭通过一电磁阀控制。该方案中，通过电磁阀控制第二供水管路的开启或关闭可以便于调控喷水管21的冲水力度，实现间接对喷头12的俯仰喷水的角度。
27.优选地，本实施例的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，如图6所示，所述喷头12包括头部123和主体124，所述头部123和所述主体124之间通过螺纹连接。该方案中，设计喷头12分为可螺纹连接的两部分，该结构可以便于将喷头12安装到所述第一支架11上。
28.优选地，本实施例的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，如图6所示，所述喷头12还包括安装板125，所述安装板125上具有一个能够套设在所述头部123上的孔，所述头部123穿过所述安装板125上的孔并与所述主体124螺纹连接，所述安装板125上设有用于连接所述转轴121的转轴安装孔126。该方案中，安装板125可以很方便的安装到转轴121上，而
喷头12可以先让头部123穿过所述安装板125上的孔，再将主体124螺纹连接所述头部123，轻松地将喷头12安装到所述第一支架11上。
29.优选地，本实施例的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，如图1所示，所述冲洗组件1的数量为4排，呈正方形环绕所述处理机9布置，能够较为全面的对处理机9四周进行冲洗，占用的空间也较小不会影响其他船上设施。
30.优选地，本实施例的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，每个所述推动机构2包括两个所述喷水管21，两个所述喷水管21分别对齐一块所述受力板14的两端。该设计可以均衡一块受力板14的受力，防止受力板14倾斜升降，影响转动结构。
31.优选地，本实施例的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，所述受力板14固定在若干个所述喷头12的第二端。通过受力板14固定在一排喷头12的第二端，可以实现受力板14绕转轴121的转动，进而可以控制喷头12的最大转动角度，如图4所示，当受力板14转动一定角度后，受力板14接触的水流面积变小了，水流推力和受力板14相等后，受力板14即维持在一平衡位置。该方案下喷水管21持续喷水也能够避免喷头12转动过大的角度。
32.本实施例提供一种船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗方法，使用第二供水管路的开启或关闭通过一电磁阀控制的方案的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，所述方法包括以下步骤：通过plc设置所述电磁阀以脉冲的形式开启和关闭，设定脉冲的频率可调节，通过调节所述频率来控制所述喷水管21喷水时对所述受力板14的推力，使若干个所述喷头12的转动角度发生变化。该方案下，通过比如一秒钟开启电磁阀两次，使受力板14升高1cm，而一秒钟开启电磁阀4次，则受力板14升高的高度就高于1cm，通过实验改变参数，就可以实现对受力板14升高的高度的确定以满足使用需要。
33.以上述依据本技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：
1.一种船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，其特征在于，包括多排冲洗组件（1）和对应所述冲洗组件（1）设置的推动机构（2）；多排所述冲洗组件（1）环绕所述处理机（9）布置，所述冲洗组件（1）包括：第一支架（11）；若干个喷头（12），若干个所述喷头（12）沿所述第一支架（11）的延伸方向安装在所述第一支架（11）上，所述喷头（12）通过水平方向的转轴（121）与所述第一支架（11）连接；所述喷头（12）的两端分别为第一端和第二端，所述喷头（12）的第一端设有扇形喷嘴（122），所述扇形喷嘴（122）用于喷射沿水平方向扩散的水流，所述喷头（12）与所述转轴（121）的连接位置处于所述喷头（12）的第一端和第二端之间；喷头支撑板（13），沿所述第一支架（11）设置，用于支撑若干个所述喷头（12）的第二端，以限制若干个所述喷头（12）绕所述转轴（121）转动的范围；受力板（14），沿所述第一支架（11）设置，所述受力板（14）至少具有竖直方向的活动范围；所述受力板（14）抵靠或固定在若干个所述喷头（12）的第二端，且所述受力板（14）的活动范围在竖直方向的投影和所述喷头支撑板（13）在竖直方向的投影不重合；第一供水管路，与多排所述冲洗组件（1）的若干个所述喷头（12）连接；所述推动机构（2）对应多排所述冲洗组件（1）设有多个，所述推动机构（2）包括：喷水管（21），设置在每个所述受力板（14）一侧，所述喷水管（21）通过启动喷水或关闭喷水能够使所述受力板（14）处于第一位置或第二位置；所述受力板（14）处于第一位置时，若干个所述喷头（12）的第二端落在所述喷头支撑板（13）上；所述受力板（14）处于第二位置时，若干个所述喷头（12）的第二端离开所述喷头支撑板（13）一定距离；第二供水管路，与多个所述推动机构（2）的喷水管（21）连接。2.根据权利要求1所述的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，其特征在于，所述受力板（14）朝向所述喷水管（21）的一侧具有挡水板（141），所述挡水板（141）为碗状且开口朝向所述喷水管（21）。3.根据权利要求2所述的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，其特征在于，所述第二供水管路的开启或关闭通过一电磁阀控制。4.根据权利要求1-3任一项所述的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，其特征在于，所述喷头（12）包括头部（123）和主体（124），所述头部（123）和所述主体（124）之间通过螺纹连接。5.根据权利要求4所述的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，其特征在于，所述喷头（12）还包括安装板（125），所述安装板（125）上具有一个能够套设在所述头部（123）上的孔，所述头部（123）穿过所述安装板（125）上的孔并与所述主体（124）螺纹连接，所述安装板（125）上设有用于连接所述转轴（121）的转轴安装孔（126）。6.根据权利要求1-3任一项所述的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，其特征在于，所述冲洗组件（1）的数量为4排，呈正方形环绕所述处理机（9）布置。7.根据权利要求1-3任一项所述的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，其特征在于，每个所述推动机构（2）包括两个所述喷水管（21），两个所述喷水管（21）分别对齐一块所述受力板（14）的两端。8.根据权利要求1-3任一项所述的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，其特征在
于，所述受力板（14）固定在若干个所述喷头（12）的第二端。9.一种船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗方法，其特征在于，使用如权利要求3所述的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗系统进行对船用dcm处理机刀头及钻杆的自动冲洗。10.根据权利要求9所述的船用dcm处理机刀头及钻杆自动冲洗方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：通过plc设置所述电磁阀以脉冲的形式开启和关闭，设定脉冲的频率可调节，通过调节所述频率来控制所述喷水管（21）喷水时对所述受力板（14）的推力，使若干个所述喷头（12）的转动角度发生变化。

技术总结
本申请涉及一种船用DCM处理机刀头及钻杆自动冲洗系统，包括多排冲洗组件和对应所述冲洗组件设置的推动机构。本发明的有益效果是：通过设置成排的冲洗组件，并利用扇形喷嘴的结构，实现水平方向大范围的冲洗，利用冲洗组件可俯仰转动的方案实现纵向冲洗范围的扩大，使用水流冲击带动冲洗组件转动，进而避免了引入机械传动结构，避免了机械传动结构在潮湿环境下使用寿命短的弊端。下使用寿命短的弊端。下使用寿命短的弊端。


技术研发人员：张胜峰 葛百宁 苏长合 胡利俊 王洪军 杨明春 高家栋 闫希龙 丰焱 高永杰 都杰
受保护的技术使用者：中交海洋建设开发有限公司
技术研发日：2023.08.08
技术公布日：2023/10/15