CN100368257C - 水面细小垃圾清扫船 - Google Patents

Abstract

一种水面细小垃圾清扫船，包括船体(0)、撇水容器(1)、水泵(2)、管道(3)、过滤装置(4)、垃圾储存室(5)，水泵的入水口与撇水容器相连，水泵与船体连接，水泵的出水口通过管道与安装在船体上的过滤装置连接；垃圾储存室设置在船仓内或甲板上并位于过滤装置旁边。本发明在工作时，撇水容器随着船只行进撇进水面表层含有细小垃圾的脏水，通过水泵的抽送，水面表层含有细小垃圾的脏水经由管道被送往过滤装置，过滤之后大部分细小垃圾连同部分脏水被分离出来进入垃圾储存室，其余过滤出水则流回水体，从而完成了水面细小垃圾清扫工作。具有不堵塞，任何细小的水面垃圾都能被收集处理的优点。

Description

水面细小垃圾清扫船

技术领域

本发明涉及一种水面细小垃圾清扫船，主要用于对水面上漂浮的藻类漂浮层(水华)、灰尘、腐烂树叶等进行收集清除。

背景技术

在很多河流、湖泊、水库等水面上，都经常漂浮着很多水面垃圾，垃圾可大致分为粗大垃圾和细小垃圾。所谓粗大垃圾是指大江大河中常见的流木、大树枝、泡沫塑料等等，细小垃圾主要指藻类漂浮层(水华)、灰尘、腐烂树叶等。

在我国现在已经有多人申报了水面垃圾清除船的专利，如：92106962.6、02215721.2、94113294.3、94222714.X、03252332.7、02272338.2、200320119084.8，等等。但是所有这些申报中所公开的技术都有一个共同特点：即都使用网筐、隔栅等带网眼的工具作为船只的垃圾收集容器，船只行进中水面垃圾随水流进入到上述垃圾收集容器，垃圾被截留而水则从网眼中漏掉。但是当水面布满藻类漂浮层(水华)、灰尘、腐烂树叶等细小垃圾时，上述垃圾收集容器必须使用相应细小的网眼，但这样一来细小网眼很快就会堵塞，水不能从网眼中漏掉，船只就像推土机一样推着水卷浪而行，根本不能完成垃圾清扫工作。所以目前所公开的所有技术都只适合于水面粗大垃圾的清扫，而根本不能用于水面细小垃圾的清扫。

发明内容

本发明的目的是提供一种水面细小垃圾清扫船，解决现有技术存在的收集容器的网眼堵塞导致不能有效清扫水面细小垃圾的问题。能够可靠迅速地清扫水面上的藻类漂浮层(水华)、灰尘、腐烂树叶等细小垃圾，美化水面景观环境，削减水中污染物总量，保障水体环境。

为了实现本发明的目的，本发明采取以下技术方案：包括船体，还包括撇水容器、水泵、管道、过滤装置、垃圾储存室，水泵的入水口与撇水容器相连，水泵的出水口通过管道与安装在船体上的过滤装置连接；垃圾储存室设置在船仓内或甲板上并位于过滤装置旁边。

所述的撇水容器与船体固定连接在一起。

所述的水泵的入水口直接作为撇水容器，并使水泵的入水口位于水面下一定距离，水泵本体位于水下或水上。

所述的撇水容器为一簸箕形或鸭咀形或与它们近似的形状。

所述的撇水容器通过纵向位置调节机构和纵向导向机构与船体连接，该纵向位置调节机构用于调节撇水容器上下移动，以使撇水容器始终处于水面下附近处，以便使其能够撇进水面表层的脏水；该纵向导向机构用于保持与船体的连接关系，并能够使撇水容器承受不同方向的波浪挤压力而始终保持升降自如。

所述的纵向导向机构包括导轨和与其配合的滚动摩擦副或滑动摩擦副，导轨和滚动摩擦副或滑动摩擦副分别连接在所述的船体和撇水容器上。

所述的纵向位置调节机构包括卷扬机、吊索、承重横粱，承重横粱连接在所述的船体上，卷扬机安装在承重横粱上，吊索的两端分别与卷扬机和撇水容器连接，通过卷扬机的升降操作来调节撇水容器的上下位置，使其始终处于水面附近，撇进水面表层的脏水。

所述的纵向位置调节机构包括承重横粱、螺杆、螺母和螺杆驱动机构，承重横粱连接在所述的船体上，螺杆驱动机构安装在承重横粱上，螺母与撇水容器固定连接在一起，螺杆的下端纵向旋入螺母中，螺杆的上端与螺杆驱动机构传动连接；所述的螺杆驱动机构可以用手动驱动，如摇柄；也可以是电动，如电机通过传动机构与螺杆传动连接，驱动螺杆转动，从而带动撇水容器的升降，使其始终处于水面附近，撇进水面表层的脏水。

所述的纵向位置调节机构为浮子，浮子与撇水容器联结在一起，在浮子的浮力作用下，撇水容器始终被保持在水面附近，撇进水面表层的脏水。

所述的纵向位置调节机构包括电机、齿条和齿轮，齿轮安装在电机的轴上并与齿条啮合，齿条与撇水容器固定联结在一起，电机可采用低转速电机。

所述的水泵能抽送污水污物，可以是水下工作式也可以是水上工作式，如潜水排污泵、液下式排污泵、自吸式排污泵、螺杆泵、隔膜泵、软管泵等。

所述的垃圾储存室内还装有污水污物泵，通过污水污物泵将垃圾储存室内的高浓度液态垃圾抽送到岸上。

所述的过滤装置采用一个倾斜滤网进行过滤，该滤网的下面为过滤后的水流出通道，整个过滤装置无需动力，管道的出口位于倾斜滤网的高端上面，垃圾储存室位于倾斜滤网的底端旁。

所述的过滤装置采用离心过滤、压滤或其它水处理业的过滤设备。

采取上述技术方案后，本发明在工作时，撇水容器随着船只行进撇进水面表层含有细小垃圾的脏水，通过水泵的抽送，水面表层含有细小垃圾的脏水经由管道被送往过滤装置，过滤之后大部分细小垃圾连同部分脏水被分离出来进入垃圾储存室，其余过滤出水则流回水体，从而完成了水面细小垃圾清扫工作。这样撇水容器根本不会发生堵塞，任何细小的水面垃圾都能被水泵抽送到船上的过滤装置中进行处理，而过滤装置安装在船体之上，可以有多种选择，很容易实现细小垃圾过滤分离的目的。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明：

附图说明

图1是本发明第一实施例的立体结构示意图；

图2是本发明上述实施例的一侧视图；

图3是图2的俯视图；

图4是本发明的撇水容器与船体通过螺杆吊挂式联结在一起的结构示意图；

图5是本发明的撇水容器与船体通过齿轮齿条机构联结在一起的结构示意图；

图6是本发明的撇水容器与船体通过浮子联结在一起的结构示意图；

图7是本发明斗式结构的撇水容器(水泵在下面)示意图；

图8是本发明斗式结构的撇水容器(水泵在上面)示意图；

图9是本发明水泵安装在船体上面的俯视示意图；

图10是本发明鸭咀式结构的撇水容器示意图；

图11是本发明几种撇水容器的结构示意图。

具体实施方式

参见图1～图3，本发明该实施例包括船体0，在船头安装有撇水容器1、撇水容器1的下面安装有水泵2、水泵2通过管道3与船上安装的过滤装置4连接，船上还设置有垃圾储存室5。在所述的垃圾储存室5内还装有污水污物泵8，通过污水污物泵8将垃圾储存室5内的高浓度液态垃圾抽送到岸上。该实施例的撇水容器1为簸箕形状，敞开端朝前。

船体上设置有承重横粱63，承重横粱63上固定有卷扬机61，卷扬机61通过吊索62将撇水容器1吊着，卷扬机61、吊索62、承重横粱63共同构成了纵向位置调节机构6。

撇水容器1和船体0之间安装有纵向导向机构7，包括导轨71和与其配合的滚动摩擦付或滑动摩擦付72，导轨71和滚动摩擦付或滑动摩擦付72分别连接在所述的船体0上和撇水容器1上。

导轨71内装有滚动摩擦付或滑动摩擦付72，在导轨71的引导下，撇水容器1上下移动，并且能承受不同方向的波浪挤压力而始终保持升降畅快。

船只行进时，通过卷扬机61的升降操作来控制撇水容器1的上下位置，使其始终处于水面附近，撇水容器1撇进水面表层含有细小垃圾的脏水，通过水泵2的抽送，水面表层含有细小垃圾的脏水经由管道3被送往过滤装置4，过滤之后大部分细小垃圾连通部分脏水被分离出来进入垃圾储存室5，其余过滤出水则流回水体，从而完成了水面细小垃圾清扫工作。船体0上设置有发电机9，供给卷扬机及其它用电设备的电力。

从图1和图3中可以看出，该实施例中船体0采用的是双体船，浮箱分布在船的两侧，中间部分为过水道。簸簯状的撇水容器1安装在船头的空档里，这样撇水容器1能够受到船体0的保护，不至于因碰撞而轻易损坏。该实施例中还使用了两套水泵2和两套过滤装置4，为的是提高垃圾的清扫效率和船的行进速度。由于水泵2处于水面下，故采用潜水泵。

当然，船体0也可以是单体船，水泵2和过滤装置4也可以是单套的或是更多套的。

该实施例中采用了两套卷扬机61和两套吊索62，当然，只使用一套卷扬机和吊索也能起到很好的效果，这时卷扬机和吊索应尽可能位于撇水容器1的中心位置。

本发明在具体实施时可以有多种组合变种，详细说明如下：

(1)本发明的撇水容器1与船体0的联结方式可以有如下4种：

(a)固定不动式联结(未图示)；

撇水容器1与船体0通过焊接或螺栓紧紧固定在一起，不能相对移动，撇水容器1依靠船体的浮力保持着与水面间的位置。优点是结构最为简单，缺点是随着船只的空载满载吃水量的变化以及船上人员走动造成的负荷变化，撇水容器1与水面之间不能保持理想的相对位置关系，要么撇水层过浅撇不着水，要么撇水层过深导致过滤水量加大降低效率、甚至导致水泵吸不动水面表层的垃圾。

(b)软索吊挂式联结，如图1～图3所示。

硬杆吊挂式联结：

撇水容器与船体通过硬杆(螺杆或齿条等)吊挂式联结在一起。图4是一个采用螺纹螺杆机构作为硬杆的实施例：船体上设置有承重横粱63，承重横粱63上固定有电动或手动的螺杆驱动机构66，螺母65与撇水容器1连接在一起，螺杆64的下端纵向旋入螺母65中，螺杆64的上端与螺杆驱动机构66通过连轴节等传动连接。螺杆驱动机构66也可是手动的摇把或手轮(未图示)等，通过螺杆驱动机构66带动螺杆64转动就能使撇水容器1升降，使其始终处于水面附近，撇进水面表层的脏水。

图5是采用齿轮齿条机构作为硬杆的实施例：电机68与承重横梁63固定联结，电机68可采用低转速电机如步进电机，最好通过外接减速器(未图示)与齿轮70联结，齿轮70与齿条69啮合，齿条69与撇水容器1固定联结在一起，电机带动齿轮转动，就能通过齿条使撇水容器上下移动，保持理想的撇水位置。

(d)浮子式联结：

撇水容器1与船体通过浮子联结在一起，如图6。撇水容器1与浮子67联结在一起，在浮子67的浮力作用下，撇水容器1始终被保持在水面附近，撇进水面表层的脏水。

浮子67可以安装在撇水容器1的底部，也可以安装在撇水容器1的周围侧面。

当然在采用软索吊挂式联结、硬杆吊挂式联结、浮子式联结时，最好同时在撇水容器1和船体0之间加装导轨71和滚动摩擦付或滑动摩擦付72，以使撇水容器1在导轨的引导下上下移动，能够承受不同方向的波浪挤压力而始终保持升降畅快。

以及能够调节撇水容器1与船体相对高度的其它连接结构。

(2)水泵2与撇水容器1的联结方式也有3种，分别是：

(a)倒扣式一体化联结：水泵2为潜水泵，倒置，吸水口朝上，固定在撇水容器1的底部。如图7所示。

(b)直立式一体化联结：水泵2为水下工作方式，如潜水泵、液下式排污泵，按常规方式直立式安装，吸水口朝下，固定在撇水容器1内部。如图8所示。

(c)放置在船上通过管道联结。此情况水泵2为水上工作式，如自吸式排污泵、螺杆泵、隔膜泵、软管泵等，安装在船上，水泵的吸水口通过管道与撇水容器1相连、出水口通过管道3与过滤装置4相连。如图9所示。以及能够实现从撇水容器1抽水并输送到过滤装置4的其它连接和组合结构。

(3)撇水容器1的结构也可以有以下几种样式：

(a)簸箕式，如图1～图3中所示。

(b)鸭嘴式，如图10所示。

(c)与上述两者近似的形状和结构，如图11所示。

(d)水泵2的吸水管管口或潜水泵的吸水口也可以直接作为撇水容器看待，这样实际上就不需要专门制造撇水容器1，但代价是水泵2吸进水面垃圾的效率将下降。如图11(d)所示。

(4)过滤装置4除了可以采用无动力的斜网式过滤之外，还可以采用离心过滤、压滤等其它水处理业常用的过滤设备。

实际上，除了上述给出的实施例以外，在本发明的技术启示下，利用现有的各种机构或装置及相关技术，即可轻易地对本发明的水面细小垃圾清扫船做出很多变种，其中船体0的结构形式(单体或双体)、撇水容器1与船体0的相对位置(船头或船侧面)、撇水容器1与船体0的联结方式(4种)、水泵2与撇水容器1的联结方式、撇水容器1的结构等等，都可以互相组合，形成数十种结构变种，都能够完成水面细小垃圾的清除功能，这些变种理应为本专利的保护范围。

Claims (14)

1.一种水面细小垃圾清扫船，包括船体(0)，其特征在于：还包括撇水容器(1)、水泵(2)、管道(3)、过滤装置(4)、垃圾储存室(5)，水泵(2)的入水口与撇水容器(1)相连，水泵(2)的出水口通过管道(3)与安装在船体(0)上的过滤装置(4)连接；垃圾储存室(5)设置在船仓内或甲板上并位于过滤装置(4)旁边；所述的撇水容器(1)通过纵向位置调节机构(6)和纵向导向机构(7)与船体(0)连接，该纵向位置调节机构(6)用于调节撇水容器(1)上下移动，以使撇水容器(1)始终处于水面下附近处，以便使其能够撇进水面表层的脏水；该纵向导向机构(7)用于保持撇水容器(1)与船体(0)的连接关系，并能够使撇水容器(1)承受不同方向的波浪挤压力而始终保持升降自如。

2.根据权利要求1所述的水面细小垃圾清扫船，其特征在于：所述的纵向导向机构(7)包括导轨(71)和与其配合的滚动摩擦副或滑动摩擦副(72)，导轨(71)和滚动摩擦副或滑动摩擦副(72)分别连接在所述的船体(0)和撇水容器(1)上。

3.根据权利要求2所述的水面细小垃圾清扫船，其特征在于：所述的纵向位置调节机构(6)包括卷扬机(61)、吊索(62)、承重横粱(63)，承重横粱(63)连接在所述的船体(0)上，卷扬机(61)安装在承重横粱(63)上，吊索(62)的两端分别与卷扬机(61)和撇水容器(1)连接，通过卷扬机(61)的升降操作来调节撇水容器(1)的上下位置，使其始终处于水面附近，撇进水面表层的脏水。

4.根据权利要求2所述的水面细小垃圾清扫船，其特征在于：所述的纵向位置调节机构(6)包括承重横粱(63)、螺杆(64)、螺母(65)和螺杆驱动机构(66)，承重横粱(63)连接在所述的船体(0)上，螺杆驱动机构(66)安装在承重横粱(63)上，螺母(65)与撇水容器(1)固定连接在一起，螺杆(64)的下端纵向旋入螺母(65)中，螺杆(64)的上端与螺杆驱动机构(66)传动连接；所述的螺杆驱动机构(66)采用摇柄手动驱动。

5.根据权利要求2所述的水面细小垃圾清扫船，其特征在于：所述的纵向位置调节机构(6)包括承重横粱(63)、螺杆(64)、螺母(65)和螺杆驱动机构(66)，承重横粱(63)连接在所述的船体(0)上，螺杆驱动机构(66)安装在承重横粱(63)上，螺母(65)与撇水容器(1)固定连接在一起，螺杆(64)的下端纵向旋入螺母(65)中，螺杆(64)的上端与螺杆驱动机构(66)传动连接；所述的螺杆驱动机构(66)采用电动，用电机通过传动机构与螺杆(64)传动连接，驱动螺杆(64)转动，从而带动撇水容器(1)的升降，使其始终处于水面附近，撇进水面表层的脏水。

6.根据权利要求2所述的水面细小垃圾清扫船，其特征在于：所述的纵向位置调节机构(6)为浮子(67)，浮子(67)与撇水容器(1)联结在一起，在浮子(67)的浮力作用下，撇水容器(1)始终被保持在水面附近，撇进水面表层的脏水。

7.根据权利要求2所述的水面细小垃圾清扫船，其特征在于：所述的纵向位置调节机构(6)包括电机(68)、齿条(69)和齿轮(70)，齿轮(70)安装在电机(68)的轴上并与齿条(69)啮合，齿条(69)与撇水容器(1)固定联结在一起，电机(68)采用低转速电机。

8.根据权利要求1所述的水面细小垃圾清扫船，其特征在于：所述的撇水容器(1)与船体(0)固定连接在一起。

9.根据权利要求1所述的水面细小垃圾清扫船，其特征在于：所述的水泵(2)的入水口直接作为撇水容器(1)，并使水泵(2)的入水口位于水面下一定距离，水泵(2)本体位于水下或水上。

10.根据权利要求1所述的水面细小垃圾清扫船，其特征在于：所述的撇水容器(1)为一簸箕形或鸭咀形状。

11.根据权利要求1～10任何一项所述的水面细小垃圾清扫船，其特征在于：所述的水泵(2)能抽送污水污物，采用水下工作式或水上工作式的潜水排污泵、液下式排污泵、自吸式排污泵、螺杆泵、隔膜泵或软管泵。

12.根据权利要求1～10任何一项所述的水面细小垃圾清扫船，具特征在于：所述的垃圾储存室(5)内还装有污水污物泵(8)，通过污水污物泵(8)将垃圾储存室(5)内的高浓度液态垃圾抽送到岸上。

13.根据权利要求1～10任何一项所述的水面细小垃圾清扫船，其特征在于：所述的过滤装置(4)采用一个倾斜滤网进行过滤，该滤网的下面为过滤后的水流出通道，整个过滤装置无需动力，管道(3)的出口位于倾斜滤网的高端上面，垃圾储存室(5)位于倾斜滤网的底端旁。

14.根据权利要求1～10任何一项所述的水面细小垃圾清扫船，其特征在于：所述的过滤装置(4)采用离心过滤、压滤过滤设备。

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