CN102041803B - 一种垃圾收集船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了垃圾收集船，包括垃圾收集装置、垃圾储藏装置，垃圾收集装置包括一中部开设通孔的箱体口；箱体的上方安装电机，电机的输出轴与叶轮轴连动，叶轮轴安装于箱体，并横穿箱体；叶轮轴的外圆周固装数个叶片；垃圾储藏装置内部形成容纳区，开有垃圾入口；垃圾储藏装置中设垃圾压缩机构，垃圾压缩机构驱动压缩板作运动；垃圾储藏装置与垃圾收集装置固定相连，垃圾储藏装置的垃圾入口与所述箱体中部通孔的出口相对应。本发明垃圾收集船在使用时，可装于现有的船只上，由船只带动其在水中游动，进行水中垃圾的清理工作；其也可以独立作业，通过装设浮动装置浮动在水面上，同时进行水中垃圾的清理工作。

Description

一种垃圾收集船

技术领域

本发明属于水中垃圾清理装置制造技术领域，特别涉及一种垃圾收集船。

背景技术

[0002] 由于一些人士的环保意识不强，随意向水中扔垃圾及自然环境产生的大量水面漂浮垃圾，造成水中的垃圾越来越多，水体污染日益严重。因水体是可以流动，因此，当受污染的水流向别处时，会将污染物带向别处，可以说，水体污染的危害程度比地上污染的危害更大。因此，清理水上垃圾比清理陆地的垃圾更显得迫切、更为重要。

目前，对水中垃圾的清理基本上采用人工捞取方式，但是，人工清理既不能保证清理垃圾的效率及效果，又不能保证操作工人的安全；除此之外，采用人工打捞垃圾，其清理垃圾的水域范围窄，只能在其工具所触到的区域的垃圾才能被捞取。

发明内容

本发明公开了一种垃圾收集船，能替代现有人工清理水中垃圾的方式，以实现高效、自动地收集水上垃圾。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：一种垃圾收集船，其包括垃圾收集装置、垃圾储藏装置，垃圾收集装置主要由箱体、叶轮旋转机构等组成，箱体的中部开设通孔，通孔的一侧为入口，相对侧为出口；箱体的上方安装叶轮电机，叶轮电机的输出轴与一叶轮轴连动，该叶轮轴由安装于箱体两侧的轴承支承，并横穿箱体的中部通孔；叶轮轴的外圆周固装数个叶片，叶片可伸出所述中部通孔的入口之外，叶片随叶轮轴旋转以高效率抓取垃圾并可提供船体行进动力。所述垃圾储藏装置主要由垃圾储藏箱、垃圾压缩机构组成，垃圾储藏箱内部形成容纳区，并开有垃圾入口、出口；垃圾储藏箱安装垃圾压缩机构，垃圾压缩机构驱动至少一块处于内部容纳区的压缩板作运动，对垃圾的进行压缩以减少垃圾所含水分；所述的垃圾储藏装置与垃圾收集装置固定相连，所述垃圾储藏装置的垃圾入口与所述箱体中部通孔的出口相对应。

优选的，箱体包括相平行的竖向的第一支座和第二支座、顶板、底板，第一支座、第二支座都呈长方体状，且呈内部镂空的框架式，第二支座高于第一支座；第一支座、第二支座的上部固定连接顶板，下部固定连接底板，顶板、底板与所述两支座相对的内侧板相垂直，顶板与第一支座的上表面相固定，顶板的相对另一边沿固定于第二支座的内侧板上部；所述底板的两相对边沿分别固定于所述两支座的内侧板下部；第一支座、第二支座、顶板及底板围成所述中部开设通孔的箱体。

优选的，底板的外段呈斜坡状，斜面朝向外上方，斜坡段所在侧为所述中部通孔的入口侧。

优选的，顶板上方安装所述的叶轮电机，叶轮电机的输出轴穿过第二支座的内侧板而与第一传动齿轮的中心部固定相连，第一传动齿轮处于第二支座之内；所述叶轮电机的安装于第二支座的内侧板；第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合，第二传动齿轮又与第三传动齿轮啮合，第二传动齿轮、第三传动齿轮处于第二支座之内，第三传动齿轮的中心部与叶轮轴的一端部相固定，叶轮轴的两端分别由第一支座的内侧板、第二支座的内侧板上的轴承支承。

优选的，叶轮轴与第二支座的内侧板之间装配轴承，与第一支座转动配合的外端加装端盖，端盖处于第一支座之内，并固定于第一支座的内侧板。

优选的，共设3-6个所述的叶片，叶片呈弧形，且开设多条长孔。

优选的，第一支座的外侧面和第二支座的外侧面各安装一摆臂支座，摆臂支座的内部中空，其转动配合一竖向的摆臂轴，该摆臂轴与一摆臂的一端部相固定，摆臂呈方板且网状，开有多个通孔；摆臂轴的上端伸出摆臂支座之外并通过联轴器与一摆臂电机的输出轴相联，摆臂电机安装于第一支座的外侧板。由摆臂机构运动以扩大清理垃圾水域范围。

优选的，垃圾储藏装置包括后网门、底板、前板、顶板及两侧板，后网门、底板、前板、顶板及两侧板都呈方形状，后网门、底板开有多个通孔；前板开有一个垃圾入口，该垃圾入口与所述箱体中部通孔的出口相对应；后网门、底板、前板、顶板及两侧板围成一个具有内部容纳区的方体状结构，后网门与前板相平行，底板与顶板相平行，两侧板相平行且与后网门、前板、底板、顶板都相垂直。

优选的，顶板的两侧边沿各垂直固定一导向套，导向套形成竖向的导向槽；所述的内部容纳区内设置至少一压缩板，该压缩板与顶板相平行，压缩板开有多个通孔，压缩板的两侧相对边沿各固接一竖向齿条，每一齿条与处于顶板上方的第一齿轮啮合，齿条未带齿牙的一侧边置入导向套的导向槽内而滑动配合；两侧相对的第一齿轮间固接一传动轴，传动轴还与第二齿轮的轴孔固接，第二齿轮与第三齿轮啮合，第三齿轮与压缩用电机的输出轴固接，压缩用电机的安装于顶板之上；所述传动轴由两个轴承支承，轴承安装于顶板之上。

优选的，垃圾收集船设置浮动装置。

本发明的垃圾收集船在使用时，既可以装于现有的船只上，只要叶片和摆臂能接触水体即可，由船只带动其在水中游动，同时通过其自身装设的动力源进行水中垃圾的清理工作；其也可以独立作业，即通过装设浮动装置如橡胶气垫等使其浮动在水面上，同时通过其自身装设的动力源在水中行进且进行水中垃圾的清理工作。

本发明垃圾收集船设计叶轮旋转机构，不仅高效的实现自动收集水上垃圾，同时还给船体的行进提供动力，节省了驱动船体行进的能源消耗，且收集的垃圾通过压缩，使垃圾收集存储能力大大增加，有效地提高了水中垃圾清理的工作效率。

本发明垃圾收集船能自动、高效率地清理水上垃圾，装置消耗能源低且使用安全可靠。

附图说明

图1是本发明垃圾收集船实施例一的侧视(局部剖视)图。

图2是本发明垃圾收集船实施例一的正向剖视图。

图3是本发明垃圾收集船实施例一的俯视(剖视)图。

图4是叶片结构图。

图5是垃圾收集装置的底板结构图。

图6是垃圾收集装置的叶片与叶轮轴的装配结构图。

图7是图6的A-A视图。

图8是叶轮轴的结构图。

图9是图8的B-B视图。

图10是垃圾收集装置的箱体结构图。

图11是垃圾储藏装置箱体的局部部件装配结构图。

图12是图1的A部放大图。

图13是图2的B部放大图。

图14是图3的C部放大图。

图15是图3的D部放大图。

图16是图7的放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

如图1～11所示，垃圾收集船主要由垃圾收集装置和垃圾储藏装置组成。

垃圾收集装置作用是高效、自动、大范围的抓取水中垃圾，其主要由箱体、叶轮旋转机构、机械摆臂机构等组成。垃圾收集装置的箱体是用于安装叶轮旋转机构、机械摆臂机构及形成收集垃圾的进入通道。箱体由两块相平行支座1-1、1-2、顶板1-3、底板1-4组成，两支座1-1、1-2都呈长方体状，两者的长、宽相等，而支座1-2比支座1-1要高，两支座为中部空状的框架结构。两支座1-1、1-2的上部固定连接顶板1-3，下部固定连接底板1-4，顶板1-3、底板1-4与两支座1-1、1-2相对的内侧板1-11、1-21相垂直，顶板1-3与支座1-1的上表面相固定，顶板1-3的相对另一边沿固定于支座1-2的内侧板上部；而底板1-4的两相对边沿分别固定于支座1-1、1-2的内侧板下部。两支座1-1、1-2、顶板1-3及底板1-4围成中部呈通孔状的箱体结构，该中部通孔即为垃圾通道，该中部通孔的一侧为入口，相对侧为出口。底板1-4的外段1-41呈斜坡状，斜面朝向外上方，斜坡面所在侧为前述垃圾通道的入口侧。

叶轮旋转机构是用于抓取垃圾并可为船体行进提供动力。叶轮电机20安装于顶板1-3上方，用螺钉25固定于支座1-2的内侧板1-21。叶轮电机20的输出轴20-1穿过支座1-2的内侧板而与传动齿轮4的轴孔4-1通过螺钉12固定相连，传动齿轮4处于支座1-2之内。叶轮电机20由传动齿轮4与传动齿轮5啮合，传动齿轮5的直径大于传动齿轮4的直径，传动齿轮5又与传动齿轮24啮合，传动齿轮5、24也处于支座1-2之内，传动齿轮24的轴孔24-1与叶轮轴19的一端部通过螺钉26相固定，叶轮轴19的轴端分别由两支座1-1、1-2中的滚动轴承22支承，轴承22外端加装端盖18，端盖18由螺钉17固定于支座1-1的内侧板壁上。叶轮轴19处于并横穿前述垃圾通道。

叶轮轴19外圆周通过数颗螺钉27固定三个叶片21，三叶片21以120度角且同向排布。叶片21由方板折弯而成，其呈弧形状(即从叶片21的侧面看呈弧形)，且其形成多条相平行的长孔21-1，叶片21与叶轮轴19的外圆周相切，叶片21的两侧边与两支座1-1、1-2的内侧板面间隙配合，避免产生摩擦。三叶片21处于由两支座1-1、1-2、顶板1-3、底板1-4所围的中部通孔之内，且叶片21可伸出前述垃圾通道的入口之外，即两支座1-1、1-2的外侧板之外。

叶轮电机20启动，通过齿轮传动使叶轮轴19带动三叶片21旋转，叶片21在旋转过程中，将所触的水中垃圾抓取至垃圾收集装置的中部通孔内，实现清理水中垃圾的目的。同时，叶片21还具有推动整个垃圾收集船前进的作用。

为扩大垃圾收集范围而设置摆臂机构。支座1-1、1-2的外侧板1-12、1-22各设一摆臂8，两侧摆臂的装配结构相同，下面以一侧的结构予以说明。支座1-2的外侧面安装摆臂支座23，摆臂轴13两端由安装于摆臂支座23上两滚动轴承28支承，两轴承28分别处于摆臂轴13的两端，摆臂轴13与摆臂8的一端部相固定，摆臂8呈方板状，板中部开有多个通孔8-1，呈网状结构，以减少水的阻力，使之方便、快捷。摆臂轴13的上端伸出摆臂支座23之外并通过联轴器6与摆臂电机11的输出轴11-1相联，摆臂电机11由螺钉30固定于支座1-2的外侧板1-22。用于穿伸摆臂电机11的摆臂支座23的上口由端盖7封住。摆臂电机11启动，带动摆臂轴13及摆臂8摆动，在两侧摆臂8的摆动过程中，将所触的水中垃圾往垃圾装置的中部通孔内清扫。同时，通过控制两摆臂电机11的转速，若一快一慢，则摆臂8还可起到使垃圾收集船转向的作用。当然，摆臂的运动也可以通过人为来调节，即当需要摆臂工作时开启摆臂的开关而进行工作；若不需要摆臂时，摆臂也可以关闭其开关，以达到收集垃圾的最高效率。

两侧摆臂可以对更大范围的垃圾进行清除，摆臂可以自由旋转张开。当摆臂张开时，水流可以从摆臂的中部网孔通过，而留下杂质与废弃物；同时网状摆臂可以减少水的阻力，减少电机运行时所需要的功率。摆臂可以进行转动使垃圾更容易进入叶片旋转抓取的范围，通过叶片进入垃圾储藏装置之内。

垃圾储藏装置作用是储藏并压缩垃圾，主要由垃圾储藏箱、垃圾压缩机构组成。

垃圾储藏箱体包括后网门2-1、底板2-2、前板2-6、顶板2-5及两侧板2-7，后网门2-1、底板2-2、前板2-6、顶板2-5及两侧板2-7都呈方形状，后网门2-1、底板2-2开有多个通孔，呈网状。前板2-6开有一个较大的垃圾入口2-61，该垃圾入口2-61呈方形。后网门2-1、底板2-2、前板2-6、顶板2-5及两侧板2-7围成一个内部中空的方体状结构，后网门2-2与前板2-6相平行，底板2-2与顶板2-5相平行，两侧板2-7相平行且与后网门2-1、前板2-6、底板2-2、顶板2-5都相垂直。压缩板2-3、2-4处于上述中空的方体结构之内，并与底板2-2或顶板2-6形状、大小相对应且相平行。

垃圾压缩机构的作用是将垃圾压缩去水，以减少垃圾所占空间，使之能够收集更多的垃圾。垃圾压缩机构原理为：当垃圾储藏装置的箱体中垃圾占满储藏空间时，启动压缩用电机10，通过齿轮、齿条啮合传动使齿条向上运动，带动压缩板2-3、2-4向上运动以挤压垃圾，去除其中水份，以增加储藏空间，达到更大的收集量，提高收集效率，其结构详述如下。

顶板2-5的两侧边沿中部各垂直固定一导向套3，导向套3的两侧各形成一道竖向的导向槽。

压缩板2-3、2-4都开有多个通孔，呈网状结构。压缩板2-3与2-4的装配结构相同，下面以压缩板2-3的装配结构予以说明。压缩板2-3的两侧相对边沿各固接一竖向齿条1，每一齿条1与处于顶板2-5上方的齿轮2啮合，齿条未带齿牙的一侧边置入导向套3的导向槽内而滑动配合。两侧相对的齿轮2间各固接传动轴16，传动轴16的两端分别与两侧的齿轮2轴孔相固定连接，传动轴16还与一齿轮31的轴孔固接，该齿轮31与另一齿轮32啮合，齿轮32与压缩用电机10的输出轴10-1通过螺钉33固接，压缩用电机10的由螺钉34固定于顶板2-5之上。而传动轴16是通过两个轴承15支承于顶板2-5之上。垃圾储藏装置的前板2-6与垃圾收集装置的两支座1-1、1-2相固定，前板2-6的垃圾入口与垃圾收集装置的垃圾通道出口相对应。

垃圾收集船在水中工作时，其通过叶片的转动来带动水流，从而使水中垃圾浮动位置发生改变，然后通过弯曲叶片的抓取功能使得各种垃圾能进入垃圾通道，再通过水流的作用使垃圾进入垃圾储藏部之内。

上述对本发明实施例一予以详细说明，此垃圾收集船在使用时，装于现有的船只上，只要叶片和摆臂能接触水体即可，由船只带动其在水中游动，进行水中垃圾的清理工作。其可利用船只的空间及时清空垃圾储藏装置内储满的垃圾，以减少上岸清空时间。

实施例二：本实施例在实施例一的基础上，增设浮动装置，从而其可以独立作业，即通过装设浮动装置如橡胶气垫等使其浮动在水面上，采用预设程序控制或岸上人为电动操作来改变行进方向对需要清理水面区域的进行垃圾清理，同时通过其自身装设的动力源在水中行进且进行水中垃圾的清理工作，这样可以节约更多的人力与物力。

本发明垃圾收集船在水中能方便地收集各种垃圾，清理水中垃圾，其通过叶片装置及摆臂的水面辅助作用，可以大大加强水中收集垃圾的效率，更加方便快捷地清理水中垃圾。同时，叶片在旋转过程中产生向前的推力，这样也可以减少功率损耗。此外，叶片收集垃圾可以连续而不间断，收集垃圾的效率高。

本发明所涉的电机及控制电路均采用本技术领域的现有技术来实现，不再详述。

上述优选实施例只是对本发明的解释说明，本发明并不限于上述实施例。本领域的普通技术人员应当认识到，任何对本发明的变型都落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种垃圾收集船，其特征在于：包括垃圾收集装置、垃圾储藏装置，垃圾收集装置包括一中部开设通孔的箱体，该中部通孔的一侧为入口，相对侧为出口；箱体的上方安装叶轮电机，叶轮电机的输出轴与一叶轮轴连动，该叶轮轴安装于箱体，并横穿箱体的中部通孔；叶轮轴的外圆周固装数个叶片，叶片可伸出所述中部通孔的入口之外；所述垃圾储藏装置内部形成容纳区，并开有垃圾入口；所述的垃圾储藏装置中设一垃圾压缩机构，垃圾压缩机构驱动至少一块压缩板作运动而压缩垃圾储藏装置内部容纳区内的垃圾；所述的垃圾储藏装置包括顶板，所述顶板的两侧边沿各垂直固定一导向套，导向套形成竖向的导向槽；所述的压缩板与顶板相平行，压缩板开有多个通孔，压缩板的两侧相对边沿各固接一竖向齿条，每一齿条与处于顶板上方的第一齿轮啮合，齿条未带齿牙的一侧边置入导向套的导向槽内而滑动配合；两侧相对的第一齿轮间固接一传动轴，传动轴还与第二齿轮的轴孔固接，第二齿轮与第三齿轮啮合，第三齿轮与压缩用电机的输出轴固接，压缩用电机的安装于顶板之上；所述传动轴由两个轴承支承，轴承安装于顶板之上；所述的垃圾储藏装置与垃圾收集装置固定相连，所述垃圾储藏装置的垃圾入口与所述箱体中部通孔的出口相对应。

2.如权利要求1所述的垃圾收集船，其特征在于：所述的箱体包括相平行的竖向的第一支座和第二支座、顶板、底板，第一支座、第二支座都呈长方体状，且呈内部镂空的框架式，第二支座高于第一支座；第一支座、第二支座的上部固定连接顶板，下部固定连接底板，顶板、底板与两支座相对的内侧板相垂直，顶板与第一支座的上表面相固定，顶板的相对另一边沿固定于第二支座的内侧板上部；所述底板的两相对边沿分别固定于两支座的内侧板下部；第一支座、第二支座、顶板及底板围成所述中部开设通孔的箱体。

3.如权利要求2所述的垃圾收集船，其特征在于：所述底板的外段呈斜坡状，斜面朝向外上方，斜坡段所在侧为所述中部通孔的入口侧。

4.如权利要求2所述的垃圾收集船，其特征在于：所述顶板上方安装所述的叶轮电机，叶轮电机的输出轴穿过第二支座的内侧板而与第一传动齿轮的中心部固定相连，第一传动齿轮处于第二支座之内；所述叶轮电机的安装于第二支座的内侧板；第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合，第二传动齿轮又与第三传动齿轮啮合，第二传动齿轮、第三传动齿轮处于第二支座之内，第三传动齿轮的中心部与叶轮轴的一端部相固定，叶轮轴的两端分别由第一支座的内侧板、第二支座的内侧板上的轴承支承。

5.如权利要求4所述的垃圾收集船，其特征在于：所述叶轮轴与第二支座的内侧板之间装配轴承，与第一支座转动配合的外端加装端盖，端盖处于第一支座之内，并固定于第一支座的内侧板。

6.如权利要求1所述的垃圾收集船，其特征在于：共设3-6个所述的叶片，叶片呈弧形，且开设多条长孔。

7.如权利要求5所述的垃圾收集船，其特征在于：第一支座的外侧面和第二支座的外侧面各安装一摆臂支座，摆臂支座的内部中空，其转动配合一竖向的摆臂轴，该摆臂轴与一摆臂的一端部相固定，摆臂呈方板且网状，开有多个通孔；摆臂轴的上端伸出摆臂支座之外并通过联轴器与一摆臂电机的输出轴相联，摆臂电机安装于第一支座的外侧板。

8.如权利要求1所述的垃圾收集船，其特征在于：所述的垃圾储藏装置还包括后网门、底板、前板及两侧板，后网门、底板、前板、顶板及两侧板都呈方形状，后网门、底板开有多个通孔；前板开有一个垃圾入口，该垃圾入口与所述箱体中部通孔的出口相对应；后网门、底板、前板、顶板及两侧板围成一个具有内部容纳区的方体状结构，后网门与前板相平行，底板与顶板相平行，两侧板相平行且与后网门、前板、底板、顶板都相垂直。

9.如权利要求1-8任一项所述的垃圾收集船，其特征在于：所述的垃圾收集船设置浮动装置。

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