CN104890826B - 一种湿地污泥采集船 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种湿地污泥采集船，属于船只技术领域。它解决了现有湿地污泥采集船存在容易下沉、行走不方便等技术问题。本湿地污泥采集船，包括具有底板的船体，所述的船体上设有能驱动船体前进或后退的行走机构，所述的船体上还设有能将湿地中的污泥采集到船体内的取泥机构和防止船体下沉的防下沉机构。本发明具有行走自如、不易下沉、使用更安全等优点。
Description
技术领域
本发明属于船只技术领域，涉及一种污泥采集船，特别是一种湿地污泥采集船。
背景技术
湿地指天然或人工形成的沼泽地等带有静止或流动水体的成片浅水区，还包括在低潮时水深不超过6米的水域。湿地与森林、海洋并称全球三大生态系统，在世界各地分布广泛。湿地生态系统中生存着大量动植物，很多湿地被列为自然保护区。中国湿地面积占世界湿地的10％，位居亚洲第一位，世界第四位。湿地是珍贵的自然资源，也是重要的生态系统，具有不可替代的综合功能。
但是随着工业和生态的污染，在湿地中出现了大量的污泥，一种由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质，它含水率高，有机物含量高，容易腐化发臭。污泥颗粒较细，比重较小，呈胶状液态，是介于液体和固体之间的浓稠物，可以用泵输送，但它很难通过沉降进行固液分离，悬浮物浓度一般在1％～10％，低于此浓度常常称为泥浆。由于污泥的来源及水处理方法不同，产生的污泥性质不一，污泥的种类很多，分类比较复杂，目前一般可以分为生活污水污泥、工业废水污泥和给水污泥。
由于污泥的处理难度较高，因此需要对污泥的成分、特性进行实验研究，以得出确切的数据。目前实验用的污泥基本通过船只进入湿地进行人工采集，但是由于湿地的环境并非像河道、湖面一样畅通，经常会伴随着植物、泥浆等，因此一般的船只无法在湿地内航行；同时，一般的船只如果在其上装上采集工具、实验设备等，这样导致船只的浮力可能不够，而湿地环境对船的浮力要求又是比较高的，一旦船只陷入到湿地中，不但会造成较大的经济损失，严重的甚至影响船上工作人员的生命安全。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种一种湿地污泥采集船，该污泥采集船具有行走自如、不易下沉、使用更安全的特点。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种湿地污泥采集船，包括具有底板的船体，其特征在于，所述的船体上设有能驱动船体前进或后退的行走机构，所述的船体上还设有能将湿地中的污泥采集到船体内的取泥机构和防止船体下沉的防下沉机构。
在上述的湿地污泥采集船中，所述的防下沉机构包括前防沉板和后防沉板，所述的前防沉板和后防沉板均采用木质材料制成，所述的前防沉板下端铰接在船体前端上，且前防沉板的下板面能与所述船体的底板相平齐，所述的后防沉板下端铰接在船体后端上，且后防沉板的下板面能与所述船体的底板相平齐，所述的前防沉板上端和后防沉板上端均可拆卸定位在船体上。
在上述的湿地污泥采集船中，所述的行走机构包括固定在船体外部两侧上的左安装台和右安装台，所述的左安装台上方设有左升降板，所述的左安装台和左升降板之间设有能带动左升降板上下升降并将左升降板定位住的左升降定位结构，所述的左升降板上固定有左驱动电机，所述的左驱动电机的输出轴上固定有左叶轮；所述的右安装台上方设有右升降板，所述的右安装台和右升降板之间设有能带动右升降板上下升降并将右升降板定位住的右升降定位结构，所述的右升降板上固定有右驱动电机，所述的右驱动电机的输出轴上固定有右叶轮。
在上述的湿地污泥采集船中，所述的取泥机构包括固定在船体上的吸泥泵和储存箱，所述的吸泥泵的输出管与所述的储存箱相连通，所述储存箱的内壁上固定有感应器，所述的储存箱的外壁上还固定有PLC可编程控制器，所述的感应器和吸泥泵分别通过线路一和线路二与PLC可编程控制器相连。
在上述的湿地污泥采集船中，所述的船体上固定有前支撑杆和前电机，所述的前支撑杆上端固定有前滑轮，上述前防沉板上端固定有一根前钢索，所述的前钢索另一端通过前滑轮卷绕在前电机的输出轴上。
在上述的湿地污泥采集船中，所述的船体上固定有后支撑杆和后电机，所述的后支撑杆上端固定有后滑轮，上述后防沉板上端固定有一根后钢索，所述的后钢索另一端通过后滑轮卷绕在后电机的输出轴上。
在上述的湿地污泥采集船中，所述的前防沉板下板面和后防沉板下板面上均固定有泡沫板，所述的前防沉板和后防沉板的长度大于所述船体的高度,所述的前滑轮和船体的底板之间的距离大于所述前防沉板的长度；所述的后滑轮和船体的底板之间的距离大于所述后防沉板的长度。
在上述的湿地污泥采集船中，所述的左升降定位结构为左气缸，所述的左气缸的缸体固定在左安装台上，所述左气缸的活塞杆竖直向上，且该活塞杆与左升降板相固定；所述的右升降定位结构为右气缸，所述的右气缸的缸体固定在右安装台上，所述右气缸的活塞杆竖直向上，且该活塞杆与右升降板相固定。
在上述的湿地污泥采集船中，所述的左叶轮包括呈圆形的左轮盘和若干均匀固定在左轮盘外的左叶片，所述的左叶片的横截面呈S型；所述的右叶轮包括呈圆形的右轮盘和若干均匀固定在右轮盘外的右叶片，所述的右叶片的横截面呈S型。
在上述的湿地污泥采集船中，所述的船体中部通过轴向固定且周向转动的方式设置有驱动轴，所述的驱动轴左端和右端均穿出船体，所述的驱动轴左端固定有左船桨，所述的驱动轴右端固定有右船桨。
在上述的湿地污泥采集船中，所述的驱动轴中部固定有从动皮带轮，所述的船体内还固定有步进电机，所述的步进电机的输出轴上固定有主动皮带轮，所述的主动皮带轮和从动皮带轮通过皮带相连接。
在上述的湿地污泥采集船中，所述的感应器与储存箱的底面之间的距离为1m至1.5m。
在上述的湿地污泥采集船中，所述储存箱的内壁沿上下方向固定有安装板，所述的安装板上依次开设有若干个安装孔，上述的感应器通过螺钉固定在其中一个安装孔中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、由于船体左右通过驱动电机带动叶轮旋转为船体提供动力，因此该船体能够在湿地中航行顺畅；由于左右叶轮还可以配合船桨一同使用，因此该船体在水中行驶时动力更加充沛。
2、由于左叶轮和右叶轮通过左升降定位结构和左升降定位结构能够上下调节，在不需要使用时可以将其升高而远离水面，因此能够避免其受到碰撞等损害。
3、增加前防沉板和后防沉板，提高了船体与湿地的接触面积，增加了船体的浮力，提高了污泥采集船的安全性。
4、通过在储存箱的内壁上安装感应器，在污泥采集船进行作业时，就可以预知储存箱内的污泥是否收集满，当收集满储存箱中的淤泥时，吸泥泵自动关闭，停止收集淤泥。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是防下沉机构处于工作状态下的结构示意图。
图3是防下沉机构处于非工作状态下的结构示意图。
图4是行走机构的立体结构示意图。
图5是行走机构的正视图。
图6是行走机构的俯视图。
图7是图4中D处的结构放大图。
图8是取泥机构的结构示意图。
图中，1、船体；1a、左安装台；1b、右安装台；1c、底板；A、防下沉机构；B、行走机构；C、取泥机构；2、左升降板；2a、左驱动电机；3、右升降板；3a、右驱动电机；4、左升降定位结构；4a、左气缸；5、右升降定位结构；5a、右气缸；6、左叶轮；6a、左轮盘；6b、左叶片；7、右叶轮；7a、右轮盘；7b、右叶片；8、驱动轴；8a、从动皮带轮；8b、左船桨；8c、右船桨；9、步进电机；9a、主动皮带轮；10、皮带；11、前防沉板；12、后防沉板；13、前支撑杆；14、前电机；15、前滑轮；16、前钢索；17、后支撑杆；18、后电机；19、后滑轮；20、后钢索；21、泡沫板；22、吸泥泵；22a、输入管；22b、输出管；23、储存箱；24、感应器；25、PLC可编程控制器；26、安装板。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1所示，一种湿地污泥采集船，包括具有底板1c的船体1，所述的船体1上设有能驱动船体1前进或后退的行走机构B，所述的船体1上还设有能将湿地中的污泥采集到船体1内的取泥机构C和防止船体1下沉的防下沉机构A。
如图2和图3所示，防下沉机构A包括前防沉板11和后防沉板12，所述的前防沉板11和后防沉板12均采用木质材料制成，所述的前防沉板11下端铰接在船体1前端上，且前防沉板11的下板面能与所述船体1的底板1c相平齐，所述的后防沉板12下端铰接在船体1后端上，且后防沉板12的下板面能与所述船体1的底板1c相平齐，所述的前防沉板11上端和后防沉板12上端均可拆卸定位在船体1上。
在船体1上固定有前支撑杆13和前电机14，所述的前支撑杆13上端固定有前滑轮15，上述前防沉板11上端固定有一根前钢索16，所述的前钢索16另一端通过前滑轮15卷绕在前电机14的输出轴上；所述的船体1上固定有后支撑杆17和后电机18，所述的后支撑杆17上端固定有后滑轮19，上述后防沉板12上端固定有一根后钢索20，所述的后钢索20另一端通过后滑轮19卷绕在后电机18的输出轴上。
前防沉板11下板面和后防沉板12下板面上均固定有泡沫板21，前防沉板11和后防沉板12的长度大于所述船体1的高度，前防沉板11和后防沉板12的宽度大于船体1的底板1c的宽度，这样能大大的提高船体1的底板1c与湿地的接触面积，提高浮力。前滑轮15和船体1的底板1c之间的距离大于所述前防沉板11的长度；所述的后滑轮19和船体1的底板1c之间的距离大于所述后防沉板12的长度。防下沉机构A的主要工作原理是这样的，通过前电机14和后电机18的工作，将前钢索16和后钢索20卷紧或松开，从而实现前防沉板11和后防沉板12是否工作，当前防沉板11和后防沉板12处于工作状态时，此时前防沉板11和后防沉板12也与湿地相接触，等于是提高了船体1与湿地的接触面积，增加了船体1的浮力，提高了污泥采集船的安全性；同时，固定在前防沉板11和后防沉板12上的泡沫板21，也能提高船体1的浮力。
如图4、图5、图6和图7所示，行走机构B包括左安装台1a和右安装台1b，左安装台1a固定在船体1外部的左侧，右安装台1b固定在船体1外部的右侧，两者对称设置，保持船体1前进的平衡性。左安装台1a上方设有左升降板2，右安装台1b上方设有右升降板3，左安装台1a和左升降板2之间设有左升降定位结构4，该左升降定位结构4能带动左升降板2上下升降并将左升降板2定位住；右安装台1b和右升降板3之间设有右升降定位结构5，该右升降定位结构5能带动右升降板3上下升降并将右升降板3定位住。左升降板2上固定有左驱动电机2a，左驱动电机2a的输出轴上固定有左叶轮6；右升降板3上固定有右驱动电机3a，右驱动电机3a的输出轴上固定有右叶轮7。船体1进入湿地难以前行时，通过左右两个升降定位机构将左升降板2与右升降板3降下到合适位置，然后固定住；左升降板2的左驱动电机2a与右升降板3上的右驱动电机3a能够带动左叶轮6以及右叶轮7旋转，叶轮能够为船体1前行提供动力，使得船体1在湿地中航行顺畅。
左升降定位结构4为左气缸4a，左气缸4a的缸体固定在左安装台1a上，左气缸4a的活塞杆竖直向上，且该活塞杆与左升降板2相固定；右升降定位结构5为右气缸5a，右气缸5a的缸体固定在右安装台1b上，右气缸5a的活塞杆竖直向上，且该活塞杆与右升降板3相固定。左气缸4a通过活塞杆推动左升降板2上下移动，右气缸5a通过活塞杆推动右升降板3上下移动，同时气缸具有自锁功能，当左升降板2与右升降板3调节到合适位置时被固定住。左叶轮6包括呈圆形的左轮盘6a，在左轮盘6a的外周面上均匀固定有左叶片6b，右叶轮7包括呈圆形的右轮盘7a，在右轮盘7a的外周面上均匀固定有右叶片7b，左叶片6b与右叶片7b的横截面均呈S型。
船体1中部设置有驱动轴8，该驱动轴8轴向固定，周向能够转动，驱动轴8左端和右端均穿出船体1，驱动轴8左端固定有左船桨8b，右端固定有右船桨8c。船体1内还固定有步进电机9，步进电机9的输出轴上固定有主动皮带轮9a，驱动轴8中部固定有从动皮带轮8a，主动皮带轮9a和从动皮带轮8a通过皮带10相连接，步进电机9通过皮带10传动使驱动轴8旋转，驱动轴8带动左船桨8b和右船桨8c使船体1前行，并可以适时的配合左叶轮6和右叶轮7，动力充沛。
如图7所示，取泥机构C包括固定在船体1上的吸泥泵22和储存箱23，吸泥泵22具有输入管22a和输出管22b，吸泥泵22的输入管22a可以伸到污泥中去，吸泥泵22的输出管22b与所述的储存箱23相连通，在储存箱23的内壁上固定有感应器24，储存箱23的外壁上还固定有PLC可编程控制器25，所述的感应器24和吸泥泵22分别通过线路一和线路二与PLC可编程控制器25相连。所述的感应器24与储存箱23的底面之间的距离为1m至1.5m，在本实施例一中，感应器24与储存箱23的底面之间的距离为1m；储存箱23的内壁沿上下方向固定有安装板26，所述的安装板26上依次开设有若干个安装孔，感应器24通过螺钉固定在其中一个安装孔中。通过在储存箱23的内壁上安装感应器24，在污泥采集船进行作业时，就可以预知储存箱23内的污泥是否收集满，当收集满储存箱23中的淤泥时，吸泥泵22自动关闭，停止收集淤泥。
实施例二：
本实施例二中的内容大致与实施例一中的内容相同，不同点在于本实施例二中左升降定位结构4为左推杆电机，左推杆电机固定在左安装台1a上，左推杆电机的推杆竖直向上，且该推杆与左升降板2相固定；右升降定位结构5为右推杆电机，右推杆电机固定在右安装台1b上，右推杆电机的推杆竖直向上，且该推杆与右升降板3相固定。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了1、船体；1a、左安装台；1b、右安装台；1c、底板；A、防下沉机构；B、行走机构；C、取泥机构；2、左升降板；2a、左驱动电机；3、右升降板；3a、右驱动电机；4、左升降定位结构；4a、左气缸；5、右升降定位结构；5a、右气缸；6、左叶轮；6a、左轮盘；6b、左叶片；7、右叶轮；7a、右轮盘；7b、右叶片；8、驱动轴；8a、从动皮带轮；8b、左船桨；8c、右船桨；9、步进电机；9a、主动皮带轮；10、皮带；11、前防沉板；12、后防沉板；13、前支撑杆；14、前电机；15、前滑轮；16、前钢索；17、后支撑杆；18、后电机；19、后滑轮；20、后钢索；21、泡沫板；22、吸泥泵；22a、输入管；22b、输出管；23、储存箱；24、感应器；25、PLC可编程控制器；26、安装板等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (9)
1.一种湿地污泥采集船，包括具有底板(1c)的船体(1)，其特征在于，所述的船体(1)上设有能驱动船体(1)前进或后退的行走机构(B)，所述的船体(1)上还设有能将湿地中的污泥采集到船体(1)内的取泥机构(C)和防止船体(1)下沉的防下沉机构(A)，所述的防下沉机构(A)包括前防沉板(11)和后防沉板(12)，所述的前防沉板(11)和后防沉板(12)均采用木质材料制成，所述的前防沉板(11)下端铰接在船体(1)前端上，且前防沉板(11)的下板面能与所述船体(1)的底板(1c)相平齐，所述的后防沉板(12)下端铰接在船体(1)后端上，且后防沉板(12)的下板面能与所述船体(1)的底板(1c)相平齐，所述的前防沉板(11)上端和后防沉板(12)上端均可拆卸定位在船体(1)上；所述的行走机构(B)包括固定在船体(1)外部两侧上的左安装台(1a)和右安装台(1b)，所述的左安装台(1a)上方设有左升降板(2)，所述的左安装台(1a)和左升降板(2)之间设有能带动左升降板(2)上下升降并将左升降板(2)定位住的左升降定位结构(4)，所述的左升降板(2)上固定有左驱动电机(2a)，所述的左驱动电机(2a)的输出轴上固定有左叶轮(6)；所述的右安装台(1b)上方设有右升降板(3)，所述的右安装台(1b)和右升降板(3)之间设有能带动右升降板(3)上下升降并将右升降板(3)定位住的右升降定位结构(5)，所述的右升降板(3)上固定有右驱动电机(3a)，所述的右驱动电机(3a)的输出轴上固定有右叶轮(7)；所述的取泥机构(C)包括固定在船体(1)上的吸泥泵(22)和储存箱(23)，所述的吸泥泵(22)的输出管(22b)与所述的储存箱(23)相连通，所述储存箱(23)的内壁上固定有感应器(24)，所述的储存箱(23)的外壁上还固定有PLC可编程控制器(25)，所述的感应器(24)和吸泥泵(22)分别通过线路一和线路二与PLC可编程控制器(25)相连；左升降定位结构为左推杆电机，左推杆电机固定在左安装台上，左推杆电机的推杆竖直向上，且该推杆与左升降板相固定；右升降定位结构为右推杆电机，右推杆电机固定在右安装台上，右推杆电机的推杆竖直向上，且该推杆与右升降板相固定。
2.根据权利要求1所述的湿地污泥采集船，其特征在于，所述的船体(1)上固定有前支撑杆(13)和前电机(14)，所述的前支撑杆(13)上端固定有前滑轮(15)，上述前防沉板(11)上端固定有一根前钢索(16)，所述的前钢索(16)另一端通过前滑轮(15)卷绕在前电机(14)的输出轴上。
3.根据权利要求2所述的湿地污泥采集船，其特征在于，所述的船体(1)上固定有后支撑杆(17)和后电机(18)，所述的后支撑杆(17)上端固定有后滑轮(19)，上述后防沉板(12)上端固定有一根后钢索(20)，所述的后钢索(20)另一端通过后滑轮(19)卷绕在后电机(18)的输出轴上。
4.根据权利要求3所述的湿地污泥采集船，其特征在于，所述的前防沉板(11)下板面和后防沉板(12)下板面上均固定有泡沫板(21)，所述的前防沉板(11)和后防沉板(12)的长度大于所述船体(1)的高度,所述的前滑轮(15)和船体(1)的底板(1c)之间的距离大于所述前防沉板(11)的长度；所述的后滑轮(19)和船体(1)的底板(1c)之间的距离大于所述后防沉板(12)的长度。
5.根据权利要求1或2或3所述的湿地污泥采集船，其特征在于，所述的左叶轮(6)包括呈圆形的左轮盘(6a)和若干均匀固定在左轮盘(6a)外的左叶片(6b)，所述的左叶片(6b)的横截面呈S型；所述的右叶轮(7)包括呈圆形的右轮盘(7a)和若干均匀固定在右轮盘(7a)外的右叶片(7b)，所述的右叶片(7b)的横截面呈S型。
6.根据权利要求1或2或3所述的湿地污泥采集船，其特征在于，所述的船体(1)中部通过轴向固定且周向转动的方式设置有驱动轴(8)，所述的驱动轴(8)左端和右端均穿出船体(1)，所述的驱动轴(8)左端固定有左船桨(8b)，所述的驱动轴(8)右端固定有右船桨(8c)。
7.根据权利要求6所述的湿地污泥采集船，其特征在于，所述的驱动轴(8)中部固定有从动皮带轮(8a)，所述的船体(1)内还固定有步进电机(9)，所述的步进电机(9)的输出轴上固定有主动皮带轮(9a)，所述的主动皮带轮(9a)和从动皮带轮(8a)通过皮带(10)相连接。
8.根据权利要求1所述的湿地污泥采集船，其特征在于，所述的感应器与储存箱的底面之间的距离为1m至1.5m。
9.根据权利要求1所述的湿地污泥采集船，其特征在于，所述储存箱的内壁沿上下方向固定有安装板，所述的安装板上依次开设有若干个安装孔，上述的感应器通过螺钉固定在其中一个安装孔中。
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