CN106477000A - 一种海面清洁船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海面清洁船，包括船体，船体底部设有清理槽，清理槽贯通船体的前后方向，清理槽中设有由伺服电机带动的主转轴，主转轴上设有若干清理结构，清理结构包括金属网，船体上设有清理刷及刷缸，清理刷的可移动方向平行于金属网的长度方向，清理槽内设有顶部开口的接收网箱，接收网箱顶部高于海面，所述刷缸包括缸体、刮动活塞及活塞杆，活塞杆连接清理刷，所述清理结构还包括支撑背板及多个用于支撑金属网的弹性支撑结构，弹性支撑结构包括若干维持弹簧。本发明的有益效果是：结构合理，无需人工操作，能自动进行打捞，打捞后可实现自动收集及清理，打捞能力强，结构牢靠，工作稳定性好。

Description

一种海面清洁船

技术领域

本发明属于含海洋清污技术领域，尤其涉及一种海面清洁船。

背景技术

在海洋环境中，水体垃圾，尤其是海洋表面垃圾，已经是大家都需要面对的问题。海洋表面垃圾种类各异，其中固态垃圾占了很大的一部分，而在近海海域，洋面的固态垃圾更是大家关注的重点。目前，在对洋面固态垃圾的处理上，基本只有打捞回收、处理一条途径，但目前的洋面固态垃圾打捞，主要依赖人工和半人工来实现，且打捞效率和效果等方面均存在着较为明显的缺陷。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供了一种无需人工操作，能自动进行打捞，打捞后可实现自动收集及清理，打捞能力强，结构牢靠，工作稳定性好的海面清洁船。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种海面清洁船，包括船体，船体底部设有清理槽，清理槽贯通船体的前后方向，清理槽中设有由伺服电机带动的主转轴，主转轴上设有若干清理结构，清理结构包括与主转轴连接的金属网，船体上设有用于从上方对一个金属网进行清理的清理刷及用于带动清理刷移动的刷缸，金属网的长度方向水平且垂直于船体的前后方向，清理刷的可移动方向平行于金属网的长度方向，清理槽内设有顶部开口的接收网箱，接收网箱顶部高于海面，所述刷缸包括缸体、与缸体滑动密封配合的刮动活塞及与刮动活塞连接的活塞杆，活塞杆连接清理刷，所述清理结构还包括与主转轴连接的支撑背板及多个用于支撑金属网的弹性支撑结构，弹性支撑结构包括若干用于支撑金属网的维持弹簧，在一个清理结构中：支撑背板与金属网之间形成支撑空间，维持弹簧处在支撑空间内，维持弹簧连接支撑背板。

作为优选，所述主转轴上设有沿主转轴轴线布置的内清理道，主转轴的一个端面上设有与内清理道连通的外进水口，外进水口处设有由一防水电机带动的导流叶轮，导流叶轮的导流方向为由外进水口至内清理道，主转轴上设有多个射流小孔，各射流小孔均与内清理道连通，每个支撑空间对应若干个射流小孔，射流小孔的射流方向朝向对应的支撑空间。

作为优选，每个支撑空间对应5至20个射流小孔，在互相对应的支撑空间与各射流小孔中：各射流小孔沿主转轴轴向均匀分布。

作为优选，所述射流小孔轴线垂直于主转轴轴线，射流小孔口径为内清理道口径的百分之一至百分之三，外进水口口径与内清理道口径一致。

作为优选，所述清理刷包括刷轴、套设在刷轴上且与刷轴转动连接的刷筒、设置在刷筒上的多个弹性刷毛，刷轴水平布置且与各刷连杆连接，弹性刷毛的长度方向垂直于刷轴轴线。

作为优选，在一个清理结构中：当金属网处在水平状态且支撑背板处在金属网下方时，所述接收网箱与清理刷分处于金属网的相对两侧，接收网箱的顶部开口低于金属网，刷筒最低处与金属网上表面处在同一高度。

作为优选，所述支撑背板远离主转轴的一侧设有若干外支撑杆，在一个清理结构中：外支撑杆一端连接支撑背板，外支撑杆另一端连接金属网远离主转轴的一侧，主转轴与每个外支撑杆的间距均一致。

本发明的有益效果是：无需人工操作，能自动进行打捞，打捞后可实现自动收集及清理，打捞能力强，结构牢靠，工作稳定性好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明主转轴的截面图；

图3是图1中A处的放大图；

图4是图1中B处的放大图；

图5是本发明清理刷及接收网箱等处的结构示意图；

图6是图5中C处的放大图。

图中：船体1、主转轴2、内清理道21、射流小孔22、金属网31、支撑背板32、维持弹簧331、受压球头332、滑杆333、撞击环334、外支撑杆34、清理刷4、刷轴41、刷筒42、刷缸5、缸体51、活塞杆52、接收网箱6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1至图6所示的实施例中，一种海面清洁船，包括船体1，船体底部设有清理槽，清理槽贯通船体的前后方向，清理槽中设有由伺服电机带动的主转轴2，主转轴上设有若干清理结构，清理结构包括与主转轴连接的金属网31，船体上设有用于从上方对一个金属网进行清理的清理刷4及用于带动清理刷移动的刷缸5，金属网的长度方向水平且垂直于船体的前后方向，清理刷的可移动方向平行于金属网的长度方向，清理槽内设有顶部开口的接收网箱6，接收网箱顶部高于海面，所述刷缸包括缸体51、与缸体滑动密封配合的刮动活塞及与刮动活塞连接的活塞杆53，活塞杆连接清理刷，所述清理结构还包括与主转轴连接的支撑背板32及多个用于支撑金属网的弹性支撑结构，弹性支撑结构包括若干用于支撑金属网的维持弹簧331，在一个清理结构中：支撑背板与金属网之间形成支撑空间，维持弹簧处在支撑空间内，维持弹簧连接支撑背板。主转轴轴线平行于金属网的网面。由于需要完成垃圾打捞功能，金属网可由不锈钢、铝合金、铜、铁、铝等金属(合金)材料制成，也可以用弹性塑料网等代替。以图1至图6中视角为例，当需要进行洋面垃圾清理时，船向前开，海洋中的一部分水流经过清理槽(从船前方进入清理槽、从船后方离开清理槽)，同时，伺服电机工作，带动主转轴开始逆时针转动，金属网从下方向上方转动的过程中，就可以捞起海水中的固态垃圾(海水从网孔中流出)，并将固态垃圾向上带起，待一个金属网从下方向上方转动到水平位置时(此时该金属网上停留着固态垃圾)，伺服电机暂停工作，此时刷缸带动清理刷从上方对停留着固态垃圾的金属网进行刮动，从而将固态垃圾刮落，固态垃圾经顶部开口落入接收网箱中，随后清理刷复位，伺服电机继续工作，带动下一个金属网从下方向上方转动到水平位置，然后清理刷重复上述动作，依此循环。金属网在受到外力时，免不了会受压变形，时间一长，金属网容易弯曲过度而导致工作效果变差，例如，金属网远离主转轴的一端容易下沉，金属网中部容易因多次承重而下陷。而支撑背板与维持弹簧一起，可以对金属网进行支撑，从而有效维持金属网的“钢骨”(强度和抗变形能力)，即保障金属网的结构稳定性，以保障使用效果和使用寿命。

所述主转轴上设有沿主转轴轴线布置的内清理道21，主转轴的一个端面上设有与内清理道连通的外进水口，外进水口处设有由一防水电机带动的导流叶轮，导流叶轮的导流方向为由外进水口至内清理道，主转轴上设有多个射流小孔22，各射流小孔均与内清理道连通，每个支撑空间对应若干个射流小孔，射流小孔的射流方向朝向对应的支撑空间。导流叶轮可以将外部海水引入内清理道，然后海水从各射流小孔射出，形成急速水流(急流)，有一部分垃圾会经过网孔进入到支撑空间，并卡在维持弹簧中，从而会影响工作效果，急流可以有效对支撑空间进行冲击甚至是对维持弹簧直接进行冲击(射流小孔对着维持弹簧即可)，从而可有效清除支撑空间内的垃圾杂志，避免维持弹簧的工作效果下降。

每个支撑空间对应5至20个射流小孔，在互相对应的支撑空间与各射流小孔中：各射流小孔沿主转轴轴向均匀分布。所述射流小孔轴线垂直于主转轴轴线，射流小孔口径为内清理道口径的百分之一至百分之三，外进水口口径与内清理道口径一致。射流小孔沿主转轴轴向均匀分布，有助于提升射流冲击效果，在设计时，可以让每个维持弹簧都能被射流小孔所射出的急流冲击到。

所述清理刷包括刷轴41、套设在刷轴上且与刷轴转动连接的刷筒42、设置在刷筒上的多个弹性刷毛，刷轴水平布置且与各刷连杆连接，弹性刷毛的长度方向垂直于刷轴轴线。弹性刷毛可以是钢丝刷毛，动物毛等等。清理刷相当于是滚刷，应用在本发明中，相对普通刷子而言可以减少刷动阻力，提高整体移动效果，延长使用寿命。

在一个清理结构中：当金属网处在水平状态且支撑背板处在金属网下方时，所述接收网箱与清理刷分处于金属网的相对两侧，接收网箱的顶部开口低于金属网，刷筒最低处与金属网上表面处在同一高度。接收网箱顶部开口低于金属网，则金属网上被清理刷刮落的垃圾可以自然落入接收网箱内。

所述弹性支撑结构还包括用于被刷筒推动的受压球头332、与受压球头连接的滑杆333及套设在滑杆上的撞击环334，每个滑杆均穿过金属网的其中一个网孔，任一滑杆与该滑杆所穿过的网孔对应，滑杆与对应的网孔滑动配合，滑杆的可滑动方向与清理刷的可移动方向垂直，撞击环处在支撑空间内且撞击环接触金属网，在一个清理结构中：维持弹簧一端连接支撑背板，维持弹簧另一端连接滑杆，受压球头与撞击环分处于金属网的相对两侧。虽然金属网上表面会被清理刷刮过，但金属网的网孔中依然不可避免的会卡入垃圾。本方案中，当刷筒刮过金属网上表面时，除了可以将固态垃圾刮落至接收网箱，还能将受压球头下压，被压下的受压球头会带着滑杆、撞击环也向下移动，并使维持弹簧压缩。当刷筒离开受压球头后，压球头下方的维持弹簧会带着滑杆、受压球头、撞击环一起上升，一个撞击环撞击到金属网后，可以带动该撞击环附近的局部金属网发生快速变形，并可将卡在附近网孔中的垃圾震出(自震清理)，从而可有效避免金属网网孔中卡入垃圾而导致的后续打捞效果变差。并且，自震清理的部分，都是刷筒刮过后的部分(刷筒刮过，才能下压受压球头，才有后续的自震清理)，因此既不会影响对金属网上垃圾的刮动，又能及时进行自震清理。此外，每当金属网用于打捞时，由于承重，金属网中部都容易下陷，而在维持弹簧、滑杆及撞击环的配合支撑下，可以有效避免金属网下陷变形，从而可延长金属网的使用寿命。

所述滑杆的数目为金属网网孔数目的二十分之一至四分之一。没有被滑杆堵住的金属网网孔可用于过滤水，并维持打捞效果，在布置滑杆时，优选均匀布置的形式，即在横排与竖排中，相邻滑杆间距一致，这样可以保障更好的打捞效果和自震清理效果。

所述支撑背板远离主转轴的一侧设有若干外支撑杆34，在一个清理结构中：外支撑杆一端连接支撑背板，外支撑杆另一端连接金属网远离主转轴的一侧，主转轴与每个外支撑杆的间距均一致。外支撑杆可以从远端与金属网进行支撑，保障金属网整体结构的稳定性，维持良好的打捞效果。

Claims (7)

1.一种海面清洁船，其特征是，包括船体，船体底部设有清理槽，清理槽贯通船体的前后方向，清理槽中设有由伺服电机带动的主转轴，主转轴上设有若干清理结构，清理结构包括与主转轴连接的金属网，船体上设有用于从上方对一个金属网进行清理的清理刷及用于带动清理刷移动的刷缸，金属网的长度方向水平且垂直于船体的前后方向，清理刷的可移动方向平行于金属网的长度方向，清理槽内设有顶部开口的接收网箱，接收网箱顶部高于海面，所述刷缸包括缸体、与缸体滑动密封配合的刮动活塞及与刮动活塞连接的活塞杆，活塞杆连接清理刷，所述清理结构还包括与主转轴连接的支撑背板及多个用于支撑金属网的弹性支撑结构，弹性支撑结构包括若干用于支撑金属网的维持弹簧，在一个清理结构中：支撑背板与金属网之间形成支撑空间，维持弹簧处在支撑空间内，维持弹簧连接支撑背板。

2.根据权利要求1所述的一种海面清洁船，其特征是，所述主转轴上设有沿主转轴轴线布置的内清理道，主转轴的一个端面上设有与内清理道连通的外进水口，外进水口处设有由一防水电机带动的导流叶轮，导流叶轮的导流方向为由外进水口至内清理道，主转轴上设有多个射流小孔，各射流小孔均与内清理道连通，每个支撑空间对应若干个射流小孔，射流小孔的射流方向朝向对应的支撑空间。

3.根据权利要求2所述的一种海面清洁船，其特征是，每个支撑空间对应5至20个射流小孔，在互相对应的支撑空间与各射流小孔中：各射流小孔沿主转轴轴向均匀分布。

4.根据权利要求2或3所述的一种海面清洁船，其特征是，所述射流小孔轴线垂直于主转轴轴线，射流小孔口径为内清理道口径的百分之一至百分之三，外进水口口径与内清理道口径一致。

5.根据权利要求1所述的一种海面清洁船，其特征是，所述清理刷包括刷轴、套设在刷轴上且与刷轴转动连接的刷筒、设置在刷筒上的多个弹性刷毛，刷轴水平布置且与各刷连杆连接，弹性刷毛的长度方向垂直于刷轴轴线。

6.根据权利要求5所述的一种海面清洁船，其特征是，在一个清理结构中：当金属网处在水平状态且支撑背板处在金属网下方时，所述接收网箱与清理刷分处于金属网的相对两侧，接收网箱的顶部开口低于金属网，刷筒最低处与金属网上表面处在同一高度。

7.根据权利要求1所述的一种海面清洁船，其特征是，所述支撑背板远离主转轴的一侧设有若干外支撑杆，在一个清理结构中：外支撑杆一端连接支撑背板，外支撑杆另一端连接金属网远离主转轴的一侧，主转轴与每个外支撑杆的间距均一致。