CN107747305A - 一种面向无人船的水面漂浮物打捞装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向无人船的水面漂浮物打捞装置，包括两块对称设置的侧板、安装设置在两侧板底部的传送带机构、角度可调地活动铰接在所述两侧板顶部的捞刀机构，两块所述侧板外侧通过角度可调的船舷连接机构活动铰接在无人船甲板上。本装置克服了普通水面打捞装置打捞效率低下、对于个别类型漂浮物打捞效果不佳、在船只上拆装不便、适应性较差等缺陷，为水面漂浮物打捞提供了有效实用的打捞装置，提供了一种良好的无人船的模块化功能添加。

Description

一种面向无人船的水面漂浮物打捞装置

技术领域

本发明涉及水面漂浮物打捞装置，尤其涉及一种面向无人船的水面漂浮物打捞装置。

背景技术

在没有现代化机械的过去，打捞水面的垃圾漂浮物主要是靠人工乘坐小船用手持的网兜等工具进行人工打捞，此等方法效率太低，费时费力，不符合现代工业社会的需要。因此，在现代就需要设计以机械结构为主体，再适当的用人工来控制或者辅以部分的人力的自动化或半自动化结构。

根据各种打捞船的打捞工作方式的不同，针对目前所现有的各型打捞船，可将打捞装置分为传送带式、回转式、铲斗式和抓斗式。

传送带式，顾名思义，这种工作方式主要以传送带为主要工作部分。其中的主要功能单位有传送带、链轮、打捞挂杆、过滤网等。外形类似于坦克履带，两个链轮由布置在链轮两侧的链条连接，与此同时在两根链条之间装上连接板，然后再连接板上按照一定的规律安装打捞挂杆，并将过滤网镶嵌在打捞挂杆之间。

回转式打捞船主要是伸臂回转式清污船，其中的清污臂是船的核心机构。清污臂主要由传送带和拦污栅，齿耙等组成。清污臂在船侧放置在水面，由于浮箱的作用可使整个机构漂浮于水面。由于拦污栅的作用，使得水面的垃圾在此聚集，此时动力设备带动传送带运动，传送带上安装有齿耙，齿耙可钩住漂浮物使其随着传送带一直运动至旁边的集污舱中，从而达到收集打捞污物的目的。

铲斗式打捞装置主要工作部位就是铲斗。此工作方式类似于传统的用网兜来打捞，只不过这里是用铲斗来代替网兜，同时使用机械结构而不是人工来控制铲斗。一般来说，由于采用不同的驱动装置，可分为机械铲斗以及液压铲斗。

抓斗式打捞机构的装置，其主要工作件是一个可抓取漂浮物的抓斗。抓斗的结构中主要零部件是撑杆，斗头，斗体，斗梁，油缸等组成。工作原理是，撑杆在斗头斗体之间由铰链连接，梁和斗头之间装配油缸，当油缸的杆推出拉长，此时斗梁下降，同时将两个斗体分开，此时只需操作抓斗让垃圾处于抓斗中间的空间之内，然后只需让油缸再次回油，使油缸的杆收回，使得左右两个斗体合拢，抓住水中的垃圾，再提起整个抓斗，待整个抓斗移动到船上的收集筐之上时，再次分开抓斗的两个斗体，此时即完成一个垃圾打捞动作。

针对这些功能需求，国内外的厂商研究机构等自然也是研制出了多种多样的船型以及相应的打捞装置。面向大型水面的打捞装置的研究已经很广泛，且相对来说较为成熟。但是存在着打捞效率低下，对于个别类型漂浮物打捞效果不佳，在船只上拆装不便，适应性较差等缺陷。并且面向小型水面和搭载于小型无人船的，具有完全的无人化自动化升级潜力的小型打捞装置的设计还相对欠缺，同时生活中对于此类设备的需求也在日益增多。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单，效率可观，实用性强，具有无人化自动化升级能力的面向无人船的水面漂浮物打捞装置。

本发明通过下述技术方案实现：

一种面向无人船的水面漂浮物打捞装置，包括两块对称设置的侧板、安装设置在两侧板底部的传送带机构、角度可调地活动铰接在所述两侧板顶部的捞刀机构，两块所述侧板外侧通过角度可调的船舷连接机构活动铰接在无人船甲板上。

进一步地，所述的传送带机构包括传送带、用于钩挂漂浮物的齿耙、传送带带轮、带轮转动轴、承载圆筒、电机系统，所述的传送带带轮固定在带轮转动轴两端，所述电机系统通过传动副与带轮转动轴驱动连接，所述承载圆筒固定在带轮转动轴中部，所述传送带带轮包裹在传送带带轮及承载圆筒上，所述的齿耙规律地分布在所述传送带带轮的外表面。

进一步地，所述传送带表面均匀的布满适当宽度的缝隙。有利于多余的水份滤出，减小装置的功率负担。

进一步地，所述齿耙采用与垂直面呈15°倾斜的锥状体。倾斜15°可更利于钩挂漂浮物又不至于钩挂的太紧以至于不能及时退下漂浮物。

进一步地，所述传送带的左右两侧及传送带带轮上均设置有相互啮合实现同步传动的凸齿，所述凸齿采用梯形齿型。

进一步地，所述的捞刀机构包括捞刀、刀盒、连接臂、支撑横梁、第二电机系统、角度调整机构、捞刀传动轴，所述的捞刀沿周向固定在刀盒上，所述刀盒沿轴向均匀固定在捞刀传动轴上，所述的捞刀传动轴两端通过轴承转动地设置在连接臂下端，所述连接臂上端通过支撑横梁和轴承转动地设置在两所述侧板顶部，所述角度调整机构设置在所述侧板和连接臂之间，所述第二电机系统安装在连接臂上并通过传动副与所述捞刀传动轴驱动连接。

进一步地，所述角度调整机构包括对称设置在两块所述侧板上的液压缸、连接于两液压缸的活塞杆之间的液压调节杆，所述连接臂附靠在液压调节杆上。

进一步地，所述的传动副为带轮副、链轮副或齿轮副。

进一步地，所述的船舷连接机构包括液压连接杆、支撑杆，所述支撑杆的上端通过轴承与侧板转动相连，下端通过螺栓与甲板固定连接，所述液压连接杆的两端通过轴承分别与侧板和船甲板相连接。

进一步地，两块所述的侧板前端分别铰接有用于导流的集中板。集中板可转动，进而控制两个集中板张开的角度。所述集中板可在水面起到引导水流并收纳水面漂浮物扩大打捞面积的作用。

本发明相对于现有技术，至少具有如下优点及效果：

本发明包括用于传输已打捞漂浮物的传送带机构、用于将漂浮物从水中打捞出来的捞刀机构、用于连接船舷与打捞装置的船舷连接机构、以及用于水面收纳导流的集中板；这种结构的设计有别于传统的传送带式打捞机构，创新的将传送带上的捞杆作用弱化，并用较小的齿耙代替其作用，并且为了满足打捞的功能而将捞杆设计成一个新的独立的捞刀机构存在。这样的设计既保证了传统传送带打捞装置的打捞效率，同时也满足了打捞装置对于不同的水面，以及不同的水面漂浮物的普适性。

所述的船舷连接机构通过一种简单的方式连接船只甲板与打捞装置，可以轻易的完成拆装，同时装置工作姿态的调整只需要液压杆的推进与推出即可实现，可以通过电传的方式很方便的实现自动化与无人化的控制，满足了无人船的设计要求。

所述的捞刀机构的工作姿态也可以通过液压调节杆的液压杆的的推进与推出来控制，可以以上述的方式实现自动化的设计要求。

所述的捞刀机构的捞刀与刀盒采用螺纹的形式互相连接，这样的设计可以很方便的实现捞刀的装拆与更换，同时甚至还可以实现捞刀的刀族化，对于不同的水面状况以及不同的水面漂浮物种类换用不同类型的捞刀。

附图说明

图1为本发明实施例安装后的整体结构示意图。

图2为本发明实施例的传送带机构示意图。

图3为本发明实施例的传送带机构局部透视图。

图4为本发明实施例的捞刀机构示意图。

图5为本发明实施例的船舷连接机构示意图。

图中：1-传送带；2-齿耙；3-传送带带轮；4-带轮转动轴；5-承载圆筒；6-第一电机系统；7-捞刀；8-刀盒；9-连接臂；10-支撑横梁；11-第二电机系统；12-液压调整杆；13-捞刀传动轴；14-支撑杆；15-液压连接杆；16-集中板；17-侧板；18-捞刀机构；19-传送带机构；20-船舷连接机构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。

实施例

如图1至5所示。本发明公开了一种面向无人船的水面漂浮物打捞装置。

参见图1和图2，一种面向无人船的水面漂浮物打捞装置，包括两块对称设置的侧板17、安装设置在两侧板底部的传送带机构19、角度可调地活动铰接在所述两侧板顶部的捞刀机构18，两块所述侧板外侧通过角度可调的船舷连接机构20活动铰接在无人船甲板上。

参见图3，用于传输漂浮物的传送带机构包括漂浮物主要的传送带1、用于钩挂漂浮物的传送带上的齿耙2、用于传动的传送带带轮3、转动轴4和承载圆筒5，用于提供电力的电机系统6；所述的传送带带轮3固定在带轮转动轴4两端，所述电机系统6通过传动副与带轮转动轴4驱动连接，所述承载圆筒5固定在带轮转动轴4中部，所述传送带带轮3包裹在传送带带轮3及承载圆筒5上，所述的齿耙2规律地分布在所述传送带带轮3的外表面。所述传送带1表面均匀的布满适当宽度的缝隙。有利于多余的水份滤出，减小装置的功率负担。

所述齿耙2采用与垂直面呈15°倾斜的锥状体。倾斜15°可更利于钩挂漂浮物又不至于钩挂的太紧以至于不能及时退下漂浮物。所述第一电机系统中的电机安装在一根内部的横板上，通过V带传动，V带连接电机上的带轮与传动轴上的传动带轮完成传动。

参见图4，用于打捞漂浮物的捞刀机构包括捞刀传动轴13、用于打捞的捞刀7、用于安装捞刀并被装载于捞刀传动轴13上的刀盒8、连接臂9、支撑横梁10、用于提供动力和传动的电机系统11、用于调整捞刀机构工作姿态的角度调整机构，所述的捞刀7后端通过螺纹沿周向固定在刀盒8上，所述刀盒8沿轴向均匀固定在捞刀传动轴13上，所述的捞刀传动轴13两端通过轴承转动地设置在连接臂9下端，所述连接臂上端通过支撑横梁10和轴承转动地设置在两所述侧板17顶部，所述角度调整机构设置在所述侧板17和连接臂9之间，所述第二电机系统11安装在连接臂9上并通过传动副与所述捞刀传动轴13驱动连接，所述角度调整机构包括对称设置在两块所述侧板17上的液压缸、连接于两液压缸的活塞杆之间的液压调节杆12，所述连接臂9附靠在液压调节杆12上。所述第二电机系统11的电机安装在连接臂9上，通过V带传动，V带连接电机上的带轮与打捞机构转动轴上的传动带轮完成传动。

参见图5，用于连接船舷与打捞装置的船舷连接机构20包括用于连接的液压连接杆15，包括用于支撑整个装置并提供转动原点的支撑杆14；船舷连接机构，所述液压连接杆15两端均通过轴承分别与船甲板相连，所述支撑杆14上端通过通过轴承与侧板17相连，两个脚与甲板通过螺栓相连。

另外，两块所述的侧板17前端分别铰接有用于导流的集中板16。集中板16可转动，进而控制两个集中板16张开的角度。所述集中板16可在水面起到引导水流并收纳水面漂浮物扩大打捞面积的作用。

本实施例提供的打捞装置在工作与不工作时采用不同的姿态，在调整姿态的时候需要调整各零件的状态。当工作时，不同的部分同时工作，分工合作完成打捞动作，具体作业过程如下：

首先，当打捞装置被安装在船只甲板上时，打捞装置与船体保持水平平行的状态，此时船舷连接机构20的液压连接杆15处于收拢推入状态，提供拉力将整个装置拉住，此时需要提供较大的拉力。在需要进入工作状态时，液压连接杆15的液压杆推出，变长，此时装置由于自身重力将会绕支撑杆14转动，打捞装置倾斜，逐渐推出液压连接杆15直到装置达到所需要的工作角度30°，当达到工作角度时整个传送带机构19进入工作状态，并开始根据具体情况调整连接臂9的角度，此时通过调整液压调整杆12的推进推出调整。

当传送带1和捞刀机构18的位置全部调整好了之后，集中板16张开，各电动机开机，传送带1和捞刀7开始转动工作。捞刀7将水面漂浮物打捞进传送带1，传送带1转动，带动这些漂浮物上升，到达传送带1末端时漂浮物在自身重力的作用下从传送带1掉落，进入位于下端放置的收集筐。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种面向无人船的水面漂浮物打捞装置，其特征在于：包括两块对称设置的侧板(17)、安装设置在两侧板底部的传送带机构(19)、角度可调地活动铰接在所述两侧板顶部的捞刀机构(18)，两块所述侧板外侧通过角度可调的船舷连接机构(20)活动铰接在无人船甲板上。

2.根据权利要求1所述的面向无人船的水面漂浮物打捞装置，其特征在于：所述的传送带机构(19)包括传送带(1)、用于钩挂漂浮物的齿耙(2)、传送带带轮(3)、带轮转动轴(4)、承载圆筒(5)、电机系统(6)，所述的传送带带轮(3)固定在带轮转动轴(4)两端，所述电机系统(6)通过传动副与带轮转动轴(4)驱动连接，所述承载圆筒(5)固定在带轮转动轴(4)中部，所述传送带带轮(3)包裹在传送带带轮(3)及承载圆筒(5)上，所述的齿耙(2)规律地分布在所述传送带带轮(3)的外表面。

3.根据权利要求2所述的面向无人船的水面漂浮物打捞装置，其特征在于：所述传送带(1)表面均匀的布满适当宽度的缝隙。

4.根据权利要求2所述的面向无人船的水面漂浮物打捞装置，其特征在于：所述齿耙(2)采用与垂直面呈15°倾斜的锥状体。

5.根据权利要求2所述的面向无人船的水面漂浮物打捞装置，其特征在于：所述传送带(1)的左右两侧及传送带带轮(3)上均设置有相互啮合实现同步传动的凸齿，所述凸齿采用梯形齿型。

6.根据权利要求1所述的面向无人船的水面漂浮物打捞装置，其特征在于：所述的捞刀机构(18)包括捞刀(7)、刀盒(8)、连接臂(9)、支撑横梁(10)、第二电机系统(11)、角度调整机构、捞刀传动轴(13)，所述的捞刀(7)沿周向固定在刀盒(8)上，所述刀盒(8)沿轴向均匀固定在捞刀传动轴(13)上，所述的捞刀传动轴(13)两端通过轴承转动地设置在连接臂(9)下端，所述连接臂上端通过支撑横梁(10)和轴承转动地设置在两所述侧板(17)顶部，所述角度调整机构设置在所述侧板(17)和连接臂(9)之间，所述第二电机系统安装在连接臂(9)上并通过传动副与所述捞刀传动轴(13)驱动连接。

7.根据权利要求6所述的面向无人船的水面漂浮物打捞装置，其特征在于：所述角度调整机构包括对称设置在两块所述侧板(17)上的液压缸、连接于两液压缸的活塞杆之间的液压调节杆(12)，所述连接臂(9)附靠在液压调节杆(12)上。

8.根据权利要求2或6所述的面向无人船的水面漂浮物打捞装置，其特征在于：所述的传动副为带轮副、链轮副或齿轮副。

9.根据权利要求1所述的面向无人船的水面漂浮物打捞装置，其特征在于：所述的船舷连接机构(20)包括液压连接杆(15)、支撑杆(14)，所述支撑杆(14)的上端通过轴承与侧板(17)转动相连，下端通过螺栓与甲板固定连接，所述液压连接杆(15)的两端通过轴承分别与侧板(17)和船甲板相连接。

10.根据权利要求1所述的面向无人船的水面漂浮物打捞装置，其特征在于：两块所述的侧板(17)前端分别铰接有用于导流的集中板(16)。