CN108487205B - 一种浮萍收集装置、水上机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种浮萍收集装置，属于水面清洁技术领域，它解决了现有浮萍收集装置传动效率低、传动稳定性差、结构复杂的问题。本申请的浮萍收集装置包括第一电机，第一电机通过第一传动机构与第一连接轴相连接，第一连接轴通过第二传动机构带动第一管套运动，第二传动机构为两个且位于所述第一管套的两侧，第一管套与浮萍收集箱相连通，浮萍收集箱与船体相连接。本申请与现有技术相比，浮萍收集装置的利用第一电机带动第一传动机构和第二传动机构运动，从而使第一管套实现前后的往复运动，因使用了第一锥齿轮、第二锥齿轮以及扇形齿轮进行动力的传递，故具有传动效率高、传动稳定性高、结构简单的优点。
Description
技术领域
本发明涉及水面清洁技术领域，特别是涉及一种浮萍收集装置、水上机器人。
背景技术
目前，河流、湖泊、港口等水域的水面垃圾形成的污染较为严重，这给人们的生存环境和开发利用旅游资源等带来了负面影响。对于水面垃圾的清理，目前基本采用人工乘船打捞的方法。但是该方法有一定的限制，对于小型河流、人工湖和水上游乐场等场所，经常会存在水面较窄或水深较浅的区域，船体无法通过导致打捞困难；同时，对于一些污染比较严重的水域，也不适合工人前往打捞。于是水面垃圾回收应运而生，大多为自动化水平较高的大型综合清污船等水面固体垃圾收集机械，其续航能力好、功能强大，但却也有因体积庞大而在狭小水域移动不便、工作效率低、动力消耗和使用成本过高等等，无法适应小型河流、人工湖和水上游乐场等场所的水面垃圾回收需要。
例如专利文献号为CN207000774U的一种小型水面垃圾清理机器人，并具体公开了包括船体、叶轮、捕捞机构、垃圾收集仓和控制台，船体采用两侧双浮块对称结构，浮块的形状为流线V字型，船体外部覆盖无毒害的防水黑色亚光膜，叶轮分别设置在船体的外侧；每个叶轮的驱动均使用直流电动机，四个直流电动机分别放置于两个浮块内部；捕捞装置为簸萁状铲斗，由碳纤维杆搭建而成，除簸萁状铲斗的开口端外，四周覆盖网纱，末端一侧连接有舵机的转轴端，垃圾收集仓放置于方形安装空间内，上方开口，由垃圾收集仓底板、碳纤维杆搭建的框架以及包裹在框架周围的网纱构成。上述现有技术中存在的不足之处在于：其动力传递结构复杂，动力传递的效率较低，而且也会导致其运行的稳定性较差，从而使垃圾的收集效率低下。
为此，本发明提供一种浮萍收集装置。
此外，本发明还提供一种水上机器人。
发明内容
鉴于现有的技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种浮萍收集装置，本发明至少所要解决的技术问题是：如何快速的收集浮萍以提高浮萍的收集效率。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种浮萍收集装置，包括船体，还包括第一电机，所述第一电机通过第一传动机构与第一连接轴相连接，所述第一连接轴通过第二传动机构带动第一管套运动，所述第二传动机构为两个且位于所述第一管套的两侧，所述第一管套与浮萍收集箱相连通，所述浮萍收集箱与所述船体相连接；
所述第一传动机构包括固定在第一电机输出轴的第一锥齿、固定在所述第一连接轴一端的第二锥齿，所述第一锥齿和所述第二锥齿相啮合；
所述第二传动机构包括固定在所述第一连接轴另一端的第一齿轮、与所述第一连接轴平行地第二连接轴、固定于所述第二连接轴一端的第二齿轮、固定于所述第二连接轴另一端的扇形齿轮、以及设置在所述第一管套的齿条，所述第一齿轮和第二齿轮相啮合，所述扇形齿轮和所述齿条相啮合。
进一步地，还包括第二管套，所述第二管套一端与所述第一管套一端相连接，另一端与所述船体开口处相连接。
优选地，还包括第一挡板、第二挡板，所述第一挡板可转动地与所述第一管套相连接，所述第二挡板可转动地与所述第二管套相连接。
优选地，位于所述船体开口处设有滤网。
本申请还提供一种水上机器人，包括如上所述的浮萍收集装置。
优选地，还包括网兜收集装置，所述网兜收集装置包括网兜、固定在所述船体的垃圾收集箱、固定在所述第一电机输出轴的第三齿轮、固定在第三连接轴的第四齿轮、均设置在所述第一电机输出轴和所述第三连接轴的第三传动机构，所述第一电机输出轴和所述第三连接轴均分别通过第三传动机构与网兜相连接；
所述第三传动机构包括同步带轮一、同步带轮二、同步带轮三、曲柄连杆结构、第四连接轴、第五连接轴，所述同步带轮二均通过第一皮带与所述同步带轮一和所述同步带轮三相连接，所述同步带轮二固定于所述第四连接轴，所述第四连接轴可转动地与所述船体相连接，所述同步带轮三固定与所述第五连接轴，所述第五连接轴可转动地与所述船体相连接，所述同步带轮三通过曲柄滑块结构与所述网兜相连接，所述曲柄连杆结构设置在所述第五连接轴的两端；
所述曲柄连接结构包括曲柄、第一连杆、滑块以及第二连杆，所述曲柄一端与所述同步带轮三相固定，所述曲柄另一端与所述第一连杆一端相铰接，所述第一连杆另一端与所述滑块相铰接，所述滑块与所述第二连杆一端相铰接，所述滑块与所述船体相连接，所述第二连杆另一端与所述网兜相铰接，所述网兜与所述第五连接轴相固定。
优选地，还包括掀盖，所述掀盖可转动地与所述网兜相连接。
优选地，还包括划桨装置，所述划桨装置包括第二电机、第六连接轴、划桨、以及第四传动机构，所述第二电机通过所述第四传动机构与所述第六连接轴相连接，所述划桨设置在所述第六连接轴的两端，所述第六连接轴可转动地与所述船体相连接；
所述第四传动机构包括同步带轮四、同步带轮五、第二皮带，所述同步带轮四固定在第二电机输出轴，所述同步带轮四通过第二皮带与所述同步带轮五相连接，所述同步带轮五固定在所述第六连接轴。
优选地，还包括网刷，所述网刷与所述第六连接轴相固定。
优选地，所述划桨设有固定板、栅格条，所述栅格条一端与所述第六连接轴相固定，另一端与所述固定板相固定。
如上所述，本发明涉及的一种浮萍收集装置，具有以下有益效果：
本申请利用上述的浮萍收集装置后，与现有技术相比，浮萍收集装置的利用第一电机带动第一传动机构和第二传动机构运动，从而使第一管套实现前后的往复运动，因使用了第一锥齿轮、第二锥齿轮以及扇形齿轮进行动力的传递，故具有传动效率高、传动稳定性高、结构简单的优点。
附图说明
图1为一种浮萍收集装置的结构示意图；
图2为一种浮萍收集装置含第一挡板第二挡板的剖面图；
图3为水上机器人的网兜收集装置结构示意图；
图4为水上机器人的划桨装置结构示意图；
图5为水上机器人的总装配图。元件标号说明
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。具体结构可参照专利申请的附图进行说明。
如图1所示，一种浮萍收集装置，包括船体1，还包括第一电机2，所述第一电机2通过第一传动机构3与第一连接轴4相连接，所述第一连接轴4通过第二传动机构5带动第一管套6运动，所述第二传动机构5为两个且位于所述第一管套6的两侧，所述第一管套6与浮萍收集箱7相连通，所述浮萍收集箱7与所述船体1相连接；
如图1所示，所述第一传动机构3包括固定在第一电机输出轴21的第一锥齿31、固定在所述第一连接轴4一端的第二锥齿32，所述第一锥齿31和所述第二锥齿32相啮合；
具体地，如图1所示，所述第二传动机构5包括固定在所述第一连接轴4另一端的第一齿轮51、与所述第一连接轴4平行地第二连接轴8、固定于所述第二连接轴8一端的第二齿轮52、固定于所述第二连接轴8另一端的扇形齿轮9、以及设置在所述第一管套6的齿条61，所述第一齿轮51和第二齿轮52相啮合，所述扇形齿轮9和所述齿条61相啮合。当浮萍收集装置开始工作时，在第一电机2的驱动下，带动第一传动机构3和第二传动机构5运动，使得位于所述第一管套6两侧的扇形齿轮9运动，利用扇形齿轮9运动从而与设置在第一管套6上的齿条相啮合，也就是说，位于第一管套6一侧的扇形齿轮9与齿条61相啮合时，位于第一管套6另一侧的扇形齿轮9与对应侧的齿条61脱离啮合，进而带动第一管套6向前或向后移动，因此实现了第一管套6的前后往复运动，故可以将与水面接触的浮萍推向浮萍收集箱7而完成浮萍的收集，此过程具有传动效率高、传动稳定性高、结构简单的优点。
进一步地，如图1和图2所示，为了防止收集浮萍回流，还包括第二管套10，所述第二管套10一端与所述第一管套6一端相连接，另一端10与所述船体1开口处11相连接，也就是说，当第一管套6向前移动时，因第一管套6压缩第二管套10之间的空间，所以第二管套10内的体积会相对地减少，这样使得第二管套10中的水被吸入第一管套6中去，同时浮萍也会随着水流进入到第一管套6，随之进入浮萍收集箱7；而在第一管套6向后移动时，第一管套6与第二管套10之间的相对体积会变大，将浮萍聚集在第二管道10与第一管套6之间，如此利用体积之间的变化，进而可以提高浮萍的收集效率。
优选地，如图1和图2所示，当第一管套相后移动时，为了使聚集在第二管道10与第一管套6之间的浮萍进一步地推向所述浮萍收集箱7，还包括第一挡板12、第二挡板13，所述第一挡板12可转动地与所述第一管套6相连接，所述第二挡板13可转动地与所述第二管套10相连接，如此可以利用第一挡板12、第二挡板13将浮萍挡住，从而使聚集在第二管道10与第一管套6之间的浮萍进一步地推向所述浮萍收集箱7，起到快速收集浮萍的作用。
优选地，如图4所示，为了更好地收集浮萍，防止其他杂物的进入，位于所述船体1开口处设有滤网14。
本发明还提供一种水上机器人，如图5所示，包括如上所述的浮萍收集装置。
优选地，如图3所示，为了将位于所述船体两侧的浮萍进行收集，还包括网兜收集装置15，所述网兜收集装置15包括网兜151、固定在所述船体1的垃圾收集箱152、固定在所述第一电机输出轴21的第三齿轮153、固定在第三连接轴16的第四齿轮154、均设置在所述第一电机输出轴21和所述第三连接轴16的第三传动机构17，所述第一电机输出轴21和所述第三连接轴16均分别通过第三传动机构17与网兜151相连接；
具体地，如图3所示，所述第三传动机构17包括同步带轮一171、同步带轮二172、同步带轮三173、曲柄连杆结构174、第四连接轴175、第五连接轴176，所述同步带轮二172均通过第一皮带18与所述同步带轮一171和所述同步带轮三173相连接，所述同步带轮二172固定于所述第四连接轴175，所述第四连接轴175可转动地与所述船体1相连接，所述同步带轮三173固定与所述第五连接轴176，所述第五连接轴176可转动地与所述船体1相连接，所述同步带轮三173通过曲柄滑块结构174与所述网兜151相连接，所述曲柄连杆结构174设置在所述第五连接轴176的两端；
具体地，如图3所示，所述曲柄连接结构174包括曲柄1741、第一连杆1742、滑块1743以及第二连杆1744，所述曲柄1741一端与所述同步带轮三173相固定，所述曲柄1741另一端与所述第一连杆1742一端相铰接，所述第一连杆1742另一端与所述滑1743相铰接，所述滑块1743与所述第二连杆1744一端相铰接，所述滑块1743与所述船体1相连接，所述第二连杆1744另一端与所述网兜151相铰接，所述网兜151与所述第五连接轴176相固定。这样，可以完成位于船体两侧的浮萍的收集工作，避免了遗漏，扩大了收集的范围，使水面的收集更干净。
优选地，如图3所示，还包括掀盖19，所述掀盖19可转动地与所述网兜151相连接。
优选地，如图4所示，为了使船体快速地行驶，还包括划桨装置20，所述划桨装置包括第二电机201、第六连接轴202、划桨203、以及第四传动机构204，所述第二电机201通过所述第四传动机构204与所述第六连接轴202相连接，所述划桨203设置在所述第六连接轴202的两端，所述第六连接轴202可转动地与所述船体1相连接；
具体地，如图4所示，所述第四传动机构204包括同步带轮四2041、同步带轮五2042、第二皮带204，所述同步带轮四2041固定在第二电机输出轴2011，所述同步带轮四2041通过第二皮带2043与所述同步带轮五2042相连接，所述同步带轮五2042固定在所述第六连接轴202。如此，可以稳定地实现船体快速的行驶。
优选地，如图4所示，还包括网刷21，所述网刷21与所述第六连接轴202相固定，利用网刷21，可以将不能被吸入的垃圾清理掉，避免杂物或浮萍堵塞滤网或船体开口，使水面上的浮萍能够更加顺利地被吸入，从而提高了浮萍收集的效率。
优选地，如图4所示，为了加快船体的行驶速度，所述划桨设有固定板22、栅格条23，所述栅格条23一端与所述第六连接轴202相固定，另一端与所述固定板22相固定，这样设置固定板，当与水面接触时，可以提供更大的接触面积，获得更大的行驶力，保证了船体能够快速的行驶，从而可以加快了浮萍收集的效率。
如上所述，本发明涉及一种浮萍收集装置，具有以下有益效果：
本申请利用上述的浮萍收集装置后，与现有技术相比，浮萍收集装置的利用第一电机带动第一传动机构和第二传动机构运动，从而使第一管套实现前后的往复运动，因使用了第一锥齿轮、第二锥齿轮以及扇形齿轮进行动力的传递，故具有传动效率高、传动稳定性高、结构简单的优点。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种浮萍收集装置，包括船体(1)，其特征在于：还包括第一电机(2)，所述第一电机(2)通过第一传动机构(3)与第一连接轴(4)相连接，所述第一连接轴(4)通过第二传动机构(5)带动第一管套(6)运动，所述第二传动机构(5)为两个且位于所述第一管套(6)的两侧，所述第一管套(6)与浮萍收集箱(7)相连通，所述浮萍收集箱(7)与所述船体(1)相连接；
所述第一传动机构(3)包括固定在第一电机输出轴(21)的第一锥齿(31)、固定在所述第一连接轴(4)一端的第二锥齿(32)，所述第一锥齿(31)和所述第二锥齿(32)相啮合；
所述第二传动机构(5)包括固定在所述第一连接轴(4)另一端的第一齿轮(51)、与所述第一连接轴(4)平行的第二连接轴(8)、固定于所述第二连接轴(8)一端的第二齿轮(52)、固定于所述第二连接轴(8)另一端的扇形齿轮(9)、以及设置在所述第一管套(6)两侧的齿条(61)，所述第一齿轮(51)和第二齿轮(52)相啮合，所述扇形齿轮(9)和所述齿条(61)相啮合；还包括第二管套(10)，所述第二管套(10)一端与所述第一管套(6)一端相套接，另一端(10)与所述船体(1)开口处(11)相连接；还包括第一挡板(12)、第二挡板(13)，所述第一挡板(12)可转动地与所述第一管套(6)相连接，所述第二挡板(13)可转动地与所述第二管套(10)相连接。
2.根据权利要求1所述的浮萍收集装置，其特征在于：位于所述船体(1)开口处设有滤网(14)。
3.一种水上机器人，其特征在于：包括权利要求1-2任一项所述的浮萍收集装置。
4.根据权利要求3所述的水上机器人，其特征在于：还包括网兜收集装置(15)，所述网兜收集装置(15)包括网兜(151)、固定在所述船体(1)的垃圾收集箱(152)、固定在所述第一电机输出轴(21)的第三齿轮(153)、固定在第三连接轴(16)的第四齿轮(154)、均设置在所述第一电机输出轴(21)和所述第三连接轴(16)的第三传动机构(17)，所述第一电机输出轴(21)和所述第三连接轴(16)均分别通过第三传动机构(17)与网兜(151)相连接；
所述第三传动机构(17)包括同步带轮一(171)、同步带轮二(172)、同步带轮三(173)、曲柄连接结构(174)、第四连接轴(175)、第五连接轴(176)，所述同步带轮二(172)均通过第一皮带(18)与所述同步带轮一(171)和所述同步带轮三(173)相连接，所述同步带轮二(172)固定于所述第四连接轴(175)，所述第四连接轴(175)可转动地与所述船体(1)相连接，所述同步带轮三(173)固定于所述第五连接轴(176)，所述第五连接轴(176)可转动地与所述船体(1)相连接，所述同步带轮三(173)通过曲柄连接结构(174)与所述网兜(151)相连接，所述曲柄连接结构(174)设置在所述第五连接轴(176)的两端；
所述曲柄连接结构(174)包括曲柄(1741)、第一连杆(1742)、滑块(1743)以及第二连杆(1744)，所述曲柄(1741)一端与所述同步带轮三(173)相固定，所述曲柄(1741)另一端与所述第一连杆(1742)一端相铰接，所述第一连杆(1742)另一端与所述滑块(1743) 相铰接，所述滑块(1743)与所述第二连杆(1744)一端相铰接，所述滑块(1743)与所述船体(1)相连接，所述第二连杆(1744)另一端与所述网兜(151)相铰接，所述网兜(151)与所述第五连接轴(176)相固定。
5.根据权利要求4所述的水上机器人，其特征在于：还包括掀盖(19)，所述掀盖(19)可转动地与所述网兜(151)相连接。
6.根据权利要求3所述的水上机器人，其特征在于：还包括划桨装置(20)，所述划桨装置包括第二电机(201)、第六连接轴(202)、划桨(203)、以及第四传动机构(204)，所述第二电机(201)通过所述第四传动机构(204)与所述第六连接轴(202)相连接，所述划桨(203)设置在所述第六连接轴(202)的两端，所述第六连接轴(202)可转动地与所述船体(1)相连接；
所述第四传动机构(204)包括同步带轮四(2041)、同步带轮五(2042)、第二皮带(2043)，所述同步带轮四(2041)固定在第二电机输出轴(2011)，所述同步带轮四(2041)通过第二皮带(2043)与所述同步带轮五(2042)相连接，所述同步带轮五(2042)固定在所述第六连接轴(202)。
7.根据权利要求6所述的水上机器人，其特征在于：还包括网刷(21)，所述网刷(21)与所述第六连接轴(202)相固定。
8.根据权利要求6或7所述的水上机器人，其特征在于：所述划桨设有固定板(22)、栅格条(23)，所述栅格条(23)一端与所述第六连接轴(202)相固定，另一端与所述固定板(22)相固定。
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