CN109110352A - 无人垃圾处理船 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无人垃圾处理船，包括垃圾处理装置，垃圾处理装置包括：下表面设置有称重传感器的称重平台；分别设置于称重平台左、右两侧的第一压缩面板和第二压缩面板；设置于第一压缩面板左侧的驱动装置；垃圾传输装置、垃圾存放装置以及系统控制装置；第二压缩面板的背面安装有压力传感器；当称重传感器的数值达到重力设定值时，第一压缩面板在驱动装置的推力作用下向第二压缩面板方向运动以压缩位于称重传感器上的潮湿的垃圾，当压力传感器的数值达到压力设定值时，第一压缩面板在驱动装置的拉力作用下向远离第二压缩面板的方向运动以停止压缩垃圾。本发明的无人垃圾处理船，能够压缩潮湿的水面垃圾，打捞效率高且打捞成本低。

Description

无人垃圾处理船

技术领域

本发明属于无人船控制与机械结构设计领域，涉及无人垃圾处理船。

背景技术

随着人民生活水平的日益提高，旅游业的发展，以及人口的不断增长，由此带来的生活垃圾也日益增多，尤其是城市河面、旅游区湖面的浮游垃圾以及腐烂的动植物污染物等，即水面垃圾已成为一大公害，若不及时清除，则直接污染水源，其危害性大，直接影响工农业生产、水生动物的生长以及人类实用水源，另一方面，由于生活污水和工业废水大量排放，河水严重营养富集，导致水面出现了大量的浮游藻类，如清理不及时，也将出现严重打破区域生态平衡的重大问题。

目前，我国针对湖泊和海洋漂浮物的处理除少量采用人工打捞外，主要采用打捞船进行打捞。打捞船利用输送带的循环运动，将水体中的漂浮物打捞并运送至收集舱，待船载收集舱装满垃圾后，打捞船驶回河岸，将所打捞的漂浮垃圾输送到岸上。打捞船从打捞区域驶回码头，及从码头驶回打捞区域的时间段中，并不进行打捞作业，以致打捞效率低。并且收集的漂浮垃圾往往比较蓬松，而且内部含有大量水份，因此体积较大，重量较重，垃圾运输船的收集舱内很快会被装满，以至于垃圾运输船必须频繁往返于打捞区域和河岸之间，且船体因水面垃圾而带来的负重，船体的燃油量增加、移动速度减慢，可见这种方法由于效率极低，常常事倍功半，既不易处理干净，又浪费了大量人力和物力，且由于清除不彻底而使污染依然存在。

发明内容

针对上述存在的不足，本发明的目的是提供一种打捞效率高、人工成本低的无人垃圾处理船。

为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种无人垃圾处理船，包括垃圾处理装置，所述的垃圾处理装置包括：

称重平台，设置于船体上，用于称量水面打捞上来的潮湿的垃圾的重量，所述称重平台的下表面设置有一称重传感器；

垃圾压缩装置，包括分别设置于所述称重平台左、右两侧的第一压缩面板和第二压缩面板，所述的第一压缩面板和第二压缩面板相对设置且所述第一压缩面板和第二压缩面板的底面与所述称重平台的上表面相齐平，所述第一压缩面板的左侧设置有驱动装置，所述第二压缩面板的背面安装有压力传感器，当所述称重传感器的数值达到重力设定值时，所述的第一压缩面板在所述驱动装置的推力作用下向所述的第二压缩面板方向运动以压缩位于所述称重平台上的潮湿的垃圾，当所述压力传感器的数值达到压力设定值时，所述的第一压缩面板在所述驱动装置的拉力作用下向远离所述第二压缩面板的方向运动以停止压缩垃圾；

垃圾传输装置，设置于所述称重平台的右下方且位于所述第二压缩面板的左下方，用于接收并传输压缩过后的垃圾；

垃圾存放装置，设置于所述垃圾传输装置的后方，用于存放所述垃圾传输装置传输来的压缩过后的垃圾；

系统控制装置，与所述的称重传感器、压力传感器、驱动装置以及垃圾传输装置信号连接，用于控制所述驱动装置和垃圾传输装置的开启和关闭。

上述技术方案中，优选地，所述第一压缩面板的左侧固定设置有第一基板，所述的驱动装置设置于所述的第一压缩面板和所述的第一基板之间，所述的驱动装置包括液压机构以及连接在所述第一压缩面板和第一基板之间的呈X型的铰架，所述的铰架可在所述液压机构的作用下在所述第一压缩面板和所述第一基板之间伸缩。

上述技术方案中，进一步优选地，所述的铰架由第一支撑杆以及第二支撑杆交叉构成，所述第一支撑杆的一端固定连接在所述的第一基板上、另一端滑动连接在所述的第一压缩面板上，所述第二支撑杆的一端滑动连接在所述的第一基板上、另一端固定连接在所述的第一压缩板上，所述的第一支撑杆与所述的第二支撑杆的交叉处通过紧固件连接，所述的液压机构包括电动机、油泵、液压缸以及柱塞，所述液压缸的尾部转动连接有缸尾拐臂，所述缸尾拐臂的另一端转动连接在所述的第一支撑杆上，所述柱塞的头部转动连接有柱塞拐臂，所述柱塞拐臂的另一端转动连接在所述的紧固件上，所述的电动机与所述的系统控制装置信号连接。

上述技术方案中，优选地，所述第二压缩面板的右侧固定设置有第二基板，所述的第二压缩面板与所述的第二基板之间通过一支撑杆连接。

上述技术方案中，进一步优选地，所述第二压缩面板的正面设置有多条锯齿。

上述技术方案中，优选地，所述的垃圾传输装置包括基架、两个传输电机以及由所述的两个传输电机驱动的传输网面，所述的传输网面设置于所述称重平台的右下方且位于所述第二压缩面板的左下方，所述的两个传输电机与所述的系统控制装置信号连接。

上述技术方案中，进一步优选地，所述的两个传输电机位于不同的高度位置使得所述的传输网面沿其传输方向倾斜，所述的垃圾存放装置放置于位置较高的传输电机的后方。

上述技术方案中，优选地，所述的垃圾存放装置为可拆卸的三耳式的存储箱，所述的存储箱的底部开设有多个过滤孔。

本发明与现有技术相比获得如下有益效果：本发明的无人垃圾处理船，设置有垃圾压缩装置，第一压缩面板在驱动装置的驱动力作用下向第二压缩面板方向运动以压缩位于称重平台上的潮湿的垃圾，能够有效的排出水面垃圾里的水分，减轻船体重量，方便垃圾的回收；通过多个传感器的监测，以及控制系统控制提高了压缩的效率和质量，避免了过多机械能的浪费，使得整个装置更智能化；有效的解决了水面垃圾人工打捞以及运输的难题，减少打捞以及运输的成本；方便了垃圾的回收利用，更加环保。

附图说明

附图1为实施例的无人垃圾处理船中垃圾处理装置的结构示意图；

附图2为实施例中驱动装置与第一压缩面板、第一基板的结构示意图；

附图3为实施例中第二压缩面板与第二基板、支撑杆的结构示意图；

附图4为实施例中垃圾传输装置的结构示意图；

附图5为实施例中存储箱的结构示意图；

附图6为实施例的无人船垃圾处理装置的系统流程图；

其中：100、垃圾处理装置；10、称重平台；20、第一压缩面板；30、第二压缩面板；31、压力传感器；32、锯齿；40、第一基板；50、驱动装置；501、铰架；502、第一支撑杆；503、第二支撑杆；504、第一滚轮；505、第二滚轮；506、紧固件；507、液压缸；508、柱塞；509、缸尾拐臂；510、柱塞拐臂；60、第二基板；70、支撑杆；80、垃圾传输装置；801、基架；802、传输电机；803、传输网面；90、垃圾存放装置。

具体实施方式

为详细说明发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

在本发明实施例的描述中，“正面”、“背面”、“左侧”、“右侧”、“后方”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。为描述方便，为示例中的垃圾处理装置100定义方向，如图1中所示，其中“正面”指代的是第一压缩面板20、第二压缩面板30相对的用于与垃圾挤压的一面，“背面”指代的是第一压缩面板20、第二压缩面板30的与垃圾挤压的一面的相反面。

实施例：参见图1，一种无人垃圾处理船，安装有垃圾处理装置100，通过安装垃圾处理装置100，可以将水面打捞上来的垃圾进行压缩处理，有效排出水面垃圾里的水分，减轻船体重量，有效的解决了水面垃圾人工打捞以及运输的难题，减少打捞以及运输的成本。

垃圾处理装置100包括用于称量通过传输带运来的水面上漂浮的潮湿的垃圾的称重平台10，称重平台10的下表面安装有称重传感器（图中未示出），称重平台10的左侧设置有第一压缩面板20，称重平台10的右侧设置有第二压缩面板30，第一压缩面板20和第二压缩面板30相对设置且第一压缩面板20和第二压缩面板30的底面与称重平台10的上表面相齐平，第一压缩面板20的左侧固定设置有第一基板40，第一基板40与第一压缩面板20相对设置，第一基板40和第一压缩面板20之间设置有驱动装置50；第二压缩面板30的右侧设置有第二基板60，第二基板60与第二压缩面板30之间通过支撑杆70连接，第二压缩面板30的背面安装有压力传感器31。称重平台10的右下方且位于第二压缩面板30的左下方设置有垃圾传输装置80，垃圾传输装置80的后方设置有垃圾存放装置90。垃圾处理装置还包括系统控制装置（图中未示出），系统控制装置与称重传感器、压力传感器31、驱动装置50以及垃圾传输装置80信号连接。

参见图2，驱动装置50包括液压机构以及呈X型的铰架501，铰架501可在第一压缩面板20和第一基板40之间伸缩，铰架501由第一支撑杆502和第二支撑杆503交叉构成，第一支撑杆502的一端固定连接在第一基板40上、另一端通过第一滚轮504滑动连接在第一压缩面板20上，第二支撑杆503的一端通过第二滚轮505滑动连接在第一基板40上、另一端固定连接在第一压缩面板20上，第一支撑杆502和第二支撑杆503的交叉处通过紧固件506连接；液压机构包括电动机（图中未示出）、油泵（图中未示出）、液压缸507以及柱塞508，液压缸507的尾部转动连接有缸尾拐臂509，缸尾拐臂509的另一端转动连接在第一支撑杆502上，柱塞508的头部转动连接有柱塞拐臂510，柱塞拐臂510的另一端转动连接在紧固件506上，液压机构中的电动机与系统控制装置信号连接。当称重传感器的数值达到重力设定值时，系统控制装置与液压机构中的电动机通电，液压缸507内产生压力，油由柱塞508的上部吸到其下部，使柱塞508向上推动，带动柱塞拐臂510向上运动从而带动铰架501伸展，使第一压缩面板20向第二压缩面板30的方向运动，将放置于称重平台10上的潮湿的垃圾向第二压缩面板30挤压，把潮湿垃圾中的水分挤压掉，在垃圾的压缩过程中，第二压缩面板30具有压力，当位于第二压缩面板30背面的压力传感器31的数值达到压力设定值时，系统控制装置控制液压机构中的发动机断电，柱塞508在负荷弹簧力（具体解释一下哪里来的负荷弹簧力）及本身重力作用下，迅速下降，迫使油重新流入柱塞508上部，使得柱塞508恢复原位，带动铰架501收缩从而带动第一压缩面板20向远离第二压缩面板30方向运动，从而停止压缩垃圾。

由于水面上的垃圾多由漂浮的塑料瓶体构成，为了达到更好的压缩效果，参见图3，第二压缩面板30的正面设置有多条锯齿32，在压缩的过程中，锯齿32能够有效的破开瓶体，排除瓶身内部的气体，从而使压缩有很好的效果。

参见图4，垃圾传输装置80包括基架801、两个传输电机802以及由两个传输电机802驱动的传输网面803，传输网面803设置于称重平台10的右下方且位于第二压缩面板30的左下方以用于接收压缩过后掉落下来的垃圾，两个传输电机802与系统控制装置信号连接，当压缩过程结束，系统控制装置启动传输电机802，固定传输电机802的转动速度，由于运输长度一定，我们只需要设定传输电机802运转时间就能达到运输的效果，两个传输电机802位于不同的高度位置使得传输网面803沿其传输方向倾斜，垃圾存放装置30放置于位置较高的传输电机202的后方，如此设计，一方面能够防止水分倒流入垃圾存放装置90内，另一方面能够借助于垃圾自身的重力，使得垃圾进入后面的垃圾存放装置90内。传输网面803采用网面式结构，能够有效控掉压缩产生的水分，以及在运输过程中垃圾自身的水分，另外在运输过程中，网状结构能够有效固定垃圾，防止垃圾向下滑动能够有效的完成运输。

参见图5，垃圾存放装置90为可拆卸的三耳式的存储箱，存储箱采用三耳式结构，能够增强存储箱的稳定性，减轻了挂钩出的负担，另外防止其中一耳突然断裂影响垃圾的存放。另外，存储箱的底部开设有多个过滤孔，可以进一步地过滤掉压缩过后垃圾中还存在的水分。

本实施例中的供给液压机构中电动机以及垃圾传输装置中传输电机的电由船体上的供电源提供。

本实施例的无人船垃圾处理装置的工作流程参见图6。

本实施例的无人垃圾处理船，由于船上安装有垃圾处理装置100，通过第一压缩面板20与第二压缩面板30的挤压，能够在船上有效地排出水面垃圾的水分，压缩过后的垃圾落入垃圾传输装置80上，垃圾传输装置80将压缩后的垃圾传输到垃圾存放装置90中，且存储箱的底部过滤孔进一步过滤水分，能够减轻船体重量，方便垃圾的回收；通过多个传感器的监测，以及控制系统控制提高了压缩的效率和质量，避免了过多机械能的浪费，使得整个装置更智能化；有效的解决了水面垃圾人工打捞以及运输的难题，减少打捞以及运输的成本。方便了垃圾的回收利用，更加环保。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无人垃圾处理船，其特征在于，包括垃圾处理装置（100），所述的垃圾处理装置（100）包括：

称重平台（10），设置于船体上，用于称量水面打捞上来的潮湿的垃圾的重量，所述称重平台（10）的下表面设置有一称重传感器；

垃圾压缩装置，包括分别设置于所述称重平台（10）左、右两侧的第一压缩面板（20）和第二压缩面板（30），所述的第一压缩面板（20）和第二压缩面板（30）相对设置且所述第一压缩面板（20）和第二压缩面板（30）的底面与所述称重平台（10）的上表面相齐平，所述第一压缩面板（20）的左侧设置有驱动装置（50），所述第二压缩面板（30）的背面安装有压力传感器（31），当所述称重传感器的数值达到重力设定值时，所述的第一压缩面板（20）在所述驱动装置（50）的推力作用下向所述的第二压缩面板（30）方向运动以压缩位于所述称重平台（10）上的潮湿的垃圾，当所述压力传感器（31）的数值达到压力设定值时，所述的第一压缩面板（20）在所述驱动装置（50）的拉力作用下向远离所述第二压缩面板（30）的方向运动以停止压缩垃圾；

垃圾传输装置（80），设置于所述称重平台（10）的右下方且位于所述第二压缩面板（30）的左下方，用于接收并传输压缩过后的垃圾；

垃圾存放装置（90），设置于所述垃圾传输装置（80）的后方，用于存放所述垃圾传输装置（80）传输来的压缩过后的垃圾；

系统控制装置，与所述的称重传感器、压力传感器（31）、驱动装置（50）以及垃圾传输装置（80）信号连接，用于控制所述驱动装置（50）和垃圾传输装置（80）的开启和关闭。

2.根据权利要求1所述的无人垃圾处理船，其特征在于，所述第一压缩面板（20）的左侧固定设置有第一基板（40），所述的驱动装置（50）设置于所述的第一压缩面板（20）和所述的第一基板（40）之间，所述的驱动装置（50）包括液压机构以及连接在所述第一压缩面板（20）和第一基板（40）之间的呈X型的铰架（501），所述的铰架（501）可在所述液压机构的作用下在所述第一压缩面板（20）和所述第一基板（40）之间伸缩。

3.根据权利要求2所述的无人垃圾处理船，其特征在于，所述的铰架（501）由第一支撑杆（502）以及第二支撑杆（503）交叉构成，所述第一支撑杆（502）的一端固定连接在所述的第一基板（40）上、另一端滑动连接在所述的第一压缩面板（20）上，所述第二支撑杆（503）的一端滑动连接在所述的第一基板（40）上、另一端固定连接在所述的第一压缩板（20）上，所述的第一支撑杆（502）与所述的第二支撑杆（503）的交叉处通过紧固件（506）连接，所述的液压机构包括电动机、油泵、液压缸（507）以及柱塞（508），所述液压缸（507）的尾部转动连接有缸尾拐臂（509），所述缸尾拐臂（509）的另一端转动连接在所述的第一支撑杆（502）上，所述柱塞（508）的头部转动连接有柱塞拐臂（510），所述柱塞拐臂（510）的另一端转动连接在所述的紧固件（506）上，所述的电动机与所述的系统控制装置信号连接。

4.根据权利要求1所述的无人垃圾处理船，其特征在于，所述第二压缩面板（30）的右侧固定设置有第二基板（60），所述的第二压缩面板（30）与所述的第二基板（60）之间通过一支撑杆（70）连接。

5.根据权利要求4所述的无人垃圾处理船，其特征在于，所述第二压缩面板（30）的正面设置有多条锯齿（32）。

6.根据权利要求1所述的无人垃圾处理船，其特征在于，所述的垃圾传输装置（80）包括基架（801）、两个传输电机（802）以及由所述的两个传输电机（802）驱动的传输网面（803），所述的传输网面（803）设置于所述称重平台（10）的右下方且位于所述第二压缩面板（30）的左下方，所述的两个传输电机（802）与所述的系统控制装置信号连接。

7.根据权利要求6所述的无人垃圾处理船，其特征在于，所述的两个传输电机（802）位于不同的高度位置使得所述的传输网面（803）沿其传输方向倾斜，所述的垃圾存放装置（90）放置于位置较高的传输电机（802）的后方。

8.根据权利要求1所述的无人垃圾处理船，其特征在于，所述的垃圾存放装置（90）为可拆卸的三耳式的存储箱，所述的存储箱的底部开设有多个过滤孔。