CN109398629B - 水面小型漂浮物清理船 - Google Patents
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Abstract
水面小型漂浮物清理船，包括船体，船体的内部设有两个储存室和一个中央室，两个储存室对称设置在船体内左右两侧，中央室设置在两个储存室之间的船体内中部，中央室低于两个储存室，左侧储存室的底板呈左高右低倾斜设置，中央室为顶部敞口的长方体框架结构，中央室的内部设置有框型的滤网，船体外左右两侧后部分别在水平面转动连接有两个结构相同且对称的围板，船体外左右两侧的前部分别在水平面转动连接有两个结构相同且对称的伸缩刮板，左侧储存室的左侧部设有立式外门，左侧储存室的右侧部设有立式内门，立式外门和立式内门均为上下推拉式门。本发明具有设计科学、减小人力劳动、适用性强、提高清理工作效率和质量的优点。
Description
技术领域
本发明涉及水面漂浮物清理装置领域，具体的说，涉及一种水面小型漂浮物清理船。
背景技术
目前水流速较小的中小型水域的漂浮物打捞主要采用人工打捞等传统方式，存在打捞效率低下，清理不完善等诸多问题。目前对于漂浮物清理装置的设计大多数结构较为复杂，这些设计存在灵活性不足，成本较高，工作一个周期清理水域面积较小，且收拢的漂浮物无法完全收集入船等问题，因此需要设计一种新型清理收集装置对小型水域漂浮物进行清理。
发明内容
本发明的目的是提供一种设计科学、减小人力劳动、适用性强、提高清理工作效率和质量的水面小型漂浮物清理船。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
水面小型漂浮物清理船，包括船体，船体的内部设有两个储存室和一个中央室，两个储存室相对船体中心轴对称设置在船体内左右两侧，中央室设置在两个储存室之间的船体内中部，中央室低于两个储存室，左侧储存室的底板呈左高右低倾斜设置，左侧储存室的底板右侧边与中央室的左侧上边沿连接，中央室为顶部敞口的长方体框架结构，中央室的内部设置有框型的滤网，船体外左右两侧后部分别转动连接有两个结构相同且对称的围板，船体外左右两侧的前部分别转动连接有两个结构相同且对称的伸缩刮板，两个伸缩刮板的后侧边分别滑动连接在对应侧的围板前侧面上，围板和伸缩刮板的下侧边沿均低于船体的上边沿所在平面，船体上还设置有第一液压传动装置和第二液压传动装置，第一液压传动装置驱动两个围板在水平面转动，第二液压传动装置驱动两个伸缩刮板在水平面转动，左侧储存室的左侧部设有立式外门，左侧储存室的右侧部设有立式内门，立式外门和立式内门均为上下推拉式门。
两个围板均为弧形片板，两个围板的弧形面与船体的上边沿所在平面垂直，两个围板的前侧面中下部沿左右方向设有水平弧形导轨，左侧围板的右侧边连接有第一竖直转动轴，第一竖直转动轴转动连接在船体外左侧后部，伸缩刮板为两级伸缩板，左侧伸缩刮板的第一级板的前侧边连接有第二竖直转动轴，第二竖直转动轴转动连接在船体外左侧前部，左侧伸缩刮板的第一级板的上侧边和下侧边均设置有槽型轨道，左侧伸缩刮板的第二级板上侧边和下侧边均设有导块，上侧的导块和下侧的导块分别滑动连接在第一级板上侧和下侧槽型轨道内，左侧伸缩刮板的第二级板后侧边连接有球形滑块，球形滑块转动滑设在水平弧形导轨中。
左侧伸缩刮板的第一级板的前侧边设有中心自转轴，中心自转轴的中心线与第二竖直转动轴的中心线垂直，中心自转轴前端转动安装在第二竖直转动轴的中部，第二竖直转动轴上安装有伺服电机，伺服电机的输出轴通过带传动机构连接中心自转轴。
两个储存室的底板与水平面的夹角为5°。
船体的内下部安装有抽水泵，抽水泵的抽水口通过管路与中央室的底部连接，抽水泵的出水口通过管路与船体外侧连通，中央室上侧四角均设置有拉力传感器，四个拉力传感器的下部分别与滤网的上侧四角连接。
两个围板的后侧面分别与船体外左右两侧后端之间对应铰接有伸缩支撑杆。
第一液压传动装置和第二液压传动装置均包括一个液压油泵和一个液压马达，两个液压油泵分别通过液压阀和液压油路对应连接两个液压马达，两个液压马达的输出轴分别对应传动连接两个第一竖直转动轴和两个第二竖直转动轴。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著地进步，具体地说，本发明的两个围板所在弧形面与水面垂直，两个围板的下边沿低于船体上边沿所在平面，并伸入水中，两个围板的上边沿位于水的上方，启动第一液压传动装置，第一液压传动装置分别驱动两个围板分别向外在水平面转动，以调节两个围板向外展开的角度，从而控制船体移动时清理水面的宽度，适应不同宽度或形状的河道，设计科学，调节灵活，两个围板调好角度后，第一液压传动装置停止，伸缩支撑杆固定支撑围板；启动第二液压传动装置，第二液压传动装置分别驱动两个伸缩刮板向外在水平面转动，使两个伸缩刮板展开至最大角度，两个伸缩刮板伸展，球形滑块在水平弧形导轨中滑动并滑动至水平弧形导轨的最外端，两个伸缩刮板向外在水平面转动展开起始阶段，启动两个伺服电机，两个伺服电机分别对应驱动两个伸缩刮板绕各自的中心自转轴转动90°至与水面平行后，两个伺服电机停止，且两个伸缩刮板位于水面下方，从而在两个伸缩刮板向外在水平面转动展开及船体向前移动时，防止两个伸缩刮板对漂浮物收集产生阻碍；船体向前移动，漂浮物便在两个围板的前方聚集，漂浮物聚集到一定量时，船体停止移动，启动两个伺服电机，两个伺服电机分别对应驱动两个伸缩刮板继续绕各自的中心自转轴转动90°至与水面垂直后，两个伺服电机停止，两个伸缩刮板的下边沿位于水面下方，两个伸缩刮板的上边沿位于水面上方，启动第二液压传动装置，第二液压传动装置驱动两个伸缩刮板分别向内在水平面转动，使两个伸缩刮板收缩并分别向船体的左右两侧合拢，球形滑块在水平弧形导轨中滑动并滑动至水平弧形导轨的最内端，两个伸缩刮板将两个围板和船体之间的漂浮物聚集刮至船体的两侧边；打开两个立式外门，两个伸缩刮板继续向内转动合拢，漂浮物便被两个伸缩刮板刮至船体的两个储存室中，关闭两个立式外门后，再打开两个立式内门，由于左侧储存室的底板呈左高右低倾斜设置，相应右侧储存室的底板呈左低右高倾斜设置，则漂浮物在重力作用下直接向下滑动进入中央室，关闭两个立式内门，漂浮物经滤网过滤后留在滤网中，而漂浮物掺杂的河水储存在中央室内底部，然后船体继续前进，两个围板重新收集漂浮物,重复以上操作，将漂浮物收集到中央室中；中央室内底部储存的水位到达一定高度时，启动抽水泵，将中央室内的水抽出排至船体外的河道中；四个拉力传感器实时称量滤网中收集的漂浮物，根据拉力传感器称出的数据，判断滤网内的漂浮物超出某一重量值时，将船体开到河道边，取出滤网，把滤网中的漂浮物清理出去。
本发明的水面小型漂浮物清理船改变了传统人力清理方式，减少人力劳动；与现有技术相比，通过可调节展开宽度的两个围板提高了一个作业周期所能清理的水域面积，提高工作效率，可适用于不同宽度的水域，适用性强；通过船体前部左右两侧装置的伸缩刮板分别向船体后部左右两侧旋转靠拢，与两个围板配合使用，使得每个工作周期中通过围板所聚集的漂浮物全部能够被聚拢靠近船体两侧，进入船体两侧的储存室，不会漏入水中而需要下一个工作周期清理，大大提高了清理工作质量；船体内的三室设计有效避免了水过度进入船体中，并且实现了漂浮物与所携水分的有效分离，并及时使用抽水泵抽水，保证船体负荷不会过重。
本发明的水面小型漂浮物清理船具有设计科学、减小人力劳动、适用性强、提高清理工作效率和质量的优点。
附图说明
图1是本发明的总体俯视图。
图2是本发明中围板与伸缩刮板后端之间连接的结构示意图。
图3是本发明中伸缩刮板的结构示意图。
图4是图3中A-A处剖视图。
图5是本发明中船体内部结构示意图。
图中：1.船体；2.储存室；3.中央室；4.滤网；5.围板；6.伸缩刮板；7.立式外门；8.立式内门；9.水平弧形导轨；10.第一竖直转动轴；11.导块；12.球形滑块；13.中心自转轴；14.限位杆；15.抽水泵；16.拉力传感器；17.伸缩支撑杆；18.第二竖直转动轴；19.第一液压传动装置；20.第二液压传动装置；21.底板；22.槽型轨道；23.伺服电机。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的实施例。
如图1-图5所示，水面小型漂浮物清理船，包括船体1，船体1的内部设有两个储存室2和一个中央室3，两个储存室2相对船体1中心轴对称设置在船体1内左右两侧，中央室3设置在两个储存室2之间的船体1内中部，中央室3低于两个储存室2，左侧储存室2的底板21呈左高右低倾斜设置，左侧储存室2的底板21右侧边与中央室3的左侧上边沿连接，中央室3为顶部敞口的长方体框架结构，中央室3的内部设置有框型的滤网4，船体1外左右两侧后部分别转动连接有两个结构相同且对称的围板5，船体1外左右两侧的前部分别转动连接有两个结构相同且对称的伸缩刮板6，两个伸缩刮板6的后侧边分别滑动连接在对应侧的围板5前侧面上，围板5和伸缩刮板6的下侧边沿均低于船体1的上边沿所在平面，船体1上还设置有第一液压传动装置19和第二液压传动装置20，第一液压传动装置19驱动两个围板5在水平面转动，第二液压传动装置20驱动两个伸缩刮板6在水平面转动，左侧储存室2的左侧部设有立式外门7，左侧储存室2的右侧部设有立式内门8，立式外门7和立式内门8均为上下推拉式门。
两个围板5均为弧形片板，两个围板5的弧形面与船体1的上边沿所在平面垂直，两个围板5的前侧面中下部沿左右方向设有水平弧形导轨9，左侧围板5的右侧边连接有第一竖直转动轴10，第一竖直转动轴10转动连接在船体1外左侧后部，则左侧围板5可绕第一竖直转动轴10在水平面转动，伸缩刮板6为两级伸缩板，左侧伸缩刮板6的第一级板的前侧边连接有第二竖直转动轴18，第二竖直转动轴18转动连接在船体1外左侧前部，则左侧伸缩刮板6可绕第二竖直转动轴18在水平面转动，左侧伸缩刮板6的第一级板的上侧边和下侧边均设置有槽型轨道22，左侧伸缩刮板6的第二级板上侧边和下侧边均设有导块11，上侧的导块11和下侧的导块11 分别滑动连接在第一级板上侧和下侧槽型轨道22内，如此，左侧伸缩刮板6的长度可自由调节，左侧伸缩刮板6的第二级板后侧边连接有球形滑块12，球形滑块12转动滑设在水平弧形导轨9中。
左侧伸缩刮板6的第一级板的前侧边设有中心自转轴13，中心自转轴13的中心线与第二竖直转动轴18的中心线垂直，中心自转轴13前端转动安装在第二竖直转动轴18的中部，第二竖直转动轴18上安装有伺服电机23，伺服电机23的输出轴通过带传动机构连接中心自转轴13。
两个储存室2的底板与水平面的夹角为5°。
船体1的内下部安装有抽水泵15，抽水泵15的抽水口通过管路与中央室3的底部连接，抽水泵15的出水口通过管路与船体1外侧连通，中央室上侧四角均设置有拉力传感器16，四个拉力传感器16的下部分别与滤网4的上侧四角连接。
两个围板5的后侧面分别与船体1外左右两侧后端之间对应铰接有伸缩支撑杆17。
第一液压传动装置19和第二液压传动装置20均包括一个液压油泵和一个液压马达，两个液压油泵分别通过液压阀和液压油路对应连接两个液压马达，两个液压马达的输出轴分别对应传动连接两个第一竖直转动轴10和两个第二竖直转动轴18。
带传动机构、液压油泵、液压马达、液压阀和液压油路均是常规技术，图未示。
本发明的两个围板5所在弧形面与水面垂直，两个围板5的下边沿低于船体1上边沿所在平面，并伸入水中，两个围板5的上边沿位于水的上方，启动第一液压传动装置19，第一液压传动装置19分别驱动两个围板5分别向外在水平面转动，以调节两个围板5向外展开的角度，从而控制船体1移动时清理水面的宽度，适应不同宽度或形状的河道，设计科学，调节灵活，两个围板5调好角度后，第一液压传动装置19停止，伸缩支撑杆17固定支撑围板5；启动第二液压传动装置20，第二液压传动装置20分别驱动两个伸缩刮板6向外在水平面转动，使两个伸缩刮板6展开至最大角度，两个伸缩刮板6伸展，球形滑块12在水平弧形导轨9中滑动并滑动至水平弧形导轨9的最外端，两个伸缩刮板6向外在水平面转动展开起始阶段，启动两个伺服电机23，两个伺服电机23分别对应驱动两个伸缩刮板6绕各自的中心自转轴13转动90°至与水面平行后，两个伺服电机23停止，且两个伸缩刮板6位于水面下方，从而在两个伸缩刮板6向外在水平面转动展开及船体1向前移动时，防止两个伸缩刮板6对漂浮物收集产生阻碍；船体1向前移动，漂浮物便在两个围板5的前方聚集，漂浮物聚集到一定量时，船体1停止移动，启动两个伺服电机23，两个伺服电机23分别对应驱动两个伸缩刮板6继续绕各自的中心自转轴13转动90°至与水面垂直后，两个伺服电机23停止，两个伸缩刮板6的下边沿位于水面下方，两个伸缩刮板6的上边沿位于水面上方，启动第二液压传动装置20，第二液压传动装置20驱动两个伸缩刮板6分别向内在水平面转动，使两个伸缩刮板6收缩并分别向船体1的左右两侧合拢，球形滑块12在水平弧形导轨9中滑动并滑动至水平弧形导轨9的最内端，两个伸缩刮板6将两个围板5和船体1之间的漂浮物聚集刮至船体1的两侧边；打开两个立式外门7，两个伸缩刮板6继续向内转动合拢，漂浮物便被两个伸缩刮板6刮至船体1的两个储存室2中，关闭两个立式外门7后，再打开两个立式内门8，由于左侧储存室2的底板呈左高右低倾斜设置，相应右侧储存室2的底板呈左低右高倾斜设置，则漂浮物在重力作用下直接向下滑动进入中央室3，关闭两个立式内门8，漂浮物经滤网4过滤后留在滤网4中，而漂浮物掺杂的河水储存在中央室3内底部，然后船体1继续前进，两个围板5重新收集漂浮物,重复以上操作，将漂浮物收集到中央室3中；中央室3内底部储存的水位到达一定高度时，启动抽水泵15，将中央室3内的水抽出排至船体1外的河道中；四个拉力传感器16实时称量滤网4中收集的漂浮物，根据拉力传感器16称出的数据，判断滤网4内的漂浮物超出某一重量值时，将船体1开到河道边，取出滤网4，把滤网4中的漂浮物清理出去。
本发明的水面小型漂浮物清理船改变了传统人力清理方式，减少人力劳动；与现有技术相比，通过可调节展开宽度的两个围板5提高了一个作业周期所能清理的水域面积，提高工作效率，可适用于不同宽度的水域，适用性强；通过船体1前部左右两侧装置的伸缩刮板6分别向方船体1后部左右两侧旋转靠拢，与两个围板5配合使用，使得每个工作周期中通过围板5所聚集的漂浮物几乎全部能够被聚拢靠近船体1两侧，进入船体1两侧的储存室2，不会漏入水中而需要下一个工作周期清理，大大提高了清理工作质量；船体1内的三室设计有效避免了水过度进入船体1中，并且实现了漂浮物与所携水分的有效分离，并及时使用抽水泵15抽水，保证船体1负荷不会过重。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.水面小型漂浮物清理船，包括船体，其特征在于：船体的内部设有两个储存室和一个中央室，两个储存室相对船体中心轴对称设置在船体内左右两侧，中央室设置在两个储存室之间的船体内中部，中央室低于两个储存室，左侧储存室的底板呈左高右低倾斜设置，左侧储存室的底板右侧边与中央室的左侧上边沿连接，中央室为顶部敞口的长方体框架结构，中央室的内部设置有框型的滤网，船体外左右两侧后部分别转动连接有两个结构相同且对称的围板，船体外左右两侧的前部分别转动连接有两个结构相同且对称的伸缩刮板，两个伸缩刮板的后侧边分别滑动连接在对应侧的围板前侧面上，围板和伸缩刮板的下侧边沿均低于船体的上边沿所在平面，船体上还设置有第一液压传动装置和第二液压传动装置，第一液压传动装置驱动两个围板在水平面转动，第二液压传动装置驱动两个伸缩刮板在水平面转动，左侧储存室的左侧部设有立式外门，左侧储存室的右侧部设有立式内门，立式外门和立式内门均为上下推拉式门；
两个围板均为弧形片板，两个围板的弧形面与船体的上边沿所在平面垂直，两个围板的前侧面中下部沿左右方向设有水平弧形导轨，左侧围板的右侧边连接有第一竖直转动轴，第一竖直转动轴转动连接在船体外左侧后部，伸缩刮板为两级伸缩板，左侧伸缩刮板的第一级板的前侧边连接有第二竖直转动轴，第二竖直转动轴转动连接在船体外左侧前部，左侧伸缩刮板的第一级板的上侧边和下侧边均设置有槽型轨道，左侧伸缩刮板的第二级板上侧边和下侧边均设有导块，上侧的导块和下侧的导块分别滑动连接在第一级板上侧和下侧槽型轨道内，左侧伸缩刮板的第二级板后侧边连接有球形滑块，球形滑块转动滑设在水平弧形导轨中；
左侧伸缩刮板的第一级板的前侧边设有中心自转轴，中心自转轴的中心线与第二竖直转动轴的中心线垂直，中心自转轴前端转动安装在第二竖直转动轴的中部，第二竖直转动轴上安装有伺服电机，伺服电机的输出轴通过带传动机构连接中心自转轴；
两个储存室的底板与水平面的夹角为5°；
两个围板的后侧面分别与船体外左右两侧后端之间对应铰接有伸缩支撑杆。
2.根据权利要求1所述的水面小型漂浮物清理船，其特征在于：第一液压传动装置和第二液压传动装置均包括一个液压油泵和一个液压马达，两个液压油泵分别通过液压阀和液压油路对应连接两个液压马达，两个液压马达的输出轴分别对应传动连接两个第一竖直转动轴和两个第二竖直转动轴。
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| 水面漂浮物处理船的设计及应用;陈仙明;丁明明;欧洋;周浩夫;;液压与气动(第11期);全文 * |
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