CN109440749A - 一种水库漂浮物清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水库漂浮物清理装置，包括两个船体，两个船体的顶面之间通过甲板连接，甲板上还设置有清理机构和漂浮物清理箱，清理机构位于两个船体之间，且清理机构通过升降机构连接船体，清理机构的端部穿过进料口伸入漂浮物清理箱的内部，漂浮物清理箱内设置有固液分离机构和储存箱，固液分离机构通过水平移动机构连接在漂浮物清理箱内，漂浮物清理箱的底部设置有透水槽，透水槽的一侧设置有储存箱，储存箱的顶面上设置有导槽。本发明可以将水库中的漂浮物连续输送至漂浮物清理箱内，降低人工打捞的强度，便于将水库中不同深度的漂浮物清理干净，大大提高了水库漂浮物的清理效率，扩大清理装置的工作范围。

Description

一种水库漂浮物清理装置

技术领域

本发明涉及一种水库漂浮物清理装置。

背景技术

河道型水库蓄水后，库区水体由流速快、流量大的河川径流变成流速缓慢、滞留时间长、回水面积大、港湾河叉多的河道型水库，使漂浮物垃圾极易在库区坝前、干支流交汇处、回水沱、港区及部分流苏缓慢的水面滞留和堆积，直接影响水库正常安全运行，导致库区水质污染和生态景观影响，并对库区航运安全带来威胁。

现有技术中在处理水库漂浮物时一般采用人工清理，不仅效率较低，而且由于漂浮物的密度不同，漂浮物并不是完全漂浮在水面，一部分漂浮物会悬浮在水中，不易打捞，长期堆积容易污染水库。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种水库漂浮物清理装置的技术方案，通过可以将水库中的漂浮物连续输送至漂浮物清理箱内，降低人工打捞的强度，便于将水库中不同深度的漂浮物清理干净，大大提高了水库漂浮物的清理效率，可以根据水库中漂浮物的漂浮位置不同调整清理机构的角度和清理深度，扩大清理装置的工作范围，同时升降机构提高了清理机构与船体连接时的稳定性，降低清理机构工作时的振动。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种水库漂浮物清理装置，包括两个船体，两个船体的顶面之间通过甲板连接，甲板上设置有驾驶舱，其特征在于：甲板上还设置有清理机构和漂浮物清理箱，清理机构位于两个船体之间，且清理机构通过升降机构连接船体，漂浮物清理箱的前端面上设置有进料口，清理机构的端部穿过进料口伸入漂浮物清理箱的内部，漂浮物清理箱内设置有固液分离机构和储存箱，固液分离机构通过水平移动机构连接在漂浮物清理箱内，漂浮物清理箱的底部设置有透水槽，透水槽的一侧设置有储存箱，储存箱的顶面上设置有导槽，储存箱的后端面上设置有卸料门；通过清理机构的设计，可以将水库中的漂浮物连续输送至漂浮物清理箱内，降低人工打捞的强度，便于将水库中不同深度的漂浮物清理干净，大大提高了水库漂浮物的清理效率，升降机构可以根据水库中漂浮物的漂浮位置不同调整清理机构的角度和清理深度，扩大清理装置的工作范围，同时升降机构提高了清理机构与船体连接时的稳定性，降低清理机构工作时的振动，防止抓取的漂浮物由于振动过大掉落至水库中，固液分离机构可以将漂浮物和水进行分离，降低漂浮物的重量，分离后的水直接通过透水槽流出，过滤后的漂浮物在水平移动机构的作用下将漂浮物沿着导槽倒入储存箱内，便于统一收集处理，导槽可以防止在倾倒时漂浮物掉出，当储存箱内的漂浮物装填满后，将清理装置移动至水库边，通过卸料门可以将漂浮物取出，对储存箱清理干净后进行下一周期的漂浮物清理。

进一步，清理机构包括支撑板，支撑板转动连接在漂浮清理箱上，支撑板与水平方向的夹角为0°～60°，支撑板的两端分别设置有主动轮和从动轮，主动轮位于靠近漂浮物清理箱的一侧，主动轮上连接有传动电机，传动电机位于支撑板内，主动轮与从动轮之间通过传送带连接，传送带与支撑板之间均匀设置有托辊，传送带的顶面上均匀设置有收卷刀片，支撑板可以提高整个清理机构的稳定性，对整个清理机构起到支撑导向的作用，传动电机带动主动轮旋转，进而通过传送带带动从动轮旋转，使传送带上的收卷刀片匀速移动，将水库中的漂浮物挂在收卷刀片与传送带之间，直至漂浮物移动至最高点后，在重力作用下调入收集斗，托辊的设计可以提高传动带的支撑强度，便于对体积较大的漂浮物进行清理，支撑板与水平方向的夹角为0°～60°，可以根据漂浮物不同的深度位置进行调节，使清理机构快速将漂浮物进行收卷。

进一步，支撑板上靠近从动轮的一侧对称设置有挡板，挡板固定连接在支撑板的侧面上，挡板的设计可以将漂浮物限位在收卷刀片移动的位置上，使漂浮物能在清理机构的作用下快速进入漂浮物清理箱，同时挡板可以起到导向的作用，防止收卷刀片在与漂浮物接触时由于水的浮力作用将漂浮物向两侧推动，提高漂浮物的清理效果。

进一步，升降机构包括立柱，立柱的顶面上设置有第三伺服电机，第三伺服电机上连接有第二螺杆，第二螺杆竖直连接在立柱的内部，第二螺杆上移动连接有升降块，升降块的端部固定连接有连接块，连接块的底端通过升降杆连接有转动块，转动块转动连接在清理机构上，通过第三伺服电机带动第二螺杆旋转，进而可以通过升降块带动连接块同步上下移动，使升降杆和转动块带动清理机构上下移动，调节清理机构的倾斜角度。

进一步，立柱的内侧面上竖直设置有限位槽，升降块限位在限位槽内，且沿限位槽上下移动，限位槽的设计，可以使升降块和连接块在上下移动时更稳定可靠，防止由于限位槽的宽度大于升降块的宽度而造成晃动，进而影响清理机构工作时的稳定性。

进一步，固液分离机构包括横梁、水平板和收集斗，横梁的顶面上设置有液压油箱，水平板位于横梁的正下方，横梁的底面上对称设置有液压缸，液压缸通过活塞杆连接水平板，液压缸通过输油管连接液压油箱，水平板的底面两侧对称设置有固定板，收集斗通过平衡机构转动连接在两个固定板之间，水平板的顶面上设置有驱动机构，驱动机构连接平衡机构，液压邮箱通过输油管将液压油输入液压缸，通过推动活塞杆带动水平板和收集斗上下移动，提高收集斗的高度位置，同时收集斗可以在驱动机构的作用下实现旋转，将过滤后的漂浮物倒入储存箱中，平衡机构提高了收集斗在旋转时的稳定性和可靠性。

进一步，驱动机构包括传动箱，传动箱固定连接在水平板的顶面上，传动箱上设置有驱动电机，驱动电机通过第一链条连接有传动杆，传动杆水平贯穿传动箱，传动杆通过支架限位在水平板的顶面上，传动杆的两端对称设置有主动齿轮，固定板的外侧面上均设置有从动齿轮，主动齿轮通过第二链条连接从动齿轮，从动齿轮连接平衡机构，通过驱动电机带动第一链条旋转，进而带动传动杆转动，使传动杆带动两端的主动齿轮同时旋转，第二链条跟随一起旋转，进而带动两个从动齿轮同步旋转，实现对收集斗的翻转。

进一步，平衡机构包括两个平衡板和两个平衡杆，平衡板的外侧面固定连接从动齿轮，平衡板的内侧面通过限位块连接有卡块，卡块固定连接收集斗，两个平衡杆平行连接在两个平衡板之间，且两个平衡杆位于收集斗的两侧，平衡板可以对收集斗起到定位的作用，平衡杆可以调节收集斗在翻转时的受力不平衡，防止收集斗翻转的角度过大造成第二链条脱链，进而影响固液分离机构的工作效率，卡块可以起到固定收集斗的作用，使平衡板、平衡杆与收集斗的转动角度保持一致。

进一步，水平移动机构包括第二伺服电机、第一螺杆和两个相互平行设置的滑轨，两个滑轨的两端均通过定位板固定连接在漂浮物清理箱内，第二伺服电机固定连接在定位板上，第一螺杆转动连接在第二伺服电机上，第一螺杆上套接有两个助推块，助推块固定连接在横梁的顶面上，横梁的底面上对称设置有滑块，滑块与滑轨相匹配，通过第二伺服电机带动第一螺杆旋转，进而带动助推块移动，实现固液分离机构的水平来回移动，提高漂浮物的清理效率，滑轨和滑块提高了固液分离机构在水平移动时的稳定性和可靠性，防止由于惯性过大造成零部件的碰撞，提高固液分离机构在移动时的精度。

进一步，进料口上设置有移门，移门上对称设置有齿条，移门的两侧对称设置有第一伺服电机，第一伺服电机上连接有传动齿轮，传动齿轮与齿条相互啮合，通过第一伺服电机带动传动齿轮旋转，经齿条带动移门上下移动。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、通过清理机构的设计，可以将水库中的漂浮物连续输送至漂浮物清理箱内，降低人工打捞的强度，便于将水库中不同深度的漂浮物清理干净，大大提高了水库漂浮物的清理效率。

2、升降机构可以根据水库中漂浮物的漂浮位置不同调整清理机构的角度和清理深度，扩大清理装置的工作范围，同时升降机构提高了清理机构与船体连接时的稳定性，降低清理机构工作时的振动，防止抓取的漂浮物由于振动过大掉落至水库中。

3、固液分离机构可以将漂浮物和水进行分离，降低漂浮物的重量，分离后的水直接通过透水槽流出，过滤后的漂浮物在水平移动机构的作用下将漂浮物沿着导槽倒入储存箱内，便于统一收集处理，导槽可以防止在倾倒时漂浮物掉出。

4、当储存箱内的漂浮物装填满后，将清理装置移动至水库边，通过卸料门可以将漂浮物取出，对储存箱清理干净后进行下一周期的漂浮物清理。

附图说明：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种水库漂浮物清理装置的结构示意图；

图2为本发明中漂浮物清理箱的内部结构示意图；

图3为本发明中升降机构的结构示意图；

图4为本发明中固液分离机构的结构示意图；

图5为本发明中升降杆与清理机构之间的连接示意图。

图中：1-船体；2-甲板；3-漂浮物清理箱；4-驾驶舱；5-进料口；6-移门； 7-支撑板；8-传送带；9-收卷刀片；10-挡板；11-升降机构；12-升降杆；13- 第一伺服电机；14-透水槽；15-储存箱；16-卸料门；17-固液分离机构；18-定位板；19-滑轨；20-第一螺杆；21-第二伺服电机；22-立柱；23-第三伺服电机； 24-第二螺杆；25-升降块；26-连接块；27-限位槽；28-横梁；29-助推块；30- 液压油箱；31-滑块；32-水平板；33-液压缸；34-活塞杆；35-传动箱；36-驱动电机；37-第一链条；38-支架；39-传动杆；40-固定板；41-主动齿轮；42- 从动齿轮；43-第二链条；44-收集斗；45-平衡板；46-限位块；47-卡块；48- 平衡杆；49-导槽；50-转动块；51-托辊。

具体实施方式

如图1至图5所示，为本发明一种水库漂浮物清理装置，包括两个船体1，两个船体1的顶面之间通过甲板2连接，甲板2上设置有驾驶舱4，甲板2上还设置有清理机构和漂浮物清理箱3，清理机构包括支撑板7，支撑板7转动连接在漂浮清理箱上，支撑板7与水平方向的夹角为0°～60°，支撑板7的两端分别设置有主动轮和从动轮，主动轮位于靠近漂浮物清理箱3的一侧，主动轮上连接有传动电机，传动电机位于支撑板7内，主动轮与从动轮之间通过传送带8 连接，传送带8与支撑板7之间均匀设置有托辊51，传送带8的顶面上均匀设置有收卷刀片9，支撑板7可以提高整个清理机构的稳定性，对整个清理机构起到支撑导向的作用，传动电机带动主动轮旋转，进而通过传送带8带动从动轮旋转，使传送带8上的收卷刀片9匀速移动，将水库中的漂浮物挂在收卷刀片9 与传送带8之间，直至漂浮物移动至最高点后，在重力作用下调入收集斗44，托辊51的设计可以提高传动带的支撑强度，便于对体积较大的漂浮物进行清理，支撑板7与水平方向的夹角为0°～60°，可以根据漂浮物不同的深度位置进行调节，使清理机构快速将漂浮物进行收卷，支撑板7上靠近从动轮的一侧对称设置有挡板10，挡板10固定连接在支撑板7的侧面上，挡板10的设计可以将漂浮物限位在收卷刀片9移动的位置上，使漂浮物能在清理机构的作用下快速进入漂浮物清理箱3，同时挡板10可以起到导向的作用，防止收卷刀片9在与漂浮物接触时由于水的浮力作用将漂浮物向两侧推动，提高漂浮物的清理效果。

清理机构位于两个船体1之间，且清理机构通过升降机构11连接船体1，升降机构11包括立柱22，立柱22的顶面上设置有第三伺服电机23，第三伺服电机23上连接有第二螺杆24，第二螺杆24竖直连接在立柱22的内部，第二螺杆24上移动连接有升降块25，升降块25的端部固定连接有连接块26，连接块 26的底端通过升降杆12连接有转动块50，转动块50转动连接在清理机构上，通过第三伺服电机23带动第二螺杆24旋转，进而可以通过升降块25带动连接块26同步上下移动，使升降杆12和转动块50带动清理机构上下移动，调节清理机构的倾斜角度，立柱22的内侧面上竖直设置有限位槽27，升降块25限位在限位槽27内，且沿限位槽27上下移动，限位槽27的设计，可以使升降块25 和连接块26在上下移动时更稳定可靠，防止由于限位槽27的宽度大于升降块 25的宽度而造成晃动，进而影响清理机构工作时的稳定性，漂浮物清理箱3的前端面上设置有进料口5，清理机构的端部穿过进料口5伸入漂浮物清理箱3的内部。

进料口5上设置有移门6，移门6上对称设置有齿条，移门6的两侧对称设置有第一伺服电机13，第一伺服电机13上连接有传动齿轮，传动齿轮与齿条相互啮合，通过第一伺服电机13带动传动齿轮旋转，经齿条带动移门6上下移动。

漂浮物清理箱3内设置有固液分离机构17和储存箱15，固液分离机构17 包括横梁28、水平板32和收集斗44，横梁28的顶面上设置有液压油箱30，水平板32位于横梁28的正下方，横梁28的底面上对称设置有液压缸33，液压缸 33通过活塞杆34连接水平板32，液压缸33通过输油管连接液压油箱30，水平板32的底面两侧对称设置有固定板40，收集斗44通过平衡机构转动连接在两个固定板40之间，水平板32的顶面上设置有驱动机构，驱动机构连接平衡机构，液压邮箱通过输油管将液压油输入液压缸33，通过推动活塞杆34带动水平板32和收集斗44上下移动，提高收集斗44的高度位置，同时收集斗44可以在驱动机构的作用下实现旋转，将过滤后的漂浮物倒入储存箱15中，平衡机构提高了收集斗44在旋转时的稳定性和可靠性。

驱动机构包括传动箱35，传动箱35固定连接在水平板32的顶面上，传动箱35上设置有驱动电机36，驱动电机36通过第一链条37连接有传动杆39，传动杆39水平贯穿传动箱35，传动杆39通过支架38限位在水平板32的顶面上，传动杆39的两端对称设置有主动齿轮41，固定板40的外侧面上均设置有从动齿轮42，主动齿轮41通过第二链条43连接从动齿轮42，从动齿轮42连接平衡机构，通过驱动电机36带动第一链条37旋转，进而带动传动杆39转动，使传动杆39带动两端的主动齿轮41同时旋转，第二链条43跟随一起旋转，进而带动两个从动齿轮42同步旋转，实现对收集斗44的翻转。

平衡机构包括两个平衡板45和两个平衡杆48，平衡板45的外侧面固定连接从动齿轮42，平衡板45的内侧面通过限位块46连接有卡块47，卡块47固定连接收集斗44，两个平衡杆48平行连接在两个平衡板45之间，且两个平衡杆48位于收集斗44的两侧，平衡板45可以对收集斗44起到定位的作用，平衡杆48可以调节收集斗44在翻转时的受力不平衡，防止收集斗44翻转的角度过大造成第二链条43脱链，进而影响固液分离机构17的工作效率，卡块47可以起到固定收集斗44的作用，使平衡板45、平衡杆48与收集斗44的转动角度保持一致。

固液分离机构17通过水平移动机构连接在漂浮物清理箱3内，水平移动机构包括第二伺服电机21、第一螺杆20和两个相互平行设置的滑轨19，两个滑轨19的两端均通过定位板18固定连接在漂浮物清理箱3内，第二伺服电机21 固定连接在定位板18上，第一螺杆20转动连接在第二伺服电机21上，第一螺杆20上套接有两个助推块29，助推块29固定连接在横梁28的顶面上，横梁 28的底面上对称设置有滑块31，滑块31与滑轨19相匹配，通过第二伺服电机 21带动第一螺杆20旋转，进而带动助推块29移动，实现固液分离机构17的水平来回移动，提高漂浮物的清理效率，滑轨19和滑块31提高了固液分离机构 17在水平移动时的稳定性和可靠性，防止由于惯性过大造成零部件的碰撞，提高固液分离机构17在移动时的精度，漂浮物清理箱3的底部设置有透水槽14，透水槽14的一侧设置有储存箱15，储存箱15的顶面上设置有导槽49，储存箱 15的后端面上设置有卸料门16；通过清理机构的设计，可以将水库中的漂浮物连续输送至漂浮物清理箱3内，降低人工打捞的强度，便于将水库中不同深度的漂浮物清理干净，大大提高了水库漂浮物的清理效率，升降机构11可以根据水库中漂浮物的漂浮位置不同调整清理机构的角度和清理深度，扩大清理装置的工作范围，同时升降机构11提高了清理机构与船体1连接时的稳定性，降低清理机构工作时的振动，防止抓取的漂浮物由于振动过大掉落至水库中，固液分离机构17可以将漂浮物和水进行分离，降低漂浮物的重量，分离后的水直接通过透水槽14流出，过滤后的漂浮物在水平移动机构的作用下将漂浮物沿着导槽49倒入储存箱15内，便于统一收集处理，导槽49可以防止在倾倒时漂浮物掉出，当储存箱15内的漂浮物装填满后，将清理装置移动至水库边，通过卸料门16可以将漂浮物取出，对储存箱15清理干净后进行下一周期的漂浮物清理。

本发明在实际使用时，首先通过升降机构将清理机构水平放置，当清理装置运行到水库漂浮物较多的位置，根据漂浮物在水体中的深度，通过升降机构调节清理机构的倾斜角度；然后打开移门，启动清理机构上的传动电机，通过主动轮和从动轮带动传送带移动，并带动收卷刀片匀速移动，将漂浮物收卷至漂浮物清理箱内；接着漂浮物和水在重力作用下掉入收集斗中，经收集斗底部的网格将水和漂浮物进行固液分离，待整个收集斗装满漂浮物后，通过液压缸带动活塞杆向上移动，再由水平移动机构将固液分离机构移动至储存箱的上方，启动驱动机构使收集斗翻转，将漂浮物倒入储存箱内；接着通过水平移动机构和液压缸将收集斗移动至清理机构端部的下方，进行下一批次漂浮物的清理；最后将清理装置移动至水库岸边，通过卸料门将漂浮物进行统一清理。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种水库漂浮物清理装置，包括两个船体，两个所述船体的顶面之间通过甲板连接，所述甲板上设置有驾驶舱，其特征在于：所述甲板上还设置有清理机构和漂浮物清理箱，所述清理机构位于两个所述船体之间，且所述清理机构通过升降机构连接所述船体，所述漂浮物清理箱的前端面上设置有进料口，所述清理机构的端部穿过所述进料口伸入所述漂浮物清理箱的内部，所述漂浮物清理箱内设置有固液分离机构和储存箱，所述固液分离机构通过水平移动机构连接在所述漂浮物清理箱内，所述漂浮物清理箱的底部设置有透水槽，所述透水槽的一侧设置有所述储存箱，所述储存箱的顶面上设置有导槽，所述储存箱的后端面上设置有卸料门。

2.根据权利要求1所述的一种水库漂浮物清理装置，其特征在于：所述清理机构包括支撑板，所述支撑板转动连接在所述漂浮清理箱上，所述支撑板与水平方向的夹角为0°～60°，所述支撑板的两端分别设置有主动轮和从动轮，所述主动轮位于靠近所述漂浮物清理箱的一侧，所述主动轮上连接有传动电机，所述传动电机位于所述支撑板内，所述主动轮与所述从动轮之间通过传送带连接，所述传送带与所述支撑板之间均匀设置有托辊，所述传送带的顶面上均匀设置有收卷刀片。

3.根据权利要求2所述的一种水库漂浮物清理装置，其特征在于：所述支撑板上靠近所述从动轮的一侧对称设置有挡板，所述挡板固定连接在所述支撑板的侧面上。

4.根据权利要求1所述的一种水库漂浮物清理装置，其特征在于：所述升降机构包括立柱，所述立柱的顶面上设置有第三伺服电机，所述第三伺服电机上连接有第二螺杆，所述第二螺杆竖直连接在所述立柱的内部，所述第二螺杆上移动连接有升降块，所述升降块的端部固定连接有连接块，所述连接块的底端通过升降杆连接有转动块，所述转动块转动连接在所述清理机构上。

5.根据权利要求4所述的一种水库漂浮物清理装置，其特征在于：所述立柱的内侧面上竖直设置有限位槽，所述升降块限位在所述限位槽内，且沿所述限位槽上下移动。

6.根据权利要求1所述的一种水库漂浮物清理装置，其特征在于：所述固液分离机构包括横梁、水平板和收集斗，所述横梁的顶面上设置有液压油箱，所述水平板位于所述横梁的正下方，所述横梁的底面上对称设置有液压缸，所述液压缸通过活塞杆连接所述水平板，所述液压缸通过输油管连接所述液压油箱，所述水平板的底面两侧对称设置有固定板，所述收集斗通过平衡机构转动连接在两个所述固定板之间，所述水平板的顶面上设置有驱动机构，所述驱动机构连接所述平衡机构。

7.根据权利要求6所述的一种水库漂浮物清理装置，其特征在于：所述驱动机构包括传动箱，所述传动箱固定连接在所述水平板的顶面上，所述传动箱上设置有驱动电机，所述驱动电机通过第一链条连接有传动杆，所述传动杆水平贯穿所述传动箱，所述传动杆通过支架限位在所述水平板的顶面上，所述传动杆的两端对称设置有主动齿轮，所述固定板的外侧面上均设置有从动齿轮，所述主动齿轮通过第二链条连接所述从动齿轮，所述从动齿轮连接所述平衡机构。

8.根据权利要求7所述的一种水库漂浮物清理装置，其特征在于：所述平衡机构包括两个平衡板和两个平衡杆，所述平衡板的外侧面固定连接所述从动齿轮，所述平衡板的内侧面通过限位块连接有卡块，所述卡块固定连接所述收集斗，两个所述平衡杆平行连接在两个所述平衡板之间，且两个所述平衡杆位于所述收集斗的两侧。

9.根据权利要求6所述的一种水库漂浮物清理装置，其特征在于：所述水平移动机构包括第二伺服电机、第一螺杆和两个相互平行设置的滑轨，两个所述滑轨的两端均通过定位板固定连接在所述漂浮物清理箱内，所述第二伺服电机固定连接在所述定位板上，所述第一螺杆转动连接在所述第二伺服电机上，所述第一螺杆上套接有两个助推块，所述助推块固定连接在所述横梁的顶面上，所述横梁的底面上对称设置有滑块，所述滑块与所述滑轨相匹配。

10.根据权利要求1所述的一种水库漂浮物清理装置，其特征在于：所述进料口上设置有移门，所述移门上对称设置有齿条，所述移门的两侧对称设置有第一伺服电机，所述第一伺服电机上连接有传动齿轮，所述传动齿轮与所述齿条相互啮合。