CN109501974A - 水面垃圾清理船 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种水面垃圾清理船，包括：间隔设置的双侧船体；垃圾存储箱：安装在双侧船体之间；收集滚筒：安装在双侧船体之间，连接动力驱动机构，以驱动其转动；毛刷：安装在收集滚筒上，可随收集滚筒转动，并将垃圾收集入垃圾存储箱。该清理船简化了船体的结构，进而减小了垃圾清理船的体积，实用于各种水面清理领域。设计旋转式的垃圾收集机构，可以在船舶行走过程中，将垃圾拨入船体后侧的垃圾收集箱内。结构简单，工作稳定，适用于各种水域。

Description

水面垃圾清理船

技术领域

本发明涉及垃圾清理技术领域，具体涉及一种水面垃圾清理船。

背景技术

有些河流、人工湖、浅水面、海水浴场等水域表面上漂浮着的塑料袋、泡 沫、过量的水藻、树叶等垃圾,严重影响了人们的健康生活,同时,日积月累的污 染物也很大程度上造成了环境的破坏。因此，水面垃圾需要定时进行清理打捞。

现有的打捞方式主要有两种，一种是人工打捞，这种方式效率低，难度大， 只适合近岸和小范围的作业；另一种是通过电气化打捞设备或打捞船进行打捞， 现在技术中，电气化打捞设备均是大型打捞船，船体积大、成本高,需要多人同 时协同工作,极其消耗时间,而且不能进入小型区域实施打捞工作,所以在许多 小型水域依然需要人工打捞,而人工打捞工作难度和劳动强度都很大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型化、轻巧灵活的打捞船，该打捞船适合近 岸和远岸作业，可提高打捞效率。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种水面垃圾清理船，包括：

间隔设置的双侧船体；

垃圾存储箱：安装在双侧船体之间；

收集滚筒：安装在双侧船体之间，连接动力驱动机构，以驱动其转动；

毛刷：安装在收集滚筒上，可随收集滚筒转动，并将垃圾收集入垃圾存储 箱。

作为优选：所述毛刷沿收集滚筒轴向方向延伸设置。

作为优选：垃圾存储箱与收集滚筒之间进一步设置有防溢出滚筒，防溢出 滚筒连接有动力驱动机构，以驱动其转动，所述防溢出滚筒上安装有毛刷，用 以防止垃圾从垃圾存储箱溢出。

作为优选：毛刷经网格安装结构安装在收集滚筒上。

作为优选：进一步包括安装在双侧船体上的双侧箱体，收集滚筒和防溢出 滚筒均安装在双侧箱体之间。

作为优选：双侧箱体之间设置有载板，载板上设置有控制箱。

作为优选：所述控制箱上进一步设置有太阳能板，太阳能板电能输出端与 控制箱电源连接，用于为控制箱供电。

作为优选：所述垃圾存储箱与双侧船体之间为抽拉式安装结构。

作为优选：双侧船体的外侧均安装有防撞结构，所述防撞结构包括防撞气 垫，防撞气垫朝向或背离船体行进的一端形成一迎水角。

作为优选：防溢出滚筒和收集滚筒采用同一个动力驱动机构，动力驱动机 构的输出端经同步带与防溢出滚筒或收集滚筒的转动轴连接，防溢出滚筒的转 动轴与收集滚筒的转动轴之间通过同步带互相连接。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

(1)本发明提供了一种水面垃圾清理船，该清理船简化了船体的结构，进 而减小了垃圾清理船的体积，实用于各种水面清理领域。

(2)设计旋转式的垃圾收集机构，可以在船舶行走过程中，将垃圾拨入船 体后侧的垃圾收集箱内。同时配合涉及了防溢出结构，设置在靠近垃圾收集箱 的位置，与旋转式垃圾收集结构同步转动，避免垃圾溢出。

(3)垃圾收集箱采用抽屉式安装结构，便于收集箱内垃圾的清理。

(4)设置了控制箱，并配置了多种传感设备，便于水面垃圾监控。同时控 制箱采用太阳能供电，清洁环保。

附图说明

图1为本发明水面垃圾清理船的结构示意图；

图2为本发明水面垃圾清理船的结构示意图；

图3为本发明水面垃圾清理船的结构示意图；

图4为本发明水面垃圾清理船的结构示意图。

以上各图中：1-船体，2-船头，3-推进螺旋桨，4-控制箱，5-防水电机， 6-防撞气垫，7-船体防护梁，8-垃圾存储箱，9-拉式网格箱，10-收集滚筒， 11-防溢出滚筒，12-变速同步轮，13-驱动电机，14-钢网，15-毛刷，16-箱体， 17-第一同步带，18-第二同步带，19-载板，20-摄像头，21-信号传输天线， 22-太阳能光伏电池板，23-光照传感器，24-液晶显示屏，25-独立按键控制器， 26-伸缩杆，27-探照灯，28-超声波传感器，29-红外传感器，30-水质传感器,31- 声光报警信号灯。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在 没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地 结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示 的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，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必须具有特定的方位、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。

本发明提供了一种水面垃圾清理船，该清理船采用双侧船体，简化了船体 结构，减小了船体体积，适用于各种水面环境。

参考图1至图4，一种水面垃圾清理船，包括对称设置且相互连接的双侧 船体1，以垃圾清理船行进的方向为参考，双侧船体1的船头2为流线型，以便 于减少行走的阻力，双侧船体的后侧设置有推进螺旋桨3，用以推动船舶行走。 螺旋桨3具体被配置在每个船体的后侧，置于水下，完全没入水中，以便充分 发挥其推进力，推动船舶行走。双侧船体1的外侧设置有防撞结构，本实施例 中，具体采用防撞气垫6，防止船体在行走过程中与岸边或其他障碍物发生碰撞， 保护船体。防撞气垫6在船体运行的过程中，仅有1/4没入水中，船体阻力小。 防撞结构包括防撞气垫6，防撞气垫6朝向或背离船体行进的一端形成一迎水角。 本实施例中，防撞气垫6具体采取三角形设计形状，减少船体前进的阻力。

双侧推进螺旋桨7连接有电机5，电机5，采用的为防水电机5，实现转弯 避障，对船体自身起到一个保护作用；并且本船体前侧的防护梁7上加有压力 传感器，当船体前测碰触到障碍物时刻，船体会自动后退，并发出信号，实现 自主避障。

双侧船体1上设置有双侧箱体16，双侧箱体16间隔设置。

以垃圾清理船行进的方向为参考，双侧船体1的后方设置有垃圾存储箱8， 垃圾存储箱8用于收集和存储水面垃圾，垃圾存储箱8采用网格箱，例如，可 采用铁丝网来制作，这种结构具有沥水的效果。垃圾存储箱8与双侧船体1之 间为抽拉式安装结构，便于垃圾存储箱8的拆卸，清理其内的垃圾。在垃圾存 储箱8上进一步安装水质传感器30，用于监测垃圾收集区域的水质。

水面垃圾清理船进一步包括，收集滚筒10，收集滚筒10安装在双侧船体1 之间，配合本实施例，具体安装在双侧箱体16之间。收集滚筒10连接动力驱 动机构，以驱动其转动，动力驱动机构采用驱动电机13。

还包括毛刷15，毛刷15安装在收集滚筒10上，可随收集滚筒10转动， 转动过程中拨动垃圾，并将垃圾收集入垃圾存储箱8。

毛刷15沿收集滚筒10轴向方向延伸设置。毛刷15的刷毛具有一定的柔性， 毛刷15具有一定的长度和宽度，毛刷15的长度可以保证毛刷15随辊筒转动过 程中与水面接触，将水面的垃圾拨入垃圾存储箱8内；毛刷15的宽度方向沿收 集滚筒10的轴向延伸，以保证毛刷15的收集面积。为了保证收集效果，可以 沿着收集滚筒10的周向布置多组毛刷15，本实施例中，布置了两组毛刷15。

为了防止垃圾存储箱8收集的垃圾过满，垃圾存储箱8与收集滚筒10之间 进一步设置有防溢出滚筒11，防溢出滚筒11连接有动力驱动机构，以驱动其转 动。防溢出滚筒11上安也装有毛刷15，用以防止垃圾从垃圾存储箱8溢出。防 溢出滚筒11上毛刷的结构与收集辊筒10上的毛刷15安装结构相同，不再赘述。 防溢出滚筒11上的毛刷15更靠近垃圾存储箱8的端口的位置，进而可以避免 垃圾从垃圾存储箱8的端口漏出。

由于毛刷15整体是具有柔性的，过长的毛刷15将导致柔性过高，影响垃 圾收集效果。本发明进一步研究一种毛刷15的安装结构。毛刷15经网格安装 结构安装在收集滚筒10或防溢出滚筒11上。网格安装结构是由径向支杆和横 向支杆构成的，为一种钢网14结构。其径向支杆连接至毛刷15，横向支杆用于 增强钢网14结构的稳定性。钢网14结构一方面增强了垃圾收集结构的强度， 另一方面由于其行程了一种近似网格的结构，可以沥水，不会造成过大的收集 阻力。

防溢出滚筒11和收集滚筒10可以采用统一动力驱动机构和不同的动力驱 动机构。本实施例中，为了保证垃圾收集和防溢出的一致性，防溢出滚筒11和 收集滚筒10采用同一个动力驱动机构，采用的为同一个驱动电机13，电机13 的输出端经第一同步带18与防溢出滚筒11或收集滚筒的转动轴连接，防溢出 滚筒11的转动轴与收集滚筒10的转动轴之间通过第二同步带17互相连接。本 实施例中，驱动电机13经第一同步带18与防溢出滚筒11的变速同步轮12连 接，防溢出滚筒11的变速同步轮12与收集滚筒10的变速同步轮连接。如此， 形成一种防溢出滚筒11和收集滚筒10同步转动的结构，可以通过调整防溢出 滚筒11的变速同步轮12与收集滚筒10的变速同步轮的轮径比，来调整防溢出 滚筒11和收集滚筒10的转速比。

双侧箱体16之间设置有载板19，载板19上设置有控制箱4，控制箱4上 设置有摄像头20和信号传输天线21，摄像头20朝向垃圾清理船前进的方向。 为配合摄像头20的图像采集，在控制箱4的前方设置探照灯27，探照灯27在 光照弱的环境下启动，保证摄像头20可以顺利采集水面图像。信号传输天线21 可与远程控制端进行信号通信，摄像头20、水质传感器30等采集的数据传递至 控制箱4，再经信号传输天线21传递至远程控制端，例如手机，进而可通过远 程控制端观察水面垃圾收集的现状。载板19上有液晶显示屏24，方便随船人员进行观测垃圾清理船的工作状态。

驱动电机13与控制箱4连接，接收控制箱4的控制信号，相应的，驱动电 机13的转速可以通过远程控制端调整至合适的转速，人工操纵模式下，可人工 下达对驱动电机13的控制信号，可以根据具体水面垃圾密集情况调整转速。

控制箱4侧板上设置有独立按键控制器25，用于输入指令。

控制箱4顶板上设置有太阳能光伏板22，用于太阳能取电。太阳能光伏板 22通过伸缩杆26安装在控制箱4顶板上。控制箱4上还设置有光照传感器23， 其采集的光照值可以传递至控制箱内的控制器，伸缩杆26可伸缩，伸缩杆26 与控制箱4之间为非固定的安装结构，可以旋转，控制箱内的控制器根据光照 传感器23反馈的光照强度信号控制伸缩杆26旋转，进而太阳能光伏板22可旋 转，追随太阳的方向，高效发电。

载板19上进一步设置有超声波传感器28和红外传感器29，超声波传感器 28和红外传感器29与控制箱4电连接。超声波传感器28对称设置在船体的两 侧，整个船体通过外侧超声波传感器28来实现对于河岸两侧距离检测，当船体 在靠近岸边一定距离时，超声波传感器28将距离值反馈给控制箱内控制器的主 控芯片，主控判断距离达到一定范围的时候就会调整，实现自主避障。红外传 感器15朝向垃圾存储箱8的方向，用以探测垃圾存储箱8内的垃圾是否已经收 集满，并将探测结果传递至控制箱4。如果垃圾存储箱8内的垃圾已满，则控制 垃圾清理船返航，清理垃圾。

本发明提供的垃圾清理船可以实时传递船只位置，精确的定位使得人们可 以实时监控，再配合摄像头14实时传递图像可以使得二者完美契合，船体拥有 电池电量检测模块，当电池电量达到一定限度时，船体会自主发出返航信号， 使得船体进行返航。进一步包括声光报警系统，声光报警系统包括声光报警信 号灯31，接收控制箱4的控制信号。具体的说，控制箱4根据船体电池电量、 船体的通信状态来产生声光报警系统的报警信号，当船体无线通讯由于干扰处 于失联状态、电池电量极度不足等特殊情况时，声光报警信号灯31会发出警报 声并伴随红色闪光，提醒工作人员及时处理。在远程监控端，船体运行的各个 参数，如电池电量剩余的百分比，电机转速，所处位置的经纬度，海拔高度等 参数都可在远程控制端和船体液晶显示屏24上进行显示，对于船体参数的调整 也可采用远程修改和独立数字按键控制器25进行修改。

本清洁船具有人工和自主两种工作模式。人工模式下，操作者可根据监控 和远程遥控来控制船只；自主工作模式，可根据GPS定位按指定路线航行，进 行路径规划，收集垃圾的过程中，会自动避开障碍物。当垃圾收满时，红外传 感器15会检测到该信号，之后根据GPS定位，由主电路控制自动完成返航。

船体表面做密封式防水处理，控制箱做密闭处理，所接线路均是做防水密 闭处理，避免水面潮湿环境以及阴雨天气对船体电控部分对船体控制造成影响。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的 限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改 型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案 内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与 改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种水面垃圾清理船，其特征在于：包括

间隔设置的双侧船体；

垃圾存储箱：安装在双侧船体之间；

收集滚筒：安装在双侧船体之间，连接动力驱动机构，以驱动其转动；

毛刷：安装在收集滚筒上，可随收集滚筒转动，并将垃圾收集入垃圾存储箱。

2.根据权利要求1所述的水面垃圾清理船，其特征在于：所述毛刷沿收集滚筒轴向方向延伸设置。

3.根据权利要求1所述的水面垃圾清理船，其特征在于：垃圾存储箱与收集滚筒之间进一步设置有防溢出滚筒，防溢出滚筒连接有动力驱动机构，以驱动其转动，所述防溢出滚筒上安装有毛刷，用以防止垃圾从垃圾存储箱溢出。

4.根据权利要求1或2或3所述的水面垃圾清理船，其特征在于：所述毛刷经网格安装结构安装在收集滚筒上。

5.根据权利要求3所述的水面垃圾清理船，其特征在于：进一步包括安装在双侧船体上的双侧箱体，收集滚筒和防溢出滚筒均安装在双侧箱体之间。

6.根据权利要求1所述的水面垃圾清理船，其特征在于：双侧箱体之间设置有载板，载板上设置有控制箱。

7.根据权利要求6所述的水面垃圾清理船，其特征在于：所述控制箱上进一步设置有太阳能板，太阳能板电能输出端与控制箱电源连接，用于为控制箱供电。

8.根据权利要求1所述的水面垃圾清理船，其特征在于：所述垃圾存储箱与双侧船体之间为抽拉式安装结构。

9.根据权利要求1所述的水面垃圾清理船，其特征在于：双侧船体的外侧均安装有防撞结构，所述防撞结构包括防撞气垫，防撞气垫朝向或背离船体行进的一端形成一迎水角。

10.根据权利要求3所述的水面垃圾清理船，其特征在于：防溢出滚筒和收集滚筒采用同一个动力驱动机构，动力驱动机构的输出端经同步带与防溢出滚筒或收集滚筒的转动轴连接，防溢出滚筒的转动轴与收集滚筒的转动轴之间通过同步带互相连接。