CN109895963A - 一种多功能水上垃圾清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能水上垃圾清理装置，主要用于水面垃圾的清理，由船体、旋转装置、输送装置、破碎装置、压缩装置和控制器组成。本发明将打捞、切割、输送、破碎和压缩功能集于一体，旋转装置安装在船体前部，用于打捞和切割水面垃圾，输送装置可将垃圾运送至破碎装置进行破碎处理，破碎后的垃圾将由压缩装置进行压缩处理。本发明的结构紧凑，操作方便，可适应多种水域，清理效率高，能够解决现有的水上垃圾清理装置效率低、收集容量小和易被水草缠绕等问题。

Description

一种多功能水上垃圾清理装置

技术领域

本发明属于水面垃圾清理机器人技术领域，具体是涉及一种多功能水上垃圾清理装置。

背景技术

解决水污染问题是我国绿色发展及建设生态文明的必然要求，保持河道湖泊的清洁，是解决水污染问题的一个重要途径，因此，各大城市环卫部门开始加强水上垃圾清理工作，但是传统的人工打捞方式耗时费力，而且大型的载人清洁船在狭小的水域无法灵活作业，清理垃圾的适应性不强。现阶段对于水上垃圾清洁装置的需求很高，需要设计一种可以高效、灵活且具备多种功能的水上垃圾清洁装置。

目前，市场上也有一些水上垃圾清洁装置，如公开号为CN108049381A的中国专利公开的水面垃圾清洁船，其申请号为CN201711206961.8，该清洁船利用船头垃圾推动装置，将水面垃圾推入垃圾输送网带上，然后输送至垃圾收集箱中，从而达到清理水面垃圾的目的，但是这种清理方法稳定性不高，推动装置易被水草等缠绕，清理垃圾的容量也较小，影响工作效率；此外其它水上垃圾清理设备都有或多或少的缺陷，如无法清理多种垃圾、工作效率不高、功能单一和自动化程度不高等问题，需要对这些问题进行改善。

发明内容

本发明提供了一种多功能水上垃圾清理装置，将打捞、输送、破碎和压缩垃圾的功能集于一体，以解决现有的水上垃圾清理装置不能高效打捞垃圾和易被水草缠绕的问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种多功能水上垃圾清理装置，包括船体及安装在船体上的旋转装置、输送装置、破碎装置、压缩装置和控制器，所述的船体包括船身和机架，所述的船身包括电机一和螺旋桨，所述的电机一通过螺栓连接在船身尾部，用于给垃圾清理装置提供动力；所述的螺旋桨安装在电机一的输出轴上；所述的机架安装在船身前部；所述的旋转装置安装在机架上，用于打捞和切割水上垃圾；所述的输送装置安装在机架上，用于运送被切割的垃圾；所述的破碎装置安装在船身中部，用于破碎垃圾；所述的压缩装置安装在船身内部，用于压缩破碎后的垃圾，增加垃圾清理装置的容量；所述的控制器通过螺栓连接在船身上，用于控制一种多功能水上垃圾清理装置运行；

所述的旋转装置包括拨轮、转轴一、刀片轮、转轴二和动力装置一，所述的拨轮安装在转轴一上，用于打捞水上的垃圾，所述的转轴一通过轴承安装在机架上；所述的刀片轮安装在转轴二上，用于切割打捞上来的垃圾，所述的转轴二通过轴承安装在机架上；所述的动力装置一包括电机二、同步带轮一、同步带轮二、同步带轮三和同步带一，所述的电机二通过螺栓连接在船身上，用于驱动旋转装置；所述的同步带轮一安装在转轴一上，所述的同步带轮二安装在转轴二上，所述的同步带轮三安装在电机二的输出轴上，所述的同步带一套在同步带轮一、同步带轮二、同步带轮三上，同步带轮一、同步带轮二、同步带轮三与同步带一形成同步带传动；

所述的输送装置包括支撑板、动力装置二、传动机构和连杆机构，所述的支撑板安装在机架上，其包括转轴三、转轴四和转轴五，所述的转轴三和转轴四均固连在支撑板上，转轴五通过轴承安装在支撑板上；所述的动力装置二包括电机三、小带轮一、大带轮一和V带一，所述的电机三通过螺栓连接在机架上，用于驱动输送装置；所述的小带轮一通过键连接在电机三的输出轴上，所述的大带轮一通过键连接在转轴五上，所述的V带一套在大带轮一和小带轮一之间，小带轮一、大带轮一和V带一形成带传动；所述的传动机构包括同步带轮四、同步带轮五、同步带轮六和同步带二，所述的同步带轮四安装在转轴三上，所述的同步带轮五安装在转轴四上，所述的同步带轮六安装在转轴五上，所述的同步带二套在同步带轮四、同步带轮五、同步带轮六上，同步带轮四、同步带轮五、同步带轮六和同步带二形成同步带传动；所述的连杆机构包括梳齿拨板一、梳齿拨板二、梳齿拨板三、摇杆、连杆一和连杆二，所述的梳齿拨板一通过轴承安装在同步带轮四上，末端通过铰链与摇杆连接，用于向后拨动垃圾，所述的梳齿拨板二通过轴承安装在同步带轮五上，用于向后拨动垃圾，末端通过铰链与连杆一连接，所述的梳齿拨板三通过轴承安装在同步带轮六上，末端通过铰链与连杆二连接，用于向后拨动垃圾；

所述的破碎装置包括破碎箱、转轴六、转轴七、破碎辊一、破碎辊二、齿轮一、齿轮二和动力装置三，所述的破碎箱安装在船身中部；所述的转轴六和转轴七通过轴承安装在破碎箱上；所述的破碎辊一固连在转轴六上，所述的破碎辊二固连在转轴七上，破碎辊一和破碎辊二相对旋转用于破碎垃圾；所述的齿轮一固连在转轴六上，所述的齿轮二固连在转轴七上，齿轮一和齿轮二形成齿轮啮合；所述的动力装置三包括电机四、小带轮二、大带轮二和V带二，所述的电机四通过螺栓连接在船身上，用于驱动破碎装置，所述的小带轮二通过键连接在电机四的输出轴上，所述的大带轮二通过键连接在转轴六上，所述的V带二套在大带轮二和小带轮二之间，小带轮二、大带轮二和V带二形成带传动；

所述的压缩装置包括动力装置四、压缩板一、压缩板二和剪切式稳定杆，所述的动力装置四包括电机五、电机六、丝杆一、丝杆二、丝母一、丝母二、丝母三和丝母四，所述的电机五通过螺栓连接在船身前端，所述的电机六通过螺栓连接在船身前端，用于驱动压缩装置；所述的丝杆一通过轴承安装在船身上，一端与电机五的输出轴连接，所述的丝杆二通过轴承安装在船身上，一端与电机六的输出轴连接；所述的丝母一与丝杆一形成丝杆丝母配合，且与压缩板一固连；所述的丝母二与丝杆二形成丝杆丝母配合，且与压缩板一固连；所述的丝母三与丝杆一形成丝杆丝母配合，且与压缩板二固连；所述的丝母四与丝杆二形成丝杆丝母配合，且与压缩板二固连；所述的剪切式稳定杆有两个，一端连接在压缩板一上，另一端连接在压缩板二上，用于在压缩垃圾的过程中稳定压缩板。

使用时，使用者将一种多功能水上垃圾清理装置放入水中，通过控制器控制装置工作，电机一运转使得连接于其输出轴上的螺旋桨旋转，装置向前移动开始清理垃圾，电机二运转使得连接于其输出轴上的同步带轮三转动，同步带轮三通过连接于同步带轮一、同步带轮二和同步带轮三之间的同步带一带动同步带轮一和同步带轮二转动，从而带动拨轮和刀片轮旋转，将垃圾打捞并切割，电机三运转使得连接于其输出轴上的小带轮一转动，小带轮一通过连接于小带轮一和大带轮一之间的V带一带动大带轮一转动，从而带动连接在转轴五上的同步带轮六转动，通过同步带二带动同步轮四和同步轮五转动，以及连杆一、连杆二和摇杆的摆动，进而实现梳齿拨板一、梳齿拨板二和梳齿拨板三的交替运动，通过梳齿对接的方式将垃圾向后拨至破碎装置中，电机四运转带动连接在其输出轴上的小带轮二转动，小带轮二通过连接于小带轮二和大带轮二之间的V带二带动大带轮二转动，从而带动固连在转轴六上的齿轮一转动，齿轮一转动带动齿轮二转动，进而带动破碎辊一与破碎辊二相对旋转，对垃圾进行破碎处理，当船体内部垃圾较多时，控制器控制电机五和电机六运行，从而带动丝杆一和丝杆二旋转，丝母一和丝母二带动固连在其上的压缩板一向中部移动，丝母三和丝母四带动固连在其上的压缩板二向中部移动，对垃圾进行压缩处理，压缩完成后，电机五和电机六反转，压缩板一和压缩板二恢复至初始位置。

本发明的有益效果是：本发明的旋转装置、输送装置、破碎装置、压缩装置和控制器全部安装在船体上，结构紧凑，运动灵活，可在多种水域作业；本发明只需操作者将其驶入有垃圾的水面，即可自动打捞、切割、输送、破碎和压缩垃圾，操作简单；本发明的旋转装置包括刀片轮，可对水草等进行切割，防止水草缠绕，提高工作稳定性和清理效率，有望大面积推广。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图一；

图2是本发明的总体结构示意图二；

图3是本发明的总体结构示意图三；

图4是本发明的连杆机构示意图；

图5是本发明的破碎装置结构示意图；

图6是本发明的压缩装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。

如图1、图2和图3所示，一种多功能水上垃圾清理装置，包括船体1及安装在船体1上的旋转装置2、输送装置3、破碎装置4、压缩装置5和控制器6，所述的船体1包括船身11和机架12，所述的船身11包括电机一111和螺旋桨112；所述的电机一111通过螺栓连接在船身11尾部，用于给垃圾清理装置提供动力；所述的螺旋桨112安装在电机一111的输出轴上；所述的机架12安装在船身11前部；所述的旋转装置2安装在机架12上，用于打捞和切割水上垃圾；所述的输送装置3安装在机架12上，用于运送被切割的垃圾；所述的破碎装置4安装在船身11中部，用于破碎垃圾；所述的压缩装置5安装在船身11内部，用于压缩破碎后的垃圾，增加垃圾清理装置的容量；所述的控制器6通过螺栓连接在船身11上，用于控制一种多功能水上垃圾清理装置运行；

如图1、图2和图3所示，所述的旋转装置2包括拨轮21、转轴一22、刀片轮23、转轴二24和动力装置一25，所述的拨轮21安装在转轴一22上，用于打捞水上的垃圾，所述的转轴一22通过轴承安装在机架12上；所述的刀片轮23安装在转轴二24上，用于切割打捞上来的垃圾，所述的转轴二24通过轴承安装在机架12上；所述的动力装置一25包括电机二251、同步带轮一252、同步带轮二253、同步带轮三254和同步带一255，所述的电机二251通过螺栓连接在船身11上，用于驱动旋转装置2；所述的同步带轮一252安装在转轴一22上，所述的同步带轮二253安装在转轴二24上，所述的同步带轮三254安装在电机二251的输出轴上，所述的同步带一255套在同步带轮一252、同步带轮二253、同步带轮三254上，同步带轮一252、同步带轮二253、同步带轮三254与同步带一255形成同步带传动；

如图1、图2、图3和图4所示，所述的输送装置3包括支撑板31、动力装置二32、传动机构33和连杆机构34，所述的支撑板31安装在机架12上，其包括转轴三311、转轴四312和转轴五313，所述的转轴三311和转轴四312均固连在支撑板31上，转轴五313通过轴承安装在支撑板31上；所述的动力装置二32包括电机三321、小带轮一322、大带轮一323和V带一324，所述的电机三321通过螺栓连接在机架12上，用于驱动输送装置3；所述的小带轮一322通过键连接在电机三321的输出轴上，所述的大带轮一323通过键连接在转轴五313上，所述的V带一324套在大带轮一323和小带轮一322之间，小带轮一322、大带轮一323和V带一324形成带传动；所述的传动机构33包括同步带轮四331、同步带轮五332、同步带轮六333和同步带二334，所述的同步带轮四331安装在转轴三311上，所述的同步带轮五332安装在转轴四312上，所述的同步带轮六333安装在转轴五313上，所述的同步带二334套在同步带轮四331、同步带轮五332、同步带轮六333上，同步带轮四331、同步带轮五332、同步带轮六333和同步带二334形成同步带传动；所述的连杆机构34包括梳齿拨板一341、梳齿拨板二342、梳齿拨板三343、摇杆344、连杆一345和连杆二346，所述的梳齿拨板一341通过轴承安装在同步带轮四331上，末端通过铰链与摇杆344连接，用于向后拨动垃圾，所述的梳齿拨板二342通过轴承安装在同步带轮五332上，用于向后拨动垃圾，末端通过铰链与连杆一345连接，所述的梳齿拨板三343通过轴承安装在同步带轮六333上，末端通过铰链与连杆二346连接，用于向后拨动垃圾；

如图1、图2、图3和图5所示，所述的破碎装置4包括破碎箱41、转轴六42、转轴七43、破碎辊一44、破碎辊二45、齿轮一46、齿轮二47和动力装置三48，所述的破碎箱41安装在船身11中部；所述的转轴六42和转轴七43通过轴承安装在破碎箱41上；所述的破碎辊一44固连在转轴六42上，所述的破碎辊二45固连在转轴七43上，用于破碎垃圾；所述的齿轮一46固连在转轴六42上，所述的齿轮二47固连在转轴七43上，齿轮一46和齿轮二47形成齿轮啮合；所述的动力装置三48包括电机四481、小带轮二482、大带轮二483和V带二484，所述的电机四481通过螺栓连接在船身11上，用于驱动破碎装置4，所述的小带轮二482通过键连接在电机四481的输出轴上，所述的大带轮二483通过键连接在转轴六42上，所述的V带二484套在小带轮二482和大带轮二483之间，小带轮二482、大带轮二483和V带二484形成带传动；

如图1、图2、图3和图6所示，所述的压缩装置5包括动力装置四51、压缩板一52、压缩板二53和剪切式稳定杆54，所述的动力装置四51包括电机五511、电机六512、丝杆一513、丝杆二514、丝母一515、丝母二516、丝母三517和丝母四518，所述的电机五511通过螺栓连接在船身11前端，所述的电机六512通过螺栓连接在船身11前端，用于驱动压缩装置5；所述的丝杆一513通过轴承安装在船身11上，一端与电机五511的输出轴连接，所述的丝杆二514通过轴承安装在船身11上，一端与电机六512的输出轴连接；所述的丝母一515与丝杆一513形成丝杆丝母配合，且与压缩板一52固连；所述的丝母二516与丝杆二514形成丝杆丝母配合，且与压缩板一52固连；所述的丝母三517与丝杆一513形成丝杆丝母配合，且与压缩板二53固连；所述的丝母四518与丝杆二514形成丝杆丝母配合，且与压缩板二53固连；所述的剪切式稳定杆54有两个，一端连接在压缩板一52上，另一端连接在压缩板二53上，用于在压缩垃圾的过程中稳定压缩板一52和压缩板二53。

使用时，使用者将一种多功能水上垃圾清理装置放入水中，通过控制器6控制装置工作，电机一111运转使得连接于其输出轴上的螺旋桨112旋转，装置向前移动开始清理垃圾，电机二251运转使得连接于其输出轴上的同步带轮三254转动，同步带轮三254通过同步带一255带动同步带轮一252和同步带轮二253转动，从而带动拨轮21和刀片轮23旋转，将垃圾打捞并切割，电机三321运转使得连接于其输出轴上的小带轮一322转动，小带轮一322通过V带一324带动大带轮一323转动，从而带动连接在转轴五313上的同步带轮六333转动，通过同步带二334带动同步轮四331和同步轮五332转动，以及摇杆344、连杆一345和连杆二346的摆动，进而实现梳齿拨板一341、梳齿拨板二342和梳齿拨板三343的交替运动，通过梳齿对接的方式将垃圾向后拨至破碎装置4中，电机四481运转带动连接在其输出轴上的小带轮二482转动，小带轮二482通过V带二484带动大带轮二483转动，从而带动固连在转轴六42上的齿轮一46转动，齿轮一46转动带动齿轮二47转动，进而带动破碎辊一44与破碎辊二45相对旋转，对垃圾进行破碎处理，当船体1内部垃圾较多时，控制器6控制电机五511和电机六512运行，从而带动丝杆一513和丝杆二514旋转，丝母一515和丝母二516带动固连在其上的压缩板一52向中部移动，丝母三517和丝母四518带动固连在其上的压缩板二53向中部移动，对垃圾进行压缩处理，压缩完成后，电机五511和电机六512反转，压缩板一52和压缩板二53恢复至初始位置。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种多功能水上垃圾清理装置，其特征在于：包括船体及安装在船体上的旋转装置、输送装置、破碎装置、压缩装置和控制器，所述的船体包括船身和机架，所述的船身包括电机一和螺旋桨，所述的电机一通过螺栓连接在船身尾部，所述的螺旋桨安装在电机一的输出轴上，所述的机架安装在船身前部，所述的旋转装置安装在机架上，所述的输送装置安装在机架上，所述的破碎装置安装在船身中部，所述的压缩装置安装在船身内部，所述的控制器通过螺栓连接在船身上。

2.根据权利要求1所述的一种多功能水上垃圾清理装置，其特征在于：所述的旋转装置包括拨轮、转轴一、刀片轮、转轴二和动力装置一，所述的拨轮安装在转轴一上，所述的转轴一通过轴承安装在机架上，所述的刀片轮安装在转轴二上，所述的转轴二通过轴承安装在机架上，所述的动力装置一包括电机二、同步带轮一、同步带轮二、同步带轮三和同步带一，所述的电机二通过螺栓连接在船身上，所述的同步带轮一安装在转轴一上，所述的同步带轮二安装在转轴二上，所述的同步带轮三安装在电机二的输出轴上，所述的同步带一套在同步带轮一、同步带轮二、同步带轮三上，同步带轮一、同步带轮二、同步带轮三与同步带一形成同步带传动。

3.根据权利要求1所述的一种多功能水上垃圾清理装置，其特征在于：所述的输送装置包括支撑板、动力装置二、传动机构和连杆机构，所述的支撑板安装在机架上，其包括转轴三、转轴四和转轴五，所述的转轴三和转轴四均固连在支撑板上，转轴五通过轴承安装在支撑板上，所述的动力装置二包括电机三、小带轮一、大带轮一和V带一，所述的电机三通过螺栓连接在机架上，所述的小带轮一通过键连接在电机三的输出轴上，所述的大带轮一通过键连接在转轴五上，所述的V带一套在大带轮一和小带轮一之间，小带轮一、大带轮一和V带一形成带传动，所述的传动机构包括同步带轮四、同步带轮五、同步带轮六和同步带二，所述的同步带轮四安装在转轴三上，所述的同步带轮五安装在转轴四上，所述的同步带轮六安装在转轴五上，所述的同步带二套在同步带轮四、同步带轮五、同步带轮六上，同步带轮四、同步带轮五、同步带轮六和同步带二形成同步带传动，所述的连杆机构包括梳齿拨板一、梳齿拨板二、梳齿拨板三、摇杆、连杆一和连杆二，所述的梳齿拨板一通过轴承安装在同步带轮四上，末端通过铰链与摇杆连接，所述的梳齿拨板二通过轴承安装在同步带轮五上，末端通过铰链与连杆一连接，所述的梳齿拨板三通过轴承安装在同步带轮六上，末端通过铰链与连杆二连接。

4.根据权利要求1所述的一种多功能水上垃圾清理装置，其特征在于：所述的破碎装置包括破碎箱、转轴六、转轴七、破碎辊一、破碎辊二、齿轮一、齿轮二和动力装置三，所述的破碎箱安装在船身中部，所述的转轴六和转轴七通过轴承安装在破碎箱上，所述的破碎辊一固连在转轴六上，所述的破碎辊二固连在转轴七上，所述的齿轮一固连在转轴六上，所述的齿轮二固连在转轴七上，齿轮一和齿轮二形成齿轮啮合，所述的动力装置三包括电机四、小带轮二、大带轮二和V带二，所述的电机四通过螺栓连接在船身上，所述的小带轮二通过键连接在电机四的输出轴上，所述的大带轮二通过键连接在转轴六上，所述的V带二套在大带轮二和小带轮二之间，小带轮二、大带轮二和V带二形成带传动。

5.根据权利要求1所述的一种多功能水上垃圾清理装置，其特征在于：所述的压缩装置包括动力装置四、压缩板一、压缩板二和剪切式稳定杆，所述的动力装置四包括电机五、电机六、丝杆一、丝杆二、丝母一、丝母二、丝母三和丝母四，所述的电机五通过螺栓连接在船身前端，所述的电机六通过螺栓连接在船身前端，所述的丝杆一通过轴承安装在船身上，一端与电机五的输出轴连接，所述的丝杆二通过轴承安装在船身上，一端与电机六的输出轴连接，所述的丝母一与丝杆一形成丝杆丝母配合，且与压缩板一固连，所述的丝母二与丝杆二形成丝杆丝母配合，且与压缩板一固连，所述的丝母三与丝杆一形成丝杆丝母配合，且与压缩板二固连，所述的丝母四与丝杆二形成丝杆丝母配合，且与压缩板二固连，所述的剪切式稳定杆有两个，一端连接在压缩板一上，另一端连接在压缩板二上。