CN110295577B - 一种海洋垃圾清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋垃圾清理装置，包括支架、漂浮水箱、垃圾收集机构和驱动机构；两支架平行相间设置，且支架与漂浮水箱相连接；垃圾收集机构位于两支架之间；垃圾收集机构包括旋转收集组件和用于装垃圾的垃圾箱；旋转收集组件与两支架转动连接；垃圾箱与支架相连接；驱动机构包括单向传动机构和摆动机构；摆动机构与支架转动连接，且摆动机构随着海水波动而摆动；摆动机构与单向传动机构相连接，单向传动机构与旋转收集组件和支架相连接；单向传动机构使旋转收集组件单向旋转。本发明实现了海洋垃圾的自动化收集，提高垃圾收集效率，节省人力，且结构简单，制造成本低，同时利用海水水能作为能源，绿色节能环保，经济实用。

Description

一种海洋垃圾清理装置

技术领域

本发明涉及海洋垃圾清理设备技术领域，涉及一种海洋环保工具，尤其是涉及一种海洋垃圾清理装置。

背景技术

海洋垃圾是指海洋和海岸环境中具持久性的、人造的或经加工的固体废弃物。海洋垃圾影响海洋景观，威胁航行安全，并对海洋生态系统的健康产生影响，进而对海洋经济产生负面效应；这些海洋垃圾一部分停留在海滩上，一部分可漂浮在海面。现有清理海洋水中垃圾主要靠人力打捞，或者用大型清漂船或者清理船进行大规模的垃圾清理，人力打捞费时费力，清漂船或清理船结构复杂、体型大、成本高，同时需要能源消耗。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种海洋垃圾清理装置，本发明实现了海洋垃圾的自动化收集，提高垃圾收集效率，节省人力，且结构简单，制造成本低，同时利用海水水能作为能源，绿色节能环保，经济实用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种海洋垃圾清理装置，包括支架、漂浮水箱、垃圾收集机构和驱动机构；两所述支架平行相间设置，且所述支架与所述漂浮水箱相连接；所述垃圾收集机构位于两所述支架之间；所述垃圾收集机构包括旋转收集组件和用于装垃圾的垃圾箱；所述旋转收集组件与两所述支架转动连接；所述垃圾箱与所述支架相连接；

所述驱动机构包括单向传动机构和摆动机构；所述摆动机构与所述支架转动连接，且所述摆动机构随着海水波动而摆动；所述摆动机构与所述单向传动机构相连接，所述单向传动机构与所述旋转收集组件和支架相连接；所述单向传动机构使所述旋转收集组件单向旋转。

进一步地，所述摆动机构包括摆动板、第一连杆和第二连杆，所述摆动板与所述支架转动连接；所述摆动板与所述第一连杆的一端转动连接；所述第一连杆的另一端与所述第二连杆的一端转动连接；所述第二连杆的另一端与所述支架滑动配合安装；所述第二连杆上设有齿条；

所述单向传动机构包括中心轴、第一复合轮、第二复合轮、弹簧、棘爪、被动轮和传动带，所述被动轮与所述旋转收集组件相连接；所述第一复合轮包括主动轮和与所述主动轮相连接的轴套；所述中心轴与所述支架转动连接；所述第一复合轮和第二复合轮均安装于所述中心轴上；所述主动轮通过所述传动带与所述被动轮相连接；所述棘爪通过所述弹簧连接于所述轴套上；所述第二复合轮的外表面设有与所述齿条相啮合的齿槽，内表面设有与所述棘爪相配合的棘轮槽。

进一步地，所述轴套上设有安装槽；所述弹簧位于所述安装槽内且弹簧与所述安装槽的槽底相连接；所述棘爪滑动配合安装于所述安装槽内，且棘爪部分伸出所述安装槽。

进一步地，所述支架的两端均连接有所述漂浮水箱，所述支架在位于两所述漂浮水箱之间转动连接有多个摆动机构；多个摆动机构相间设置。

进一步地，所述支架上设有U型滑槽；所述支架在位于所述U型滑槽的槽边设有导槽；所述第二连杆与所述U型滑槽滑动配合安装，且所述第二连杆上设有与所述导槽滑动配合的导条；所述第二连杆另一端端部设有防脱挡板。

进一步地，所述旋转收集组件包括转轴和均布设于所述转轴上的多个收集斗；所述转轴的两端分别与两所述支架转动连接。

进一步地，所述收集斗包括滤水板、侧板和弧形板；所述滤水板的一长边与所述转轴相连接；所述滤水板的两短边均连接有所述侧板；所述弧形板与所述滤水板的另一长边和两侧板相连接。

进一步地，所述垃圾箱包括与所述支架相连接的外箱体和位于所述外箱体内的内箱体；所述内箱体上设有提手；所述外箱体和内箱体的底部均设有滤水孔。

本发明使用时，直接置于海洋中，通过漂浮水箱漂浮于海面上，摆动机构随着海水波动而上下摆动，带动单向传动机构单向传动，从而使旋转收集组件单向旋转收集海面上的垃圾，并将垃圾收集至垃圾箱内。本发明实现了海洋垃圾的自动化收集，无需人工打捞，节省人力，且提高了海洋垃圾的收集效率。同时本发明利用海水水能作为能源，为装置可持续性运行提供能源保障，绿色节能环保，经济实用，而且本发明整体结构简单，成本低，摆脱现有采用清漂船或清理船清理海洋垃圾，带来的成本高、能源消耗大的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体图。

图2为图1的局部放大立体图。

图3为图1的局部放大立体图。

图4为本发明第二连杆与单向传动机构相装配的部分立体图。

图5为图4的剖视图。

图6为图5的A-A剖视图。

图7为本发明支架对应U型滑槽处的局部结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-7所示，本实施方式提供的一种海洋垃圾清理装置，包括支架2、漂浮水箱1、垃圾收集机构和驱动机构；两所述支架2平行相间设置，且所述支架2与所述漂浮水箱1相连接；所述垃圾收集机构位于两所述支架2之间；所述垃圾收集机构包括旋转收集组件5和用于装垃圾的垃圾箱6；所述旋转收集组件5与两所述支架2转动连接；所述垃圾箱6与所述支架2相连接。

所述驱动机构包括单向传动机构4和摆动机构3；所述摆动机构3与所述支架2转动连接，且所述摆动机构3随着海水波动而摆动；所述摆动机构3与所述单向传动机构4相连接，所述单向传动机构4与所述旋转收集组件5和支架2相连接；所述单向传动机构4使所述旋转收集组件5单向旋转。

本实施方式使用时，直接置于海洋中，通过漂浮水箱1漂浮于海面上，摆动机构3随着海水波动而上下摆动，带动单向传动机构4单向传动，从而使旋转收集组件5单向旋转收集海面上的垃圾，并将垃圾收集至垃圾箱6内。本实施方式实现了海洋垃圾的自动化收集，无需人工打捞，节省人力，且提高了海洋垃圾的收集效率。同时本实施方式利用海水水能作为能源，为装置可持续性运行提供能源保障，绿色节能环保，经济实用，而且本实施方式整体结构简单，成本低，摆脱现有采用清漂船或清理船清理海洋垃圾，带来的成本高、能源消耗大的问题。

本实施方式中，所述摆动机构3包括摆动板30、第一连杆31和第二连杆32，所述摆动板30与所述支架2转动连接；所述摆动板30与所述第一连杆31的一端转动连接；所述第一连杆31的另一端与所述第二连杆32的一端转动连接；所述第二连杆32的另一端与所述支架2滑动配合安装；所述第二连杆32上设有齿条320；所述单向传动机构4包括中心轴45、第一复合轮40、第二复合轮43、弹簧46、棘爪44、被动轮41和传动带42，所述被动轮41与所述旋转收集组件5相连接；所述第一复合轮40包括主动轮401和与所述主动轮401相连接的轴套42；所述中心轴45与所述支架2转动连接；所述第一复合轮40和第二复合轮43均安装于所述中心轴45上；所述主动轮401通过所述传动带42与所述被动轮41相连接；所述棘爪44通过所述弹簧46连接于所述轴套402上；所述第二复合轮43的外表面设有与所述齿条320相啮合的齿槽430，内表面设有与所述棘爪44相配合的棘轮槽431。具体地，如图2所示，摆动板30包括板体301、与所述板体301相连接的摆动轴302和与所述摆动轴302一端相连接的连接块303；其中板体301、摆动轴302和连接块303成一体式结构；摆动轴302的一端与所述支架2转动连接；连接块303与第一连杆31的一端通过铰轴转动连接；第一连杆31的另一端与第二连杆32的一端通过铰轴转动连接。其中第二复合轮43与中心轴45之间、中心轴45与第一复合轮40之间均通过键相连接。其中第一复合轮40包括的轴套402和主动轮401成一体式结构制造。中心轴45位于第二复合轮43的中心孔432上，对应第一复合轮40上设有与中心孔432大小相同的内孔。

本实施方式中，摆动机构3和单向传动机构4的工作原理如下：摆动板30随着海水波动而上下摆动，即摆动板30相对于与支架2的连接点做旋转摆动，经第一连杆31后带动第二连杆32相对于支架2做上下直线运动，此原理同现有曲柄滑块机构；第二连杆32上下直线运动时，在齿条320和齿槽430相啮合作用下，带动第二复合轮43相对于支架1转动，如图5所示方位，当第二连杆32向上运动时，驱动第二复合轮43顺时针转动，此时在棘轮槽431和棘爪44作用下，第一复合轮40顺时针转动；当第二连杆32向下运动时，驱动第二复合轮43逆时针转动，此时在棘轮槽431和棘爪44作用下，第一复合轮40不会发生转动，因此在棘轮槽431和棘爪44作用下，第一复合轮40只能顺时针旋转，从而主动轮401只能顺时针旋转，主动轮401带动传动带42和被动轮41只能顺时针旋转，并带动旋转收集组件5顺时针旋转，即向着海水面旋转，从而收集海水面上漂浮的垃圾，如此完成海洋垃圾的自动化收集。

本实施方式中，所述轴套402上设有安装槽4020；所述弹簧46位于所述安装槽4020内且弹簧46与所述安装槽4020的槽底相连接；所述棘爪44滑动配合安装于所述安装槽4020内，且棘爪44部分伸出所述安装槽4020。其中弹簧46两端可采用焊接的方式分别与安装槽4020槽底和棘爪44相连接。其中棘爪44与安装槽4020配合，起到棘爪44限位的同时，保证棘爪44径向运动的导向功能。如图5所示，轴套402沿圆周均布设有两个安装槽4020，其中安装槽4020的数量还可以设置三个或者三个以上，此根据轴套402和第二复合轮43的尺寸等实际情况而定。

本实施方式中，如图1所示，所述支架2的两端均连接有所述漂浮水箱1，所述支架2在位于两所述漂浮水箱1之间转动连接有多个摆动机构3；多个摆动机构3相间设置。在多个摆动机构3作用下，提高能源供给能力，为装置可持续性运行提供能源保障。其中两支架上均连接有多个摆动机构。以一个支架2为例，每一摆动机构3对应连接有第一复合轮40、第二复合轮43、棘爪44、弹簧46和中心轴45，对应传动带42的数量为一个，将各主动轮402和被动轮41连接在一起。

本实施方式中，漂浮水箱1可以采用现有混凝土浮箱，混凝土浮箱不仅强度高，承载力强且耐腐蚀。其中支架2与漂浮水箱1之间采用螺栓或者螺钉相连接。其中漂浮水箱1数量的多少，以及漂浮水箱1尺寸的大小，以能将装置整体漂浮在水面为基准进行设定。

本实施方式中，如图5和7所示，所述支架2上设有U型滑槽201；所述支架2在位于所述U型滑槽201的槽边设有导槽202；所述第二连杆32与所述U型滑槽201滑动配合安装，且所述第二连杆32上设有与所述导槽202滑动配合的导条33；所述第二连杆32另一端端部设有防脱挡板34。其中第二连杆32、导条33和防脱挡板34成一体式结构制造。在U型滑槽201的作用下，实现第二连杆32限位功能，同时起到第二连杆32上下直线运动的导向功能。在导槽202和导条33的作用下，起到第二连杆32上下直线运动的导向功能，同时与防脱挡板34结合，防止第二连杆32相对于U型滑槽201脱离，保证装置有效运行。其中第二连杆32的长度以及齿条320的长度根据摆动板30上下摆动的幅度等因素而定。

本实施方式中，所述旋转收集组件5包括转轴50和均布设于所述转轴50上的多个收集斗51；所述转轴50的两端分别与两所述支架2转动连接。具体地，被动轮41通过键安装于所述转轴50的端部。其中所述收集斗51包括滤水板510、侧板511和弧形板512；所述滤水板510的一长边与所述转轴50相连接；所述滤水板510的两短边均连接有所述侧板511；所述弧形板512与所述滤水板510的另一长边和两侧板511相连接。其中转轴50与滤水板510的一长边相焊接成一体或者一体化制造。滤水板510、侧板511和弧形板512相焊接成一体或者一体化制造。旋转收集组件5旋转收集海面漂浮垃圾时，通过弧形板512和滤水板510拾取垃圾，侧板511防止垃圾掉出，随着旋转收集组件5旋转，垃圾落入垃圾箱6内，完成垃圾收集。

本实施方式中，所述垃圾箱6包括与所述支架2相连接的外箱体60和位于所述外箱体60内的内箱体61；所述内箱体61上设有提手610；所述外箱体60和内箱体61的底部均设有滤水孔6101。其中外箱体60与支架2采用螺栓或者螺钉相连接，内箱体61与外箱体60可分离，垃圾收集于内箱体61内。当垃圾收集量多时，通过提手610将内箱体61提起，将垃圾倒出后，再进一步放入外箱体60内，继续垃圾的收集。

本实施方式中，转轴50与支架2、中心轴45与支架2、摆动轴302与支架2之间的转动连接，均采用轴承辅助转动与轴承盖限位的方式，此为现有常规技术，故不过多赘述。

本实施方式中，所述海洋垃圾清理装置包括的各零件，优选采用现有耐腐蚀且有利于海上漂浮的材料，以保证海洋垃圾清理装置的使用寿命。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种海洋垃圾清理装置，其特征在于，包括支架、漂浮水箱、垃圾收集机构和驱动机构；两所述支架平行相间设置，且所述支架与所述漂浮水箱相连接；所述垃圾收集机构位于两所述支架之间；所述垃圾收集机构包括旋转收集组件和用于装垃圾的垃圾箱；所述旋转收集组件与两所述支架转动连接；所述垃圾箱与所述支架相连接；

所述驱动机构包括单向传动机构和摆动机构；所述摆动机构与所述支架转动连接，且所述摆动机构随着海水波动而摆动；所述摆动机构与所述单向传动机构相连接，所述单向传动机构与所述旋转收集组件和支架相连接；所述单向传动机构使所述旋转收集组件单向旋转。

2.根据权利要求1所述的一种海洋垃圾清理装置，其特征在于，所述摆动机构包括摆动板、第一连杆和第二连杆，所述摆动板与所述支架转动连接；所述摆动板与所述第一连杆的一端转动连接；所述第一连杆的另一端与所述第二连杆的一端转动连接；所述第二连杆的另一端与所述支架滑动配合安装；所述第二连杆上设有齿条；

所述单向传动机构包括中心轴、第一复合轮、第二复合轮、弹簧、棘爪、被动轮和传动带，所述被动轮与所述旋转收集组件相连接；所述第一复合轮包括主动轮和与所述主动轮相连接的轴套；所述中心轴与所述支架转动连接；所述第一复合轮和第二复合轮均安装于所述中心轴上；所述主动轮通过所述传动带与所述被动轮相连接；所述棘爪通过所述弹簧连接于所述轴套上；所述第二复合轮的外表面设有与所述齿条相啮合的齿槽，内表面设有与所述棘爪相配合的棘轮槽。

3.根据权利要求2所述的一种海洋垃圾清理装置，其特征在于，所述轴套上设有安装槽；所述弹簧位于所述安装槽内且弹簧与所述安装槽的槽底相连接；所述棘爪滑动配合安装于所述安装槽内，且棘爪部分伸出所述安装槽。

4.根据权利要求1所述的一种海洋垃圾清理装置，其特征在于，所述支架的两端均连接有所述漂浮水箱，所述支架在位于两所述漂浮水箱之间转动连接有多个摆动机构；多个摆动机构相间设置。

5.根据权利要求2所述的一种海洋垃圾清理装置，其特征在于，所述支架上设有U型滑槽；所述支架在位于所述U型滑槽的槽边设有导槽；所述第二连杆与所述U型滑槽滑动配合安装，且所述第二连杆上设有与所述导槽滑动配合的导条；所述第二连杆另一端端部设有防脱挡板。

6.根据权利要求1所述的一种海洋垃圾清理装置，其特征在于，所述旋转收集组件包括转轴和均布设于所述转轴上的多个收集斗；所述转轴的两端分别与两所述支架转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种海洋垃圾清理装置，其特征在于，所述收集斗包括滤水板、侧板和弧形板；所述滤水板的一长边与所述转轴相连接；所述滤水板的两短边均连接有所述侧板；所述弧形板与所述滤水板的另一长边和两侧板相连接。

8.据权利要求1所述的一种海洋垃圾清理装置，其特征在于，所述垃圾箱包括与所述支架相连接的外箱体和位于所述外箱体内的内箱体；所述内箱体上设有提手；所述外箱体和内箱体的底部均设有滤水孔。

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