CN110714452A - 一种用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置，包括浮块、处理器、收集箱、驱动机构、第一转轴、第二转轴、收集机构、粉碎机构和若干螺旋桨，收集机构包括顶板、连接杆、升降组件、收集盒、伸缩组件和两个密封组件，密封组件包括拦网、支架和支杆，粉碎机构包括第一电机、驱动轴、驱动管、螺纹管和锯齿盘，该用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置通过收集机构便于抓取水面的垃圾，并配合驱动机构输送至收集箱内，实现对河面的清理，不仅如此，通过粉碎机构可对收集箱内的垃圾进行压缩和粉碎，减小垃圾的体型和占用空间，便于容纳更多的垃圾，提高了设备的实用性。

Description

一种用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置

技术领域

本发明涉及环保设备领域，特别涉及一种用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置。

背景技术

水利是对水力资源的开发和防止水灾，水利工程是利用控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程，也称为水工程，水是人们生产和生活中必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要，只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人们生活和生产对水资源的需要。

垃圾清理设备是水利工程环保建设中常用的一种水利环保设备，其通过在河道、水流表面清理漂浮的悬浮物杂物垃圾，可减轻环境污染，有助于水利工程建设。但是现有的水利环保用垃圾清理设备在运行时，由于河流带动垃圾物漂流移动，这些垃圾处于活动的状态，不利于设备抓取，实现对河道的清理，不仅如此，现有的清理设备中，垃圾收集量有限，导致设备在收集一定的垃圾量后，需要返回岸边，将垃圾倒出后，再漂浮到水面上进行收集，如此，降低了设备的工作效率，导致现有的水利环保设备用垃圾清理装置实用性降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置，包括浮块、处理器、收集箱、驱动机构、第一转轴、第二转轴、收集机构、粉碎机构和若干螺旋桨，所述螺旋桨和收集箱分别设置在浮块的下方和上方，所述处理器固定在浮块的上方，所述处理器内设有天线和PLC，所述天线与PLC电连接，所述收集机构和粉碎机构分别与第一转轴的顶端和第二转轴的顶端连接，所述驱动机构与第一转轴的底端和第二转轴的底端传动连接；

所述收集机构包括顶板、连接杆、升降组件、收集盒、伸缩组件和两个密封组件，所述顶板通过连接杆与第一转轴的顶端固定连接，所述收集盒向下设置，所述收集盒通过升降组件设置在顶板的下方，所述伸缩组件设置在收集盒的一侧，两个密封组件分别位于收集盒的下方的两侧，所述密封组件包括拦网、支架和支杆，所述伸缩组件与支杆的一端传动连接，所述支杆的另一端与滤网铰接，所述拦网抵靠在收集盒的下方，两个拦网相互抵靠，所述支架的一端与收集盒固定连接，所述支架的另一端与拦网铰接；

所述粉碎机构包括第一电机、驱动轴、驱动管、螺纹管和锯齿盘，所述第一电机和螺纹管从上而下固定在第二转轴的一侧，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与驱动轴的一端传动连接，所述驱动轴的另一端与驱动管的内壁密封连接，所述驱动轴的形状为正多棱柱形，所述螺纹管套设在驱动管上，所述螺纹管的与驱动管的连接处设有与驱动管的连接相匹配的螺纹，所述锯齿盘固定在螺纹管的底端，所述锯齿盘的下方设有若干锯齿。

作为优选，为了驱动收集盒升降移动，所述升降组件包括第二电机、轴承、转杆、线盘和吊线，所述第二电机和轴承均固定在顶板的下方，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与转杆的一端传动连接，所述转杆的另一端设置在轴承内，所述线盘同轴固定在转杆上，所述线盘通过吊线与收集盒连接。

作为优选，为了防止收集盒抖动，所述收集盒的上方设有若干加固杆，所述加固杆周向均匀分布在收集盒的上方。

作为优选，为了驱动支杆，所述伸缩组件包括气泵、气缸和两个气杆，所述气缸固定在收集盒上，所述气泵与气缸连通，所述气泵与PLC电连接，两个气杆分别位于气缸的两端，所述气杆与密封组件一一对应，所述气杆与支杆铰接。

作为优选，为了带动第一转轴和第二转轴同步转动，所述驱动机构包括皮带和四个驱动组件，四个驱动组件通过皮带相互连接，所述驱动组件包括第三电机和驱动轮，所述第三电机固定在浮块的上方，所述第三电机与驱动轮传动连接，所述第三电机与PLC电连接，所述第一转轴和第二转轴分别固定在相隔的两个驱动轮的上方。

作为优选，为了便于规范收集箱的放置位置，所述浮块上设有凹口，所述凹口位于四个驱动组件之间，所述收集箱的底端设置在凹口内。

作为优选，为了方便排水，所述凹口的下方设有排水口，所述收集箱的底部设有开口，所述开口内设有筛网。

作为优选，为了便于固定收集箱，所述开口的上方设有若干限位架，所述限位架周向均匀分布在开口的上方，所述限位架的竖向截面的形状为L形，所述收集箱的下部设有若干凸板，所述凸板周向均匀分布在收集箱的外周，，所述凸板的数量与限位架的数量相等，所述凸板位于限位架的内侧。

作为优选，为了保证第一电机的驱动力，所述第一电机为直流伺服电机。

作为优选，为了加强设备的续航能力，所述顶板为光伏板。

本发明的有益效果是，该用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置通过收集机构便于抓取水面的垃圾，并配合驱动机构输送至收集箱内，实现对河面的清理，不仅如此，通过粉碎机构可对收集箱内的垃圾进行压缩和粉碎，减小垃圾的体型和占用空间，便于容纳更多的垃圾，提高了设备的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置的结构示意图；

图2是本发明的用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置的收集机构的结构示意图；

图3是本发明的用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置的粉碎机构的结构示意图；

图4是本发明的用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置的收集箱与浮块的连接结构示意图；

图中：1.浮块，2.处理器，3.收集箱，4.第一转轴，5.第二转轴，6.螺旋桨，7.顶板，8.连接杆，9.收集盒，10.拦网，11.支架，12.支杆，13.第一电机，14.驱动轴，15.驱动管，16.螺纹管，17.锯齿盘，18.第二电机，19.轴承，20.转杆，21.线盘，22.吊线，23.加固杆，24.气泵，25.气缸，26.气杆，27.皮带，28.第三电机，29.驱动轮，30.筛网，31.限位架，32.凸板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置，包括浮块1、处理器2、收集箱3、驱动机构、第一转轴4、第二转轴5、收集机构、粉碎机构和若干螺旋桨6，所述螺旋桨6和收集箱3分别设置在浮块1的下方和上方，所述处理器2固定在浮块1的上方，所述处理器2内设有天线和PLC，所述天线与PLC电连接，所述收集机构和粉碎机构分别与第一转轴4的顶端和第二转轴5的顶端连接，所述驱动机构与第一转轴4的底端和第二转轴5的底端传动连接；

PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。

用户在使用该垃圾清理设备时，将浮块1放置于水面上，通过手机或者电脑等遥控装置向处理器2发射无线信号，由处理器2内部的天线接收无线信号后，将信号内容传递给PLC，PLC根据信号内容控制设备运行，利用驱动机构带动第一转轴4和第二转轴5进行同步的转动，从而调整收集机构和粉碎机构的位置，通过收集机构抓取河面上的垃圾后，将该垃圾运输至浮块1上的收集箱3内，而后由粉碎机构对收集箱3内的垃圾进行粉碎和压缩，通过粉碎和压缩操作，减小垃圾的占用空间，便于扩大收集箱3可容纳的垃圾量，提高垃圾收集效率，从而提高了设备的实用性。

如图2所示，所述收集机构包括顶板7、连接杆8、升降组件、收集盒9、伸缩组件和两个密封组件，所述顶板7通过连接杆8与第一转轴4的顶端固定连接，所述收集盒9向下设置，所述收集盒9通过升降组件设置在顶板7的下方，所述伸缩组件设置在收集盒9的一侧，两个密封组件分别位于收集盒9的下方的两侧，所述密封组件包括拦网10、支架11和支杆12，所述伸缩组件与支杆12的一端传动连接，所述支杆12的另一端与滤网铰接，所述拦网10抵靠在收集盒9的下方，两个拦网10相互抵靠，所述支架11的一端与收集盒9固定连接，所述支架11的另一端与拦网10铰接；

当发现河面有垃圾时，用户遥控操作设备，螺旋桨6启动，带动浮块1漂浮至垃圾处后，由驱动机构带动第一转轴4转动，使得第一转轴4通过连接杆8带动顶板7转动至垃圾的上方后，伸缩组件作用在两个支杆12上，推动支杆12，使得拦网10向下转动，打开收集盒9，而后升降组件启动，带动收集盒9向下移动至与水面接触后，收集盒9罩住垃圾，防止垃圾漂浮到外部，伸缩组件拉动两个支杆12，使得拦网10向上转动，使得两个拦网10堵住收集盒9的开口，将垃圾收入到收集盒9内，从而完成垃圾的抓取，而后升降组件带动收集盒9向上移动，从而带动垃圾向上移动后，再由驱动机构带动第一转轴4旋转半个圆周，使得此时收集盒9位于收集箱3的正上方，而后伸缩组件推动两端的支杆12，通过支杆12推动拦网10向下转动，使得收集盒9打开，此时收集盒9内的垃圾落入到收集箱3中，从而完成了河面垃圾的抓取和运输工作，而后再通过粉碎机构可对收集箱3内的垃圾进行粉碎处理。

如图3所示，所述粉碎机构包括第一电机13、驱动轴14、驱动管15、螺纹管16和锯齿盘17，所述第一电机13和螺纹管16从上而下固定在第二转轴5的一侧，所述第一电机13与PLC电连接，所述第一电机13与驱动轴14的一端传动连接，所述驱动轴14的另一端与驱动管15的内壁密封连接，所述驱动轴14的形状为正多棱柱形，所述螺纹管16套设在驱动管15上，所述螺纹管16的与驱动管15的连接处设有与驱动管15的连接相匹配的螺纹，所述锯齿盘17固定在螺纹管16的底端，所述锯齿盘17的下方设有若干锯齿。

驱动机构可带动第一转轴4和第二转轴5进行同步的转动，当第一转轴4通过连接杆8带动顶板7和收集盒9转动至收集箱3的上方时，粉碎盘脱离收集箱3的上方，而后将垃圾倒入收集箱3内后，由驱动机构带动第一转轴4和第二转轴5同步转动，使得顶板7和收集盒9脱离收集箱3上方后，粉碎盘转动至收集箱3的上方，此时PLC控制第一电机13启动，带动正棱柱形的驱动轴14旋转，驱动轴14作用在驱动管15的内壁上，带动驱动管15进行旋转，由于驱动管15位于螺纹管16的内侧，螺纹管16通过螺纹作用在驱动管15上，使得驱动管15沿着螺纹管16的轴线进行升降移动，进而带动锯齿盘17在随驱动管15旋转的过程中保持升降移动，因此在锯齿盘17向下移动的过程中，同时进行旋转，驱动盘向下移动时，可挤压垃圾，而驱动盘旋转时，通过锯齿对垃圾进行切割粉碎，可减小垃圾的体型，便于收集箱3容纳更多的垃圾，进而提高了设备的实用性。

如图2所示，所述升降组件包括第二电机18、轴承19、转杆20、线盘21和吊线22，所述第二电机18和轴承19均固定在顶板7的下方，所述第二电机18与PLC电连接，所述第二电机18与转杆20的一端传动连接，所述转杆20的另一端设置在轴承19内，所述线盘21同轴固定在转杆20上，所述线盘21通过吊线22与收集盒9连接。

PLC控制第二电机18启动，带动转杆20在轴承19的支撑作用下旋转，使得线盘21转动，收紧或者放松吊线22，进而带动收集盒9升降移动。

作为优选，为了防止收集盒9抖动，所述收集盒9的上方设有若干加固杆23，所述加固杆23周向均匀分布在收集盒9的上方。

在收集盒9向上移动后，收集盒9上的加固杆23抵靠在顶板7上，加固收集盒9的位置，防止收集盒9在随顶板7转动过程发生抖动。

作为优选，为了驱动支杆12，所述伸缩组件包括气泵24、气缸25和两个气杆26，所述气缸25固定在收集盒9上，所述气泵24与气缸25连通，所述气泵24与PLC电连接，两个气杆26分别位于气缸25的两端，所述气杆26与密封组件一一对应，所述气杆26与支杆12铰接。PLC控制气泵24启动，向气缸25中输气或者从气缸25中抽气，使得两个气杆26相互靠近或者相互远离，进而可驱动支杆12。

如图1所示，所述驱动机构包括皮带27和四个驱动组件，四个驱动组件通过皮带27相互连接，所述驱动组件包括第三电机28和驱动轮29，所述第三电机28固定在浮块1的上方，所述第三电机28与驱动轮29传动连接，所述第三电机28与PLC电连接，所述第一转轴4和第二转轴5分别固定在相隔的两个驱动轮29的上方。

PLC控制其中一个驱动组件中的第三电机28启动，可带动驱动轮29转动，驱动轮29和皮带27之间发生摩擦，使得皮带27发生转动，进而带动其他的驱动轮29转动，由于第一转轴4和第二转轴5分别固定在相隔的两个驱动轮29上，可保证第一转轴4和第二转轴5做同步的转动。

作为优选，为了便于规范收集箱3的放置位置，所述浮块1上设有凹口，所述凹口位于四个驱动组件之间，所述收集箱3的底端设置在凹口内。在放置收集箱3时，可将收集箱3放入凹口内，使得收集箱3位于四个驱动组件之间，便于第一转轴4和第二转轴5可分别将收集盒9和锯齿盘17转动至凹口的上方。

如图4所示，所述凹口的下方设有排水口，所述收集箱3的底部设有开口，所述开口内设有筛网30。

通过在收集箱3的底部设置筛网30，便于垃圾受挤压后，水分通过筛网30后，再通过排水口排出，便于减小设备的负载，加强设备的续航能力。

作为优选，为了便于固定收集箱3，所述开口的上方设有若干限位架31，所述限位架31周向均匀分布在开口的上方，所述限位架31的竖向截面的形状为L形，所述收集箱3的下部设有若干凸板32，所述凸板32周向均匀分布在收集箱3的外周，，所述凸板32的数量与限位架31的数量相等，所述凸板32位于限位架31的内侧。

在放置收集箱3时，将收集箱3对准凹口，并使得各个凸板32转动至相邻两个限位架31之间，而后将收集箱3放入凹口内，而后转动收集箱3，使得凸板32转动至限位架31的内侧，防止收集箱3脱离凹口，便于固定收集箱3的位置，在取下收集箱3时，仅需转动收集箱3，使凸板32脱离限位架31，即可将收集箱3从凹口内取出。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一电机13的驱动力，所述第一电机13为直流伺服电机。

作为优选，为了加强设备的续航能力，所述顶板7为光伏板。通过顶板7可在晴天进行光伏发电，储备设备运行电能，供设备运行使用，从而加强了设备的续航能力。

该水面垃圾清理装置在运行时，通过驱动组件带动皮带27转动，使得相隔的两个驱动轮29可分别带动第一转轴4和第二转轴5转动，使得收集盒9或者锯齿盘17位于收集箱3的上方，当锯齿盘17转动至收集箱3的上方后，通过第一电机13带动驱动轴14转动，使得驱动管15在螺纹管16内旋转，进而带动锯齿盘17旋转的同时升降移动，便于压缩收集箱3内的垃圾并进行粉碎，减小垃圾的体型和占用空间，便于设备容纳更多的垃圾，而此时收集机构中，通过伸缩组件控制两个拦网10张开后，由升降组件带动收集盒9向下移动，罩住垃圾上，防止垃圾脱离，而后伸缩组件通过支杆12拉动拦网10向上转动，便于对收集盒9进行密封，防止垃圾掉落，再由升降组件控制收集盒9向上移动后，通过驱动轮29带动第一转轴4转动，使得收集盒9转动至收集箱3上方后，通过伸缩组件作用在支杆12上，张开两个拦网10，便于将垃圾导入收集箱3内，从而完成了水面垃圾的抓取和运输，实现了垃圾的清理，提高了设备的实用性。

与现有技术相比，该用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置通过收集机构便于抓取水面的垃圾，并配合驱动机构输送至收集箱3内，实现对河面的清理，不仅如此，通过粉碎机构可对收集箱3内的垃圾进行压缩和粉碎，减小垃圾的体型和占用空间，便于容纳更多的垃圾，提高了设备的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置，其特征在于，包括浮块（1）、处理器（2）、收集箱（3）、驱动机构、第一转轴（4）、第二转轴（5）、收集机构、粉碎机构和若干螺旋桨（6），所述螺旋桨（6）和收集箱（3）分别设置在浮块（1）的下方和上方，所述处理器（2）固定在浮块（1）的上方，所述处理器（2）内设有天线和PLC，所述天线与PLC电连接，所述收集机构和粉碎机构分别与第一转轴（4）的顶端和第二转轴（5）的顶端连接，所述驱动机构与第一转轴（4）的底端和第二转轴（5）的底端传动连接；

所述收集机构包括顶板（7）、连接杆（8）、升降组件、收集盒（9）、伸缩组件和两个密封组件，所述顶板（7）通过连接杆（8）与第一转轴（4）的顶端固定连接，所述收集盒（9）向下设置，所述收集盒（9）通过升降组件设置在顶板（7）的下方，所述伸缩组件设置在收集盒（9）的一侧，两个密封组件分别位于收集盒（9）的下方的两侧，所述密封组件包括拦网（10）、支架（11）和支杆（12），所述伸缩组件与支杆（12）的一端传动连接，所述支杆（12）的另一端与滤网铰接，所述拦网（10）抵靠在收集盒（9）的下方，两个拦网（10）相互抵靠，所述支架（11）的一端与收集盒（9）固定连接，所述支架（11）的另一端与拦网（10）铰接；

所述粉碎机构包括第一电机（13）、驱动轴（14）、驱动管（15）、螺纹管（16）和锯齿盘（17），所述第一电机（13）和螺纹管（16）从上而下固定在第二转轴（5）的一侧，所述第一电机（13）与PLC电连接，所述第一电机（13）与驱动轴（14）的一端传动连接，所述驱动轴（14）的另一端与驱动管（15）的内壁密封连接，所述驱动轴（14）的形状为正多棱柱形，所述螺纹管（16）套设在驱动管（15）上，所述螺纹管（16）的与驱动管（15）的连接处设有与驱动管（15）的连接相匹配的螺纹，所述锯齿盘（17）固定在螺纹管（16）的底端，所述锯齿盘（17）的下方设有若干锯齿。

2.如权利要求1所述的用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置，其特征在于，所述升降组件包括第二电机（18）、轴承（19）、转杆（20）、线盘（21）和吊线（22），所述第二电机（18）和轴承（19）均固定在顶板（7）的下方，所述第二电机（18）与PLC电连接，所述第二电机（18）与转杆（20）的一端传动连接，所述转杆（20）的另一端设置在轴承（19）内，所述线盘（21）同轴固定在转杆（20）上，所述线盘（21）通过吊线（22）与收集盒（9）连接。

3.如权利要求1所述的用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置，其特征在于，所述收集盒（9）的上方设有若干加固杆（23），所述加固杆（23）周向均匀分布在收集盒（9）的上方。

4.如权利要求1所述的用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置，其特征在于，所述伸缩组件包括气泵（24）、气缸（25）和两个气杆（26），所述气缸（25）固定在收集盒（9）上，所述气泵（24）与气缸（25）连通，所述气泵（24）与PLC电连接，两个气杆（26）分别位于气缸（25）的两端，所述气杆（26）与密封组件一一对应，所述气杆（26）与支杆（12）铰接。

5.如权利要求1所述的用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置，其特征在于，所述驱动机构包括皮带（27）和四个驱动组件，四个驱动组件通过皮带（27）相互连接，所述驱动组件包括第三电机（28）和驱动轮（29），所述第三电机（28）固定在浮块（1）的上方，所述第三电机（28）与驱动轮（29）传动连接，所述第三电机（28）与PLC电连接，所述第一转轴（4）和第二转轴（5）分别固定在相隔的两个驱动轮（29）的上方。

6.如权利要求5所述的用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置，其特征在于，所述浮块（1）上设有凹口，所述凹口位于四个驱动组件之间，所述收集箱（3）的底端设置在凹口内。

7.如权利要求6所述的用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置，其特征在于，所述凹口的下方设有排水口，所述收集箱（3）的底部设有开口，所述开口内设有筛网（30）。

8.如权利要求6所述的用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置，其特征在于，所述开口的上方设有若干限位架（31），所述限位架（31）周向均匀分布在开口的上方，所述限位架（31）的竖向截面的形状为L形，所述收集箱（3）的下部设有若干凸板（32），所述凸板（32）周向均匀分布在收集箱（3）的外周，，所述凸板（32）的数量与限位架（31）的数量相等，所述凸板（32）位于限位架（31）的内侧。

9.如权利要求1所述的用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置，其特征在于，所述第一电机（13）为直流伺服电机。

10.如权利要求1所述的用于环保工程的具有粉碎功能的水面垃圾清理装置，其特征在于，所述顶板（7）为光伏板。

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