CN112373639B - 一种海上垃圾清理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开本发明公开了一种海上垃圾清理装置，第一垃圾收集组件包括收集箱、滚珠丝杠和气缸，滚珠丝杠设置于主船体上前部，收集箱由第一电机驱动使其沿滚珠丝杠上下移动，气缸控制收集箱翻转；第一垃圾粉碎组件包括粉碎齿轮和传送机构，粉碎齿轮架设于传送机构上方，通过第一电机驱动粉碎齿轮将第一垃圾收集组件倾倒的垃圾粉碎，粉碎后的垃圾掉落于传送机构，第一电机驱动传送机构将掉落的垃圾传送至第一垃圾存储箱中；第二垃圾清理组件包括第二垃圾存储箱和过滤网，过滤网设置于迎浪面，第二垃圾存储箱贴合过滤网设置且位于过滤网下方；所述中央控制器控制第一电机、滚珠丝杠和气缸工作运转。本发明可以有效提高打捞及回收效率，代替人工打捞。
Description
技术领域
本发明涉及海上垃圾清理技术，具体涉及一种海上垃圾清理装置。
背景技术
随着人类生活水平的提高，科技水平的提升，环境污染日益严重，海洋污染也是必须要考虑的问题。海洋垃圾一部分停留在海滩上，一部分可以漂浮在海面或沉入海底，他们影响海洋景观，威胁航行安全，对海洋生态系统的健康产生不利的影响。目前，海洋漂浮垃圾主要是由人工在船舶上打捞收集，这个方法不仅消耗人力而且成本不低，实用性较低。同时垃圾进入海洋会具有持续性强和扩散范围广的特点，极大地加大了海上打捞的难度。
目前，如何通过改变打捞模式提高垃圾清理的效率是水面垃圾清理的主要方向，以及保证海上垃圾清理装置的使用寿命，减小成本造价也是一个亟待解决的问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种海上垃圾清理装置。
技术方案：本发明的一种海上垃圾清理装置，其特征在于：包括主船体和中央控制器，主船体上前部设有第一垃圾收集组件，主船体上中部上层设有第一垃圾粉碎组件，主船体上中部下层设有第二垃圾清理组件，主船体上后部设有第一垃圾存储箱；所述第一垃圾收集组件包括收集箱、滚珠丝杠和气缸，滚珠丝杠设置于主船体上前部，收集箱由第一电机驱动使其沿滚珠丝杠上下移动，气缸控制收集箱翻转；所述第一垃圾粉碎组件包括粉碎齿轮和传送机构，粉碎齿轮架设于传送机构上方，通过第一电机驱动粉碎齿轮将第一垃圾收集组件倾倒的垃圾粉碎，粉碎后的垃圾掉落于传送机构，第一电机驱动传送机构将掉落的垃圾传送至第一垃圾存储箱中；所述第二垃圾清理组件包括第二垃圾存储箱和过滤网，过滤网设置于迎浪面，第二垃圾存储箱贴合过滤网设置且位于过滤网下方；所述中央控制器控制第一电机、滚珠丝杠和气缸工作运转。
为能够在海上进行大区域工作清理垃圾，所述主船体上还设有发动机、第二电机和至少一块太阳电池板，太阳电池板与储电单元相连并为中央控制器、第一电机和第二电机供电，第二电机驱动主船体上的螺旋桨运转带动主船体在海上移动。
为尽可能搜集清理到多的垃圾，所述第一垃圾收集组件中收集箱整体迎浪面开口设计，收集箱的底板和后板上均开设有若干网孔(便于过滤海水和大部分微小垃圾)，收集箱的顶板与后板通过转轴活动连接。
为便于倾倒收集箱的垃圾以及再次分类，所述气缸位于收集箱的顶板上，且气缸一端通过绳索连接与收集箱的后板，中央控制器控制气缸运转带动绳索和后板向后翻转，即整个收集箱向第一垃圾粉碎组件方向翻转，第一垃圾粉碎组件中还设有滑道，滑道架设于第一垃圾收集组件与第一垃圾粉碎组件之间，收集箱中的垃圾沿滑道滑落到粉碎齿轮中。
进一步的，所述第一电机有两个对称设置于粉碎齿轮两侧，第一电机的外壳上方设有红外传感器，通过红外传感器能够检测到收集箱中的垃圾是否通过滑道进入粉碎齿轮中粉碎，红外传感器的信号发送至中央控制器。
为尽可能清理到过滤网上的垃圾，将小型垃圾箱压进第二垃圾存储箱中，避免脱落再次掉进海水中，所述第二垃圾清理组件中过滤网迎浪倾斜设置，且过滤网上设有若干网孔，过滤网上方设置有滑轨机构，滑轨机构在中央控制器的驱动下带动清洁刷在过滤网表面移动，将过滤网表面的型垃圾推入第二垃圾存储箱中。
为了能够层层过滤分类海上不同体积尺寸的垃圾，所述收集箱底板上的网孔孔径为1-2mm，收集箱后板上的网孔孔径为2.5～3mm，所述过滤网上的网孔孔径为2～2.4mm。
其中，传送机构采用传送带，传送带采用超高分子量聚乙烯纤维材料制成，耐腐蚀使用寿命长，顺利将粉碎后的来及输送滚落到第二垃圾存储箱上方的过滤网上。
为增加装置使用寿命，所述收集箱采用玻璃钢复合材料制成。
进一步的，所述第一垃圾存储箱底部安装有压力传感器，通过压力传感器能够及时知晓第一垃圾存储箱中垃圾量，压力传感器的信号传输至中央控制器。
有益效果：本发明通过中央控制器、第一垃圾收集组件、第一垃圾粉碎组件、第二垃圾清理组件以及第一垃圾存储箱，能够清理到广阔海域的各种尺寸垃圾，并且通过中央控制器智能控制，使用方便。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的局部示意图；
图3为本发明中第二垃圾清理组件侧视图；
图4为本发明的整体(后部)结构示意图；
图5为本发明中第一垃圾收集组件升起示意图；
图6为本发明中第一垃圾收集组件倾斜侧视图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
如图1所示，本发明的一种海上垃圾清理装置，包括主船体和中央控制器31，主船体上前部设有第一垃圾收集组件，主船体上中部上层设有第一垃圾粉碎组件，主船体上中部下层设有第二垃圾清理组件，主船体上后部设有第一垃圾存储箱16；第一垃圾收集组件包括收集箱11、滚珠丝杠12和气缸13，滚珠丝杠12设置于主船体上前部，收集箱11由第一电机驱动使其沿滚珠丝杠12上下移动，气缸13控制收集箱11翻转；第一垃圾粉碎组件包括粉碎齿轮14和传送机构15，粉碎齿轮14架设于传送机构15上方，通过第一电机驱动粉碎齿轮14将第一垃圾收集组件倾倒的垃圾粉碎，粉碎后的垃圾掉落于传送机构15，第一电机驱动传送机构15将掉落的垃圾传送至第一垃圾存储箱16中；如图2和图3所示，第二垃圾清理组件包括第二垃圾存储箱25和过滤网21，过滤网21设置于迎浪面，第二垃圾存储箱25贴合过滤网21设置且位于过滤网21下方；中央控制器31控制第一电机、滚珠丝杠12和气缸13工作运转。
其中在过滤网21底部竖直设置有挡板22，防止过滤网21表面的垃圾滑掉。
主船体上还设有发动机、第二电机35和至少一块太阳电池板，太阳电池板与储电单元相连并为中央控制器31、第一电机和第二电机35供电，第二电机35驱动主船体上的螺旋桨34运转带动主船体在海上移动。
本实施例中设置两个太阳能板33，且对称位于第一垃圾存储箱16两侧，分别朝向主船体外侧，便于接收尽可能多的太阳能，且不受风浪的影响。
第一垃圾收集组件中收集箱11整体迎浪面开口设计，收集箱11的底板和后板上均开设有若干网孔，收集箱11的顶板与后板通过转轴活动连接。气缸13位于收集箱11的顶板上，且气缸13一端通过绳索连接与收集箱11的后板，中央控制器31控制气缸13运转带动绳索和后板向后翻转，即整个收集箱11向第一垃圾粉碎组件方向翻转，第一垃圾粉碎组件中还设有滑道(靠近收集箱11一侧)，滑道架设于第一垃圾收集组件与第一垃圾粉碎组件之间，收集箱11中的垃圾沿滑道滑落到粉碎齿轮14中。
本实施例中滑道采用倾斜的滑板通过支撑架架设安装，倾斜的角度根据实际需求调整。
第二垃圾清理组件中过滤网21迎浪倾斜设置，且过滤网21上设有若干网孔，过滤网21上方设置有滑轨机构24，滑轨机构24在中央控制器31的驱动下带动清洁刷23在过滤网21表面移动，将过滤网21表面的型垃圾推入第二垃圾存储箱25中。
收集箱11底板上的网孔孔径为1-2mm(本实施例中孔径采用1.5mm)，收集箱11后板上的网孔孔径为2.5～3mm(本实施例中孔径采用3mm)，过滤网21上的网孔孔径为2～2.4mm。
传送机构15采用传送带，传送带采用超高分子量聚乙烯纤维材料制成。收集箱11采用玻璃钢复合材料制成。
如图4所示，整个装置后部中有第一垃圾存储箱16，第一垃圾存储箱16底部安装压力传感器161，压力传感器161正下方安装中央控制器31。后部左右两侧表面设有两块太阳能板33将太阳能转化为电能，并将电能存储于电池中为中央控制器31和第一电机18和第二电机35使用。在太阳能板33正下方和中央控制器31两侧安装有控制螺旋桨34工作的电机35。收集箱11在最低处时，水位线略高于收集箱11的底板。
当需要正常工作清理垃圾时，滚珠丝杠12，第一电机18处于非工作状态，第二电机35处于工作状态带动整体装置搜集海面上的漂浮垃圾。当收集箱11收集一定量的垃圾后，中央控制器31收集到信号控制电机35停止工作，同时控制滚珠丝杠12和第一电机18工作。滚珠丝杠12带动收集箱11上升至其顶部，如图5所示。同时气缸13通过绳索131将收集箱11后板转动90°与收集箱11底板平行，转子带动收集箱11旋转一定角度，此时大块垃圾在重力的影响下通过滑道17滑落至粉碎齿轮14中，如图6所示。
粉碎后的大块垃圾碎屑由传送带15传送至第一垃圾存储箱16中。中央控制器31控制滑轨机构24带动清洁刷23将过滤网21表面垃圾推入侧边的垃圾存储箱25。红外传感器检测到没有垃圾送入粉碎齿轮14后，将信号传送至中央控制器31，中央控制器31控制滚珠丝杠12使收集箱11下降恢复至初始状态，关闭第一电机18，启动第二电机35开始下一次循环。
上述使用过程中，当压力传感器161检测到垃圾碎屑重量达到一个定制时，中央控制器31发射信号给回收使用者，提醒使用者回收本发明并且第一垃圾存储箱16和第二垃圾存储箱25中的垃圾。通过中央控制器进行自动化清理收集，能够实现自动收集垃圾的功能，效率较高，降低人工成本，太阳能也能提供持续的电量保证工作人员回收。
Claims (5)
1.一种海上垃圾清理装置，其特征在于：包括主船体和中央控制器，主船体上前部设有第一垃圾收集组件，主船体上中部上层设有第一垃圾粉碎组件，主船体上中部下层设有第二垃圾清理组件，主船体上后部设有第一垃圾存储箱；
所述第一垃圾收集组件包括收集箱、滚珠丝杠和气缸，滚珠丝杠设置于主船体上前部，收集箱由第一电机驱动使其沿滚珠丝杠上下移动，气缸控制收集箱翻转；收集箱整体迎浪面开口设计，收集箱的底板和后板上均开设有若干网孔，收集箱的顶板与后板通过转轴活动连接；气缸位于收集箱的顶板上，且气缸一端通过绳索连接与收集箱的后板，中央控制器控制气缸运转带动绳索和后板向后翻转，即整个收集箱向第一垃圾粉碎组件方向翻转，第一垃圾粉碎组件中还设有滑道，滑道架设于第一垃圾收集组件与第一垃圾粉碎组件之间，收集箱中的垃圾沿滑道滑落到粉碎齿轮中；
所述第一垃圾粉碎组件包括粉碎齿轮和传送机构，粉碎齿轮架设于传送机构上方，通过第一电机驱动粉碎齿轮将第一垃圾收集组件倾倒的垃圾粉碎，粉碎后的垃圾掉落于传送机构，第一电机驱动传送机构将掉落的垃圾传送至第一垃圾存储箱中；
所述第二垃圾清理组件包括第二垃圾存储箱和过滤网，过滤网设置于迎浪面，第二垃圾存储箱贴合过滤网设置且位于过滤网下方；所述中央控制器控制第一电机、滚珠丝杠和气缸工作运转；所述主船体上还设有发动机、第二电机和至少一块太阳电池板，太阳电池板与储电单元相连并为中央控制器、第一电机和第二电机供电，第二电机驱动主船体上的螺旋桨运转带动主船体在海上移动；所述第一电机有两个对称设置于粉碎齿轮两侧，第一电机的外壳上方设有红外传感器；所述第二垃圾清理组件中过滤网迎浪倾斜设置，且过滤网上设有若干网孔，过滤网上方设置有滑轨机构，滑轨机构在中央控制器的驱动下带动清洁刷在过滤网表面移动，将过滤网表面的型垃圾推入第二垃圾存储箱中；
当需要正常工作清理垃圾时，滚珠丝杠，第一电机处于非工作状态，第二电机处于工作状态带动整体装置搜集海面上的漂浮垃圾；当收集箱收集一定量的垃圾后，中央控制器收集到信号控制电机停止工作，同时控制滚珠丝杠和第一电机工作；滚珠丝杠带动收集箱上升至其顶部，同时气缸通过绳索将收集箱后板转动90°与收集箱底板平行，转子带动收集箱旋转一定角度，此时大块垃圾在重力的影响下通过滑道滑落至粉碎齿轮中；粉碎后的大块垃圾碎屑由传送带传送至第一垃圾存储箱中；中央控制器控制滑轨机构带动清洁刷将过滤网表面垃圾推入侧边的垃圾存储箱；红外传感器检测到没有垃圾送入粉碎齿轮后，将信号传送至中央控制器，中央控制器控制滚珠丝杠使收集箱下降恢复至初始状态，关闭第一电机，启动第二电机开始下一次循环；上述使用过程中，当压力传感器检测到垃圾碎屑重量达到一个定制时，中央控制器发射信号给回收使用者，提醒使用者回收第一垃圾存储箱和第二垃圾存储箱中的垃圾。
2.根据权利要求1所述的海上垃圾清理装置，其特征在于：所述收集箱底板上的网孔孔径为1-2mm，收集箱后板上的网孔孔径为2.5~3mm，所述过滤网上的网孔孔径为2~2.4mm。
3.根据权利要求1所述的海上垃圾清理装置，其特征在于：所述传送机构采用传送带，传送带采用超高分子量聚乙烯纤维材料制成。
4.根据权利要求1所述的海上垃圾清理装置，其特征在于：所述收集箱采用玻璃钢复合材料制成。
5.根据权利要求1所述的海上垃圾清理装置，其特征在于：所述第一垃圾存储箱底部安装有压力传感器。
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