CN113073625A - 一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于水面垃圾清理技术领域，尤其是一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备，包括底圈、漂浮板、旋式集中机构和收集机构，底圈位于湖面中心处，漂浮板为橡胶材料漂浮在水面，且内表面与底圈上端周侧面固定套接。该漂浮式水面固态垃圾自动清理设备，通过设置旋式集中机构完成对湖面垃圾的集中，第一滤网上的垃圾移出水面的同时移动至收集底座上方，将漂浮在旋涡周围的垃圾集中起来，便于处理，收集机构完成对集中在收集底座上的垃圾收集，通过滤袋收集集中后的垃圾，处理滤袋内的垃圾即可到达处理湖面垃圾的目的，便于工作人员清理、减少工作人员工作量、降低清理成本和危险系数。

Description

一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备

技术领域

本发明涉及水面垃圾清理技术领域，尤其涉及一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备。

背景技术

随着社会的发展，人们的生活水平不断提高，产生的生活垃圾也不断增多，由于环保意识不强，一些垃圾被弃入河流、湖泊中，在水面上形成漂浮垃圾，若清理不及时，将会对环境造成极大的破坏。同时，在河(湖)流域或景观水等水体水面，时常看到人为丢弃废物、植物飘落物、水体腐化产生的浮沫等垃圾漂浮于水面上，随着水面流动聚积在岸边附近和水面角落，成为水上“漂浮垃圾”。水面漂浮垃圾可分为有型垃圾和无形垃圾、大垃圾和小垃圾、硬质垃圾和软质垃圾、有机垃圾和无机垃圾等，这些垃圾不予清除会加剧水质污染，影响感官。

传统的水上清污，主要靠人工打捞作业，难度大、风险高、清理效果也不明显。导致清理水面垃圾不彻底、效率低，而且劳动强度大、经济代价大等诸多问题，成为水体水面污染治理一个有待解决的难题。现有的除了较为吃力的人工清理方式除外也通过机械式的清理装置对湖泊进行清理，机械式的清理装置包括水草收割船系列、水域清漂船系列、水面保洁船系列等，且均为大型船类，针对湖泊内某一种特定的垃圾进行清理。

但是，此类装置只适用于湖泊面积较大、垃圾种类单一、隔段时间清理，无法对湖泊面积小、水面固体漂浮物较多的进行清理，例如公园里小型观赏类池塘，公园内人流动性较大，且每天都会制造垃圾，除去人为丢入湖面的垃圾，还有由于风力影响将路面上的垃圾吹到湖面的，以及湖边树上掉落至湖面的，每天都会有或多或少的垃圾漂浮在水面，影响观感，现有的清理船每日工作成本较高，且无法由于船只体积较大，角角落落的垃圾不易被清理，导致清理不彻底。

发明内容

发明目的：提供一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：

本发明提出的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备，包括底圈、漂浮板、旋式集中机构和收集机构，所述底圈位于湖面中心处，所述漂浮板为橡胶材料漂浮在水面，且内表面与底圈上端周侧面固定套接，所述旋式集中机构下方设置有与底圈周侧面旋转卡接的第一齿环，且漂浮板下方设置有与第一齿环一表面啮合的第一齿轮，所述漂浮板内设置有通过第一转轴与第一齿环一表面固定套接的第一电机；

所述旋式集中机构通过第一电机驱动形成以底圈为中心点的旋涡通过水的流动性将湖面漂浮的固体垃圾集中至底圈上方完成对垃圾的集中，且通过收集机构将漂浮在以底圈内圆中间位置的表面的垃圾收集起来实现对垃圾的集中清理。

在进一步的实施例中，所述旋式集中机构由与第一齿环下表面固定连接且环形阵列在第一齿环下表面的固定板、与固定板表面开设有直槽口和与直槽口连通的弧型口通过销轴活动卡接且为Z型结构的驱动板、与驱动板一端固定连接的斜板固定连接且位于湖面的为弧型结构的旋板构成，能够通过这些结构形成联动关系，多个旋板沿着水面转动，形状旋涡，通过水的流动性将水面漂浮的垃圾集中至旋涡中心处，构成整个旋式集中机构，通过旋式集中机构实现对湖面漂浮物的集中。

在进一步的实施例中，所述固定板一表面设置有与固定板另一表面固定连接的电机盒内的第二电机一端通过第二转轴活动套接的第一直板，且第一直板一端铰接有与驱动板一表面铰接的第二直板，能够实现第二电机驱动驱动板偏转，便于对于驱动板一端所连接的结构控制其向上偏转的角度。

在进一步的实施例中，两相邻所述旋板之间均设置有第一滤网，且第一滤网环形分布于漂浮板周围，能够将集中在通过旋板转动形成旋涡的处的垃圾，都集中在第一滤网上方，通过第一滤网将垃圾托起，将垃圾从水面捞起，完成对湖面的清理。

在进一步的实施例中，所述收集机构同一水平面设置有环形阵列于底圈内表面的底板，且底板一表面开设有与位于底板上表面的第二齿环活动卡接的滑槽，所述收集机构由与第二齿环上表面啮合且环形阵列的第二齿轮、与底板上表面固定连接的固定盒、与固定盒一表面活动套接的驱动轴一端固定连接且内底壁开设有滤孔的收集底座构成，能够过这些结构形成联动关系，将集中后的垃圾移动至收集底座处，通过收集底座向上移动，带动垃圾移出水面，构成整个收集机构，实现对集中后的垃圾的收集和便于清理。

在进一步的实施例中，其中一个所述第二齿轮一表面固定安装有通过第三转轴连接且安装在底圈内壁的第三电机，所述驱动轴一端与第二齿轮固定连接，且另一端固定套接有第一传动板，所述第一传动板一端铰接有与收集底座周侧面铰接的第二传动板，能够通过第三电机驱动第一传动板、第二传动板实现对收集底座的上升或下降，便于对集中后的垃圾移出水面，或者便于下次对收集底座的使用。

在进一步的实施例中，所述收集底座上方设置有与收集机构相互配合的第一收集环和第二收集环，所述第一收集环的直径小于第二收集环，且第二收集环的水平面高于第一收集环的水平面，能够使第二收集环到第一收集环的路径形成一个从上至下的斜面。

在进一步的实施例中，所述第一收集环周侧面与第二收集环内表面之间设置有连接板，且通过连接板固定连接，能够使第一收集环与第二收集环连接，且通过驱动连接板的时候带动第一收集环和第二收集环与连接板移动的相同轨迹移动。

在进一步的实施例中，两相邻所述连接板之间设置有第二滤网，所述第一收集环下表面固定连接有位于收集底座上表面的滤袋，能够将连接在第一收集环和第二收集环之间的第二滤网形成一个从上至下的斜面，便于使第二滤网上的垃圾通过斜面移动至中间的滤袋内，通过滤袋完成对垃圾的收集，便于集中处理。

在进一步的实施例中，所述收集底座直角处内壁均设置有第四电机，且第四电机一端通过第四转轴固定连接有位于收集底座上表面的螺纹杆，所述螺纹杆周侧面与连接板的中间位置通过螺纹套接，能够通过第四电机驱动滤袋从袋口位置开始向上移动，将盛装在滤袋内的垃圾移出水面，便于集中处理湖面的垃圾，湖面漂浮的垃圾通过一系列装置的联动的收集在滤袋内，通过工作原理将滤袋里的垃圾倒出、清理即可达到对湖面的清理，避免工作人员需要使用船具沿着湖面移动打捞湖面上漂浮的垃圾，减少工作人员的工作量，以及降低清理湖面的危险性。

本发明中的有益效果为：

1、本发明通过设置旋式集中机构完成对湖面垃圾的集中，通过第一电机驱动旋板沿着漂浮板周侧面转动，从而形成旋涡，通过水的流动性将水面漂浮的垃圾集中至旋涡中心处，以及一些不易被工作人员观察到的视线盲区漂浮的垃圾，都能够移动至旋涡处，使湖面的垃圾集中处理，避免工作人员需要使用船具沿着湖面移动打捞湖面上漂浮的垃圾，减少工作人员的工作量，以及降低清理湖面的危险性，从而解决了现有的通过人工清理湖面垃圾危险系数高、角落不易清理、清理不彻底的问题。

2、本发明通过设置固定板，完成通过第二电机驱动与固定形成联动关系的旋板上的第一滤网向旋涡即垃圾集中为中心点靠近和偏移，使第一滤网上的垃圾移出水面的同时移动至收集底座上方，将漂浮在旋涡周围的垃圾集中起来，便于处理。

3、本发明通过设置收集机构完成对集中在收集底座上的垃圾收集，通过收集底座以及第一收集环带动收集垃圾的滤袋从袋口位置开始向上移动，将垃圾集中后移出水面，处理滤袋内的垃圾即可到达处理湖面垃圾的目的，便于工作人员清理，降低清理成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备的示意图。

图2为本发明提出的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备的漂浮板结构立体图。

图3为本发明提出的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备的底圈结构立体图。

图4为本发明提出的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备的固定板结构侧视图。

图5为本发明提出的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备的收集底座结构立体图。

图6为本发明提出的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备的收集底座结构正视图。

图7为本发明提出的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备的第二收集环结构立体图。

图中：底圈1、漂浮板2、第一齿环3、第一齿轮4、第一电机5、固定板6、直槽口601、弧型口602、驱动板603、斜板604、旋板605、电机盒606、第二电机607、第一直板608、第二直板609、第一滤网610、底板7、第二齿环701、滑槽8、第二齿轮9、固定盒901、驱动轴902、滤孔903、收集底座904、第三电机905、第一传动板906、第二传动板907、第一收集环908、第二收集环909、连接板910、第二滤网911、滤袋912、第四电机913、螺纹杆914。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-7，一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备，包括底圈1、漂浮板2、旋式集中机构和收集机构。

底圈1周侧面固定套接有使其漂浮在湖中心处为橡胶材料的漂浮板2，便于将湖面漂浮的垃圾都集中至一处处理；

参照图1-4所示，旋式集中机构，位于漂浮板2下方，为了将湖面的垃圾集中至中心处，在底圈1周侧面旋转卡接有与第一齿轮4通过啮合传动的第一齿环3，第一齿轮4通过设置在漂浮板内的第一电机5驱动，带动第一齿环3传动的同时带动固定安装在第一齿环3下表面的固定板6沿着相同轨迹转动，实现通过固定板6带动安装在斜板604且位于水面的旋板605转动，旋板605沿着漂浮板2周侧面转动，从而形成旋涡，通过水的流动性将水面漂浮的垃圾集中至旋涡中心处，以及一些不易被工作人员观察到的视线盲区漂浮的垃圾，都能够移动至旋涡处，达到集中湖面垃圾的目的；

为了将集中在旋涡处以及旁边不远的位置的垃圾移出水面，在固定板6一表面固定安装有具有防水功能的电机盒606，防止水进入第二电机607内发生电短路，影响第二电机607驱动第一直板608偏转，为了带动旋板605移出水面的同时向漂浮板2的中心点靠近，在每两个相邻旋板605之间的安装有用于托起湖面集中在旋板605上方的垃圾的第一滤网610，第一直板608一端铰接有与通过销轴沿着直槽口601、弧型口602轨迹移动的驱动板603一端与旋板605连接的第二直板609，通过为弧型结构的弧型口602使通过第二直板609向上移动过程中带动驱动板603一端沿着弧型口602轨迹移动，使驱动板603另一端倾斜，使与其连接的旋板605偏移方向与第二电机607驱动第一直板608偏转的方向相反，使旋板605带动第一滤网610移出水面以及第一滤网610上的垃圾向漂浮板中心处移动，达到将周边的垃圾集中在一起的目的，第一滤网610和下文提到的第二滤网911以及滤袋912的孔径小于漂浮在水面的垃圾、能够托起垃圾、托起后水能够渗出即可，例如：渔网；

参照图5-7所示，收集机构，位于底圈1的内圆中心处，并且中心处设置有收集底座904，为了将集中后的垃圾收集起来，在收集底座904上表面的直角处内壁设置有驱动通过连接第二收集环909和第一收集环908形成从上至下的斜面的第二滤网911通过连接第二收集环909和第一收集环908的连接板910通过螺纹杆914螺纹套接且向上移动的电机913，从第一滤网610上倾斜掉落至第二滤网911上，通过形成斜面的第二滤网911利于垃圾沿着斜面掉落至与第一收集环908固定且位于收集底座904上方的滤袋912中，通过滤袋912收集集中后的垃圾，只需要清理滤袋912内的垃圾即可达到清理整个湖面的垃圾，减少工作人员的工作量，以及清理成本，使垃圾都装入滤袋912内，避免漂浮在水面或者滤袋912表面；

为了使盛装垃圾的滤袋912从袋底开始移出水面，在底圈1内表面固定安装有表面开设有滑槽8的底板7，底板7表面通过滑槽8活动卡接有与第二齿轮9啮合的第二齿环701，并且四个第二齿轮9分别位于四个底板7上方，并且四个第二齿轮9一端均通过与底板7固定的固定盒901内表面活动套接驱动轴902的一端连接，为了使四个第二齿轮9都转动驱动与驱动轴902固定套接的第一传动板906偏转，在其中一个第二齿轮9一端固定安装有设置在底圈1内壁的第三电机905，四个第二齿轮9均与第二齿环701啮合，四个第二齿轮9都转动分别带动一端与第一传动板906铰接、另一端与收集底座904铰接的第二传动板907一端向上移动，收集底座904周侧四个面均与第二传动板907铰接，四个第一传动板906同时偏转带动四个第二传动板907同时向上移动，带动收集底座904也向上移动，也带动滤袋912离开水面，通过收集底座904表面开设的用于排水的滤孔903，从为网状的滤袋904流出的水通过滤孔903流出，掉落到水里，减少盛装垃圾的滤袋904的重量，便于工作人员拿取和运输。

工作原理：

当清理湖面垃圾时，通过第一电机5驱动第一齿轮4转动，第一齿轮4与第一齿环3通过啮合传动，带动第一齿环3沿着底圈1周侧面转动，从而带动固定板6转动，同时带动与固定板6构成连接关系的旋板605转动，旋板605下表面位于水中、上表面位于水面上方，多个旋板605同时沿着湖面转动以悬浮板的中心点为中心形成旋涡，带动漂浮在湖面上的垃圾向旋涡方向流动，垃圾均位于第一滤网610上表面；

此时，第二电机607驱动第一直板608以其与固定板6接触一端的中心点为轴心偏转，带动驱动板603通过销轴沿着直槽口601轨迹向上移动，当位于最上方的销轴到达直槽口601最顶端后通过第二直板609一端带动其沿着弧型口602轨迹移动，从而通过斜板604带动旋板605向第一直板608偏转的相反方向偏移，带动旋板605先向上移动使第一滤网610露出水面，连带着湖面上的垃圾都集中第一滤网610上，然后旋板605向漂浮板2中心点方向移动，带动第一滤网610上的垃圾沿着通过旋板605形成的斜面掉落至第二滤网911上，完成对湖面垃圾的集中，将角落里的垃圾通过水的流动，移动至一处，便于垃圾集中处理；

由于第二收集环909的水平面高于第一收集环908，则使位于它们之间的第二滤网911形成由上至下的斜面，掉落至第二滤网911上的垃圾沿着斜面向下移动，掉落至第一收集环908下方的滤袋912内，为了避免垃圾漂浮在水面以及第二滤网911表面，第三电机905与第四电机913电性连接，第三电机905驱动其中一个第二齿轮9转动，同时第四电机913驱动螺纹杆914转动；

多个第二齿轮9均与第二齿环701通过啮合传动，其中一个第二齿轮9转动，带动第二齿环701沿着滑槽8轨迹转动，从而带电其他的第二齿轮9均转动，第二齿轮9转动带动驱动轴902转动，驱动轴902带动第一传动板906沿着驱动轴902的中心轴为中心线偏转，位于收集底座904四周的第一传动板906同时偏转挤压第二传动板907的同时带动第二传动板907向上移动，第一传动板906与第二传动板907由构成夹角逐渐增大，通过第二传动板907带动收集座向上移动，托起装有垃圾的滤袋912，水通过滤孔903流出；

螺纹杆914转动带动连接板910沿着螺纹轨迹向上移动，通过连接板910带动第二滤网911向上移动，通过第一收集环908向上移动托起滤袋912袋口，从第二滤网911上滑落下来的垃圾都掉落至滤袋912内，完成对湖面垃圾的收集，只需清理滤袋912里的垃圾即可完成对湖面垃圾的清理。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备，其特征在于：包括底圈（1）、漂浮板（2）、旋式集中机构和收集机构，所述底圈（1）位于湖面中心处，所述漂浮板（2）为橡胶材料漂浮在水面，且内表面与底圈（1）上端周侧面固定套接，所述旋式集中机构下方设置有与底圈（1）周侧面旋转卡接的第一齿环（3），且漂浮板（2）下方设置有与第一齿环（3）一表面啮合的第一齿轮（4），所述漂浮板（2）内设置有通过第一转轴与第一齿环（3）一表面固定套接的第一电机（5）；

所述旋式集中机构通过第一电机（5）驱动形成以底圈（1）为中心点的旋涡通过水的流动性将湖面漂浮的固体垃圾集中至底圈（1）上方完成对垃圾的集中，且通过收集机构将漂浮在以底圈（1）内圆中间位置的表面的垃圾收集起来实现对垃圾的集中清理。

2.根据权利要求1所述的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备，其特征在于：所述旋式集中机构由与第一齿环（3）下表面固定连接且环形阵列在第一齿环（3）下表面的固定板（6）、与固定板（6）表面开设有直槽口（601）和与直槽口（601）连通的弧型口（602）通过销轴活动卡接且为Z型结构的驱动板（603）、与驱动板（603）一端固定连接的斜板（604）固定连接且位于湖面的为弧型结构的旋板（605）构成。

3.根据权利要求2所述的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备，其特征在于：所述固定板（6）一表面设置有与固定板（6）另一表面固定连接的电机盒（606）内的第二电机（607）一端通过第二转轴活动套接的第一直板（608），且第一直板（608）一端铰接有与驱动板（603）一表面铰接的第二直板（609）。

4.根据权利要求2所述的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备，其特征在于：两相邻所述旋板（605）之间均设置有第一滤网（610），且第一滤网（610）环形分布于漂浮板（2）周围。

5.根据权利要求1所述的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备，其特征在于：所述收集机构同一水平面设置有环形阵列于底圈（1）内表面的底板（7），且底板（7）一表面开设有与位于底板（7）上表面的第二齿环（701）活动卡接的滑槽（8），所述收集机构由与第二齿环（701）上表面啮合且环形阵列的第二齿轮（9）、与底板（7）上表面固定连接的固定盒（901）、与固定盒（901）一表面活动套接的驱动轴（902）一端固定连接且内底壁开设有滤孔（903）的收集底座（904）构成。

6.根据权利要求5所述的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备，其特征在于：其中一个所述第二齿轮（9）一表面固定安装有通过第三转轴连接且安装在底圈（1）内壁的第三电机（905），所述驱动轴（902）一端与第二齿轮（9）固定连接，且另一端固定套接有第一传动板（906），所述第一传动板（906）一端铰接有与收集底座（904）周侧面铰接的第二传动板（907）。

7.根据权利要求5所述的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备，其特征在于：所述收集底座（904）上方设置有与收集机构相互配合的第一收集环（908）和第二收集环（909），所述第一收集环（908）的直径小于第二收集环（909），且第二收集环（909）的水平面高于第一收集环（908）的水平面。

8.根据权利要求7所述的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备，其特征在于：所述第一收集环（908）周侧面与第二收集环（909）内表面之间设置有连接板（910），且通过连接板（910）固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备，其特征在于：两相邻所述连接板（910）之间设置有第二滤网（911），所述第一收集环（908）下表面固定连接有位于收集底座（904）上表面的滤袋（912）。

10.根据权利要求8所述的一种漂浮式水面固态垃圾自动清理设备，其特征在于：所述收集底座（904）直角处内壁均设置有第四电机（913），且第四电机（913）一端通过第四转轴固定连接有位于收集底座（904）上表面的螺纹杆（914），所述螺纹杆（914）周侧面与连接板（910）的中间位置通过螺纹套接。

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