CN113174913B - 一种水面漂浮物处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水面漂浮物处理装置，包括：电机，具有输出转轴；壳体，与电机固定联接，且壳体内限定出容纳腔，容纳腔至少具有输入端口和输出端口；叶轮，与输出转轴固定联接，配置在容纳腔内，且叶轮转动使得容纳腔内产生由输入端口流向输出端口的负压流向；刀具，具有联接转轴，并枢转地联接在容纳腔内，且靠近输入端口设置；联接机构，能够在第一状态和第二状态之间进行切换，其中，当所述联接机构处于第一状态时，其同时联接所述联接转轴和所述输出转轴；当所述联接机构处于第二状态时，其至多联接所述联接转轴和所述输出转轴两者中的一者。该装置大大提高收集效率，节省人力，降低处理成本。

Description

一种水面漂浮物处理装置
技术领域
本发明涉及河道环境污染处理设备领域，尤其涉及一种水面漂浮物处理装置。
背景技术
水面漂浮物治理是摆在河道管理单位面前的一个难题，长期以来河道两侧绿化较多、观赏的人流量大，因此落叶、树枝、白色垃圾是漂浮物的主要构成部分。现有的处理方式为工人划船定期用网具打捞，收集效率低、打捞费力、劳动强度大，处理成本较高。
发明内容
本方案针对上文提出的问题和需求，提出一种水面漂浮物处理装置，由于采取了如下技术特征而能够实现上述技术目的，并带来其他多项技术效果。
本发明提出一种水面漂浮物处理装置，包括：
电机，具有输出转轴；
壳体，与所述电机固定联接，且所述壳体内限定出容纳腔，所述容纳腔至少具有输入端口和输出端口；
叶轮，与所述输出转轴固定联接，配置在所述容纳腔内，且所述叶轮转动使得所述容纳腔内产生由输入端口流向输出端口的负压流向；
刀具，具有联接转轴，并枢转地联接在所述容纳腔内，且靠近所述输入端口设置；
联接机构，能够在第一状态和第二状态之间进行切换，其中，当所述联接机构处于第一状态时，其同时联接所述联接转轴和所述输出转轴；当所述联接机构处于第二状态时，其至多联接所述联接转轴和所述输出转轴两者中的一者。
在该技术方案中，由电机驱动输出转轴转动，从而带动位于所述容纳腔内的叶轮转动，叶轮转动使得容纳腔内产生负压，且负压流向为由输入端口流向输出端口，继而漂浮物会向输入端口汇聚和堆积，当需要破碎时，所述联接机构处于第一状态，联接所述联接转轴和所述输出转轴，由所述输出转轴带动所述联接转轴与之同步转动，此时，刀具会将进入输入端口的漂浮物搅碎，然后搅碎后的漂浮物在负压的作用下由输出端口流出；当无需破碎时，所述联接机构处于第二状态，所述刀具不转动；相比于现有技术，本申请的处理装置可实现自动对漂浮物进行收集和破碎处理，大大提高收集效率，节省人力，降低处理成本。
另外，根据本发明的水面漂浮物处理装置，还可以具有如下技术特征：
在本发明的一个示例中，所述联接机构包括：
离合盘，其一端固定联接在所述输出转轴上；当所述输出转轴的转速达到阈值速度时，所述离合盘的另一端与所述联接转轴通过摩擦力固定联接；
其中，所述离合盘的外径能够伴随着转速的增大而增大。
在本发明的一个示例中，所述联接机构还包括：
离合块，其一端与所述联接转轴固定联接，其另一端与所述离合盘相对设置且具有离合腔，所述离合器至少部分容置在所述离合腔内；
当所述输出转轴的转速达到阈值速度时，所述离合盘的轮廓面与所述离合腔相抵止，并通过摩擦力带动所述联接转轴与之同步转动。
在本发明的一个示例中，所述壳体包括：
蜗壳部，其一端与所述电机相联接，所述叶轮配置在所述蜗壳部内，且所述输出端口配置在所述蜗壳部上；
第一法兰部，与所述蜗壳部的另一端紧固联接，且所述联接转轴枢转地配置在所述第一法兰部上。
在本发明的一个示例中，所述壳体还包括：
保护罩，形成有两端敞开的保护腔，且其中一个敞开端与所述第一法兰部安装所述刀具的一端相联接，其中另一个敞开端形成所述输入端口。
在本发明的一个示例中，所述保护罩上设置有疏通孔，且所述疏通孔由靠近所述刀具的一端向背离所述刀具的一端延伸。
在本发明的一个示例中，还包括：收集罩，
与所述保护罩的另一个敞开端相联接，且其上形成有收集腔，所述收集腔的内径由靠近所述保护罩的一端向背离所述保护罩的一端逐渐增大。
在本发明的一个示例中，所述刀具为刀盘，且所述刀盘上配置有流通孔。
在本发明的一个示例中，还包括：定时器，其与所述电机相耦接；
当所述保护罩内的漂浮物堆积至额定时间时，由所述定时器控制所述电机转动至所述阈值转速。
在本发明的一个示例中，还包括：外延管，
其固定联接在所述输出端口。
下文中将结合附图对实施本发明的最优实施例进行更加详尽的描述，以便能容易理解本发明的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。
图1为根据本发明实施例的水面漂浮物处理装置的主视图；
图2为根据本发明实施例的水面漂浮物处理装置其中一个方向爆炸图的结构示意图；
图3为根据本发明实施例的水面漂浮物处理装置其中另一个方向爆炸图的结构示意图；
图4为根据本发明实施例的第一法兰部的结构示意图。
附图标记列表：
处理装置100；
电机10；
输出转轴11；
防水罩12；
壳体20；
蜗壳部21；
第一法兰部22；
保护罩23；
疏通孔231；
安装罩232；
收集罩24；
底座241；
第二法兰部25；
输入端口20A；
输出端口20B；
叶轮30；
刀具40；
联接转轴41；
流通孔42；
联接机构50；
离合盘51；
离合块52；
离合腔521；
外延管60；
轴承70。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
本发明提出一种水面漂浮物处理装置100，如图1至图3所示，包括：
电机10，具有输出转轴11，能够输出转矩；值得说明的是，由于电机10在水下工作，故而在电机10的外侧套设有防水罩12。而电机10可以由直流电驱动，例如，48V直流蓄电池，其可以与所述电机10一同联接在防水罩12内。
壳体20，与所述电机10固定联接，且所述壳体20内限定出容纳腔，所述容纳腔至少具有输入端口20A和输出端口20B；也就是说，壳体20为水面漂浮物提供一个储存或者处理的空间，水面漂浮物会有壳体20的输入端口20A进入容纳腔并从输出端口20B输出；
叶轮30，与所述输出转轴11固定联接，配置在所述容纳腔内，且所述叶轮30转动使得所述容纳腔内产生由输入端口20A流向输出端口20B的负压流向；叶轮30在电机10的驱动下会使得容纳腔内产生负压，从而带动漂浮物由输入端口20A流向输出端口20B；
刀具40，具有联接转轴41，并枢转地联接在所述容纳腔内，且靠近所述输入端口20A设置；刀具40是用于对进入容纳腔内的漂浮物进行搅碎处理；
联接机构50，能够在第一状态和第二状态之间进行切换，其中，当所述联接机构50处于第一状态时，其同时联接所述联接转轴41和所述输出转轴11；当所述联接机构50处于第二状态时，其至多联接所述联接转轴41和所述输出转轴11两者中的一者。
由电机10驱动输出转轴11转动，从而带动位于所述容纳腔内的叶轮30转动，叶轮30转动使得容纳腔内产生负压，且负压流向为由输入端口20A流向输出端口20B，继而漂浮物会向输入端口20A汇聚和堆积，当需要破碎时，所述联接机构50处于第一状态，联接所述联接转轴41和所述输出转轴11，由所述输出转轴11带动所述联接转轴41与之同步转动，此时，刀具40会将进入输入端口20A的漂浮物搅碎，然后搅碎后的漂浮物在负压的作用下由输出端口20B流出；当无需破碎时，所述联接机构50处于第二状态，所述刀具40不转动；相比于现有技术，本申请的处理装置100可实现自动对漂浮物进行收集和破碎处理，大大提高收集效率，节省人力，降低处理成本。
在本发明的一个示例中，所述联接机构50包括：
离合盘51，其一端固定联接在所述输出转轴11上；当所述输出转轴11的转速达到阈值速度时，所述离合盘51的另一端与所述联接转轴41通过摩擦力固定联接；
其中，所述离合盘51的外径能够伴随着转速的增大而增大；
也就是说，离合盘51在旋转过程中，其外径在离心力作用下逐渐增大，当所述离合盘51的转速达到阈值转速时，所述离合盘51的外径能够与联接转轴41之间通过摩擦力进行紧固联接，从而带动与联接转轴41相联接的刀具40的转动，刀具40能够对漂浮物进行破碎处理；通过设置离合盘51能够通过切换转速来切换刀具40的转动与停转，从而实现对漂浮物的定期处理。
当然，本发明中的联接机构50亦可以为离合器或电磁吸合器，具体地，离合器联接在输出转轴11与联接转轴41之间，并通过操控开关使得输出转轴11与联接转轴41联接或者分离；同理，电磁吸合器亦是同样的原理。
在本发明的一个示例中，所述联接机构50还包括：
离合块52，其一端与所述联接转轴41固定联接，其另一端与所述离合盘51相对设置且具有离合腔521，所述离合盘51至少部分容置在所述离合腔521内；
当所述输出转轴11的转速达到阈值速度时，所述离合盘51的轮廓面与所述离合腔521相抵止，并通过摩擦力带动所述联接转轴41与之同步转动；
为了方便离合盘51与联接转轴41之间的联接，继而在离合块52上设置离合腔521，当所述输出转轴11的转速达到阈值速度时，所述离合盘51的轮廓面与所述离合腔521相抵止，并通过摩擦力带动所述联接转轴41与之同步转动；设置离合块52能够简化离合盘51与联接转轴41之间的联接结构。
在本发明的一个示例中，所述壳体20包括：
蜗壳部21，其一端与所述电机10相联接，所述叶轮30配置在所述蜗壳部21内，且所述输出端口20B配置在所述蜗壳部21上；
第一法兰部22，与所述蜗壳部21的另一端紧固联接，且所述联接转轴41枢转地配置在所述第一法兰部22上；
具体地，在第一法兰部22中心轴线处设置第一安装孔，联接转轴41穿设第一安装孔，为了方便联接第一法兰部22和联接转轴41，在联接转轴41与第一安装孔之间配设轴承70，从而能够减小联接转轴41与第一安装孔之间的摩擦力；
而位于蜗壳部21与电机10之间还配置有第二法兰部25，所述输出转轴11枢转地配置在所述第二法兰部25的中心轴线上，且与所述联接转轴41和第一法兰部22之间的联接结构类似，第二法兰部25与所述输出转轴11之间亦通过轴承70进行联接。
在本发明的一个示例中，所述壳体20还包括：
保护罩23，形成有两端敞开的保护腔，且其中一个敞开端与所述第一法兰部22安装所述刀具40的一端相联接，其中另一个敞开端形成所述输入端口20A；
通过设置保护罩23可以为漂浮物提供存储空间，方便在负压作用下漂浮物的堆积；同时能够对刀具40起到保护的作用。
作为优选地，所述保护腔的内径由靠近第一法兰部22的一端向背离所述第一法兰部22的一端逐渐减小。
作为优选地，还包括：安装罩232，其套设在所述保护罩23的外侧并将所述保护罩23固定在所述第一法兰部22上；换言之，其结构与保护罩23类似，即形成有两端敞开的安装腔，且安装腔的内径略大于所述保护罩23的外径，使得所述保护罩23能够安装在所述安装腔内，其中，所述保护罩23的上端抵止在安装腔的上端端沿，安装罩232与第一法兰部22紧固联接，从而将保护罩23固定在第一法兰部22上。
在本发明的一个示例中，所述刀具40为刀盘，且所述刀盘上配置有流通孔42；
设置流通孔42可以起到对漂浮物进行过滤的作用，即较小体积的漂浮物会通过流通孔42进入容纳腔并从输出端口20B流出，避免较大体积的漂浮物进入容纳腔内，从而对刀具40造成损坏，使得较大体积的漂浮物能够被阻隔在保护腔内，待需要使用刀盘搅碎时再进行统一搅碎。
在本发明的一个示例中，所述保护罩23上设置有疏通孔231，且所述疏通孔231由靠近所述刀具40的一端向背离所述刀具40的一端延伸；
通过设置疏通孔231可以对进入保护腔内的漂浮物起到辅助疏通的作用，即漂浮物在被刀具40搅拌后，会使得漂浮物在离心力的作用下向保护腔的周壁运动，继而流进疏通孔231内；
值得说明的是，保护罩23与安装罩232之间具有安装间隙，而第一法兰部22为镂空结构，即经过破碎后的漂浮物由疏通孔231处流进安装间隙内，然后顺着第一法兰部22的镂空部分继续流向蜗壳部21内。
作为优选地，如图4所示，所述第一法兰部22包括：
管腔221与所述管腔同心设置的管套222，且所述管腔221与所述管套222之间通过支撑轴223进行联接，其中，所述支撑轴223包括多个，且沿着所述管套222的周向方向间隔设置；所述支撑轴223一端与所述管腔221的内壁固定联接，其另一端与所述套管222的外壁固定联接。
作为优选地，在所述第一法兰部22与所述保护罩23相联接的端面上配置有限位块224，且所述限位块224与所述疏通孔231相适配，以限定所述保护罩23在周向方向上的自由度，保护罩23不会沿着第一法兰部22的周向方向转动，使得疏通孔231的疏通更加稳定；可以理解的是，疏通孔231在与限位块224配合后剩余的疏通孔231部分用于疏通漂浮物。
疏通孔232、流通孔42的大小均是以实际破碎需要进行设计。
在本发明的一个示例中，还包括：收集罩24，
与所述保护罩23的另一个敞开端相联接，且其上形成有收集腔，所述收集腔的内径由靠近所述保护罩23的一端向背离所述保护罩23的一端逐渐增大；
在收集罩24下端设置的底座241与保护罩23进行联接，例如，紧固件联接；通过收集罩24能够增大保护罩23的接收面积，使得漂浮物方便进入保护腔内，提高漂浮物的处理效率。
在本发明的一个示例中，还包括：定时器，其与所述电机10相耦接；
当所述保护罩23内的漂浮物堆积至额定时间时，由所述定时器控制所述电机10转动至所述阈值转速；例如，定时器可以安装在防水罩12内。
也就是说，定时器可以作为电机10转速更换的“开关”，当所述保护罩23内的漂浮物堆积至阈值高度时，由所述定时器控制所述电机10转动至所述阈值转速，使得离合盘51与离合腔521之间通过摩擦力相联接，从而带动刀具40转动并对漂浮物进行搅碎处理。当然也可以为控制器，其与电机10相耦接，用于控制电机10的转速。
在本发明的一个示例中，还包括：外延管60，
其固定联接在所述输出端口20B，且所述外延管60向下偏转；
通过设置外延管60可以延长经过搅碎处理后的漂浮物在处理装置100内的浸泡时间，从而使得漂浮物具备水饱和度后，沿着外延管60排出，并堆积水底，使其自然降解；通过将外延管60向下偏转，便于经过破碎后的漂浮物沉入水底。
作为优选地，所述外延管60为网兜件，网兜能够使得漂浮物充分吸收水分，有助于缩短漂浮物的浸泡时间。
本发明的工作原理如下：
由电机10驱动输出转轴11转动，从而带动位于容纳腔内的叶轮30转动，叶轮30转动使得容纳腔内产生负压，且负压流向为由输入端口20A流向输出端口20B，在输入端口20A设置收集罩24能够增大保护罩23的接收面积，使得漂浮物方便进入保护腔内继而漂浮物会向输入端口20A汇聚和堆积，当保护罩23内的漂浮物堆积一定时间后，由定时器控制电机10提升转速，在此过程中由输出转轴11带动离合盘51在旋转，离合盘51外径在离心力作用下逐渐增大，当离合盘51的转速达到阈值转速时，离合盘51的外径能够与连接转轴41之间通过摩擦力进行紧固连接，从而带动与连接转轴41相连接的刀具40的转动，刀具40能够将进入输入端口20A的漂浮物搅碎，然后搅碎后的漂浮物在负压的作用下由输出端口20B流出，并在外延管60内可以延长经过搅碎处理后的漂浮物在处理装置100内的浸泡时间，从而使得漂浮物具备水饱和度后，沿着外延管60排出，并堆积水底，使其自然降解；相比于现有技术，本申请的处理装置100可实现自动对漂浮物进行破碎处理，节省人力，大大降低处理成本，而且结构可靠性高。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
上文中参照优选的实施例详细描述了本发明所提出的水面漂浮物处理装置100的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (8)

1.一种水面漂浮物处理装置，其特征在于，包括：
电机(10)，具有输出转轴(11)，且所述电机(10)外侧套设有防水罩(12)；
壳体(20)，与所述电机(10)固定联接，且所述壳体(20)内限定出容纳腔，所述容纳腔至少具有输入端口(20A)和输出端口(20B)；
叶轮(30)，与所述输出转轴(11)固定联接，配置在所述容纳腔内，且所述叶轮(30)转动使得所述容纳腔内产生由输入端口(20A)流向输出端口(20B)的负压流向；
刀具(40)，具有联接转轴(41)，并枢转地联接在所述容纳腔内，且靠近所述输入端口(20A)设置；
联接机构(50)，能够在第一状态和第二状态之间进行切换，其中，当所述联接机构(50)处于第一状态时，其同时联接所述联接转轴(41)和所述输出转轴(11)；当所述联接机构(50)处于第二状态时，其至多联接所述联接转轴(41)和所述输出转轴(11)两者中的一者；
所述联接机构(50)包括：
离合盘(51)，其一端固定联接在所述输出转轴(11)上；当所述输出转轴(11)的转速达到阈值速度时，所述离合盘(51)的另一端与所述联接转轴(41)通过摩擦力固定联接；
其中，所述离合盘(51)的外径能够伴随着转速的增大而增大：
离合块(52)，其一端与所述联接转轴(41)固定联接，其另一端与所述离合盘(51)相对设置且具有离合腔(521)，所述离合盘(51)至少部分容置在所述离合腔(521)内；
当所述输出转轴(11)的转速达到阈值速度时，所述离合盘(51)的轮廓面与所述离合腔(521)相抵止，并通过摩擦力带动所述联接转轴(41)与之同步转动。
2.根据权利要求1所述的水面漂浮物处理装置，其特征在于，
所述壳体(20)包括：
蜗壳部(21)，其一端与所述电机(10)相联接，所述叶轮(30)配置在所述蜗壳部(21)内，且所述输出端口(20B)配置在所述蜗壳部(21)上；
第一法兰部(22)，与所述蜗壳部(21)的另一端紧固联接，且所述联接转轴(41)枢转地配置在所述第一法兰部(22)上。
3.根据权利要求2所述的水面漂浮物处理装置，其特征在于，
所述壳体(20)还包括：
保护罩(23)，形成有两端敞开的保护腔，且其中一个敞开端与所述第一法兰部(22)安装所述刀具(40)的一端相联接，其中另一个敞开端形成所述输入端口(20A)。
4.根据权利要求3所述的水面漂浮物处理装置，其特征在于，
所述保护罩(23)上设置有疏通孔(231)，且所述疏通孔(231)由靠近所述刀具(40)的一端向背离所述刀具(40)的一端延伸。
5.根据权利要求3所述的水面漂浮物处理装置，其特征在于，
还包括：收集罩(24)，
与所述保护罩(23)的另一个敞开端相联接，且其上形成有收集腔，所述收集腔的内径由靠近所述保护罩(23)的一端向背离所述保护罩(23)的一端逐渐增大。
6.根据权利要求1所述的水面漂浮物处理装置，其特征在于，
所述刀具(40)为刀盘，且所述刀盘上配置有流通孔(42)。
7.根据权利要求3所述的水面漂浮物处理装置，其特征在于，
还包括：定时器，其与所述电机(10)相耦接；
当所述保护罩(23)内的漂浮物堆积至额定时间时，由所述定时器控制所述电机(10)转动至所述阈值转速。
8.根据权利要求1所述的水面漂浮物处理装置，其特征在于，
还包括：外延管(60)，
其固定联接在所述输出端口(20B)。
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