CN113338248A - 一种水面垃圾清理装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种水面垃圾清理装置，属于露天水面清理技术领域，水面垃圾清理船包括：船体、输送部件、伸缩部件以及旋转部件。船体上方架设有排料槽，船体两侧对应排料槽两端的出口下方设有收集框；输送部件包括传输带，传输带前端用于沉入水体，传输带的后端位于排料槽的上方，传输带表面设有多处拨杆，用于刮起水面的垃圾；伸缩部件包括安装槽，输送部件沿输送方向滑动设于安装槽；旋转部件设于船体的头部，旋转部件包括转动设置的转动板，转动板的转轴垂直于水平面；安装槽铰接于转动板，铰接轴与水平面平行。便于对水面的垃圾进行收集处理，采用自动化操作，具有较高的清理效率及安全性，便于垃圾的采集、输送及收集。

Description

一种水面垃圾清理装置

技术领域

本发明属于露天水利工程水面污染清理技术领域，尤其涉及一种水面垃圾清理装置。

背景技术

对于各种露天水利工程，例如湖泊、水库等，由于长期蓄水，加之人类活动的影响，导致水面聚集大量的垃圾，例如垃圾袋、塑料瓶等。不仅影响水体的水质，而且在泄洪时，大量的垃圾便会流至下游，影响整体流域甚至海洋的生态环境。目前多数露天水利工程采用人工利用漏网打捞的方式进行水面垃圾的清理，但是此种方式效率较低；十分耗费体力；同时操作者存在落水的安全隐患。

发明内容

为解决现有技术不足，本发明提供一种水面垃圾清理装置，便于对水面的垃圾进行收集处理，采用自动化操作，具有较高的清理效率及安全性，便于垃圾的采集、输送及收集。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

一种水面垃圾清理装置，包括：船体、输送部件、伸缩部件以及旋转部件。

船体上方架设有排料槽，船体两侧对应排料槽两端的出口下方设有收集框；

输送部件包括传输带，传输带前端用于沉入水体，传输带的后端位于排料槽的上方，传输带表面设有多处拨杆，用于刮起水面的垃圾；

伸缩部件包括安装槽，输送部件沿输送方向滑动设于安装槽；

旋转部件设于船体的头部，旋转部件包括转动设置的转动板，转动板的转轴垂直于水平面；安装槽铰接于转动板，铰接轴与水平面平行。

进一步的，排料槽呈拱形结构，船体两侧均设有滑杆，收集框一侧设有挂钩，用于与滑杆连接，滑杆开设有定位孔，挂钩穿设有螺栓用于与定位孔连接。

进一步的，传输带下方设有排水槽，用于将垃圾附带的水排回水中，避免水流入安装槽，排水槽底部设有一对平行的齿条，齿条的长度方向与传输带的输送方向平行，安装槽底部设有一对驱动齿轮，用于与齿条啮合，驱动齿轮设于同一根驱动轴，驱动轴同轴设有涡轮，涡轮啮合于一蜗杆，蜗杆采用电机驱动。

进一步的，船体头部定面设有平板，转动板旋转轴的外侧设有齿轮盘，平板设于与齿轮盘啮合的旋转齿轮，旋转齿轮连接于一旋转电机的主轴，旋转电机设于平板底面，转动板设有多列支撑辊组，支撑辊组的底面与平板的顶面接触，支撑辊组的轴线方向与转动板旋转轴的法线方向平行，支撑辊组均设有多个独立旋转的滚轮。

进一步的，平板前段为半圆板，转动板旋转轴线与半圆板的圆心同轴，转动板底部间隔设有至少两处侧滚轮，侧滚轮与半圆板的外壁滚动接触；转动板底部设有限位轮，限位轮与半圆板的底面滚动接触，限位轮的轴线与半圆板的法线方向平行。

进一步的，转动板前端设有升降装置，升降装置的推杆段设有滑动连接块，滑动连接块开设有滑槽，滑动连接块沿垂直于转动板的方向移动设置，安装槽的底面设有连接轴，连接轴穿设于滑槽内，连接轴可在滑槽内滑动，连接轴平行于滑槽平行于安装槽与转动板之间的铰接轴，滑槽平行于转动板。

进一步的，拨杆通过一铰支座连接于传输带，铰支座设有一对平行的侧板，侧板之间设有铰接轴，其中一侧板内壁设有环形套，环形套与另一侧板之间具有缺口，环形套套设于铰接轴外周，环形套顶部开设有限位槽口，限位槽口与缺口连通，环形套位于缺口一端具有斜面，拨杆滑动设于铰接轴，铰接轴套设有弹簧，弹簧位于缺口一端，输送带的输出端设有设有刮板，刮板的顶面对应拨杆转动的位置均开设有导向槽，导向槽底面为倾斜结构，用于将拨杆沿铰接轴从限位槽口内推向缺口处，并利用刮板的端面对拨杆限位阻挡，使拨杆在缺口处绕铰接轴转动，从而使拨杆平行于传输带表面，或者使拨杆与传输带的表面相切。

进一步的，刮板表面具多行排水孔。

进一步的，拨杆沿传输带的输送方向呈整齐排布，相邻两排的拨杆沿输送方向呈交错设置。

本发明的有益效果在于：

1、通过伸缩部件可控制输送部件伸入水中的长度及入水深度；通过旋转部件可增大输送部件在水平面的收集范围，通过升降装置可调节输送部件与水面之间的夹角，以便于控制垃圾的输送稳定性，防止因输送部件倾斜度较大而是垃圾回落，同时配合伸缩部件协同工作，还可控制输送部件伸入水中的深度，以获得更广泛的收集范围；并且伸缩部件、旋转部件以及升降装置均通过自动控制，无需人工直接操作，不仅有利于提高效率，节省劳力，还可提高操作者工作的安全性。

2、伸缩部件采用蜗杆涡轮机构驱动输送部件伸缩，传动平稳，而且可以自动锁止输送部件的位置，防止输送部件自行滑落，避免专门设置锁止机构，简化整体结构。

3、在传输带表面设置拨杆，可顺利将水中的垃圾挂入传输带进行收集；并且传输带末端设有有刮板，利用刮板使拨杆平行于传输带或者使拨杆沿传输带的切线方向与垃圾分离，使垃圾脱离更加顺畅，防止拨杆带着垃圾一同运转。

附图说明

本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。

图1示出了本申请整体结构的前侧视图。

图2示出了图1中A处的放大图。

图3示出了本申请整体结构的后侧视图。

图4示出了输送部件连接结构的底部视图。

图5示出了图4中B处的放大图。

图6示出了输送部件连接结构的顶部视图。

图7示出了旋转部件的构造。

图8示出了伸缩部件的底部视图。

图9示出了图8中C处的放大图。

图10示出了输送部件的俯视图。

图11示出了沿图10中E-E方向的剖视图。

图12示出了图11中D处的放大图。

图13示出了拨杆刚与刮板顶面接触时的状态示意图。

图14示出了拨杆与铰支座接触过程中的状态示意图。

图15示出了拨杆与铰支座接触过程中的俯视图。

图16示出了刮板的结构图。

图17示出了拨杆与铰支座的结构及连接图。

图中标记：船体-10、滑杆-11、平板-12、半圆板-121、旋转齿轮-13、旋转电机-14、排料槽-20、收集框-30、挂钩-31、输送部件-40、传输带-41、拨杆-42、排水槽-43、齿条-431、铰支座-44、侧板-441、铰接轴-442、环形套-443、缺口-4431、限位槽口-4432、斜面-4433、弹簧-444、刮板-45、导向槽-451、排水孔-452、条形槽-453、连接槽-46、伸缩部件-50、安装槽-51、连接轴-511、驱动齿轮-52、驱动轴-53、涡轮-531、蜗杆-54、旋转部件-60、转动板-61、齿轮盘-611、支撑辊组-612、侧滚轮-613、连接板-614、限位轮-615、升降装置-62、滑动连接块-63、滑槽-631。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

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。

在本发明的描述中需要说明的是，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。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图8所示，一种水面垃圾清理装置，包括：船体10、输送部件40、伸缩部件50以及旋转部件60。

具体的，船体10上方架设有排料槽20，船体10两侧对应排料槽20两端的出口下方设有收集框30，用于收集从排料槽20内输出的垃圾。

具体的，输送部件40包括传输带41，传输带41前端用于沉入水体，以便于收集水面的垃圾，传输带41采用电机驱动。传输带41的后端位于排料槽20的上方，垃圾从传输带41末端输出，然后进入排料槽20，然后再经过排料槽20滑入收集框30。传输带41表面设有多处拨杆42，用于刮起水面的垃圾，使垃圾更容易进入传输带41。同时防止垃圾在输送过程中下滑返回至水面。

具体的，伸缩部件50包括安装槽51，输送部件40滑动设于安装槽51，滑动方向与输送部件40的输送方向一致。输送部件40的输送末端设有连接槽46，连接槽46的下端与排料槽20相连，连接槽46为橡胶类软材料制作，以便于适应输送部件40的旋转及摆动，使连接槽46下端始与排料槽20相连。

具体的，旋转部件60设于船体10的头部，旋转部件60包括转动设置的转动板61，转动板61的旋转轴垂直于水平面；安装槽51铰接于转动板61，铰接轴与水平面平行。通过转动安装槽51可同时带动输送部件40旋转，从而改变输送部件40与水面的夹角，以适应不同位置的垃圾收集。

优选的，如图1、图3所示，排料槽20呈拱形结构，以便于拉紧自动排入收集框30，船体10两侧均设有滑杆11，收集框30一侧设有挂钩31，用于与滑杆11连接。

进一步优选的，如图2所示，滑杆11开设有定位孔，挂钩31穿设有螺栓用于与定位孔连接，通过螺栓与定位孔连接，以实现对收集框30的固定。

使用时可将装满垃圾的收集框30沿着滑杆11移动至船体10的后方，然后在排料槽20下方继续放置空的收集框30，利用收集框30对垃圾进行收集，并将收集框30整齐放置于船体10的两侧，不仅便于垃圾的转运，同时可提高清理船对垃圾的收集量，减少往返岸边处理垃圾的频次，提高处理效率。与现有的垃圾收集船相比，本申请利用船体10外侧存放垃圾，利用船体10内部放置空的收集框30以及沥除垃圾中多余水分的收集框30，不仅可增加船的装载量，还有利于保持船体10内部清洁，相比于利用船体直接收集垃圾的船，更容易清洁，也有更多的空间工操作者使用。

优选的，如图4、图11所示如图传输带41下方设有排水槽43，用于将垃圾附带的水排回水中，避免水流入安装槽51，排水槽43底部设有一对平行的齿条431，齿条431的长度方向与传输带41的输送方向平行，安装槽51底部设有一对驱动齿轮52，驱动齿轮52穿过安装槽51的底板，用于与齿条431啮合，驱动齿轮52设于同一根驱动轴53，驱动轴53同轴设有涡轮531，涡轮531啮合于一蜗杆54，蜗杆54采用电机驱动，利用蜗杆涡轮机构带动驱动齿轮52旋转，从而驱动输送部件40沿安装槽51实现伸缩滑动，可自动实现对输送部件40位置的锁死固定，防止输送部件40自行滑落，减少单独设置锁止结构，简化结构。

优选的，如图1、图2、图7所示，船体10头部定面设有平板12，转动板61旋转轴的外侧设有齿轮盘611，平板12设于与齿轮盘611啮合的旋转齿轮13，旋转齿轮13连接于一旋转电机14的主轴，旋转电机14设于平板12底面，以及减少平板12上方的结构，为输送部件40的旋转提供足够的空间。船体10内部对应旋转电机14设有密封的安装腔室，以防止旋转电机14进水。

进一步优选的，如图7所示，转动板61设有多列支撑辊组612，支撑辊组612的底面与平板12的顶面接触，用于支撑转动板61，减小转动板61旋转轴承受的折弯力矩，使转动板61始终平行于平板12。支撑辊组612的轴线方向与转动板61旋转轴的法线方向平行，即保证支撑辊组612的各个滚轮的滚动方向均与转动板61的旋转方向相切。支撑辊组612均设有多个独立旋转的滚轮，以适应不同位置的线速度，防止部分滚轮打滑。因为滚轮距离转动板61旋转轴的距离越远，滚轮的线速度越大。

进一步优选的，如图4至图7所示，平板12前段为半圆板121，转动板61旋转轴线与半圆板121的圆心同轴。转动板61底部间隔设有至少两处侧滚轮613，侧滚轮613与半圆板121的外壁滚动接触，以提高转动板61运行的稳定性。

转动板61底部设有限位轮615，转动板61前端垂直设有连接板614，连接板614的下段设有限位轮615，限位轮615与半圆板121的底面滚动接触，限位轮615的轴线与半圆板121的法线方向平行，利用限位轮615与半圆板121底面接触的方式，形成对转动板61的限位结构，防止转动板61翘起，即防止转动板61前端与平板12之间的间距增大，提高转动板61安装及运行的稳定性。

更具体的，控制安装槽51转动的机构如图4、图5所示，转动板61前端设有升降装置62，升降装置62的推杆段设有滑动连接块63，滑动连接块63开设有滑槽631，滑动连接块63沿垂直于转动板61的方向移动设置，安装槽51的底面设有连接轴511，连接轴511穿设于滑槽631内，连接轴511可在滑槽631内滑动，连接轴511平行于滑槽631平行于安装槽51与转动板61之间的铰接轴，滑槽631平行于转动板61。当通过滑动连接块63的升降控制安装槽51转动时，连接轴511在滑槽631内滑动，以适应安装槽51转动所带来的连接位置的变化。

进一步优选的，如图5所示，升降装置62设置于连接板614，升降装置62的顶面低于转动板61的顶面，以增大安装槽51的转动空间，使输送部件40的转动倾角范围更大，扩大输送部件40打捞垃圾的深度范围。

优选的，如图17所示，拨杆42通过一铰支座44连接于传输带41，铰支座44设有一对平行的侧板441，侧板441之间设有铰接轴442，其中一侧板441内壁设有环形套443，环形套443与另一侧板441之间具有缺口4431，环形套443套设于铰接轴442外周，环形套443顶部开设有限位槽口4432，限位槽口4432与缺口4431连通，环形套443位于缺口4431一端具有斜面4433，拨杆42滑动设于铰接轴442，铰接轴442套设有弹簧444，弹簧444位于缺口4431一端。当拨杆42在限位槽口4432内时，拨杆42与传输带41表面垂直，以便于刮起垃圾。拨杆42只能在缺口4431处才能转动，以改变与传输带41之间的夹角。他那黄444可使拨杆42自动沿着斜面4433回归至限位槽口4432内。

如图10至图16所示，输送带41的输出端设有设有刮板45，刮板45的顶面对应拨杆42转动的位置均开设有导向槽451，导向槽451底面为倾斜结构，用于将拨杆42沿铰接轴442从限位槽口4432内推向缺口4431处，并利用刮板45的端面对拨杆42限位阻挡，使拨杆42在缺口4431处绕铰接轴442转动，从而使拨杆42平行于传输带41表面，或者使拨杆42与传输带41的表面相切。

具体的，当拨杆42刚与刮板45接触时，如图13所示，拨杆42首先与导向槽451的高点位置接触；然后在传输带41的带动下，拨杆42继续移动，如图14所示拨杆42逐渐从导向槽451的高点下低点位置移动；在上述过程中拨杆42沿铰接轴442从限位槽口4432向缺口4431方向移动，并且在刮板45端面的限位作用下拨杆42将沿着铰接轴442转动，使拨杆42逐渐平行与传输带41，或者如14、图15所示，当刮板45设置于传输带41转角的圆弧处时，拨杆42将在刮板45的限位作用下逐渐与传输带41的圆弧处相切，使拨杆42沿轴线方向与垃圾分离抽出，使垃圾排出更加顺畅。当拨杆42与刮板45分离之后，在弹簧444的作用下，拨杆42将进入限位槽口4432，自动恢复垂直于传输带41的状态。

进一步优选的，如图12、图16所示，刮板45的末端底面与排水槽43的端面接触，刮板45表面具多行排水孔452，因为垃圾在刮板45上方会被拨杆42挤压处少量的水，此部分水可通过排水孔452进入排水槽43然后排入水中，从而减少收集框30内的水分，刮板45顶面的下段沿宽度方向加工有条形槽453，条形槽453内至少具有一行排水孔452，进一步对垃圾中流出的液体进行阻隔，避免液体进入收集框30。更具体的，条形槽453截面呈弧形结构，以防止卡住垃圾，使垃圾可顺利落下。

优选的，如图10所示，拨杆42沿传输带41的输送方向呈整齐排布，相邻两排的拨杆42沿输送方向呈交错设置。以便于对传输带41上正在输送的垃圾进行阻挡，防止垃圾回落。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种水面垃圾清理装置，其特征在于，包括：

船体（10），上方架设有排料槽（20），船体（10）两侧对应排料槽（20）两端的出口下方设有收集框（30）；

输送部件（40），包括传输带（41），传输带（41）前端用于沉入水体，传输带（41）的后端位于排料槽（20）的上方，传输带（41）表面设有多处拨杆（42），用于刮起水面的垃圾；

伸缩部件（50），包括安装槽（51），输送部件（40）沿输送方向滑动设于安装槽（51）；

旋转部件（60），设于船体（10）的头部，旋转部件（60）包括转动设置的转动板（61），转动板（61）的转轴垂直于水平面；安装槽（51）铰接于转动板（61），铰接轴与水平面平行。

2.根据权利要求1所述的一种水面垃圾清理装置，其特征在于，排料槽（20）呈拱形结构，船体（10）两侧均设有滑杆（11），收集框（30）一侧设有挂钩（31），用于与滑杆（11）连接，滑杆（11）开设有定位孔，挂钩（31）穿设有螺栓用于与定位孔连接。

3.根据权利要求1所述的一种水面垃圾清理装置，其特征在于，传输带（41）下方设有排水槽（43），用于将垃圾附带的水排回水中，避免水流入安装槽（51），排水槽（43）底部设有一对平行的齿条（431），齿条（431）的长度方向与传输带（41）的输送方向平行，安装槽（51）底部设有一对驱动齿轮（52），用于与齿条（431）啮合，驱动齿轮（52）设于同一根驱动轴（53），驱动轴（53）同轴设有涡轮（531），涡轮（531）啮合于一蜗杆（54），蜗杆（54）采用电机驱动。

4.根据权利要求1所述的一种水面垃圾清理装置，其特征在于，船体（10）头部定面设有平板（12），转动板（61）旋转轴的外侧设有齿轮盘（611），平板（12）设于与齿轮盘（611）啮合的旋转齿轮（13），旋转齿轮（13）连接于一旋转电机（14）的主轴，旋转电机（14）设于平板（12）底面，转动板（61）设有多列支撑辊组（612），支撑辊组（612）的底面与平板（12）的顶面接触，支撑辊组（612）的轴线方向与转动板（61）旋转轴的法线方向平行，支撑辊组（612）均设有多个独立旋转的滚轮。

5.根据权利要求4所述的一种水面垃圾清理装置，其特征在于，平板（12）前段为半圆板（121），转动板（61）旋转轴线与半圆板（121）的圆心同轴，转动板（61）底部间隔设有至少两处侧滚轮（613），侧滚轮（613）与半圆板（121）的外壁滚动接触；转动板（61）底部设有限位轮（615），限位轮（615）与半圆板（121）的底面滚动接触，限位轮（615）的轴线与半圆板（121）的法线方向平行。

6.根据权利要求1所述的一种水面垃圾清理装置，其特征在于，转动板（61）前端设有升降装置（62），升降装置（62）的推杆段设有滑动连接块（63），滑动连接块（63）开设有滑槽（631），滑动连接块（63）沿垂直于转动板（61）的方向移动设置，安装槽（51）的底面设有连接轴（511），连接轴（511）穿设于滑槽（631）内，连接轴（511）可在滑槽（631）内滑动，连接轴（511）平行于滑槽（631）平行于安装槽（51）与转动板（61）之间的铰接轴，滑槽（631）平行于转动板（61）。

7.根据权利要求1所述的一种水面垃圾清理装置，其特征在于，拨杆（42）通过一铰支座（44）连接于传输带（41），铰支座（44）设有一对平行的侧板（441），侧板（441）之间设有铰接轴（442），其中一侧板（441）内壁设有环形套（443），环形套（443）与另一侧板（441）之间具有缺口（4431），环形套（443）套设于铰接轴（442）外周，环形套（443）顶部开设有限位槽口（4432），限位槽口（4432）与缺口（4431）连通，环形套（443）位于缺口（4431）一端具有斜面（4433），拨杆（42）滑动设于铰接轴（442），铰接轴（442）套设有弹簧（444），弹簧（444）位于缺口（4431）一端，输送带（41）的输出端设有设有刮板（45），刮板（45）的顶面对应拨杆（42）转动的位置均开设有导向槽（451），导向槽（451）底面为倾斜结构，用于将拨杆（42）沿铰接轴（442）从限位槽口（4432）内推向缺口（4431）处，并利用刮板（45）的端面对拨杆（42）限位阻挡，使拨杆（42）在缺口（4431）处绕铰接轴（442）转动，从而使拨杆（42）平行于传输带（41）表面，或者使拨杆（42）与传输带（41）的表面相切。

8.根据权利要求7所述的一种水面垃圾清理装置，其特征在于，刮板（45）表面具多行排水孔（452）。

9.根据权利要求1所述的一种水面垃圾清理装置，其特征在于，拨杆（42）沿传输带（41）的输送方向呈整齐排布，相邻两排的拨杆（42）沿输送方向呈交错设置。

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