CN114275901A - 一种高净化效率的水体生态浮岛 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及生态浮岛的技术领域，尤其是涉及一种高净化效率的水体生态浮岛，其包括人工浮岛平台，人工浮岛平台设有行驶装置和转向装置；行驶装置包括机壳、航行驱动件和螺旋桨叶，机壳与人工浮岛平台的底面固接，航行驱动件固接于机壳内，航行驱动件用于驱动螺旋桨叶旋转；转向装置包括主动转向板、从动转向板、联动机构和转向驱动件，主动转向板、从动转向板分别位于机壳相互背离的两端，主动转向板固设有主动转轴，从动转向板固设有从动转轴，主动转轴、从动转轴均与机壳转动连接，转向驱动件的输出轴与主动转轴固接，联动机构连接主动转轴和从动转轴并传递动力，本申请的生态浮岛能够自主移动至下一个待净化的水体区域，减少时间和人力成本。
Description
技术领域
本申请涉及生态浮岛的技术领域，尤其是涉及一种高净化效率的水体生态浮岛。
背景技术
近年来，水污染已经越来越受到人们的关注。湖泊、水库、城市河道中水体污染主要是水体的富营养化所造成的。由于湖泊、水库、城市河道的水体流动性差、自净能力低，所以富营养化比较严重，即天然水体由于过量营养物质(主要是指氮、磷、钾等)的排入，藻类及其它浮游生物迅速繁殖，造成水质恶化。
浮岛技术是目前在国内水体生态修复中得到广泛应用并大力发展的一项技术措施，也是目前江河生态治理中采用的主要技术之一。生态浮岛是一种可为多种生物提供生境的飘浮结构体，主要包括人工浮岛平台和动植物种群，由于采用漂浮的平台支撑植被生长，所以能随水位波动上下左右移动，从而可用于在一个水位波动的水体里构建水表面水生植被。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：生态浮岛一般是通过锚索固定于水体表面，在生态浮岛完成对某处水体的净化后，需要解除锚索，人工将生态浮岛移动至下一个待净化的水体区域，此过程存在耗时耗力的缺陷。
发明内容
在生态浮岛完成对某处水体的净化后，为了使生态浮岛能够自主移动至下一个待净化的水体区域，减少时间和人力成本，本申请提供一种高净化效率的水体生态浮岛。
一种高净化效率的水体生态浮岛采用如下技术方案：
一种高净化效率的水体生态浮岛，包括人工浮岛平台，人工浮岛平台种植有水生植物，所述人工浮岛平台的端部设有行驶装置和转向装置；行驶装置包括机壳、航行驱动件和螺旋桨叶，机壳与人工浮岛平台的底面固接，航行驱动件固接于机壳内，航行驱动件的输出轴与螺旋桨叶同轴固接；转向装置包括主动转向板、从动转向板、联动机构和转向驱动件，主动转向板、从动转向板分别位于机壳相互背离的两端，主动转向板固设有主动转轴，从动转向板固设有从动转轴，主动转轴、从动转轴均插入机壳内且与机壳转动连接，转向驱动件固接于人工浮岛平台的顶面，转向驱动件的输出轴与主动转轴同轴固接，联动机构连接主动转轴和从动转轴用以传递动力。
通过采用上述技术方案，在生态浮岛完成对某处水体的净化后，需要移动人工浮岛平台时，启动航行驱动件，航行驱动件带动螺旋桨叶在水中高速旋转，从而推动人工浮岛平台自主地移动至下一个待净化的水体区域。当需要转向时，转向驱动件通过主动转轴带动主动转向板摆动，主动转轴将动力通过联动机构传递给从动转轴，从动转轴带动从动转向板摆动，并且从动转向板摆动的角度与主动转向板摆动的角度相同且方向相反，实现人工浮岛平台的高效顺畅转向。
可选的，所述主动转向板、从动转向板呈半圆形，主动转向板、从动转向板的曲面边缘相互背离。
通过采用上述技术方案，将主动转向板、从动转向板设为半圆形，能够减小主动转向板、从动转向板的迎水面面积，能够减小主动转向板、从动转向板与水之间的相互阻力，使人工浮岛平台更加快速、低能耗地移动。
可选的，所述主动转向板、从动转向板背离机壳的曲面设为弧面。
通过采用上述技术方案，主动转向板、从动转向板能够将水拨向主动转向板、从动转向板的两侧，减小主动转向板、从动转向板在水中的移动阻力，使人工浮岛平台更加快速、低能耗地移动。
可选的，所述联动机构包括第一主动摆杆、第一从动摆杆及主连杆，第一主动摆杆的一端与主动转轴固接，第一从动摆杆的一端与从动转轴固接，第一主动摆杆与第一从动摆杆的延伸方向背离，主连杆的两端分别与第一主动摆杆、第一从动摆杆的自由端铰接。
通过采用上述技术方案，主动转轴带动主动转向板摆动时，主动转轴带动第一主动摆杆摆动，第一主动摆杆通过主连杆带动第一从动摆杆摆动，第一从动摆杆带动从动转轴转动，从动转轴带动从动转向板摆动，从而实现从动转向板随主动转向板的同步摆动，并且从动转向板与主动转向板的摆动方向相反。
可选的，所述联动机构还包括第二主动摆杆、第二从动摆杆及副连杆，第二主动摆杆的一端与主动转轴固接，第二从动摆杆的一端与从动转轴固接，第二主动摆杆与第二从动摆杆的延伸方向背离，副连杆的两端分别与第二主动摆杆、第二从动摆杆的自由端铰接。
通过采用上述技术方案，主动转轴在转动时还带动第二主动摆杆摆动，第二主动摆杆通过副连杆带动第二从动摆杆摆动，第二从动摆杆带动从动转轴转动，实现从动转向板的摆动。第二主动摆杆的设置能够平衡主动转轴的转动动平衡，第二从动摆杆的设置能够平衡从动转轴的转动动平衡，副连杆与主连杆配合运动，能够进一步稳定地将主动转轴的动力传输给从动转轴。
可选的，所述人工浮岛平台的底部可拆卸连接有顶部开口的护根网罩，护根网罩包围水生植物的根系。
通过采用上述技术方案，护根网罩能够将水生植物的根系进行包围，避免水生植物的根系长出护根网罩之外，避免水生植物的根系疯长而无法控制。在移动人工浮岛平台的时候，护根网罩还能够保护水生植物的根系，避免水生植物的根系与其它水中植物的根系互相缠扰，使人工浮岛平台顺利移动。
可选的，所述护根网罩的顶部固设有提手。
通过采用上述技术方案，在维护拆装护根网罩时，通过提起提手能够更加便利地移动护根网罩，能够便利地拆装护根网罩。
可选的，所述人工浮岛平台在远离行驶装置的一端固设有配重块。
通过采用上述技术方案，配重块能够抵消行驶装置和转向装置对人工浮岛平台造成的不平衡，使人工浮岛平台保持水平平衡。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.航行驱动件带动螺旋桨叶在水中高速旋转，从而推动人工浮岛平台自主地移动至下一个待净化的水体区域，转向装置能够精确控制人工浮岛平台的移动方向；
2.从动转向板摆动的角度与主动转向板摆动的角度相同且方向相反，实现人工浮岛平台的高效顺畅转向；
3.护根网罩能够将水生植物的根系进行包围，避免水生植物的根系长出护根网罩之外，避免水生植物的根系疯长而无法控制。在移动人工浮岛平台的时候，护根网罩还能够保护水生植物的根系，避免水生植物的根系与其它水中植物的根系互相缠扰，使人工浮岛平台顺利移动。
附图说明
图1是本申请实施例高净化效率的水体生态浮岛的结构示意图；
图2是体现行驶装置和转向装置的连接结构图。
附图标记说明：1、人工浮岛平台；11、水生植物；2、行驶装置；21、航行驱动件；22、螺旋桨叶；23、机壳；231、支杆；3、转向装置；4、主动转向板；41、主动转轴；5、从动转向板；51、从动转轴；6、联动机构；61、第一主动摆杆；62、第一从动摆杆；63、主连杆；631、避让槽；64、第二主动摆杆；65、第二从动摆杆；66、副连杆；661、滑动段；7、转向驱动件；8、护根网罩；81、内翻边；82、提手；9、配重块。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种高净化效率的水体生态浮岛，参照图1，一种高净化效率的水体生态浮岛包括人工浮岛平台1、行驶装置2、转向装置3、护根网罩8及配重块9。人工浮岛平台1种植有水生植物11，水生植物11的根系位于水体内。行驶装置2和转向装置3均位于人工浮岛平台1的尾部，行驶装置2用以推动人工浮岛平台1移动，转向装置3用以在人工浮岛平台1移动时配合行驶装置2共同控制人工浮岛平台1的移动方向。护根网罩8与人工浮岛平台1可拆卸连接，护根网罩8包围水生植物11的根系。配重块9呈半圆形，配重块9的平面侧与人工浮岛平台1在远离行驶装置2的一端固定连接。
在生态浮岛完成对某处水体的净化后，需要移动人工浮岛平台1时，利用行驶装置2推动人工浮岛平台1自主地移动至下一个待净化的水体区域。当需要转向时，利用转向装置3实现人工浮岛平台1的高效顺畅转向。护根网罩8能够将水生植物11的根系进行包围，避免水生植物11的根系长出护根网罩8之外，避免水生植物11的根系疯长而无法控制。在移动人工浮岛平台1的时候，护根网罩8还能够保护水生植物11的根系，避免水生植物11的根系与其它水中植物的根系互相缠扰，使人工浮岛平台1顺利移动。配重块9能够抵消行驶装置2和转向装置3对人工浮岛平台1造成的不平衡，使人工浮岛平台1保持水平平衡。
参照图1和图2，行驶装置2包括机壳23、航行驱动件21和螺旋桨叶22。机壳23为两端开口的圆筒形状，机壳23与人工浮岛平台1的底面固定连接；本实施例中，航行驱动件21可以是步进电机，在另一实施方式中，航行驱动件21还可以是伺服电机，航行驱动件21位于机壳23内，机壳23的内壁一体成型有支杆231，航行驱动件21与支杆231的端部固定连接；航行驱动件21的输出轴与螺旋桨叶22同轴固定连接。
启动航行驱动件21，航行驱动件21带动螺旋桨叶22在水中高速旋转，从而推动人工浮岛平台1自主地移动至下一个待净化的水体区域。
参照图1和图2，转向装置3包括主动转向板4、从动转向板5、联动机构6和转向驱动件7。主动转向板4、从动转向板5分别位于机壳23相互背离的两端，主动转向板4、从动转向板5呈半圆形，主动转向板4、从动转向板5的曲面边缘相互背离，主动转向板4、从动转向板5背离机壳23的曲面设为弧面。
参照图1和图2，主动转向板4的直径侧面一体成型有主动转轴41，主动转轴41的轴线平行于主动转向板4的直边。从动转向板5的直径侧面一体成型有从动转轴51，从动转轴51的轴线平行于从动转向板5的直边。主动转轴41、从动转轴51均插入机壳23内且与机壳23转动连接，主动转轴41、从动转轴51互相平行且垂直于机壳23的轴线，主动转轴41、从动转轴51垂直于人工浮岛平台1。本实施例中，转向驱动件7可以是步进电机，在另一实施方式中，转向驱动件7还可以是伺服电机，转向驱动件7与人工浮岛平台1的顶面固定连接，主动转轴41贯穿人工浮岛平台1且与转向驱动件7的输出轴同轴固定连接。
参照图1和图2，联动机构6包括第一主动摆杆61、第一从动摆杆62、主连杆63、第二主动摆杆64、第二从动摆杆65及副连杆66。第一主动摆杆61的一端与主动转轴41固定连接，第二主动摆杆64的一端与主动转轴41固定连接，第一主动摆杆61与第二主动摆杆64共线且均垂直于主动转轴41的轴线。第一从动摆杆62的一端与从动转轴51固定连接，第二从动摆杆65的一端与从动转轴51固定连接，第一从动摆杆62与第二从动摆杆65共线且均垂直于从动转轴51的轴线。第一主动摆杆61、第二主动摆杆64与第一从动摆杆62、第二从动摆杆65处于同一高度。第一主动摆杆61与第一从动摆杆62的延伸方向背离，第二主动摆杆64与第二从动摆杆65的延伸方向背离。主连杆63的两端分别与第一主动摆杆61、第一从动摆杆62的自由端铰接，副连杆66的两端分别与第二主动摆杆64、第二从动摆杆65的自由端铰接；主连杆63自身开设有避让槽631，副连杆66的中间段为滑动段661并经避让槽631穿过主连杆63，主连杆63与副连杆66互相交叉。
转向驱动件7通过主动转轴41带动主动转向板4摆动，主动转轴41同时带动第一主动摆杆61、第二主动摆杆64摆动；第一主动摆杆61通过主连杆63带动第一从动摆杆62摆动，第一从动摆杆62带动从动转轴51转动，从动转轴51带动从动转向板5摆动；第二主动摆杆64通过副连杆66带动第二从动摆杆65摆动，第二从动摆杆65带动从动转轴51转动，实现从动转向板5的摆动，并且从动转向板5摆动的角度与主动转向板4摆动的角度相同且方向相反，实现人工浮岛平台1的高效顺畅转向。
参照图1，护根网罩8顶部开口，护根网罩8的侧壁具有多个均匀分布的网孔；护根网罩8的顶部一体成型有两块内翻边81，两块内翻边81相互正对，人工浮岛平台1经护根网罩8的一侧贯穿护根网罩8并封堵护根网罩8的顶部开口，螺栓同时贯穿内翻边81和人工浮岛平台1将护根网罩8与人工浮岛平台1螺纹连接；内翻边81背离护根网罩8的顶面一体成型有提手82。
护根网罩8能够将水生植物11的根系进行包围，避免水生植物11的根系长出护根网罩8之外，避免水生植物11的根系疯长而无法控制。在移动人工浮岛平台1的时候，护根网罩8还能够保护水生植物11的根系，避免水生植物11的根系与其它水中植物的根系互相缠扰，使人工浮岛平台1顺利移动。
本申请实施例一种高净化效率的水体生态浮岛的实施原理为：启动航行驱动件21，航行驱动件21带动螺旋桨叶22在水中高速旋转，从而推动人工浮岛平台1自主地移动至下一个待净化的水体区域。
人工浮岛平台1转向时，转向驱动件7通过主动转轴41带动主动转向板4摆动，主动转轴41同时带动第一主动摆杆61、第二主动摆杆64摆动；第一主动摆杆61通过主连杆63带动第一从动摆杆62摆动，第一从动摆杆62带动从动转轴51转动，从动转轴51带动从动转向板5摆动；第二主动摆杆64通过副连杆66带动第二从动摆杆65摆动，第二从动摆杆65带动从动转轴51转动，实现从动转向板5的摆动，并且从动转向板5摆动的角度与主动转向板4摆动的角度相同且方向相反，实现人工浮岛平台1的高效顺畅转向。
在移动人工浮岛平台1的时候，护根网罩8还能够保护水生植物11的根系，避免水生植物11的根系与其它水中植物的根系互相缠扰，使人工浮岛平台1顺利移动。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高净化效率的水体生态浮岛，包括人工浮岛平台(1)，人工浮岛平台(1)种植有水生植物(11)，其特征在于：所述人工浮岛平台(1)的端部设有行驶装置(2)和转向装置(3)；行驶装置(2)包括机壳(23)、航行驱动件(21)和螺旋桨叶(22)，机壳(23)与人工浮岛平台(1)的底面固接，航行驱动件(21)固接于机壳(23)内，航行驱动件(21)的输出轴与螺旋桨叶(22)同轴固接；转向装置(3)包括主动转向板(4)、从动转向板(5)、联动机构(6)和转向驱动件(7)，主动转向板(4)、从动转向板(5)分别位于机壳(23)相互背离的两端，主动转向板(4)固设有主动转轴(41)，从动转向板(5)固设有从动转轴(51)，主动转轴(41)、从动转轴(51)均插入机壳(23)内且与机壳(23)转动连接，转向驱动件(7)固接于人工浮岛平台(1)的顶面，转向驱动件(7)的输出轴与主动转轴(41)同轴固接，联动机构(6)连接主动转轴(41)和从动转轴(51)用以传递动力。
2.根据权利要求1所述的一种高净化效率的水体生态浮岛，其特征在于：所述主动转向板(4)、从动转向板(5)呈半圆形，主动转向板(4)、从动转向板(5)的曲面边缘相互背离。
3.根据权利要求2所述的一种高净化效率的水体生态浮岛，其特征在于：所述主动转向板(4)、从动转向板(5)背离机壳(23)的曲面设为弧面。
4.根据权利要求1所述的一种高净化效率的水体生态浮岛，其特征在于：所述联动机构(6)包括第一主动摆杆(61)、第一从动摆杆(62)及主连杆(63)，第一主动摆杆(61)的一端与主动转轴(41)固接，第一从动摆杆(62)的一端与从动转轴(51)固接，第一主动摆杆(61)与第一从动摆杆(62)的延伸方向背离，主连杆(63)的两端分别与第一主动摆杆(61)、第一从动摆杆(62)的自由端铰接。
5.根据权利要求4所述的一种高净化效率的水体生态浮岛，其特征在于：所述联动机构(6)还包括第二主动摆杆(64)、第二从动摆杆(65)及副连杆(66)，第二主动摆杆(64)的一端与主动转轴(41)固接，第二从动摆杆(65)的一端与从动转轴(51)固接，第二主动摆杆(64)与第二从动摆杆(65)的延伸方向背离，副连杆(66)的两端分别与第二主动摆杆(64)、第二从动摆杆(65)的自由端铰接。
6.根据权利要求1所述的一种高净化效率的水体生态浮岛，其特征在于：所述人工浮岛平台(1)的底部可拆卸连接有顶部开口的护根网罩(8)，护根网罩(8)包围水生植物(11)的根系。
7.根据权利要求6所述的一种高净化效率的水体生态浮岛，其特征在于：所述护根网罩(8)的顶部固设有提手(82)。
8.根据权利要求1所述的一种高净化效率的水体生态浮岛，其特征在于：所述人工浮岛平台(1)在远离行驶装置(2)的一端固设有配重块(9)。
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- 2021-12-22 CN CN202111585000.9A patent/CN114275901A/zh active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220405 |