CN115045248A - 一种基于bim的城市垃圾循环利用系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于BIM的城市垃圾循环利用系统，其包括：风能驱动装置、垃圾回收装置以及收集装置。其中，所述风能驱动装置包括：扇叶、传动杆以及定向传动组件，所述扇叶驱动所述传动杆旋转，所述定向传动组件驱动连接所述传动杆与所述垃圾回收装置。所述垃圾回收装置包括：滤水外罩、第一螺旋杆以及第二螺旋杆，所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆均穿设于所述滤水外罩，所述定向传动组件驱动所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆旋转；所述收集装置设于所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆的一端。该基于BIM的城市垃圾循环利用系统可以针对漂浮在河流上的垃圾进行自动收集，从而降低人工成本，减小工作负担，提高工作效率。

Description

一种基于BIM的城市垃圾循环利用系统

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，特别是涉及一种基于BIM的城市垃圾循环利用系统。

背景技术

BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)是建筑学、工程学及土木工程的新工具。它可以帮助实现建筑信息的集成，将各种信息整合于一个三维模型信息数据库中，各方人员可以基于BIM进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。

目前，现有的城市垃圾循环利用系统是先将垃圾进行分类，再依据类别进行合理回收或处理，比如餐厨垃圾用于制造饲料等。现有技术对垃圾的回收仍采用人工回收的方式，尤其漂浮在河流上的垃圾，需要人工进行打捞，这样不仅费时费力，而且人工成本较高。

为此，如何设计一种基于BIM的城市垃圾循环利用系统，使其可以针对漂浮在河流上的垃圾进行自动收集，从而降低人工成本，减小工作负担，提高工作效率，这是该领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种基于BIM的城市垃圾循环利用系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于BIM的城市垃圾循环利用系统，其包括：风能驱动装置、垃圾回收装置以及收集装置；

所述风能驱动装置包括：扇叶、传动杆以及定向传动组件，所述扇叶驱动所述传动杆旋转，所述定向传动组件驱动连接所述传动杆与所述垃圾回收装置；

所述垃圾回收装置包括：滤水外罩、第一螺旋杆以及第二螺旋杆，所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆均穿设于所述滤水外罩，所述定向传动组件驱动所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆旋转；所述收集装置设于所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆的一端。

在其中一个实施例中，所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆并排设置，所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆上均设有螺旋叶片，所述螺旋叶片绕转于所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆上；所述滤水外罩为镂空结构，所述滤水外罩上开设有回收入口。

在其中一个实施例中，所述螺旋叶片在所述第一螺旋杆上的绕转方向不同于所述螺旋叶片在所述第二螺旋杆上的绕转方向，所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆的旋转方向相反。

在其中一个实施例中，所述定向传动组件包括：输入转盘、第一单向齿轮组以及第二单向齿轮组，所述第二单向齿轮组的结构与所述第一单向齿轮组的结构相同；

所述第一单向齿轮组包括：套筒齿轮、定向限制转杆以及定转齿轮，所述输入转盘上设有内齿盘，所述套筒齿轮与所述内齿盘啮合连接，所述定向限制转杆上设有限转盘，所述套筒齿轮套设于所述限转盘处，所述定转齿轮与所述定向限制转杆驱动连接；

所述限转盘上开设有卡持槽，所述卡持槽内设有卡持柱，所述卡持柱通过复位弹性件与所述卡持槽的槽壁连接，所述卡持柱抵持或脱离于所述套筒齿轮的内壁；

所述第一单向齿轮组的定转齿轮与所述第二单向齿轮组的定转齿轮啮合连接。

在其中一个实施例中，所述第一单向齿轮组包括锥齿轮组，所述锥齿轮组包括主锥齿轮和从锥齿轮，所述主锥齿轮设于所述定向限制转杆的末端，所述从锥齿轮设于所述第一螺旋杆或所述第二螺旋杆的末端，所述主锥齿轮与所述从锥齿轮啮合连接。

在其中一个实施例中，所述卡持槽为三角形结构，所述卡持槽形成宽端和窄端，所述卡持柱在所述宽端与所述窄端之间活动。

在其中一个实施例中，所述卡持槽的数量为多个，多个所述卡持槽以所述限转盘的圆心为中心呈环形阵列分布；同一所述限转盘的所述卡持槽的朝向相同，所述第一单向齿轮组中所述卡持槽的朝向与所述第二单向齿轮组中所述卡持槽的朝向相反。

综上，本发明的基于BIM的城市垃圾循环利用系统，可以针对漂浮在河流上的垃圾进行自动收集，从而降低人工成本，减小工作负担，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的基于BIM的城市垃圾循环利用系统的结构示意图；

图2为图1所示的风能驱动装置的结构示意图；

图3为图1所示的风能驱动装置的内部结构示意图；

图4为图1所示的垃圾回收装置的结构示意图；

图5为图4所示的垃圾回收装置的分解示意图；

图6为图3所示的定向传动组件的分解示意图；

图7为图6所示的第一单向齿轮组的结构分解示意图；

图8为图7所示的套筒齿轮与限转盘的配合关系示意图；

图9为在输入转盘正转时定向传动组件的状态示意图；

图10为使用时第一螺旋杆、第二螺旋杆与滤水外罩的横截面示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供一种基于BIM的城市垃圾循环利用系统10，如图1所示，其包括：风能驱动装置100、垃圾回收装置200以及收集装置300。使用时，风能驱动装置100与收集装置300设于河边堤坝上，垃圾回收装置200延伸至河流表面，风能驱动装置100为垃圾回收装置200提供动能，垃圾回收装置200将漂浮在河流表面上的垃圾搬运到收集装置300中。

其中，如图2及图3所示，风能驱动装置100包括：扇叶110、传动杆120以及定向传动组件400，扇叶110驱动传动杆120旋转，定向传动组件400驱动连接传动杆120与垃圾回收装置200。

如图4及图5所示，垃圾回收装置200包括：滤水外罩210、第一螺旋杆220以及第二螺旋杆230，第一螺旋杆220与第二螺旋杆230均穿设于滤水外罩210，定向传动组件400驱动第一螺旋杆220与第二螺旋杆230旋转。收集装置300设于第一螺旋杆220与第二螺旋杆230的一端。

在本实施例中，如图4及图5所示，第一螺旋杆220与第二螺旋杆230并排设置，第一螺旋杆220与第二螺旋杆230上均设有螺旋叶片201，螺旋叶片201绕转于第一螺旋杆220与第二螺旋杆230上。滤水外罩210为镂空结构，比如滤水外罩210可以为网状结构，也可以在滤水外罩210上开设有若干透水用的通孔等，镂空结构主要是用于透水和拦截垃圾；并且滤水外罩210上开设有回收入口211。

使用时，如图1所示，垃圾回收装置200延伸至河流表面，滤水外罩210的回收入口211正好处在河流表面的高度，扇叶110在风力作用下驱动传动杆120旋转，随后传动杆120将动能传递到定向传动组件400，再由定向传动组件400驱动第一螺旋杆220与第二螺旋杆230旋转。当第一螺旋杆220与第二螺旋杆230旋转，则漂浮在河流表面的垃圾将随水流被吸入到回收入口211内，然后被转动的第一螺旋杆220与第二螺旋杆230传输到岸上的收集装置300中。在这一过程中，第一螺旋杆220与第二螺旋杆230需要保持恒定方向旋转，才能确保将垃圾传输到岸上，但是扇叶110与传动杆120在风力作用下可能正转也可能反转，这就需要定向传动组件400进行自主调节。也就是说，不管传动杆120是正转还是反转，经过定向传动组件400调节后，第一螺旋杆220与第二螺旋杆230只能以固定方向旋转。

下面结合本实施例，对定向传动组件400的主要结构进行具体说明：

如图6所示，定向传动组件400包括：输入转盘410、第一单向齿轮组420以及第二单向齿轮组420’，第二单向齿轮组420’的结构与第一单向齿轮组420的结构相同。其中，如图7所示，第一单向齿轮组420包括：套筒齿轮421、定向限制转杆422以及定转齿轮423，输入转盘410与传动杆120连接，输入转盘410上设有内齿盘411，套筒齿轮421与内齿盘411啮合连接，定向限制转杆422上设有限转盘430，套筒齿轮421套设于限转盘430处，定转齿轮423与定向限制转杆422驱动连接。

如图8所示，限转盘430上开设有卡持槽431，卡持槽431内设有卡持柱432，卡持柱432通过复位弹性件433与卡持槽431的槽壁连接，卡持柱432抵持或脱离于套筒齿轮421的内壁。第一单向齿轮组420的定转齿轮423与第二单向齿轮组420’的定转齿轮423’啮合连接。

在本实施例中，卡持槽431为三角形结构，卡持槽431形成宽端431a和窄端431b(如图8所示)，卡持柱432在宽端431a与窄端431b之间活动。优选的，卡持槽431的数量为多个，多个卡持槽431以限转盘430的圆心为中心呈环形阵列分布。并且，处在同一限转盘430的卡持槽431的朝向相同(卡持槽431的朝向可以理解为从宽端431a到窄端431b的方向)，同时，第一单向齿轮组420中卡持槽431的朝向与第二单向齿轮组420’中卡持槽431的朝向相反。

使用时，当套筒齿轮421的转动方向与限转盘430的卡持槽431的朝向相反时，套筒齿轮421的内壁提供给卡持柱432面向宽端431a的推力，则卡持柱432将在卡持槽431内滑动，从而套筒齿轮421的转动无法带动限转盘430及定向限制转杆422；当套筒齿轮421的转动方向与限转盘430的卡持槽431的朝向相同时，套筒齿轮421的内壁提供给卡持柱432面向窄端431b的推力，则卡持柱432将在窄端431b处受到套筒齿轮421内壁与卡持槽431槽壁的卡持，如此，套筒齿轮421的力矩能够通过卡持柱432传递到限转盘430上，即套筒齿轮421可以带动限转盘430及定向限制转杆422一起旋转。

至此，定向传动组件400的主要结构说明完毕。

接下来结合上述结构，对本发明的基于BIM的城市垃圾循环利用系统10的工作原理进行阐述说明：

使用时，扇叶110在风力作用下驱动传动杆120旋转，随后传动杆120带动输入转盘410旋转。由于风向不固定，则输入转盘410可能正转也可能反转。当输入转盘410正转时(如图9所示顺时针方向)，内齿盘411顺时针转动，进而带动第一单向齿轮组420的套筒齿轮421、第二单向齿轮组420’的套筒齿轮421’一起顺时针转动；

此时，如图9所示，在第一单向齿轮组420中，套筒齿轮421的转动方向与限转盘430的卡持槽431的朝向相同，则卡持柱432将在窄端431b处受到套筒齿轮421内壁与卡持槽431槽壁的卡持，套筒齿轮421能够带着限转盘430及定向限制转杆422一起旋转，再由定向限制转杆422带动定转齿轮423一并顺时针旋转。而在第二单向齿轮组420’中，套筒齿轮421’的转动方向与限转盘430的卡持槽431的朝向相反，则套筒齿轮421’无法带动定向限制转杆422’转动。又因为第一单向齿轮组420的定转齿轮423与第二单向齿轮组420’的定转齿轮423’啮合，则顺时针转动的定转齿轮423将作为主动齿轮，并带动定转齿轮423’逆时针转动(定转齿轮423’逆时针转动会带动定向限制转杆422’逆时针转动，但不会对套筒齿轮421’的顺时针转动产生影响)；

然后由不同转动方向的定向限制转杆422、定向限制转杆422’分别驱动第一螺旋杆220、第二螺旋杆230，第一螺旋杆220与第二螺旋杆230的转动将搅动河水，从而将漂浮在河流表面的垃圾将吸入到回收入口211内，并使垃圾沿着螺旋叶片201被传输到岸上的收集装置300中，如此便完成了对河中垃圾的收集。

要说明的是，同理的，当输入转盘410反转时，内齿盘411逆时针转动，此时，在第一单向齿轮组420中，套筒齿轮421的转动方向与限转盘430的卡持槽431的朝向相反，套筒齿轮421无法带动定向限制转杆422；而在第二单向齿轮组420’中，套筒齿轮421’的转动方向与限转盘430的卡持槽431的朝向相同，则套筒齿轮421’可以带动定向限制转杆422’逆时针转动。这样，与上述相反，定转齿轮423’在定向限制转杆422’的带动下逆时针转动，并由定转齿轮423’作为主动齿轮，从而带动定转齿轮423顺时针转动。可见，无论传动杆120是正转还是反转，最终定向限制转杆422和定向限制转杆422’的转动方向始终是固定不变的，其转动方向只与卡持槽431的朝向有关，且卡持槽431的朝向是在安装时便设定的，这样可以使得第一螺旋杆220、第二螺旋杆230的转动方向固定不变，从而实现垃圾的稳定运输。

在本实施例中，螺旋叶片201在第一螺旋杆220上的绕转方向不同于螺旋叶片201在第二螺旋杆230上的绕转方向，同时，第一螺旋杆220与第二螺旋杆230的旋转方向相反(由定向限制转杆422和定向限制转杆422’的转动方向所决定)，并且，优选的，第一螺旋杆220与第二螺旋杆230在回收入口211处的旋转方向是向着滤水外罩210内部的，即第一螺旋杆220与第二螺旋杆230向着滤水外罩210内部旋转(如图10所示)。之所以这样设计，一方面是配合第一单向齿轮组420、第二单向齿轮组420’的传动方式，即定向限制转杆422和定向限制转杆422’的转动方向始终相反；另一方面，第一螺旋杆220与第二螺旋杆230向内旋转能够更好地将处在回收入口211附近的垃圾卷入滤水外罩210内，从而提高垃圾回收效率。

在其中一个实施例中，如图6所示，第一单向齿轮组420包括锥齿轮组440，锥齿轮组440包括主锥齿轮441和从锥齿轮442，主锥齿轮441设于定向限制转杆422的末端(或者定向限制转杆422’的末端)，从锥齿轮442设于第一螺旋杆220或第二螺旋杆230的末端，主锥齿轮441与从锥齿轮442啮合连接。这样，定向限制转杆422、定向限制转杆422’分别通过锥齿轮组440将动能传递给第一螺旋杆220、第二螺旋杆230，实际使用时，可以通过选用不同规格的锥齿轮组440，进而改变定向传动组件400与垃圾回收装置200之间的倾斜角度，以满足不同场景的需要。

综上所述，本发明的基于BIM的城市垃圾循环利用系统10，可以针对漂浮在河流上的垃圾进行自动收集，从而降低人工成本，减小工作负担，提高工作效率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种基于BIM的城市垃圾循环利用系统，其特征在于，包括：风能驱动装置、垃圾回收装置以及收集装置；

所述风能驱动装置包括：扇叶、传动杆以及定向传动组件，所述扇叶驱动所述传动杆旋转，所述定向传动组件驱动连接所述传动杆与所述垃圾回收装置；

所述垃圾回收装置包括：滤水外罩、第一螺旋杆以及第二螺旋杆，所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆均穿设于所述滤水外罩，所述定向传动组件驱动所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆旋转；所述收集装置设于所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆的一端。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的城市垃圾循环利用系统，其特征在于，所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆并排设置，所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆上均设有螺旋叶片，所述螺旋叶片绕转于所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆上；所述滤水外罩为镂空结构，所述滤水外罩上开设有回收入口。

3.根据权利要求2所述的基于BIM的城市垃圾循环利用系统，其特征在于，所述螺旋叶片在所述第一螺旋杆上的绕转方向不同于所述螺旋叶片在所述第二螺旋杆上的绕转方向，所述第一螺旋杆与所述第二螺旋杆的旋转方向相反。

4.根据权利要求1所述的基于BIM的城市垃圾循环利用系统，其特征在于，所述定向传动组件包括：输入转盘、第一单向齿轮组以及第二单向齿轮组，所述第二单向齿轮组的结构与所述第一单向齿轮组的结构相同；

所述第一单向齿轮组包括：套筒齿轮、定向限制转杆以及定转齿轮，所述输入转盘上设有内齿盘，所述套筒齿轮与所述内齿盘啮合连接，所述定向限制转杆上设有限转盘，所述套筒齿轮套设于所述限转盘处，所述定转齿轮与所述定向限制转杆驱动连接；

所述限转盘上开设有卡持槽，所述卡持槽内设有卡持柱，所述卡持柱通过复位弹性件与所述卡持槽的槽壁连接，所述卡持柱抵持或脱离于所述套筒齿轮的内壁；

所述第一单向齿轮组的定转齿轮与所述第二单向齿轮组的定转齿轮啮合连接。

5.根据权利要求4所述的基于BIM的城市垃圾循环利用系统，其特征在于，所述第一单向齿轮组包括锥齿轮组，所述锥齿轮组包括主锥齿轮和从锥齿轮，所述主锥齿轮设于所述定向限制转杆的末端，所述从锥齿轮设于所述第一螺旋杆或所述第二螺旋杆的末端，所述主锥齿轮与所述从锥齿轮啮合连接。

6.根据权利要求4所述的基于BIM的城市垃圾循环利用系统，其特征在于，所述卡持槽为三角形结构，所述卡持槽形成宽端和窄端，所述卡持柱在所述宽端与所述窄端之间活动。

7.根据权利要求6所述的基于BIM的城市垃圾循环利用系统，其特征在于，所述卡持槽的数量为多个，多个所述卡持槽以所述限转盘的圆心为中心呈环形阵列分布；

同一所述限转盘的所述卡持槽的朝向相同，所述第一单向齿轮组中所述卡持槽的朝向与所述第二单向齿轮组中所述卡持槽的朝向相反。

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