CN115807414A - 一种水面浮游垃圾打捞装置及打捞方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水面浮游垃圾打捞装置及打捞方法，打捞装置包括船体、挤水装置和排水装置，船体上设有用以打捞浮游垃圾的第一输送带，挤水装置的壳体内设有挤压凸轮，挤压凸轮与挤水装置的壳体内壁之间设有供浮游垃圾通过的挤压通道，挤压通道上端设有位于第一输送带的输出端正下方的第一进料口；挤压通道的壳体侧壁上设有排水孔，以排出浮游垃圾被所述挤压凸轮转动挤压出的水分；挤压通道的下端为开口上扬的出料口；排水装置设于排水孔的下游，将排水孔挤出的水分排出到船体外；本发明的打捞装置可将浮游垃圾和藻类植物进行初步的脱水处理，降低浮游垃圾和藻类植物垃圾的重量，使得打捞船能承载更多的浮游垃圾和藻类植物，提高打捞能力和方便性。

Description

一种水面浮游垃圾打捞装置及打捞方法

技术领域

本发明涉及一种打捞装置，具体而言，涉及一种水面浮游垃圾打捞装置及打捞方法。

背景技术

人口密集区域的河流中通常存在较多的水面垃圾，如废纸和塑料薄膜等，通常该类河流中还存在着水体富营养化的特点，水面漂浮着大量的藻类植物；目前，大多采用输送带式打捞船对上述浮游垃圾进行打捞，在对上述河流内的浮游垃圾进行打捞时，由于浮游垃圾混杂在水藻中，通过输送带打捞会将藻类植物一并打捞至船体上，藻类植物内携带有大量水分，其堆积在船体内产生的重量极大，使得打捞船单次打捞的浮游垃圾较少，需频繁地往返装卸浮游垃圾。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水面浮游垃圾打捞装置及打捞方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种水面浮游垃圾打捞装置，包括船体，所述船体上设有用以打捞浮游垃圾的第一输送带，还包括：

挤水装置，其壳体内设有挤压凸轮，所述挤压凸轮与所述挤水装置的壳体内壁之间设有供浮游垃圾通过的挤压通道，所述挤压通道上端设有位于所述第一输送带的输出端正下方的第一进料口；所述挤压通道的壳体侧壁上设有排水孔，以排出浮游垃圾被所述挤压凸轮转动挤压出的水分；所述挤压通道的下端为开口上扬的出料口；

排水装置，其设于所述排水孔的下游，用于将排水孔挤出的水分排出到所述船体外。

优选地，所述第一输送带内的主动轮与一组设于所述船体内的齿轮啮合传动，所述齿轮上同轴设置有一组带轮，所述带轮与所述挤压凸轮的转轴之间通过一组皮带传动连接。

优选地，所述挤水装置的第一进料口上设有一组用以切割浮游垃圾的刀片，所述刀片可水平往复抽插地设置在所述第一进料口上。

优选地，所述船体内还设有切割装置，所述切割装置包括所述刀片，以及：

若干导轨，若干所述导轨沿所述刀片移动方向延伸地设置在所述挤水装置两侧；

机架，其可滑动地穿设在若干所述导轨上，所述机架上设有用于安装所述刀片的刀架，以通过机架的移动，带动所述刀片从所述第一进料口插入/抽出；

固定器，其固设于所述挤压凸轮的转轴端部；

连接臂，其第一端可滑动地插设在所述固定器内，且第二端与所述机架转动连接；所述连接臂的滑动方向垂直于所述挤压凸轮的转轴轴线，且所述连接臂的第二端的转动轴线与所述挤压凸轮的转轴轴线平行，以通过挤压凸轮的转动带动机架的水平往复运动。

优选地，所述挤水装置的出料口下方还设有第二输送带，所述第二输送带用于将挤压脱水后的浮游垃圾输送到船体尾部。

优选地，所述船体内还设有位于所述排水孔下游的储水仓，所述排水装置设于所述储水仓内；

所述排水装置包括外筒及可伸缩地设置在所述外筒内的活塞，所述活塞的末端与所述机架连接，以驱动所述外筒的内部空腔大小变化；

所述外筒连接有进水管和排水管，所述进水管与所述储水仓底部连通，所述排水管朝向所述船体外侧；所述进水管和所述排水管上均设有单向阀，以通过所述排水装置将所述储水仓内的水单向地排向船体外部。

优选地，所述排水管的下游端设有若干喷头，所述喷头朝向所述第一输送带的底部。

优选地，所述储水仓内还竖直设置有一组导向柱，所述导向柱上套设有一组仅可上下滑动的浮筒，所述浮筒上设有一组上下贯通的插孔；

所述进水管的末端通过软管段连接有一组管接头，所述管接头与所述插孔上下相对地套设在所述导向柱上；所述管接头的外壁设有环槽，所述插孔内设有可沿所述插孔的径向滑动的销块，所述销块和插孔的内壁上设有相斥的磁性件，通过磁性件的斥力推动所述销块插入环槽内，以使所述管接头漂浮于所述储水仓的液面上方；

所述储水仓的内顶部设有与所述插孔相对的顶杆，所述销块上设有楔形槽，且楔形槽上方插设有顶针；当所述浮筒上升使顶杆接触顶针时，顶针下移挤压楔形槽，以使销块脱离所述环槽，所述管接头滑落到储水仓底部以进行排水。

优选地，与所述管接头滑动接触的销块表面一侧还设有楔形面，当所述浮筒下移到所述储水仓底部时，所述浮筒在自身重力下使得销块重新卡入所述环槽内。

另一方面，本发明还提供一种采用如前所述的水面浮游垃圾打捞装置的打捞方法，包括如下步骤：

S1、第一输送带将水面的浮游垃圾和藻类植物输送到所述挤水装置的第一进料口内；

S2、刀片往复移动，以将浮游垃圾和藻类植物切割为若干段；

S3、切割成段的浮游垃圾和藻类植物间歇式地进入挤压通道，挤压凸轮将挤压通道内的浮游垃圾和藻类植物挤压脱水，并沿出料口排出。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

本发明的打捞装置内设有挤水装置，可将浮游垃圾和藻类植物进行初步的脱水处理，降低浮游垃圾和藻类植物垃圾的含水重量，使得打捞船能承载更多的浮游垃圾和藻类植物，提高打捞能力和方便性；

此外，由于浮游垃圾中的塑料薄膜极易与水藻植物混杂在一起，形成较长的带状垃圾，堵塞甚至是缠绕在挤压凸轮上，造成驱动电机的过载甚至卡死，造成设备损坏；为此，本发明还设置有刀片往复式切割，将上述垃圾进行切割分段，避免垃圾过长，且刀片的往复式移动可为挤压凸轮形成间歇式供料，降低了挤压凸轮的缠绕和卡死风险。

附图说明

图1为本发明的打捞装置的内部结构示意图；

图2 为本发明的挤水装置的立体图；

图3为图1的A部分的放大图；

图4为图3的C部分的放大图；

图5为图2的B部分的放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参照图1至图5，本发明提供一种水面浮游垃圾打捞装置，其包括船体1、第一输送带2、挤水装置3、第二输送带4以及排水装置5等结构。

其中，参照图1，所述船体1的前端设置有打捞口10，第一输送带2倾斜地架设在打捞口10上，第一输送带2较低的一端向前与河道水面接触，且较高的一端朝向船体1中部；第一输送带2表面设有若干针状凸起，第一输送带2转动过程中，可将河道内的漂浮垃圾和水藻植物输送到船体1上。

本发明中，第一输送带2较高的一端的转轮为第一输送带2的主动轮20，其连接有驱动电机，驱动整个第一输送带2的运转。

挤水装置3设置在船体1内，其采用金属壳体结构，用于对漂浮垃圾和水藻植物进行初步脱水，以减轻船体1的负载，挤水装置3的上端设有第一进料口31，第一输送带2输出端位于第一进料口31的正上方，打捞上来的垃圾沿着第一输送带2的输出端掉落到下方的第一进料口31内。

参照图1，所述第一进料口31的侧下方还设有第二进料口32，第二进料口32位于第一输送带2的下方，第二进料口32上设有第一清扫轮21，轮上设有毛刷，对于未完全从第一输送带2上脱落的垃圾残留，可通过第一清扫轮21进行清扫，使得第一输送带2上的垃圾残留能沿第二进料口32进入挤水装置3内；因此，第一清扫轮21的设置旋向与第一输送带2的旋向相反，第一清扫轮21可设置电机单独驱动，或者如本实施例中，主动轮20通过皮带与第一清扫轮21连接。

参照图1，挤水装置3的壳体内可转动地设置有挤压凸轮30，挤压凸轮30与壳体内壁之间设有供浮游垃圾通过的挤压通道33，其中，挤压通道33上端连通第一进料口31和第二进料口32，挤压通道33由上至下逐步变窄，挤压通道33的下段部分为弯曲的圆弧形，其末端设有呈上扬状态的出料口。

参照图1和图2，所述挤压通道33左下侧的圆弧形部分的壳体侧壁上设有排水孔3a，挤压凸轮30转动过程中，挤压漂浮垃圾和水藻植物进行脱水，脱水后的垃圾沿出料口排出，而挤压出的水分经排水孔3a排出。

参照图1，所述船体1内还设有位于所述排水孔3a侧下方的储水仓11，排水孔3a排出的水经过滤网后储存在储水仓11中。

参照图1，在一个实施例中，所述出料口上方还设有第二清扫轮34，用于清扫挤压凸轮30上的垃圾残留，第二清扫轮34与挤压凸轮30的转轴之间通过皮带传动连接，第二清扫轮34可直接将挤压凸轮30上的垃圾残留沿出料口扫出。

此外，排水装置5设于所述排水孔3a的下游，用于将排水孔3a挤出的水分排出到所述船体1外，排水装置5可选用水泵等结构。

本实施例中，参照图1，为了实现挤压凸轮30与第一输送带2的同步运转，

主动轮20与一组设于船体1内的齿轮22啮合传动，齿轮22上同轴设置有一组带轮220，带轮220与所述挤压凸轮30的转轴之间通过一组皮带221传动连接，

可实现挤压凸轮30停转时，第一输送带2同时停转，避免第一输送带2输送的垃圾堆积在第一进料口31。

此外，目前实际打捞作业中，还存在着薄膜类垃圾和水藻类垃圾过长，混合在一起形成垃圾带，造成挤压凸轮30被缠绕和卡死的现象，为解决上述问题，本发明还提供如下结构：

参照图1，所述挤水装置3的第一进料口31上还设有一组用以切割浮游垃圾的刀片620，所述刀片620可左右往复抽插地设置在所述第一进料口31上，即第一输送带2上输送的垃圾下落过程中，被往复运动的刀片620切割成段，当刀片620切割过程中，其同时封堵住第一进料口31，刀片620退出过程中，垃圾继续下落，以进行下一次切割。

在一个实施例中，上述刀片620设置在一组切割装置6内，此外，参照图2，该切割装置6还包括有:

若干导轨60，本实施例中为四组导轨60，四组导轨60设置在挤水装置3的两侧，且同侧的两组导轨60上下平行设置，导轨60的延伸方向于刀片620的往复移动方向平行；

机架61，其中，机架61上设有四组第二滑套620，四组第二滑套620可滑动地套设在四组导轨60上，所述机架61上方设有用于安装所述刀片620的刀架62，刀架62可滑动地穿设在挤水装置3的壳体侧壁上，机架61的左右移动，可带动所述刀片620从所述第一进料口31插入或抽出；

参照图5，此外，所述挤压凸轮30的转轴端部还设有位于挤水装置3外的固定器63，固定器63内穿插有一组连接臂630，易于理解的是，连接臂630上还设有限位凸起，以防止从固定器63内脱离；其中，连接臂630第一端可滑动地插设在所述固定器63内，连接臂630的第二端与所述机架61转动连接，且所述连接臂630的滑动方向垂直于所述挤压凸轮30的转轴轴线，即连接臂630构成挤压凸轮30转动过程中的摆臂结构，且该摆臂结构的长度伸缩可调。

此外，连接臂630的第二端的转动轴线与所述挤压凸轮30的转轴轴线平行，具体讲，连接臂630的第二端可转动地连接有一组第三滑套611，第三滑套611可上下滑动地套设在机架61上。

通过切割装置6的上述设置，挤压凸轮30的每次360°转动均会带动机架61一次水平往的往复运动，进而刀片620完成一次切割动作；刀片620切割完成后的退回动作，刀片620上方堆积的垃圾又会落入下方的挤压通道33内，如此循环往复，可实现对挤水装置3的间歇式供料。

此外，参照图1，所述挤水装置3的出料口下方还设有第二输送带4，所述第二输送带4用于将挤压脱水后的浮游垃圾输送到船体1尾部，便于作业人员的堆积处理，第二输送带4上间隔均匀地设置有若干隔板40，可防止脱水后的垃圾从第二输送带4上滑落。

参照图1,储水仓11的进水口110设置在挤水装置3的排水孔3a的左下侧，排水装置5设置在所述储水仓11内上方。

在一个实施例中，参照图1，排水装置5包括水平设置的外筒及可伸缩地设置在所述外筒内的活塞612,活塞612与外筒构成一个内腔大小可调的封闭结构，

所述活塞612的末端与所述机架61连接，机架61的左右移动，带动所述外筒的内部空腔大小变化。

参照图1，所述外筒连接有进水管51和排水管50，所述进水管51与所述储水仓11底部连通，所述排水管50朝向所述船体1外侧，所述进水管51和所述排水管50上均设有单向阀，以通过所述排水装置5将所述储水仓11内的水单向地排向船体1外部。

此外，在一个实施例中，排水管50的下游端设有若干喷头500，若干喷头500朝向所述第一输送带2的底部，可将水排出船体1外的同时，冲洗第一输送带2的表面。

参照图1，在一个实施例中，所述储水仓11内还竖直设置有一组导向柱530，所述导向柱530上套设有一组仅可上下滑动的浮筒53，浮筒53同时还套设在刚性的进水管510上，使得浮筒53仅可随着水位上下移动，而不能发生转动，所述浮筒53上设有一组上下贯通的插孔531。

所述储水仓11的内顶部设有一组顶杆52，顶杆52位于插孔531正上方。

参照图3和图4，所述进水管51的下端延伸到储水仓11的内底部，其末端通过软管段510连接有一组管接头7，所述管接头7与所述插孔531上下相对地套设在所述导向柱530上，即管接头7通过一组第一滑套511套设在导向柱530上，管接头7上下滑动过程中，始终与插孔531上下相对。

其中，参照图4，所述管接头7的外壁设有环槽71，所述插孔531内设有支架8，支架8内滑动设置有四组可沿所述插孔531的径向滑动的销块82，四组销块82环绕插孔531的轴线设置，所述销块82上设有第四磁性件820，插孔531的内壁上设有与之相斥的第三磁性件81，通过磁性件的斥力，亦或者销块82与插孔531内壁之间设有压缩状的弹簧，推动所述销块82插入环槽71内，管接头7被锁定在插孔531内，随着浮筒53的上浮，所述管接头7漂浮于所述储水仓11的液面上方，进水管51无法抽吸储水仓11内的积水。

此外，参照图3和图4，所述销块82上还设有楔形槽822，且楔形槽822上方插设有顶针83，顶针83通过第二弹性件820支撑在楔形槽822上方，四组顶针83上方安装在一组顶盘84上。

当储水仓11内储存的水足以完成一次第一输送带2的清洗时，即所述浮筒53上升使顶杆52接触顶盘84时，浮筒53继续上浮，促使顶杆52挤压顶针83，顶针83下移挤压楔形槽822，以使销块82向图4中的左侧移动，使得销块82脱离所述环槽71，所述管接头7滑落到储水仓11底部，此时进水管51可在排水装置5的抽吸下降储水仓11内的水抽出。

此外，参照图4，与所述管接头7滑动接触的销块82表面一侧还设有楔形面821，当水位下降，所述浮筒53下移到所述储水仓11底部时，由于插孔531与管接头7上下相对，所述浮筒53在自身重力下使得销块82的楔形面821与管接头7过渡接触，并在第三磁性件81与第四磁性件820的斥力下重新卡入所述环槽71内。

通过以上方式，可实现管接头7与插孔531的自动连接和脱离，实现储水仓11的积水和排出利用。

此外，参照图4，在另一个实施例中，支架8下端还设有第二磁性件80，管接头7上端嵌设有第一磁性件70，第一磁性件70和第二磁性件80均为相吸的磁环结构，便于管接头7与插孔531的自动对接。

此外，本发明还公开了采用如前所述的水面浮游垃圾打捞装置的打捞方法，其包括如下步骤：

S1、第一输送带2将水面的浮游垃圾和藻类植物输送到所述挤水装置3的第一进料口31内；

S2、第一输送带2的主动轮20带动挤压凸轮30的运转和挤压脱水，同时通过切割装置6带动刀片620的往复移动，以将浮游垃圾和藻类植物切割为若干段，防止堵塞挤压通道33和缠绕在挤压凸轮30上；

S3、切割成段的浮游垃圾和藻类植物间歇式地进入挤压通道33，挤压凸轮30将挤压通道33内的浮游垃圾和藻类植物挤压脱水，并沿出料口排出，同时挤压出的水分流入储水仓11内；

S4、储水仓11内储存的水的水位使得浮筒53上浮，当顶杆52顶靠到顶盘84时，支架8内的销块82自动打开，管接头7下落到储水仓11底部，此时，进水管51内进水，通过排水装置5的抽吸，利用喷头500冲洗第一输送带2；

S5、当储水仓11内的水位下降到底部时，浮筒53下移挤压，使得管接头7重新卡入支架8内，以待下一次的蓄水完成和排水动作。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。

Claims (10)

1.一种水面浮游垃圾打捞装置，包括船体(1)，所述船体(1)上设有用以打捞浮游垃圾的第一输送带(2)，其特征在于，还包括：

挤水装置(3)，其壳体内设有挤压凸轮(30)，所述挤压凸轮(30)与所述挤水装置(3)的壳体内壁之间设有供浮游垃圾通过的挤压通道(33)，所述挤压通道(33)上端设有位于所述第一输送带(2)的输出端正下方的第一进料口(31)；所述挤压通道(33)的壳体侧壁上设有排水孔(3a)，以排出浮游垃圾被所述挤压凸轮(30)转动挤压出的水分；所述挤压通道(33)的下端设有出料口；

排水装置(5)，其设于所述排水孔(3a)的下游，用于将排水孔(3a)挤出的水分排出到所述船体(1)外。

2.根据权利要求1所述的水面浮游垃圾打捞装置，其特征在于：所述第一输送带(2)内的主动轮(20)与一组设于所述船体(1)内的齿轮(22)啮合传动，所述齿轮(22)上同轴设置有一组带轮(220)，所述带轮(220)与所述挤压凸轮(30)的转轴之间通过一组皮带(221)传动连接。

3.根据权利要求1或2所述的水面浮游垃圾打捞装置，其特征在于：所述挤水装置(3)的第一进料口(31)上设有一组用以切割浮游垃圾的刀片(620)，所述刀片(620)可水平往复抽插地设置在所述第一进料口(31)上。

4.根据权利要求3所述的水面浮游垃圾打捞装置，其特征在于：所述船体(1)内还设有切割装置(6)，所述切割装置(6)包括所述刀片(620)，以及：

若干导轨(60)，若干所述导轨(60)沿所述刀片(620)移动方向延伸地设置在所述挤水装置(3)两侧；

机架(61)，其可滑动地穿设在若干所述导轨(60)上，所述机架(61)上设有用于安装所述刀片(620)的刀架(62)，以通过机架(61)的移动，带动所述刀片(620)从所述第一进料口(31)插入/抽出；

固定器(63)，其固设于所述挤压凸轮(30)的转轴端部；

连接臂(630)，其第一端可滑动地插设在所述固定器(63)内，且第二端与所述机架(61)转动连接；所述连接臂(630)的滑动方向垂直于所述挤压凸轮(30)的转轴轴线，且所述连接臂(630)的第二端的转动轴线与所述挤压凸轮(30)的转轴轴线平行，以通过挤压凸轮(30)的转动带动机架(61)的水平往复运动。

5.根据权利要求1或2所述的水面浮游垃圾打捞装置，其特征在于：所述挤水装置(3)的出料口下方还设有第二输送带(4)，所述第二输送带(4)用于将挤压脱水后的浮游垃圾输送到船体(1)尾部。

6.根据权利要求4所述的水面浮游垃圾打捞装置，其特征在于：所述船体(1)内还设有位于所述排水孔(3a)下游的储水仓(11)，所述排水装置(5)设于所述储水仓(11)内；

所述排水装置(5)包括外筒及可伸缩地设置在所述外筒内的活塞(612)，所述活塞(612)的末端与所述机架(61)连接，以驱动所述外筒的内部空腔大小变化；

所述外筒连接有进水管(51)和排水管(50)，所述进水管(51)与所述储水仓(11)底部连通，所述排水管(50)朝向所述船体(1)外侧；所述进水管(51)和所述排水管(50)上均设有单向阀，以通过所述排水装置(5)将所述储水仓(11)内的水单向地排向船体(1)外部。

7.根据权利要求6所述的水面浮游垃圾打捞装置，其特征在于：所述排水管(50)的下游端设有若干喷头(500)，所述喷头(500)朝向所述第一输送带(2)的底部。

8.根据权利要求7所述的水面浮游垃圾打捞装置，其特征在于：所述储水仓(11)内还竖直设置有一组导向柱(530)，所述导向柱(530)上套设有一组仅可上下滑动的浮筒(53)，所述浮筒(53)上设有一组上下贯通的插孔(531)；

所述进水管(51)的末端通过软管段(510)连接有一组管接头(7)，所述管接头(7)与所述插孔(531)上下相对地套设在所述导向柱(530)上；所述管接头(7)的外壁设有环槽(71)，所述插孔(531)内设有可沿所述插孔(531)的径向滑动的销块(82)，所述销块(82)和插孔(531)的内壁上设有相斥的磁性件，通过磁性件的斥力推动所述销块(82)插入环槽(71)内，以使所述管接头(7)漂浮于所述储水仓(11)的液面上方；

所述储水仓(11)的内顶部设有与所述插孔(531)相对的顶杆(52)，所述销块(82)上设有楔形槽(822)，且楔形槽(822)上方插设有顶针(83)；当所述浮筒(53)上升使顶杆(52)接触顶针(83)时，顶针(83)下移挤压楔形槽(822)，以使销块(82)脱离所述环槽(71)，所述管接头(7)滑落到储水仓(11)底部以进行排水。

9.根据权利要求8所述的水面浮游垃圾打捞装置，其特征在于：与所述管接头(7)滑动接触的销块(82)表面一侧还设有楔形面(821)，当所述浮筒(53)下移到所述储水仓(11)底部时，所述浮筒(53)在自身重力下使得销块(82)重新卡入所述环槽(71)内。

10.一种采用如权利要求3所述的水面浮游垃圾打捞装置的打捞方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、第一输送带(2)将水面的浮游垃圾和藻类植物输送到所述挤水装置(3)的第一进料口(31)内；

S2、刀片(620)往复移动，以将浮游垃圾和藻类植物切割为若干段；

S3、切割成段的浮游垃圾和藻类植物间歇式地进入挤压通道(33)，挤压凸轮(30)将挤压通道(33)内的浮游垃圾和藻类植物挤压脱水，并沿出料口排出。

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