CN116043796A - 一种漂浮式河道垃圾收集装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及河道清理技术领域，具体地说，涉及一种漂浮式河道垃圾收集装置及使用方法。其包括行驶系和收集构件，所述行驶系包括浮体和驱动组，所述驱动组安装在和左浮体之间；所述浮体在浮力作用下漂浮在河面，所述驱动组在负压端的作用下将吸入的水喷出，喷出后借助水的反作用力推动浮体在河面进行移动。本发明中通过右浮体和左浮体之间形成的污物集中区，然后将负压端设置在右浮体和左浮体之间，这时候负压端就处在污物集中区内了，而后将收集板设置在污物集中区内位于负压端前侧，此时收集板形成的阻挡面就能够使污物绕开负压端了。

Description

一种漂浮式河道垃圾收集装置及使用方法

技术领域

本发明涉及河道清理技术领域，具体地说，涉及一种漂浮式河道垃圾收集装置及使用方法。

背景技术

目前，河道中经常会漂浮众多垃圾、海藻类等污染物，极大地影响了生态环境，零散的河面漂浮物都会采用人工打捞的方式，但出现大面积的漂浮物时人工打捞的方式就不适用了，这时候会利用打捞船进行垃圾的收集。

针对垃圾打捞船来说，现有技术就有很多，例如：

中国专利公开号CN109267552A公开了一种环境生态保护用河道垃圾收集装置，其包括左集污漂浮臂、右集污漂浮臂、旋转收集装置和漂浮组件，左集污漂浮臂、旋转收集装置和右集污漂浮臂之间呈V型结构，有利于左集污漂浮臂和右集污漂浮臂对河道中垃圾收集并向中部聚拢漂浮的垃圾。

中国专利公开号CN110080186B公开了一种河道漂浮垃圾清理船，包括船体、收集板、分类垃圾仓和水泵，在相邻两个收集板之间形成向内收缩的流道，且在相邻的两个收集板之间的船体上分别设有进水口，每个进水口与船体内部的进水通道连接，进水通道与分类垃圾仓连通。

由此可知，大部分漂浮式的垃圾收集装置都带有船体，而且在船体收集垃圾的一侧张开有垃圾收集臂(例如：集污漂浮臂、收集板)，虽然垃圾收集臂能够集中河面漂浮的垃圾，但是也很难通过垃圾收集臂一下集中河面所有的垃圾，这时候在船体的引导下，垃圾只能沿船体外壁向后流去，而驱动船体移动的叶轮往往都在船体后侧的底部，这时候垃圾很容易被叶轮卷入河底，尤其像海藻这类污染物很容易缠绕住叶轮，而现有的技术中没有对收集垃圾的位置进行调整，因为收集垃圾时必然会形成一个阻挡面，这时候能够对阻挡面进行利用使污染物绕开用于驱动船体的叶轮。

鉴于此，本发明提供了一种漂浮式河道垃圾收集装置及使用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种漂浮式河道垃圾收集装置及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明目的之一在于，提供了一种漂浮式河道垃圾收集装置，其包括行驶系和收集构件，所述行驶系包括浮体和驱动组，所述驱动组安装在和左浮体之间；

所述浮体在浮力作用下漂浮在河面，所述驱动组在负压端的作用下将吸入的水喷出，喷出后借助水的反作用力推动浮体在河面进行移动；

右浮体和左浮体之间形成污物集中区，所述浮体移动过程中，河面在移动路径上漂浮的污物被集中在污物集中区内，设置在所述污物集中区内且位于驱动组负压端前侧的收集构件辅助集中的污物进行收集，并利用所述收集构件辅助收集时形成的阻挡面将污物进行引流，使污物绕开负压端。

作为本技术方案的进一步改进，所述驱动组包括横架和推力输出头，所述横架设置在右浮体和左浮体之间，用于将右浮体和左浮体固定成一体结构，形成负压端的推力输出头搭载在横架上。

作为本技术方案的进一步改进，所述收集构件由收集板构成，所述收集板设置在污物集中区内位于负压端前侧，通过所述收集板形成阻挡面。

作为本技术方案的进一步改进，右浮体和左浮体呈“V”形的固定成一个整体，所述污物集中区位于右浮体和左浮体“V”形的开口侧。

作为本技术方案的进一步改进，所述收集构件由设置在浮体内的腔组和收集板构成，所述收集板设置在污物集中区内位于负压端前侧，所述腔组包括设置在右浮体和左浮体内的内腔，所述内腔的外侧设置有侧通道，所述内腔的底部设置有负压道，所述负压道内部安装有负压泵，所述内腔内设置有将负压道隔离的内隔网架，所述内腔的内侧设置有侧槽，所述侧槽沿收集板长度方向设置有多个。

作为本技术方案的进一步改进，所述收集构件由收集板和污物输送组构成，所述收集板设置在污物集中区内位于负压端前侧；

所述污物输送组包括输送带、引导板和刮板，所述输送带内部设置有三个转动轴，在三个所述转动轴的支撑下形成三角式的输送带，三个所述转动轴中任意一个的轴向端部安装有电机，在电机的驱动下，所述转动轴带动输送带转动，转动的输送带将收集板上的污物带向上方；

所述刮板就设置在输送带的上方，用于刮除位于输送带上方的污物，刮除后的污物落在设置在输送带内的引导板上，所述引导板向两侧倾斜，以使落在引导板表面的污物滑入两侧对应的右浮体和左浮体内。

作为本技术方案的进一步改进，所述收集板是倾斜设置。

作为本技术方案的进一步改进，所述收集板为实心的板状结构。

作为本技术方案的进一步改进，所述收集板为内部空心的板状结构，并且在空心处设置滤网。

本发明目的之二在于，提供了一种用于上述中任意一项所述的漂浮式河道垃圾收集装置的使用方法，其包括如下方法步骤：

S1、形成负压端的推力输出头搭载在横架上，通过推力输出头内的叶轮转动产生负压力，在负压力的作用下吸入水流，并喷出，喷出后就会作用在河水上，而后借助河水的反作用力推动浮体在河面移动；

S2、将负压端设置在右浮体和左浮体之间，使负压端处于污物集中区内了；

S3、将收集板设置在污物集中区内位于负压端前侧，水流受到收集板形成阻挡面的阻挡携带污物绕开负压端。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该漂浮式河道垃圾收集装置及使用方法中，通过右浮体和左浮体之间形成的污物集中区，然后将负压端设置在右浮体和左浮体之间，这时候负压端就处在污物集中区内了，而后将收集板设置在污物集中区内位于负压端前侧，此时收集板形成的阻挡面就能够使污物绕开负压端了；

同时收集板还能完成污物收集的工作。

2、该漂浮式河道垃圾收集装置及使用方法中，将右浮体和左浮体呈“V”形的固定成一个整体，而且污物集中区位于右浮体和左浮体“V”形的开口侧，通过“V”形的设置扩大污物集中区形成的跨度，这样在行驶路径上能够收集更多的污物。

3、该漂浮式河道垃圾收集装置及使用方法中，右浮体和左浮体开口侧增大了浮体，头部外侧面的距离，这样经过头部外侧面的引导，水流携带污物朝着更偏离负压端的方向流去，并且在阻挡面的阻挡下水流向外扩张，以绕开负压端，这样绕开的水流能够成功避开负压端吸水的一侧，而且绕开后污物就落在了负压端出水侧，这样污物就能够被负压端喷出的水流打出，使污物更加远离负压端。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的行驶系结构示意图；

图3为本发明的驱动组结构示意图；

图4为本发明的行驶系外围水流流向示意图；

图5为本发明的收集板作用后的污物流向示意图；

图6为本发明的收集板结构示意图；

图7为本发明的浮体内部结构示意图；

图8为本发明的浮体内部结构剖视图；

图9为本发明的收集构件结构示意图；

图10为本发明的污物输送组结构示意图；

图11为本发明的污物输送组侧面结构示意图；

图12为本发明的带有输送齿的输送带结构示意图。

图中各个标号意义为：

100、行驶系；

100a、右浮体；100b、左浮体；100A、污物集中区；

110、驱动组；111、横架；112、推力输出头；

100B、内腔；100C、侧通道；100D、负压道；100E、侧槽；120、内隔网架；

200、收集构件；

210、收集板；210a、滤网；

220、污物输送组；221、输送带；221a、输送齿；2211、转动轴；222、引导板；223、刮板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

大部分漂浮式的垃圾收集装置都带有船体，而且在船体收集垃圾的一侧张开有垃圾收集臂(例如：集污漂浮臂、收集板)，虽然垃圾收集臂能够集中河面漂浮的垃圾，但是也很难通过垃圾收集臂一下集中河面所有的垃圾，这时候在船体的引导下，垃圾只能沿船体外壁向后流去，而驱动船体移动的叶轮往往都在船体后侧的底部，这时候垃圾很容易被叶轮卷入河底，尤其像海藻这类污染物很容易缠绕住叶轮，而现有的技术中没有对收集垃圾的位置进行调整，因为收集垃圾时必然会形成一个阻挡面，这时候能够对阻挡面进行利用使污染物绕开用于驱动船体的叶轮。

为此，本发明提供了一种漂浮式河道垃圾收集装置，如图1所示，该装置包括行驶系100和收集构件200，再参阅图2所示，行驶系100包括浮体100a，100b和驱动组110，以驱动组110推动浮体100a，100b移动的方向为正前方，以此方向作为参考将浮体100a，100b拆分成右浮体100a和左浮体100b，驱动组110安装在110a和左浮体100b之间，并且在驱动组110的连接下使右浮体100a和左浮体100b形成一个整体结构，也即浮体100a，100b，其中：

浮体100a，100b在浮力作用下漂浮在河面，然后在驱动组110负压端的作用下将吸入的水喷出，喷出后借助水的反作用力推动浮体100a，100b在河面进行移动；

右浮体100a和左浮体100b之间形成污物集中区100A，在浮体100a，100b移动过程中，河面在移动路径上漂浮的污物被集中在污物集中区100A内，这时候设置在污物集中区100A内且位于驱动组110负压端前侧的收集构件200辅助集中的污物进行收集，并利用收集构件200辅助收集时形成的阻挡面将污物进行引流，使污物绕开负压端，从而实现利用收集污物时形成的阻挡面对负压端进行保护，避免污物缠绕在负压端的叶轮上。

接着通过图3-图5示出本发明的第一实施例，

首先对驱动组110的具体结构进行公开，图3中驱动组110包括横架111和推力输出头112，横架111设置在右浮体100a和左浮体100b靠近尾部的位置，并且在右浮体100a和左浮体100b之间将二者固定成一体结构，然后形成负压端的推力输出头112搭载在横架111上，通过推力输出头112内的叶轮转动产生负压力，在负压力的作用下吸入水流，并喷出，喷出后就会作用在河水上，而后借助河水的反作用力推动浮体100a，100b在河面移动，移动方向的调整就通过推力输出头112喷出水流一端转动来实现。

上述的结构以及原理均为现有技术，因此在这不进行赘述。

而本实施例改进之处在于：对收集构件200收集垃圾位置的调整；

由于现有技术中的船体大部分都是单船体，这样推动船体移动的推进设备只能安装在船体底部，此时辅助污物收集的装置，也就是形成的阻挡面要么距离推进设备(也就是上述的负压端)较远，很难使污物绕开推进设备；要么很难和推进设备处于同一工作空间内(这里不在同一空间指的是阻挡面无法对推进设备的前侧进行阻挡)，因此本实施例设置有右浮体100a和左浮体100b，通过右浮体100a和左浮体100b之间形成的污物集中区100A来解决上述问题，因为有污物集中区100A的存在，可以将负压端设置在右浮体100a和左浮体100b之间，这时候负压端就处在污物集中区100A内了，如图4所示，收集构件200由收集板210构成，通过将收集板210设置在污物集中区100A内位于负压端前侧，此时收集板210形成的阻挡面就能够使污物绕开负压端了。

也就是说，污物集中区100A的形成不仅能够对污物进行收集，而且还为阻挡面的形成以及负压端位置的确定提供前提条件，不仅如此，为了扩大污物集中区100A对路径上污物收集的跨度，优选的，将右浮体100a和左浮体100b呈“V”形的固定成一个整体，而且污物集中区100A位于右浮体100a和左浮体100b“V”形的开口侧，通过“V”形的设置扩大污物集中区100A形成的跨度，这样在行驶路径上能够收集更多的污物。

虽然说，呈“V”形固定的右浮体100a和左浮体100b增大了形式时的阻力，但是浮体100a，100b使用的场景大多都在河面，河面的水流较为平稳，所以说阻力对浮体100a，100b行驶影响不大，而且“V”形固定的右浮体100a和左浮体100b还有一个优点就是：

继续参阅图4所示，图中实线部分为浮体100a，100b行驶过程中外围水流的流向，因为右浮体100a和左浮体100b开口侧增大了浮体100a，100b头部外侧面的距离，这样经过头部外侧面的引导，水流携带污物朝着更偏离负压端的方向流去，而图中的虚线部分就是阻挡面阻挡后水流的流向，在阻挡面的阻挡下水流向外扩张，以绕开负压端，因为阻挡面阻挡的范围有限，所以优选的将收集板210设置在距离负压端2-3m的位置，这样绕开的水流能够成功避开负压端吸水的一侧，而且绕开后污物就落在了负压端出水侧，这样污物就能够被负压端喷出的水流打出，使污物更加远离负压端。

本实施例中收集板210为实心的板状结构，请参阅图5所示，在对河面的污物进行收集时，例如河面漂浮的垃圾，因为整个收集过程中浮体100a，100b都是进行移动的，这样集中在污物集中区100A的垃圾都会与收集板210接触，而且收集板210是倾斜设置的，移动的过程中会带出水流，水流的方向即图5中的箭头所示方向，带出的水流会携带垃圾，此时只需在收集板210后侧设置兜网即可实现河面垃圾的收集。

图6示出了本发明的第二实施例，

图中收集板210为内部空心的板状结构，并且在空心处设置滤网210a，同样将收集板210倾斜设置，从而通过滤网210a将垃圾兜住，本实施例中收集板210不会带出水流，因为收集板210上水流能够通过，这样相对于第一实施例来说收集板210带来的阻力也减小了，以降低浮体100a，100b行驶的阻力。

图7和图8示出了本发明的第三实施例，

本实施例通过在浮体100a，100b内构建腔组来配合收集板210构成收集构件200，腔组的主体部分是设置在右浮体100a和左浮体100b内的内腔100B，其余部分包括侧通道100C、负压道100D和侧槽100E，侧通道100C设置在内腔100B的外侧，负压道100D设置在内腔100B的底部，其内部安装有负压泵，结合图8所示，在内腔100B内设置有将负压道100D隔离的内隔网架120，而侧槽100E则是位于内腔100B的内侧，并沿收集板210长度方向设置有多个。

需要说明的是，上述的内、外侧确定方式如下：

右浮体100a和左浮体100b相互远离的一侧为外侧，右浮体100a和左浮体100b相互靠近的一侧为内侧。

工作时，负压道100D内的负压泵将河水吸入到内腔100B内，此时内腔100B内通过侧通道100C和侧槽100E进行进水，通过进、排同时进行的方式维持内腔100B内的平衡，而且在负压道100D输出水流的作用下来防止浮体100a，100b下沉；

通过侧通道100C和侧槽100E进水的过程中必然会带动水流中的垃圾进入内腔100B，这时候通过内隔网架120的隔离保证负压道100D不被堵塞，并让垃圾存储在内腔100B内，侧槽100E只要吸收收集板210上的垃圾，侧通道100C主要吸收浮体100a，100b外侧的垃圾，一方面避免垃圾过多的堆积在收集板210上，尤其对于第二实施例中的收集板210来说；另一方面，通过侧通道100C收集100a，100b外侧的垃圾，避免过多的垃圾流向后方，进一步对负压端进行保护，同时也能扩大垃圾的收集效率。

图9-图12示出了本发明的第四实施例，。

与第三实施例不同的是，本实施例是想将垃圾存储在浮体100a，100b的上方，请参阅图9所示，本实施例中的收集构件200由收集板210和污物输送组220构成，图10中污物输送组220包括输送带221、引导板222和刮板223，结合图11所示，输送带221为三角式结构，其内部设置有三个转动轴2211，在三个转动轴2211的支撑下形成三角式的输送带221，在三个转动轴2211中任意一个的轴向端部安装有电机，在电机的驱动下，该转动轴2211带动输送带221转动，转动的输送带221将收集板210上的垃圾带向上方(所以说为了能够将垃圾带向上方，输送带221的外表面设有多个突出部，通过突出部勾住垃圾，实现垃圾的上移)，此时刮板223就设置在输送带221的上方，用于刮除位于输送带221上方的垃圾，使垃圾落在引导板222上，而引导板222设置在输送带221内并向两侧倾斜，使落在其表面的垃圾滑入两侧对应的右浮体100a和左浮体100b内，从而使垃圾存储在浮体100a，100b的上方。

这里需要说明的是，引导板222的顶面向两侧倾斜，以将垃圾导向对应的右浮体100a和左浮体100b内。

继续参阅图11所示，因为输送带221需要将垃圾带上水面，所以输送带221未靠近收集板210一侧的输送面肯定是由水上进入水下的，这时候可以利用该输送面将垃圾压向收集板210，再利用收集板210挤压后输送至水上，这样垃圾能够得到压缩，降低垃圾存储时占用的空间。

图12中，输送带221外表面设置的突出部为输送齿221a，并且输送齿221a受到挤压后能够收缩至输送带221内，通常将输送齿221a设置成楔形状，然后在输送带221对应输送齿221a的位置设置有容置槽，输送齿221a通过弹簧与容置槽转动连接，正常状态下输送齿221a处于弹出的状态，从而能勾住垃圾，使垃圾被输送带221带向上方，当输送齿221a移动到刮板223的刮除端时，因为此时需要将垃圾刮除，不需要勾住垃圾了，此时利用刮板223的刮除端挤压输送齿221a，使其收缩至容置槽内，以解除勾住垃圾的作用力，使垃圾顺利脱离输送带221，从而避免刮除垃圾时输送齿221a影响到垃圾的脱离。

本发明还提供了一种用于漂浮式河道垃圾收集装置的使用方法，其包括如下方法步骤：

S1、形成负压端的推力输出头112搭载在横架111上，通过推力输出头112内的叶轮转动产生负压力，在负压力的作用下吸入水流，并喷出，喷出后就会作用在河水上，而后借助河水的反作用力推动浮体100a，100b在河面移动；

S2、将负压端设置在右浮体100a和左浮体100b之间，使负压端处于污物集中区100A内了；

S3、将收集板210设置在污物集中区100A内位于负压端前侧，水流受到收集板210形成阻挡面的阻挡携带污物绕开负压端。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种漂浮式河道垃圾收集装置，其包括行驶系(100)和收集构件(200)，其特征在于：所述行驶系(100)包括浮体(100a，100b)和驱动组(110)，所述驱动组(110)安装在(110a)和左浮体(100b)之间；

所述浮体(100a，100b)在浮力作用下漂浮在河面，所述驱动组(110)在负压端的作用下将吸入的水喷出，喷出后借助水的反作用力推动浮体(100a，100b)在河面进行移动；

右浮体(100a)和左浮体(100b)之间形成污物集中区(100A)，所述浮体(100a，100b)移动过程中，河面在移动路径上漂浮的污物被集中在污物集中区(100A)内，设置在所述污物集中区(100A)内且位于驱动组(110)负压端前侧的收集构件(200)辅助集中的污物进行收集，并利用所述收集构件(200)辅助收集时形成的阻挡面将污物进行引流，使污物绕开负压端。

2.根据权利要求1所述的漂浮式河道垃圾收集装置，其特征在于：所述驱动组(110)包括横架(111)和推力输出头(112)，所述横架(111)设置在右浮体(100a)和左浮体(100b)之间，用于将右浮体(100a)和左浮体(100b)固定成一体结构，形成负压端的推力输出头(112)搭载在横架(111)上。

3.根据权利要求1所述的漂浮式河道垃圾收集装置，其特征在于：所述收集构件(200)由收集板(210)构成，所述收集板(210)设置在污物集中区(100A)内位于负压端前侧，通过所述收集板(210)形成阻挡面。

4.根据权利要求2所述的漂浮式河道垃圾收集装置，其特征在于：右浮体(100a)和左浮体(100b)呈“V”形的固定成一个整体，所述污物集中区(100A)位于右浮体(100a)和左浮体(100b)“V”形的开口侧。

5.根据权利要求1所述的漂浮式河道垃圾收集装置，其特征在于：所述收集构件(200)由设置在浮体(100a，100b)内的腔组和收集板(210)构成，所述收集板(210)设置在污物集中区(100A)内位于负压端前侧，所述腔组包括设置在右浮体(100a)和左浮体(100b)内的内腔(100B)，所述内腔(100B)的外侧设置有侧通道(100C)，所述内腔(100B)的底部设置有负压道(100D)，所述负压道(100D)内部安装有负压泵，所述内腔(100B)内设置有将负压道(100D)隔离的内隔网架(120)，所述内腔(100B)的内侧设置有侧槽(100E)，所述侧槽(100E)沿收集板(210)长度方向设置有多个。

6.根据权利要求1所述的漂浮式河道垃圾收集装置，其特征在于：所述收集构件(200)由收集板(210)和污物输送组(220)构成，所述收集板(210)设置在污物集中区(100A)内位于负压端前侧；

所述污物输送组(220)包括输送带(221)、引导板(222)和刮板(223)，所述输送带(221)内部设置有三个转动轴(2211)，在三个所述转动轴(2211)的支撑下形成三角式的输送带(221)，三个所述转动轴(2211)中任意一个的轴向端部安装有电机，在电机的驱动下，所述转动轴(2211)带动输送带(221)转动，转动的输送带(221)将收集板(210)上的污物带向上方；

所述刮板(223)就设置在输送带(221)的上方，用于刮除位于输送带(221)上方的污物，刮除后的污物落在设置在输送带(221)内的引导板(222)上，所述引导板(222)向两侧倾斜，以使落在引导板(222)表面的污物滑入两侧对应的右浮体(100a)和左浮体(100b)内。

7.根据权利要求3或5或6所述的漂浮式河道垃圾收集装置，其特征在于：所述收集板(210)是倾斜设置。

8.根据权利要求7所述的漂浮式河道垃圾收集装置，其特征在于：所述收集板(210)为实心的板状结构。

9.根据权利要求7所述的漂浮式河道垃圾收集装置，其特征在于：所述收集板(210)为内部空心的板状结构，并且在空心处设置滤网(210a)。

10.一种用于如利要求1-9中任意一项所述的漂浮式河道垃圾收集装置的使用方法，其特征在于，包括如下方法步骤：

S1、形成负压端的推力输出头(112)搭载在横架(111)上，通过推力输出头(112)内的叶轮转动产生负压力，在负压力的作用下吸入水流，并喷出，喷出后就会作用在河水上，而后借助河水的反作用力推动浮体(100a，100b)在河面移动；

S2、将负压端设置在右浮体(100a)和左浮体(100b)之间，使负压端处于污物集中区(100A)内了；

S3、将收集板(210)设置在污物集中区(100A)内位于负压端前侧，水流受到收集板(210)形成阻挡面的阻挡携带污物绕开负压端。

Images