CN117262135A - 一种带有围捕装置的海上垃圾打捞船 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种带有围捕装置的海上垃圾打捞船,包括垃圾收集装置、垃圾传送装置、垃圾存储仓、垃圾围捕装置、行进驱动及转向装置;垃圾收集装置有壳体、导流部、电力部和控制器;垃圾存储仓与壳体连接,垃圾传送装置一端连接壳体,另一端连接垃圾存储仓,垃圾围捕装置为两个分别安装在壳体两侧,行进驱动及转向装置安装在壳体底部;电力部有蓄电池、太阳能板和风力发电装置;垃圾围捕装置有浮体、非对称气囊、波浪能转换装置和围网,浮体和非对称气囊交替连接,围网和波浪能转换装置安装在浮体上,且每隔一浮体安装一波浪能转换装置;控制器与导流部、垃圾传送装置、行进驱动及转向装置、浮体、非对称气囊连接。本发明有收集海上垃圾的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有围捕装置的海上垃圾打捞船。
背景技术
海洋垃圾不像河道垃圾在规定的河道内可以顺着水流流向河道中设置的拦截网中,仅靠人工便可以轻松收集。海洋垃圾大部分为塑料垃圾、玻璃瓶和腐败的植物,其中一些近岸垃圾会被海浪推至岸边,另一部分随着洋流往深海区。
被推向岸边的垃圾可以依靠人工清理,人工打捞费时费力且成效不高,一些垃圾却会对人体造成伤害;深海区的垃圾便只能依靠船只上的设备收集,比如船头部分的收集网和双艇船中间布置的的垃圾拦截设备。由于大部分船只占较大空间且使用的是汽油和柴油等不可再生能源驱动,不符合节能环保理念。
发明内容
为了解决上述人工清理海洋垃圾费时费力成本高、且无合适的专用垃圾打捞船的问题,本发明提供一种带有围捕装置的海上垃圾打捞船。
本发明所述带有围捕装置的海上垃圾打捞船,包括垃圾收集装置、垃圾传送装置、垃圾存储仓、垃圾围捕装置、行进驱动及转向装置;
垃圾收集装置包括一端为大口另一端为小口的喇叭状壳体、安装在壳体两侧内壁上的用于引导垃圾进入壳体内的导流部、安装在壳体外顶面的电力部和具有定位系统的控制器;垃圾存储仓与喇叭状壳体的小口连接,垃圾传送装置一端连接在壳体的内底面,另一端连接垃圾存储仓,垃圾围捕装置为两个,分别安装在壳体的两侧外壁上,行进驱动及转向装置安装在壳体的底部;
电力部包括蓄电池、与蓄电池相连的太阳能板和风力发电装置,蓄电池与导流部、控制器、垃圾传送装置、行进驱动及转向装置连接并供电;
垃圾围捕装置包括若干具有内腔的浮体、若干能充气和泄气的非对称气囊、若干用于经浮体对非对称气囊充气的波浪能转换装置和围网,浮体和非对称气囊交替连接,围网安装在浮体上的远离垃圾存储仓的一侧,波浪能转换装置安装在浮体上且靠近垃圾存储仓的一侧,并且每隔一个浮体安装一个波浪能转换装置;两个垃圾围捕装置在非对称气囊充气后在喇叭状壳体的大口前方进行弯曲合围;
控制器与导流部、垃圾传送装置、行进驱动及转向装置、浮体、非对称气囊连接。
进一步地,导流部包括第一电机、第一支架和十字型搅水板,第一电机安装在壳体内顶面靠近侧壁的位置,第一支架安装在壳体内侧壁上,十字型搅水板由第一支架支撑且安装在第一电机的转轴上,十字型搅水板的转动轴垂直于壳体内底面,第一电机分别与蓄电池、控制器连接;控制器具有芯片,芯片的型号为stm32 f103。这样,蓄电池对第一电机供电,控制器控制第一电机运转,而带动十字型搅水板转动,进而引起海水流动,从而将漂浮的垃圾随水流引导至壳体内,再由垃圾传送装置转移到垃圾存储仓。
进一步地,风力发电装置包括第二电机、相啮合的一对锥形齿轮组、轴承和垂直风力扇叶,垂直风力扇叶包括支撑杆和安装在支撑杆上的扇叶,第二电机和轴承的外圈均固定安装在壳体外顶面,支撑杆下端与轴承内圈固定连接,锥形齿轮组中的一个锥形齿轮也与轴承的内圈固定连接,另一个锥形齿轮安装在第二电机的转轴上,第二电机与蓄电池连接。这样,便能将风能转换为电能储存在蓄电池中,节能环保。
进一步地,垃圾存储仓由一底板、均与底板垂直的两侧板、一端板、一隔板固定连接围成,隔板位于底板上与两侧板连接,垃圾存储仓远离端板的一端与喇叭状壳体的小口固定连接;两侧板上位于壳体与隔板之间的部分设置有若干排水孔。这样,垃圾存储仓结构简单,在收集垃圾时,能够将一同导入的海水从排水孔排出,利于船体稳定。
进一步地,垃圾传送装置包括第二支架、安装在第二支架上的滚轴、安装在滚轴上的传送带和用于驱动滚轴的第三电机;第二支架一端固定在垃圾存储仓的隔板上,另一端固定在壳体的内底面;第三电机分别与蓄电池、控制器连接。这样,蓄电池对第三电机供电,控制器控制第三电机转动,而带动滚轴转动,滚轴转动带动传送带移动,从而将传送带上的垃圾转移到垃圾存储仓。
进一步地,行进驱动及转向装置包括安装架、转向电机、行进驱动电机和螺旋桨,安装架安装在壳体底部,转向电机、行进驱动电机安装在安装架上,螺旋桨分别安装在转向电机、行进驱动电机上,转向电机、行进驱动电机均与蓄电池、控制器连接。这样,由蓄电池对各电机进行供电,并由控制器控制行进及转向。
进一步地,浮体为圆柱形,顶部设有进气口,外柱面设有一凸杆和若干固定杆,凸杆的自由端开设有垂直于凸杆的水平贯穿孔,固定杆上开设有用于安装围网的安装孔,围网通过丝线固定在安装孔上,浮体两端面均设有用于与相邻浮体连接的接头;非对称气囊上设有泄气阀,泄气阀与控制器连接。这样,利于围网的稳定固定,而且在垃圾收集完毕后,控制器控制泄气阀排气。
进一步地,波浪能转换装置包括:位于浮体内腔中的气筒外壳和储气瓶、位于浮体外的半圆柱型的漂浮板、第一支杆、第二支杆、第三支杆、第一框架和第二框架;
气筒外壳内具有活塞,活塞的活塞杆伸出浮体顶面,气筒外壳两侧分别设置有进气孔与出气孔,进气孔通过第一管道与浮体顶部的进气口连通,第一管道上设有单向阀,出气孔通过第二管道与储气瓶连通,第二管道上也设有单向阀,储气瓶上连接有第三管道,第三管道伸出浮体与两侧的非对称气囊连通,储气瓶具有启闭阀,启闭阀与控制器连接:
第一框架包括两平行杆和垂直连接在两平行杆之间的第一横杆和第二横杆,第二框架包括两平行杆和垂直连接在两平行杆之间的一根第三横杆;第一框架的两平行杆同侧的端部与第二框架的两平行杆同侧的端部铰接,第一框架中的第二横杆靠近铰接点,第一横杆远离铰接点,第二横杆插在浮体凸杆的水平贯穿孔中;第一支杆一端与漂浮板铰接,另一端与第二支杆的一端铰接,第二支杆的另一端与第一横杆垂直固定连接,第三支杆一端垂直固定在活塞杆伸出端的端部,另一端与第三横杆铰接,各横杆、半圆柱型漂浮板、圆柱形浮体均平行。这样,波浪能转换装置能利用波浪能对储气瓶充气,充满气的储气瓶在控制器的控制下能够放气给非对称气囊,之后波浪能转换装置能再次对储气瓶充气,如此可以实现不借助外部能源的多次充放气的能力。
本发明还提供一种上述的带有围捕装置的海上垃圾打捞船的使用方法,包括以下步骤:
S1:使用时,将带有围捕装置的海上垃圾打捞船放置于海面上,将电器设备均接通蓄电池和控制器,通过太阳能板和风力发电装置将太阳能和风能转化为电能并储存到蓄电池中;在需要对垃圾回收时,启动行进驱动电机;当需要转向时,由控制器控制转向电机转动;
S2:同时,在波浪的作用下,海浪推动漂浮板上下运动,带动铰接的各支杆和各框架在有限的角度内做机械运动,并驱动活塞运动;每个波浪能转换装置控制两个非对称气囊和一个浮体;活塞向上时,气筒外壳内形成低压,空气从浮体顶部的进气口经第一管道经过单向阀进入气筒外壳内;活塞向下时,气筒外壳内空气处于高压状态,将空气经过单向阀泵入储气瓶中,并由控制器控制储气瓶释放进入浮体两侧非对称气囊中的空气量;在各波浪能转换装置的作用下,垃圾围捕装置由“一”字型弯曲形成包围圈,将垃圾聚集在围网内;
S3:通过第一电机驱动十字型搅水板转动,将垃圾顺着水流带入喇叭状壳体内,并由传送带将垃圾输送进入后侧的垃圾存储仓中。
有益效果:本发明相比于传统人工打捞能更安全有效,并能进行大范围清理,提高了垃圾回收的效率,且不需要依赖大型船只驱动,可单独工作,利用波浪能经围捕装置实现垃圾围捕,将风能和太阳能转化为电能存储以驱动整个设备,降低了制造和使用成本,且节能环保;其可通过定位系统操控移动至目标海域,并对目标海域的海面垃圾进行自动收集,收集垃圾完成后,可通过远程操控返回岸边。
附图说明
图1为本发明的带有围捕装置的海上垃圾打捞船的结构示意图;
图2为本发明的带有围捕装置的海上垃圾打捞船的俯视示意图;
图3为本发明中浮体外部的波浪能转换装置的结构示意图;
图4为本发明中浮体内部的波浪能转换装置的结构示意图;
图5为本发明的带有围捕装置的海上垃圾打捞船的船体结构示意图;
图6为本发明中的非对称气囊的结构示意图;
图中:1、垃圾收集装置;11、壳体;12、十字型搅水板;13、第一电机;14、蓄电池;15、太阳能板;16、风力发电装置;161、第二电机;162、锥形齿轮组;163、支撑杆;164、扇叶;17、控制器;2、垃圾传送装置;3、垃圾存储仓;31、底板;32、侧板;33、端板;34、隔板;35、排水孔;4、垃圾围捕装置;41、浮体;411、进气口;412、固定杆;413、接头;414、凸杆;415、贯通口;42、非对称气囊;421、安装片;422、连接口;43、波浪能转换装置;4301、漂浮板;4302、第一支杆;4303、第二支杆;4304、第三支杆;4305、第一横杆;4306、第二横杆;4307、第三横杆;4308、安装杆;4309、活塞杆;4310、气筒外壳;4311、储气瓶;4312、第一管道;4313、第二管道;4314、第三管道;4315、单向阀;44、围网;5、行进驱动及转向装置;51、螺旋桨。
实施方式
现在结合附图通过实施例对本发明作进一步详细的说明,但本发明并不限定于实施例。
如图1-6所示,一种带有围捕装置的海上垃圾打捞船,包括垃圾收集装置1、垃圾传送装置2、垃圾存储仓3、垃圾围捕装置4、行进驱动及转向装置5。
上述垃圾收集装置1包括一端为大口另一端为小口的横截面为方形的喇叭状壳体11、安装在壳体11两侧内壁上的用于引导垃圾进入壳体11内的导流部、安装在壳体11外顶面的电力部和具有定位系统的控制器17,控制器17能够收发无线信号,具有芯片,芯片的型号为stm32 f103;垃圾存储仓3与喇叭状壳体11的小口连接,垃圾传送装置2一端连接在壳体11的内底面,另一端连接垃圾存储仓3,垃圾围捕装置4为两个,分别安装在壳体11的两侧外壁上,行进驱动及转向装置5安装在壳体11的底部。上述定位系统采用现有的定位系统即可。
上述电力部包括蓄电池14、与蓄电池14相连的太阳能板15和风力发电装置16,蓄电池14、太阳能板15固定安装在壳体11外顶面,蓄电池14与导流部、控制器17、垃圾传送装置2、行进驱动及转向装置5连接并供电。
垃圾围捕装置4包括若干具有内腔的浮体41、若干能充气和泄气的非对称气囊42、若干用于经浮体41对非对称气囊42充气的波浪能转换装置43和围网44;浮体41和非对称气囊42交替连接,各垃圾围捕装置4的两端为浮体41,在壳体11两侧的外壁上开设有槽口,两个垃圾围捕装置4一端的浮体41分别安装在壳体11的槽口中;围网44安装在浮体41上的远离垃圾存储仓3的一侧,波浪能转换装置43安装在浮体41上且靠近垃圾存储仓3的一侧,并且每隔一个浮体41安装一个波浪能转换装置43;两个垃圾围捕装置4在非对称气囊42充气后在喇叭状壳体11的大口前方进行弯曲合围。
上述控制器17与导流部、垃圾传送装置2、行进驱动及转向装置5、浮体41、非对称气囊42连接。
上述导流部包括第一电机13、第一支架和十字型搅水板12,第一电机13安装在壳体11内顶面靠近侧壁的位置,第一支架安装在壳体11大口处的内侧壁上,十字型搅水板12由第一支架支撑且安装在第一电机13的转轴上,十字型搅水板12的转动轴垂直于壳体11内底面,第一电机13分别与蓄电池14、控制器17连接。
上述风力发电装置16包括第二电机161、相啮合的一对锥形齿轮组162、轴承和垂直风力扇叶,垂直风力扇叶包括支撑杆163和安装在支撑杆163上的扇叶164,第二电机161和轴承的外圈均固定安装在壳体11外顶面,其中轴承放入事先开设在壳体11外顶面的凹槽中并固定外圈,内圈向上凸出,支撑杆163下端插入内圈中并与内圈内壁固定连接,锥形齿轮组162中的一个锥形齿轮固定在轴承内圈的顶面且具有中心通孔,支撑杆163穿过中心通孔中,另一个锥形齿轮安装在第二电机161的转轴上,第二电机161与蓄电池14连接。上述锥形齿轮组162包括17*2的圆锥齿轮和34*2的圆锥齿轮。
上述垃圾存储仓3由一底板31、均与底板31垂直的两平行侧板32、一端板33、一隔板34固定连接围成,隔板34位于底板31上与两侧板32连接且与端板33平行,由两侧板32、端板33、隔板34和底板31构成了收纳垃圾的空间;垃圾存储仓3远离端板33的一端与喇叭状壳体11的小口固定连接;两侧板32上位于壳体11与隔板34之间的部分设置有若干排水孔35。
上述垃圾传送装置2包括第二支架、安装在第二支架上的滚轴、安装在滚轴上的传送带和用于驱动滚轴的第三电机;第二支架一端固定在垃圾存储仓3的隔板34上,位置较高,另一端固定在壳体11的内底面,位置较低,第二支架相对于水平面的夹角为45°;第三电机分别与蓄电池14、控制器17连接。上述垃圾传送装置2的具体结构、安装等参照现有技术即可。
上述行进驱动及转向装置5包括安装架、转向电机、行进驱动电机和螺旋桨51,安装架安装在壳体11底部,转向电机、行进驱动电机安装在安装架上,螺旋桨51分别安装在转向电机、行进驱动电机上,转向电机、行进驱动电机均与蓄电池14、控制器17连接。上述行进驱动及转向装置5的具体结构、安装等参照现有技术即可。
上述浮体41为圆柱形,材质为耐海水腐蚀的不锈钢材质,浮体41顶部设有进气口411,外柱面设有一凸杆414和若干固定杆412,凸杆414的自由端开设有垂直于凸杆414的水平贯穿孔,固定杆412上设有用于安装围网44的安装孔,围网44通过细钢丝固定在安装孔上,浮体41两端面均设有贯通口415及用于与相邻浮体41连接的接头413,在相邻两浮体41通过接头413连接后,每两浮体41间安装一个非对称气囊42,非对称气囊42两端各设有四个安装片421,安装片421上设有通孔,在浮体41端面设有与通孔相对应的螺孔,再使用螺钉穿过安装片421上的通孔螺进螺孔而将非对称气囊42固定在浮体41端面;非对称气囊42上一端面设有与囊内腔连通的连接口422,另一端面封闭;非对称气囊42上设有泄气阀,泄气阀与控制器17连接;非对称气囊42的一侧尺寸小于另一侧尺寸,在充气后形成自然弯曲弧度,在安装时使该弧度与合围后的整体曲率相匹配亦即在水平面弯曲即可。
上述波浪能转换装置43包括:位于浮体41内腔中的气筒外壳4310和储气瓶4311、位于浮体41外的半圆柱型的漂浮板4301、第一支杆4302、第二支杆4303、第三支杆4304、第一框架和第二框架。
气筒外壳4310内具有活塞,活塞的活塞杆4309伸出浮体41顶面,气筒外壳4310两侧分别设置有进气孔与出气孔,进气孔通过第一管道4312与浮体41顶部的进气口411连通,第一管道4312上设有单向阀4315,出气孔通过第二管道4313与储气瓶4311连通,第二管道4313上也设有单向阀4315,储气瓶4311上连接有第三管道4314,第三管道4314两端经浮体41两端面的贯通口415伸出浮体41并经非对称气囊42的连接口422与非对称气囊42的囊内腔连通;储气瓶4311具有启闭阀,启闭阀与控制器17连接。其中未安装波浪能转换装置43的浮体41内部无须安装气筒外壳4310和储气瓶4311等构件,当然也要求密封不漏水。
第一框架包括两平行杆和垂直连接在两平行杆之间的第一横杆4305和第二横杆4306,第二框架包括两平行杆和垂直连接在两平行杆之间的一根第三横杆4307;第一框架的两平行杆同侧的端部与第二框架的两平行杆同侧的端部铰接,第一框架中的第二横杆4306靠近铰接点,第一横杆4305远离铰接点,第二横杆4306插在浮体41的凸杆414的水平贯穿孔中与凸杆414铰接;漂浮板4301自上向下挖去一块形成槽,槽中设有平行于漂浮板4301的安装杆4308,第一支杆4302一端与安装杆4308铰接,另一端与第二支杆4303的一端铰接,第二支杆4303的另一端与第一横杆4305垂直固定连接,第三支杆4304一端垂直固定在活塞杆4309伸出端的端部,另一端与第三横杆4307铰接,各横杆、半圆柱型漂浮板4301、圆柱形浮体41均平行。
上述带有围捕装置的海上垃圾打捞船的使用方法,包括以下步骤。
S1:使用时,将带有围捕装置的海上垃圾打捞船放置于海面上,将电器设备均接通蓄电池14和控制器17,通过太阳能板15和风力发电装置16将太阳能和风能转化为电能并储存到蓄电池14中;在需要对垃圾回收时,启动行进驱动电机;当需要转向时,由控制器17控制转向电机转动。
S2:同时,在波浪的作用下,海浪推动漂浮板4301上下运动,带动铰接的各支杆和各框架在有限的角度内做机械运动,并驱动活塞运动;每个波浪能转换装置43控制两个非对称气囊42和一个浮体41;活塞向上时,气筒外壳4310内形成低压,空气从浮体41顶部的进气口411经第一管道4312经过单向阀4315进入气筒外壳4310内;活塞向下时,气筒外壳4310内空气处于高压状态,将空气经过单向阀4315泵入储气瓶4311中,并由控制器17控制储气瓶4311释放进入浮体41两侧非对称气囊42中的空气量;在各波浪能转换装置43的作用下,垃圾围捕装置4由“一”字型弯曲形成包围圈,将垃圾聚集在围网44内。
S3:通过第一电机13驱动十字型搅水板12转动,将垃圾顺着水流带入喇叭状壳体11内,并由传送带将垃圾输送进入后侧的垃圾存储仓3中;在围网44内的垃圾全部收集完毕后,由控制器17控制非对称气囊42的泄气阀进行放气,然后再继续进行后续的围捕垃圾操作。
上述未特别提及的技术均参照现有技术。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种带有围捕装置的海上垃圾打捞船,其特征在于,包括垃圾收集装置(1)、垃圾传送装置(2)、垃圾存储仓(3)、垃圾围捕装置(4)、行进驱动及转向装置(5);
垃圾收集装置(1)包括一端为大口另一端为小口的喇叭状壳体(11)、安装在壳体(11)两侧内壁上的用于引导垃圾进入壳体(11)内的导流部、安装在壳体(11)外顶面的电力部和具有定位系统的控制器(17);垃圾存储仓(3)与喇叭状壳体(11)的小口连接,垃圾传送装置(2)一端连接在壳体(11)的内底面,另一端连接垃圾存储仓(3),垃圾围捕装置(4)为两个,分别安装在壳体(11)的两侧外壁上,行进驱动及转向装置(5)安装在壳体(11)的底部;
电力部包括蓄电池(14)、与蓄电池(14)相连的太阳能板(15)和风力发电装置(16),蓄电池(14)与导流部、控制器(17)、垃圾传送装置(2)、行进驱动及转向装置(5)连接并供电;
垃圾围捕装置(4)包括若干具有内腔的浮体(41)、若干能充气和泄气的非对称气囊(42)、若干用于经浮体(41)对非对称气囊(42)充气的波浪能转换装置(43)和围网(44),浮体(41)和非对称气囊(42)交替连接,围网(44)安装在浮体(41)上的远离垃圾存储仓(3)的一侧,波浪能转换装置(43)安装在浮体(41)上且靠近垃圾存储仓(3)的一侧,并且每隔一个浮体(41)安装一个波浪能转换装置(43);两个垃圾围捕装置(4)在非对称气囊(42)充气后在喇叭状壳体(11)的大口前方进行弯曲合围;
控制器(17)与导流部、垃圾传送装置(2)、行进驱动及转向装置(5)、浮体(41)、非对称气囊(42)连接。
2. 根据权利要求1所述的带有围捕装置的海上垃圾打捞船,其特征在于,导流部包括第一电机(13)、第一支架和十字型搅水板(12),第一电机(13)安装在壳体(11)内顶面靠近侧壁的位置,第一支架安装在壳体(11)内侧壁上,十字型搅水板(12)由第一支架支撑且安装在第一电机(13)的转轴上,十字型搅水板(12)的转动轴垂直于壳体(11)内底面,第一电机(13)分别与蓄电池(14)、控制器(17)连接;控制器(17)具有芯片,芯片的型号为stm32f103。
3.根据权利要求2所述的带有围捕装置的海上垃圾打捞船,其特征在于,风力发电装置(16)包括第二电机(161)、相啮合的一对锥形齿轮组(162)、轴承和垂直风力扇叶,垂直风力扇叶包括支撑杆(163)和安装在支撑杆(163)上的扇叶(164),第二电机(161)和轴承的外圈均固定安装在壳体(11)外顶面,支撑杆(163)下端与轴承内圈固定连接,锥形齿轮组(162)中的一个锥形齿轮也与轴承的内圈固定连接,另一个锥形齿轮安装在第二电机(161)的转轴上,第二电机(161)与蓄电池(14)连接。
4.根据权利要求3所述的带有围捕装置的海上垃圾打捞船,其特征在于,垃圾存储仓(3)由一底板(31)、均与底板(31)垂直的两侧板(32)、一端板(33)、一隔板(34)固定连接围成,隔板(34)位于底板(31)上与两侧板(32)连接,垃圾存储仓(3)远离端板(33)的一端与喇叭状壳体(11)的小口固定连接;两侧板(32)上位于壳体(11)与隔板(34)之间的部分设置有若干排水孔(35)。
5.根据权利要求4所述的带有围捕装置的海上垃圾打捞船,其特征在于,垃圾传送装置(2)包括第二支架、安装在第二支架上的滚轴、安装在滚轴上的传送带和用于驱动滚轴的第三电机;第二支架一端固定在垃圾存储仓(3)的隔板(34)上,另一端固定在壳体(11)的内底面;第三电机分别与蓄电池(14)、控制器(17)连接。
6.根据权利要求5所述的带有围捕装置的海上垃圾打捞船,其特征在于,行进驱动及转向装置(5)包括安装架、转向电机、行进驱动电机和螺旋桨(51),安装架安装在壳体(11)底部,转向电机、行进驱动电机安装在安装架上,螺旋桨(51)分别安装在转向电机、行进驱动电机上,转向电机、行进驱动电机均与蓄电池(14)、控制器(17)连接。
7.根据权利要求6所述的带有围捕装置的海上垃圾打捞船,其特征在于,浮体(41)为圆柱形,顶部设有进气口(411),外柱面设有一凸杆(414)和若干固定杆(412),凸杆(414)的自由端开设有垂直于凸杆(414)的水平贯穿孔,固定杆(412)开设有用于安装围网(44)的安装孔,围网(44)通过丝线固定在安装孔上,浮体(41)两端面均设有用于与相邻浮体(41)连接的接头(413);非对称气囊(42)上设有泄气阀,泄气阀与控制器(17)连接。
8.根据权利要求7所述的一种带有围捕装置的海上垃圾打捞船,其特征在于,波浪能转换装置(43)包括:位于浮体(41)内腔中的气筒外壳(4310)和储气瓶(4311)、位于浮体(41)外的半圆柱型的漂浮板(4301)、第一支杆(4302)、第二支杆(4303)、第三支杆(4304)、第一框架和第二框架;
气筒外壳(4310)内具有活塞,活塞的活塞杆(4309)伸出浮体(41)顶面,气筒外壳(4310)两侧分别设置有进气孔与出气孔,进气孔通过第一管道(4312)与浮体(41)顶部的进气口(411)连通,第一管道(4312)上设有单向阀(4315),出气孔通过第二管道(4313)与储气瓶(4311)连通,第二管道(4313)上也设有单向阀(4315),储气瓶(4311)上连接有第三管道(4314),第三管道(4314)伸出浮体(41)与两侧的非对称气囊(42)连通,储气瓶(4311)具有启闭阀,启闭阀与控制器(17)连接:
第一框架包括两平行杆和垂直连接在两平行杆之间的第一横杆(4305)和第二横杆(4306),第二框架包括两平行杆和垂直连接在两平行杆之间的一根第三横杆(4307);第一框架的两平行杆同侧的端部与第二框架的两平行杆同侧的端部铰接,第一框架中的第二横杆(4306)靠近铰接点,第一横杆(4305)远离铰接点,第二横杆(4306)插在浮体(41)的凸杆(414)的水平贯穿孔中;第一支杆(4302)一端与漂浮板(4301)铰接,另一端与第二支杆(4303)的一端铰接,第二支杆(4303)的另一端与第一横杆(4305)垂直固定连接,第三支杆(4304)一端垂直固定在活塞杆(4309)伸出端的端部,另一端与第三横杆(4307)铰接,各横杆、半圆柱型漂浮板(4301)、圆柱形浮体(41)均平行。
9.权利要求1-8中任一项所述的带有围捕装置的海上垃圾打捞船的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:使用时,将带有围捕装置的海上垃圾打捞船放置于海面上,将电器设备均接通蓄电池(14)和控制器(17),通过太阳能板(15)和风力发电装置(16)将太阳能和风能转化为电能并储存到蓄电池(14)中;在需要对垃圾回收时,启动行进驱动电机;当需要转向时,由控制器(17)控制转向电机转动;
S2:同时,在波浪的作用下,海浪推动漂浮板(4301)上下运动,带动铰接的各支杆和各框架在有限的角度内做机械运动,并驱动活塞运动;每个波浪能转换装置(43)控制两个非对称气囊(42)和一个浮体(41);活塞向上时,气筒外壳(4310)内形成低压,空气从浮体(41)顶部的进气口(411)经第一管道(4312)经过单向阀(4315)进入气筒外壳(4310)内;活塞向下时,气筒外壳(4310)内空气处于高压状态,将空气经过单向阀(4315)泵入储气瓶(4311)中,并由控制器(17)控制储气瓶(4311)释放进入浮体(41)两侧非对称气囊(42)中的空气量;在各波浪能转换装置(43)的作用下,垃圾围捕装置(4)由“一”字型弯曲形成包围圈,将垃圾聚集在围网(44)内;
S3:通过第一电机(13)驱动十字型搅水板(12)转动,将垃圾顺着水流带入喇叭状壳体(11)内,并由传送带将垃圾输送进入后侧的垃圾存储仓(3)中。
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