CN216508932U - 一种水面垃圾清理船 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水面垃圾清理设备，具体涉及一种水面垃圾清理船，用于有水面垃圾或是采用人工打捞的方式，人力成本高且工作效率低，或是由于清理设备结构复杂，价格昂贵，并且需要专业人员操作，从而不能被广泛地应用于城市河道和风景区水域垃圾清理的不足之处。该水面垃圾清理船包括清理船本体、垃圾处理装置和航行动力装置，其通过抽水泵抽水带动垃圾流向过滤斗，采用第一传动装置与动力装置结合实现了垃圾由打捞到收集的自动化过程，克服了人工打捞的缺点，打捞速度快，劳动强度低，且可以实现较长时间的连续作业。

Description

一种水面垃圾清理船

技术领域

本实用新型涉及水面垃圾清理设备，具体涉及一种水面垃圾清理船。

背景技术

近年来，随着经济的飞速发展，水环境的污染问题越来越受到人们的关注，海洋、河流、湖泊以及水上游乐场里的漂浮垃圾已经逐步影响到环境卫生及市容市貌。为解决水面垃圾清理问题，目前主要还是采用人工打捞的方式，而人工打捞的方式人力成本高且工作效率低；此外，市面上也出现了一些机械智能化的水面垃圾清理设备，但大都是大型船舶机械，主要用于大范围大面积水域垃圾的清理，其结构复杂，价格昂贵，并且需要专业人员操作，从而不能被广泛地应用于城市河道和风景区水域的垃圾清理。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有水面垃圾或是采用人工打捞的方式，人力成本高且工作效率低，或是由于清理设备结构复杂，价格昂贵，并且需要专业人员操作，从而不能被广泛地应用于城市河道和风景区水域垃圾清理的不足之处，提供一种水面垃圾清理船。

为了解决上述现有技术所存在的不足之处，本实用新型提供了如下技术解决方案：

一种水面垃圾清理船，包括清理船本体、垃圾处理装置和航行动力装置，其特殊之处在于：

所述垃圾处理装置包括位于清理船本体上的收集箱、位于清理船本体前方的过滤斗和位于过滤斗下方的抽水斗；所述过滤斗底部为孔洞结构，且过滤斗底部伸入抽水斗内；所述过滤斗与清理船本体上设置的第一电机通过第一传动装置连接，所述第一电机通过第一传动装置带动过滤斗实现旋转；所述过滤斗与第一传动装置的连接面上设置有动力装置，动力装置用于实现过滤斗的翻转；所述抽水斗与清理船本体固定连接，抽水斗底部设置有抽水口；

所述航行动力装置包括位于清理船本体下部的抽水泵和船尾舵，所述抽水泵通过抽水管与抽水口相连，所述抽水管出口朝向船尾；所述船尾舵与清理船本体上设置的第二电机通过第二传动装置连接；

所述清理船本体外围设置有多个测距传感器；清理船本体上设置有与第一电机、第二电机和抽水泵连的供能装置，以及用于接收测距传感器的反馈信号和控制第一电机、动力装置、第二电机、抽水泵的控制装置

进一步地，所述第一传动装置包括第一齿轮、第二齿轮、传动轴、两个滑轮组和两个打捞臂；所述第一齿轮与第一电机输出端连接，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，且套装在位于清理船本体上的传动轴上，所述滑轮组包括位于传动轴两端的主滑轮和位于主滑轮上方且设置在清理船本体上的两个次滑轮，所述两个打捞臂对称设置在清理船本体两侧，打捞臂一端通过转动轴与清理船本体侧面连接，另一端与过滤斗侧面固定连接，打捞臂与过滤斗侧面连接面上设置有动力装置，所述主滑轮和转动轴之间设置有皮带环，皮带环一端伸出绕过打捞臂中部内侧设置的固定点、两个次滑轮后，固定在主滑轮外侧。

进一步地，所述第二传动装置包括与第二电机输出端连接的第三齿轮和与第三齿轮啮合的第四齿轮，所述第四齿轮套装在与船尾舵连接的驱动轴上。

进一步地，所述打捞臂与清理船本体侧面连接端上方设置有限位块，限位块采用弹性材料制作。

进一步地，所述限位块上设置有限位开关传感器，所述控制装置根据限位开关传感器反馈的信号对第一电机和动力装置进行控制。

进一步地，所述清理船本体外围设置有六个测距传感器，分别位于两个打捞臂前端、两个打捞臂与清理船本体侧面连接处外侧和清理船本体尾部两侧，所述控制装置根据测距传感器反馈的信号对第二电机进行控制。

进一步地，所述抽水斗与清理船本体通过弹簧固定连接，所述抽水管靠近抽水口处为软管。

进一步地，所述动力装置为步进电机；所述控制装置为单片机；所述供能装置为蓄电池。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型公开了一种水面垃圾清理船，该清理船包括清理船本体、垃圾处理装置和航行动力装置，其通过抽水泵抽水带动垃圾流向过滤斗，采用第一传动装置与动力装置结合实现了垃圾由打捞到收集的自动化过程，克服了人工打捞的缺点，打捞速度快，劳动强度低，且可以实现较长时间的连续作业。

(2)本实用新型公开的水面垃圾清理船，相较于大型船舶机械，结构较简单，成本也较低；并且采用限位开关传感器、测距传感器与遥控控制结合，大大降低了操作难度，对操作人员的要求较低；此外，零航速作业效能好适用于城市河道和风景区水域的垃圾清理。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2为图1实施例的俯视图；

图3为图1实施例的仰视图；

图4为图1实施例的轴测图。

附图标记说明如下：1-清理船本体，11-供能装置；2-垃圾处理装置，21-收集箱，22-过滤斗，23-抽水斗，24-第一传动装置，241-第一齿轮，242-第二齿轮，243-传动轴，244-滑轮组，2441-主滑轮，2442-次滑轮，245-打捞臂，25-第一电机，26-动力装置，27-限位块，28-弹簧；3-航行动力装置，31-抽水泵，32-船尾舵，33-第二传动装置，331-第三齿轮，332-第四齿轮，34-第二电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地说明。

参照图1至图4，一种水面垃圾清理船，包括清理船本体1、垃圾处理装置2和航行动力装置3。

垃圾处理装置2包括位于清理船本体1上的收集箱21、位于清理船本体1前方的过滤斗22和位于过滤斗22下方的抽水斗23；过滤斗22前部、后部和底部为孔洞结构，用于沥除垃圾中的水，过滤斗22底部伸入抽水斗23内；过滤斗22与清理船本体1上设置的第一电机25通过第一传动装置24连接，第一传动装置24包括第一齿轮241、第二齿轮242、传动轴243、两个滑轮组244和两个打捞臂245；第一齿轮241和第二齿轮242均为圆柱直齿齿轮，第一齿轮241与第一电机25输出端连接，第二齿轮242与第一齿轮241啮合，且套装在位于清理船本体1上的传动轴243上，滑轮组244包括位于传动轴243两端的主滑轮2441和位于主滑轮2441上方且设置在清理船本体1上的两个次滑轮2442，两个打捞臂245对称设置在清理船本体1两侧，打捞臂245一端通过转动轴与清理船本体1侧面连接，另一端与过滤斗22侧面固定连接，打捞臂245与过滤斗22侧面连接面上设置有步进电机，主滑轮2441和转动轴之间设置有皮带环，皮带环一端伸出绕过打捞臂245中部内侧设置的固定点、两个次滑轮2442后，固定在主滑轮2441外侧，主滑轮2441和转动轴上均设置有与皮带环上齿轮啮合的齿轮，传动轴243带动主滑轮2441的同时，转动轴和皮带轮随之转动；打捞臂245与清理船本体1侧面连接端上方设置有限位块27，用于限制打捞臂245的极限位置，限位块27上设置有限位开关传感器，并且限位块27由弹性材料制成，触碰打捞臂245后不会造成打捞臂245挤压损坏；抽水斗23与清理船本体1通过弹簧28固定连接，抽水斗23底部设置有抽水口。

航行动力装置3包括位于清理船本体1下部的抽水泵31和船尾舵32，抽水泵31通过抽水管与抽水口相连；抽水泵31一方面用于通过抽水管将水由抽水斗23抽入，从而带动水流使垃圾流向过滤斗22，另一方面将水流从泵的尾部喷出，从而产生航行的动力；船尾舵32与清理船本体1上设置的第二电机3434通过第二传动装置33连接，第二传动装置33包括与第二电机3434输出端连接的第三齿轮331和与第三齿轮331啮合的第四齿轮332，第三齿轮331和第四齿轮332均为锥齿轮，第四齿轮332套装在与船尾舵32连接的驱动轴上，用于带动船尾舵32进行左、右偏转，从而实现转向航行。

抽水斗23与清理船本体2通过弹簧28固定连接，抽水管靠近抽水口处为软管，其余部分为PVC硬管，通过弹簧28和抽水管的软管部分对抽水斗23高度进行调节，进而保证过滤斗22边缘位于水面下，提高水面垃圾的采集效率。

清理船本体1外围设置有六个测距传感器，分别位于两个打捞臂245前端、两个打捞臂245与清理船本体1侧面连接处外侧和清理船本体1尾部两侧；清理船本体1上设置有控制第一电机25、动力装置26、第二电机34、抽水泵31的单片机；单片机根据限位开关传感器反馈的信号对第一电机25和步进电机进行控制，具体过程为：单片机接收到限位开关传感器反馈的打捞臂245接触限位块27的信号，单片机控制第一电机25停转，并启动步进电机带动过滤斗22进行顺时针运动直至过滤斗22旋转90度；单片机根据测距传感器反馈的信号对第二电机34进行控制，具体过程为：单片机接收到测距传感器反馈的清理船本体1周围存在障碍物的信号，单片机控制第二电机34正转或反转带动船尾舵32，使得清理船本体1避开障碍物。单片机的所有控制操作均可遥控。

清理船本体1上设置有与第一电机25、第二电机3434、抽水泵31和单片机相连的蓄电池，用于供能。

本实用新型的工作原理如下：

(1)垃圾清理过程：抽水泵31抽水，带动清理船附近水流，使得水面垃圾流向过滤斗22；当过滤斗22中的垃圾积攒的较多时，控制电机正转，驱动第一齿轮241和第二齿轮242传动给滑轮组244和皮带，使得打捞臂245绕与清理船本体1侧面连接端进行顺时针运动，直至触碰限位块27，单片机控制第一电机25停转，并控制步进电机启动，步进电机启动时将带动过滤斗22进行顺时针运动，当过滤斗22旋转90度时，垃圾将会自然因重力因素掉入收集箱21中，然后步进电机反向转动，使过滤斗22回复初始位置，此时启动第一电机25使得打捞臂245绕与清理船本体1侧面连接端进行逆时针旋转，直至打捞臂245返回到初始位置；

(2)航行、转向过程：

抽水泵31在抽水的同时将水流从泵的尾部喷出，从而产生航行的动力；当清理船需要转向时，启动第二电机34，第二电机34进行正转或反转驱动第三齿轮331和第四齿轮332通过驱动轴带动船尾舵32进行向左偏转或向右偏转。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所保护技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种水面垃圾清理船，包括清理船本体(1)、垃圾处理装置(2)和航行动力装置(3)，其特征在于：

所述垃圾处理装置(2)包括位于清理船本体(1)上的收集箱(21)、位于清理船本体(1)前方的过滤斗(22)和位于过滤斗(22)下方的抽水斗(23)；所述过滤斗(22)底部为孔洞结构，且过滤斗(22)底部伸入抽水斗(23)内；所述过滤斗(22)与清理船本体(1)上设置的第一电机(25)通过第一传动装置(24)连接，所述第一电机(25)通过第一传动装置(24)带动过滤斗(22)实现旋转；所述过滤斗(22)与第一传动装置(24)的连接面上设置有动力装置(26)，动力装置(26)用于实现过滤斗(22)的翻转；所述抽水斗(23)与清理船本体(1)固定连接，抽水斗(23)底部设置有抽水口；

所述航行动力装置(3)包括位于清理船本体(1)下部的抽水泵(31)和船尾舵(32)，所述抽水泵(31)通过抽水管与抽水口相连，所述抽水管出口朝向船尾；所述船尾舵(32)与清理船本体(1)上设置的第二电机(34)通过第二传动装置(33)连接；

所述清理船本体(1)外围设置有多个测距传感器；清理船本体(1)上设置有用于接收测距传感器的反馈信号和控制第一电机(25)、动力装置(26)、第二电机(34)、抽水泵(31)的控制装置，以及与第一电机(25)、第二电机(34)、抽水泵(31)和控制装置相连的供能装置(11)。

2.根据权利要求1所述的一种水面垃圾清理船，其特征在于：所述第一传动装置(24)包括第一齿轮(241)、第二齿轮(242)、传动轴(243)、两个滑轮组(244)和两个打捞臂(245)；所述第一齿轮(241)与第一电机(25)输出端连接，所述第二齿轮(242)与第一齿轮(241)啮合，且套装在位于清理船本体(1)上的传动轴(243)上，所述滑轮组(244)包括位于传动轴(243)两端的主滑轮(2441)和位于主滑轮(2441)上方且设置在清理船本体(1)上的两个次滑轮(2442)，所述两个打捞臂(245)对称设置在清理船本体(1)两侧，打捞臂(245)一端通过转动轴与清理船本体(1)侧面连接，另一端与过滤斗(22)侧面固定连接，打捞臂(245)与过滤斗(22)侧面连接面上设置有动力装置(26)，所述主滑轮(2441)和转动轴之间设置有皮带环，皮带环一端伸出绕过打捞臂(245)中部内侧设置的固定点、两个次滑轮(2442)后，固定在主滑轮(2441)外侧。

3.根据权利要求2所述的一种水面垃圾清理船，其特征在于：所述第二传动装置(33)包括与第二电机(34)输出端连接的第三齿轮(331)和与第三齿轮(331)啮合的第四齿轮(332)，所述第四齿轮(332)套装在与船尾舵(32)连接的驱动轴上。

4.根据权利要求3所述的一种水面垃圾清理船，其特征在于：所述打捞臂(245)与清理船本体(1)侧面连接端上方设置有限位块(27)，限位块(27)采用弹性材料制作。

5.根据权利要求4所述的一种水面垃圾清理船，其特征在于：所述限位块(27)上设置有限位开关传感器，所述控制装置根据限位开关传感器反馈的信号对第一电机(25)和动力装置(26)进行控制。

6.根据权利要求5所述的一种水面垃圾清理船，其特征在于：所述清理船本体(1)外围设置有六个测距传感器，分别位于两个打捞臂(245)前端、两个打捞臂(245)与清理船本体(1)侧面连接处外侧和清理船本体(1)尾部两侧，所述控制装置根据测距传感器反馈的信号对第二电机(34)进行控制。

7.根据权利要求6所述的一种水面垃圾清理船，其特征在于：所述抽水斗(23)与清理船本体(1)通过弹簧(28)固定连接，所述抽水管靠近抽水口处为软管。

8.根据权利要求7所述的一种水面垃圾清理船，其特征在于：所述动力装置(26)为步进电机；所述控制装置为单片机；所述供能装置(11)为蓄电池。

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