CN219175178U - 一种水上垃圾清理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水上垃圾清理装置，浮力板顶部设有框架，框架一端设有传送带支架，传送带支架上设有传送带，传送带倾斜设置，传送带较低一端转动设有明轮桨，传送带较高一端下方设有垃圾盒；垃圾盒上方设有太阳能板；框架远离传送带的一侧底部延伸至浮力板的下方，并设有水下推进马达，浮力板底部设有抽水泵和过滤盒，过滤盒内设有滤芯。本实用新型与现有技术相比的优点在于：本实用新型采用明轮桨运动机构，带动收集板进行回转运动，增加了作业的有效幅宽，提高了工作效率；方便对水中存在的微塑料进行清理；采用太阳能板辅助充电及供电，最大化节省能源，减少环境污染，有效解决了国内水面垃圾清理难的问题。

Description

一种水上垃圾清理装置

技术领域

本实用新型涉及垃圾清理，具体是指一种水上垃圾清理装置。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，人们的生活都有了质的飞跃，特别是工业革命以来，由于人们过于重视工业和经济的发展，往往忽视了对环境的保护，这就使得近几年来世界水资源质量不断下降，水环境持续恶化，由于污染所导致的缺水和事故不断发生，不仅使工厂停产、农业减产甚至绝收，而且造成了不良的社会影响和较大的经济损失，严重地威胁了社会的可持续发展，威胁了人类的生存。海洋、河流、湖泊以及水上游乐场里的漂浮垃圾的污染已经逐步影响到市民的饮水、环境卫生及市容市貌。目前，国内外对水面垃圾的清理一般采用人工打捞方式和机械打捞方式。人工打捞水面垃圾是采用半舱式或甲板机动驳船，由环卫工人手持网兜等工具站在甲板边上直接把垃圾捞上来，这种作业方式劳动强度大、工作环境恶劣，效率也十分低下而市场上水面垃圾清理船，船体庞大移动不便、收集机构工作幅宽较窄、动力消耗和使用成本过高，目前市面上的水面垃圾清理装置存在或部分存在以下缺点：

1船体一般吨位较大，灵活度较小；

2收集机构工作幅宽较窄；

3动力消耗过高；

4只能清理水体表面垃圾，对于水中存在的微塑料不能达到清理效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服以上技术问题，提供一种体积小；收集幅宽较大；清洁环保；可以过滤水中纯在的微塑料且控制简单，操作方便，工作效率高的一种水上垃圾清理装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种水上垃圾清理装置，包括浮力板，所述浮力板顶部设有框架，所述框架一端设有传送带支架，所述传送带支架上设有传送带，所述传送带倾斜设置，远离框架的一端较低，且传送带较低一端两侧均转动设有明轮桨，传送带较高一端下方设有垃圾盒，所述垃圾盒放置在浮力板上；所述垃圾盒上方设有太阳能板，所述太阳能板四角与框架顶部固定相连；所述框架远离传送带的一侧底部延伸至浮力板的下方，并设有水下推进马达，所述浮力板底部设有抽水泵和过滤盒，抽水泵将水抽进过滤盒内，所述过滤盒内设有滤芯。

进一步的，所述明轮桨包括中心轴和收集板，中心轴竖向设置，所述收集板为矩形，其较长的一边与中心轴侧壁固定相连，所述收集板设有四个，且均匀环绕中心轴设置。

进一步的，所述传送带支架较低的一端连接有前支架，所述前支架顶部转动设有前轴，两个明轮桨分别位于前轴两端的下方，所述前轴两端与中心轴顶部均固定设有锥齿轮，中心轴顶部的锥齿轮与前轴端部的锥齿轮相互啮合。

进一步的，所述框架靠近传送带的一端设有两个减速电机，所述减速电机的输出轴上、前轴的一端、传送带的转轴一端均设有齿带轮，一个减速电机上的齿带轮与传送带转轴上的齿带轮之间和另一减速电机上的齿带轮与前轴端部的齿带轮之间均设有齿带，所述齿带套接在对应的两个齿带轮上。

进一步的，所述传送带支架中部设有连接片，所述连接片底部与框架相连。

进一步的，所述框架一侧设有控制器，所述控制器与减速电机、水下推进马达、抽水泵电性相连。

进一步的，所述滤芯包括多个过滤板和多个过滤棉，且精密度均不相同，根据其精密度由低到高依次排列。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：本实用新型采用明轮桨运动机构，带动收集板进行回转运动，增加了作业的有效幅宽，提高了工作效率；通过抽水泵将水抽进过滤盒内进行过滤，方便对水中存在的微塑料进行清理；采用太阳能板辅助充电及供电，最大化节省能源，减少环境污染，有效解决了国内水面垃圾清理难的问题。

附图说明

图1是本实用新型一种水上垃圾清理装置的结构示意图。

图2是本实用新型一种水上垃圾清理装置的后视图。

图3是本实用新型一种水上垃圾清理装置的滤芯的截面结构示意图。

图4是本实用新型一种水上垃圾清理装置的明轮桨的横截面结构示意图。

图5是本实用新型一种水上垃圾清理装置的传送带角度分析图。

如图所示：1、前支架；2、传送带支架；3、浮力板；4、框架；5、齿带轮；6、水下推进马达；7、抽水泵；8、控制器；9、垃圾盒；10、太阳能板；11、齿带；12、传送带；13、连接片；14、明轮桨；15、锥齿轮；16、前轴；17、过滤盒；18、滤芯；19、减速电机；20、中心轴；21、收集板。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

结合附图，一种水上垃圾清理装置，包括浮力板3，所述浮力板3顶部设有框架4，所述框架4一端设有传送带支架2，所述传送带支架2上设有传送带12，所述传送带12倾斜设置，远离框架4的一端较低，且传送带12较低一端两侧均转动设有明轮桨14，传送带12较高一端下方设有垃圾盒9，所述垃圾盒9放置在浮力板上；所述垃圾盒9上方设有太阳能板10，并设有蓄电池，所述太阳能板10四角与框架4顶部固定相连；所述框架远离传送带12的一侧底部延伸至浮力板3的下方，并设有水下推进马达6，所述浮力板3底部设有抽水泵7和过滤盒17，抽水泵7将水抽进过滤盒17内，所述过滤盒17内设有滤芯18。

所述明轮桨14包括中心轴20和收集板21，中心轴20竖向设置，所述收集板21为矩形，其较长的一边与中心轴20侧壁固定相连，所述收集板21设有四个，且均匀环绕中心轴20设置，相邻两个收集板21之间的角度为90°。

所述传送带支架2较低的一端连接有前支架1，所述前支架1顶部转动设有前轴16，两个明轮桨14分别位于前轴16两端的下方，所述前轴16两端与中心轴20顶部均固定设有锥齿轮15，中心轴20顶部的锥齿轮15与前轴16端部的锥齿轮15相互啮合。

所述框架4靠近传送带12的一端设有两个减速电机19，所述减速电机19的输出轴上、前轴16的一端、传送带12的转轴一端均设有齿带轮5，一个减速电机19上的齿带轮5与传送带12转轴上的齿带轮5之间和另一减速电机19上的齿带轮5与前轴16端部的齿带轮5之间均设有齿带11，所述齿带11套接在对应的两个齿带轮5上。

所述传送带支架2中部设有连接片13，所述连接片13底部与框架4相连。

所述框架4一侧设有控制器8，所述控制器8与减速电机19、水下推进马达6、抽水泵7电性相连，方便控制各用电设备启停。

所述滤芯18包括多个过滤板和多个过滤棉，且精密度均不相同，根据其精密度由低到高依次排列。

水下推进马达6、减速电机19均为直流电动机；直流电动机作为动力，可灵活调节船只的行驶速度和收集轮的回转转速。

1、传送带角度计算：

利用铝型材进行高度和角度的变化，从而实验出最优角度，并能够让装置从容面对一些自然天气。

经试验数据测得传送带角度随Y轴高度的变化大致符合函数：

(y-y1)/(y2-y1)＝(x-x1)/(x2-x1)

传送带角度分析图如图5所示，根据角度变化计算合适的传送带角度以利于更好地将垃圾进行传输。

2、太阳能电板优点：机器供电采用太阳能电池板转换太阳能为电能，利用光电效应通过转换器给蓄电池充电，从而保证机器能够持续工作。使用太阳能电池可随时随地进行充电，省去充电时移动机器的繁琐。太阳能是清洁能源，利用太阳能电池较普通蓄电池可以有效减少资源消耗，从而做到节能环保。

太阳能电池板储备电源计算：经计算得三个电机平均每小时耗电量约为：

已知太阳能电板平均每小时发电量大约为8.5kw。

经查得数据北半球夏季平均日照时间为8小时，冬季为6小时。

计算得：

6×8.5＝51>1.945×24＝46.68(kw/h)

即正常情况下太阳能电板的转换电量能保证机器24小时工作所需电量。

3、电机的选择：

采用防水电机，防水电机电机外表的各部件，包括前、后端盖及外壳是无缝隙的结构，能够有效的减少飞溅水花及水蒸气对对电机寿命的影响，利用焊锡焊接电路并外包不溶水胶，可以防止水蒸气进入电路对电路进行破坏。传动轴内设沟槽，有助于修正传送带不致偏移。

传送带电机选择：

本净水装置重量12-14kg，设水面垃圾清理装置的最大载荷为18kg。

电机传动效率分别为：η＝0.96，传送带效率为：η＝0.98

则电动机输出功率为：Pd＝P/(0.96×0.98)＝4.21W

那么，该小型自动净水装置的传送带所需的电动机功率为：4.21W，对已有电机进行筛选，可选择的电动机有：

表1

根据以上数据显示，以及我们所需参数我们最后选择“GM25-37-24140”150r/min电机作为传送带传动电机。

4、滤芯的设置：

第一级：初级过滤网，初步过滤直径在5mm及以上的小塑料。

第二级：中级过滤网，可以过滤直径在1mm及以上的微塑料。

第三级：初效过滤棉、中效过滤棉，用于终级过滤，可以过滤0.5～0.03mm及以上的微塑料。

过滤一定时间后回收装置将过滤网中的垃圾进行清理并对过滤网进行清洗。

本实用新型在具体实施时，

收集：减速电机通过齿带轮和齿带，带动前轴转动，通过锥齿轮带动两个明轮桨转动将水中的垃圾带到传送带上；

传送：减速电机通过齿带轮和齿带带动传送带转动，将收集到传送带上的垃圾送至垃圾盒内；

移动：通过浮力板后侧的两个水下推进马达，推进本装置移动；

过滤：抽水泵将水抽进过滤装置中，经过多层过滤网与多层过滤棉的分级过滤，将水中的微塑料等小垃圾过滤清除；

太阳能板将太阳能转换为电能为各用电设备进行供电。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种水上垃圾清理装置，包括浮力板(3)，其特征在于：所述浮力板(3)顶部设有框架(4)，所述框架(4)一端设有传送带支架(2)，所述传送带支架(2)上设有传送带(12)，所述传送带(12)倾斜设置，远离框架(4)的一端较低，且传送带(12)较低一端两侧均转动设有明轮桨(14)，传送带(12)较高一端下方设有垃圾盒(9)，所述垃圾盒(9)放置在浮力板上；所述垃圾盒(9)上方设有太阳能板(10)，所述太阳能板(10)四角与框架(4)顶部固定相连；所述框架远离传送带(12)的一侧底部延伸至浮力板(3)的下方，并设有水下推进马达(6)，所述浮力板(3)底部设有抽水泵(7)和过滤盒(17)，抽水泵(7)将水抽进过滤盒(17)内，所述过滤盒(17)内设有滤芯(18)。

2.根据权利要求1所述的一种水上垃圾清理装置，其特征在于：所述明轮桨(14)包括中心轴(20)和收集板(21)，中心轴(20)竖向设置，所述收集板(21)为矩形，其较长的一边与中心轴(20)侧壁固定相连，所述收集板(21)设有四个，且均匀环绕中心轴(20)设置。

3.根据权利要求2所述的一种水上垃圾清理装置，其特征在于：所述传送带支架(2)较低的一端连接有前支架(1)，所述前支架(1)顶部转动设有前轴(16)，两个明轮桨(14)分别位于前轴(16)两端的下方，所述前轴(16)两端与中心轴(20)顶部均固定设有锥齿轮(15)，中心轴(20)顶部的锥齿轮(15)与前轴(16)端部的锥齿轮(15)相互啮合。

4.根据权利要求3所述的一种水上垃圾清理装置，其特征在于：所述框架(4)靠近传送带(12)的一端设有两个减速电机(19)，所述减速电机(19)的输出轴上、前轴(16)的一端、传送带(12)的转轴一端均设有齿带轮(5)，一个减速电机(19)上的齿带轮(5)与传送带(12)转轴上的齿带轮(5)之间和另一减速电机(19)上的齿带轮(5)与前轴(16)端部的齿带轮(5)之间均设有齿带(11)，所述齿带(11)套接在对应的两个齿带轮(5)上。

5.根据权利要求1所述的一种水上垃圾清理装置，其特征在于：所述传送带支架(2)中部设有连接片(13)，所述连接片(13)底部与框架(4)相连。

6.根据权利要求1所述的一种水上垃圾清理装置，其特征在于：所述框架(4)一侧设有控制器(8)，所述控制器(8)与减速电机(19)、水下推进马达(6)、抽水泵(7)电性相连。

7.根据权利要求1所述的一种水上垃圾清理装置，其特征在于：所述滤芯(18)包括多个过滤板和多个过滤棉，且精密度均不相同，根据其精密度由低到高依次排列。

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