一种水面悬浮垃圾清理设备

技术领域

本发明涉及水面垃圾清理技术领域，尤其涉及一种水面悬浮垃圾清理设备。

背景技术

水面垃圾，顾名思义就是漂浮在水面上的垃圾。水面垃圾的产生大多是由于人们随意丢弃垃圾等人类活动造成的。还有一部分原因是由于水体中营养物质过于丰富，水中的水藻过多营养到了水里的生态，这种也属于是水面垃圾。水面垃圾对于水体和环境会造成很大的危害。

目前在对水面悬浮垃圾进行清理时，一般借助人力进行，人工驾船浮在水面，然后借助捕捞工具对悬浮的垃圾进行清理，进而影响垃圾清理的效率。

因此，有必要提供一种新的水面悬浮垃圾清理设备解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种清理快速彻底的水面悬浮垃圾清理设备。

本发明提供的水面悬浮垃圾清理设备包括：壳体，所述壳体上下开口设置，且壳体的上端开口处弹性转转动连接有两个对称设置的转轴；所述壳体的外表面通过销轴转动有第一水轮，第一水轮通过减速连接机构与其中一个转轴传动连接；所述减速连接机构包括主动齿轮，所述销轴的外表面固定连接有同轴转动的主动齿轮，且其中一个转轴的外表面固定连接有同轴转动的从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮相互啮合，且主动齿轮与从动齿轮传动比控制3-5：1；浮箱机构，所述浮箱机构与壳体连接，通过浮箱机构的注水与排水实现壳体的上下升降；所述浮箱机构的出水口朝向第一水轮设置，当浮箱机构的出水时，驱动第一水轮转动；联动机构，所述联动机构与壳体的外表面连接，且两个转轴通过联动机构与传动连接；活动板机构，所述活动板机构的数量为两个，两个活动板机构分别与两个转轴连接；所述活动板机构包括连接套，所述转轴的贯穿连接套并与连接套固定连接，且连接套固定连接安装板的一端，安装板的另一端开设有安装槽，安装槽内滑动连接有连接板；所述连接板的一端通过弹簧与安装槽的内壁连接，连接板的另一端延伸到安装槽外并固定连接有活动板，活动板远离连接板的一端开设有楔形面；垃圾收集机构，所述垃圾收集机构的数量为两个，两个垃圾收集机构分别与壳体相对的两个侧面固定连接，且与壳体相互连通；过滤网，所述过滤网滑动连接在壳体内，且壳体的底部连接有用于驱动过滤网在竖直方向运动的水轮驱动机构。

优选的，所述动板机构还包括滚轮，所述活动板的下表面转动连接有滚轮，滚轮靠近活动板的下表面设置，且滚轮下端延伸到活动板的下方。

优选的，所述水轮驱动机构包括螺纹杆，所述壳体内设有竖直设置的螺纹杆，螺纹杆的底部外表面固定连接有同轴转动的第二水轮；所述螺纹杆的下端与固定架转动连接，且固定架与壳体的底部固定连接；所述螺纹杆的上端延伸到内螺纹套内并与内螺纹套螺纹连接，且内螺纹套的上端与过滤网的下表面连接。

优选的，所述联动机构包括轴承座，所述壳体的外表面固定连接有轴承座，轴承座内转动连接有贯穿其设置的传动轴，传动轴的两端分别固定连接有两个同轴转动的第一传动杆和第二传动杆，第一传动杆和第二传动杆的螺纹方向相反，两个转轴的外表面均固定连接有同轴转动的传动轮，两个传动轮分别与第一传动杆和第二传动杆相互啮合。

优选的，所述浮箱机构包括第一浮箱和第二浮箱，所述壳体相对的两个外表面分别固定连接有第一浮箱和第二浮箱，第一浮箱通过连通管与第二浮箱相互连通；所述第一浮箱固定连接有抽水泵，抽水泵的吸水口连接进水管的一端，进水管的另一端与第一浮箱相互连通；所述抽水泵的出水口固定连接有出水管，出水管的出水方向朝向第一水轮设置；所述第二浮箱的内底壁固定连接有吸水泵，吸水泵的吸水口固定连接吸水管的一端，吸水管的另一端延伸到第二浮箱的外部；所述第二浮箱的上表面固定连接有与其相互连通的出气管，出气管上安装有单向排气阀。

优选的，所述垃圾收集机构包括导料罩，所述壳体的外表面固定连接有倾斜向下设置且与其相互连通的导料罩，导料罩的下端固定连接有与其相互连通的储料罩；所述导料罩与壳体的连接处位于过滤网的上方；所述储料罩的下表面可拆卸连接有栅格网板。

优选的，所述垃圾收集机构还包括侧耳，所述储料罩的相对的两个外表面均固定连接有侧耳，且栅格网板的两端外表面均固定连接有开口朝向储料罩的U型板，所述侧耳位于U型板内并与U型板滑动连接；所述储料罩的外表面固定连接有固定块，固定块螺纹连接有紧固螺栓，紧固螺栓的下端螺纹连接在栅格网板开设有螺纹孔内。

优选的，所述壳体内固定连接有固定板，固定板位于过滤网的下方，且固定板开设有通孔，内螺纹套贯穿通孔设置；所述固定板的上表面固定连接有多个锥形设置的固定杆，多个固定杆与过滤网的多个过滤孔一一对应。

优选的，所述壳体的外表面固定连接涡卷式发条弹簧的一端，涡卷式发条弹簧的另一端与转轴固定连接。

优选的，所述壳体的外表面通过支架固定连接有光伏发电板。

与相关技术相比较，本发明提供的水面悬浮垃圾清理设备具有如下有益效果：

1、本发明通过浮箱机构排水使得壳体向上浮起时，通过浮箱机构排出的水流，可以使得转轴弹性转动，进而两个安装板和活动板向两侧张开，形成垃圾进入到壳体内的通道，且当壳体向上运动时，在水轮驱动机构的作用下，使得过滤网向上运动，使得过滤网靠近并最终接触活动板的下表面；进而垃圾进入到壳体内后，通过安装板和活动板向两侧的转动，实现对垃圾的拨动，使得壳体内的垃圾拨入到两侧的垃圾收集机构内，实现对悬浮垃圾快速彻底的收集；

2、本发明中的活动板可以相对于安装板进行一定幅度的弹性活动，进而保证活动板可以稳定与过滤网接触，使得活动板在向两侧转动时，可以实现对过滤网上表面的清刮，减少垃圾残留在过滤网上，有利于对垃圾彻底的收集，同时减小过滤网堵塞的几率，提高装置使用的可靠性。

附图说明

图1为本发明提供的水面悬浮垃圾清理设备的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的联动机构的结构示意图；

图3为图1所示的水面悬浮垃圾清理设备的局部剖视结构示意图；

图4为图3所示的垃圾收集机构的结构示意图；

图5为图3所示的活动板机构的结构示意图；

图6为图3所示的水轮驱动机构的结构示意图；

图7为图1所示的水轮驱动机构的局部结构示意图；

图8为图1所示的水面悬浮垃圾清理设备的后视方向的结构示意图。

图中标号：1、联动机构；11、第一传动杆；12、传动轴；13、轴承座；14、传动轮；15、第二传动杆；2、垃圾收集机构；21、导料罩；22、储料罩；23、栅格网板；24、固定块；25、紧固螺栓；26、侧耳；27、U型板；3、光伏发电板；4、减速连接机构；41、主动齿轮；42、从动齿轮；涡卷式发条弹簧；5、转轴；6、壳体；7、浮箱机构；71、出水管；72、抽水泵；73、连通管；74、第一浮箱；75、进水管；76、吸水泵；77、吸水管；78、第二浮箱；8、活动板机构；81、连接套；82、弹簧；83、滚轮；84、安装板；85、连接板；86、活动板；9、水轮驱动机构；91、第二水轮；92、螺纹杆；93、内螺纹套；94、固定架；101、第一水轮；102、过滤网；103、固定板；104、涡卷式发条弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1至图8，一种水面悬浮垃圾清理设备包括：壳体6，所述壳体6上下开口设置，且壳体6的上端开口处弹性转转动连接有两个对称设置的转轴5；所述壳体6的外表面通过销轴转动有第一水轮101，第一水轮101通过减速连接机构4与其中一个转轴5传动连接；浮箱机构7，所述浮箱机构7与壳体6连接，通过浮箱机构7的注水与排水实现壳体6的上下升降；所述浮箱机构7的出水口朝向第一水轮101设置，当浮箱机构7的出水时，驱动第一水轮101转动；联动机构1，所述联动机构1与壳体6的外表面连接，且两个转轴5通过联动机构1与传动连接；活动板机构8，所述活动板机构8的数量为两个，两个活动板机构8分别与两个转轴5连接；垃圾收集机构2，所述垃圾收集机构2的数量为两个，两个垃圾收集机构2分别与壳体6相对的两个侧面固定连接，且与壳体6相互连通；过滤网102，所述过滤网102滑动连接在壳体6内，且壳体6的底部连接有用于驱动过滤网102在竖直方向运动的水轮驱动机构9。

需要说明：装置在使用时，通过浮箱机构7使得壳体6可以在竖直方向运动，即，使得壳体6可以上浮或者下沉时，当壳体6上浮或者下沉时，使得水面上悬浮的垃圾可以进入到壳体6内；

还需要说明：当壳体6在竖直方向运动时，在水流的作用下可以驱动水轮驱动机构9转动，在水轮驱动机构9的作用下，可以使得过滤网102在壳体6内上下运动；当浮箱机构7排水时，壳体6向上运动，在水轮驱动机构9的作用下，使得过滤网102也向上运动，同时，浮箱机构7排水时，浮箱机构7排水水流的作用下，会使得两个活动板机构8向两侧张开，进而使得活动板机构8的底部会与过滤网102接触，当活动板机构8向两侧张开时，会将收集到壳体6内的垃圾拨入到垃圾收集机构2内，实现对悬浮垃圾快速彻底的收集。

参考图1、图3和图5所示，所述活动板机构8包括连接套81，所述转轴5的贯穿连接套81并与连接套81固定连接，且连接套81固定连接安装板84的一端，安装板84的另一端开设有安装槽，安装槽内滑动连接有连接板85；所述连接板85的一端通过弹簧82与安装槽的内壁连接，连接板85的另一端延伸到安装槽外并固定连接有活动板86，活动板86远离连接板85的一端开设有楔形面。

需要说明：通过浮箱机构7排水使得壳体6向上浮起时，通过浮箱机构7排出的水流，可以使得转轴5弹性转动，进而两个安装板84和活动板86向两侧张开，形成垃圾进入到壳体6内的通道，且当壳体6向上运动时，在水轮驱动机构9的作用下，使得过滤网102向上运动，使得过滤网102靠近并最终接触活动板86的下表面；进而垃圾进入到壳体6内后，通过安装板84和活动板86向两侧的转动，实现对垃圾的拨动，使得壳体6内的垃圾拨入到两侧的垃圾收集机构2内，实现对悬浮垃圾的收集；

还需要说明：活动板86可以相对于安装板84进行一定幅度的弹性活动，进而保证活动板86可以稳定与过滤网102接触，使得活动板86在向两侧转动时，可以实现对过滤网102上表面的清刮，减少垃圾残留在过滤网102上，有利于对垃圾彻底的收集，同时减小过滤网102堵塞的几率，提高装置使用的可靠性；

还需要说明：当壳体6向下运动时，此时，浮箱机构7不在排水，转轴5弹性复位，使得且在水流的作用下，使得两个活动板86向内关闭，并使得两个活动板86的楔形面贴合接触，使得两个活动板86呈现开口向上的V型，由于两个活动板86在向下运动，且在水流的作用下，使得两个活动板86可以紧密的接触，使得壳体6的上端开口关闭，进而避免壳体6内的垃圾逃逸，当两个活动板86紧密接触时，此时活动板86与安装板84也紧密接触。

参考图1和图2所示，所述减速连接机构4包括主动齿轮41，所述销轴的外表面固定连接有同轴转动的主动齿轮41，且其中一个转轴5的外表面固定连接有同轴转动的从动齿轮42，从动齿轮42与主动齿轮41相互啮合，且主动齿轮41与从动齿轮42传动比控制3-5：1。

需要说明：主动齿轮41与从动齿轮42传动比控制3-5：1，保证主动齿轮41转动时，从动齿轮42慢速转动，进而提高扭矩，同时减小转轴5的转动速度，保证活动板86可以平稳的转动。

参考图5所示，所述动板机构8还包括滚轮83，所述活动板86的下表面转动连接有滚轮83，滚轮83靠近活动板86的下表面设置，且滚轮83下端延伸到活动板86的下方。

需要说明：通过滚轮83可以使得活动板86直接与过滤网102的上表面接触，保证活动板86可以平稳的转动，同时通过滚轮83也可以对过滤网102起到一定的清刮作用。

参考图1、图3和图6所示，所述水轮驱动机构9包括螺纹杆92，所述壳体6内设有竖直设置的螺纹杆92，螺纹杆92的底部外表面固定连接有同轴转动的第二水轮91；所述螺纹杆92的下端与固定架94转动连接，且固定架94与壳体6的底部固定连接；所述螺纹杆92的上端延伸到内螺纹套93内并与内螺纹套93螺纹连接，且内螺纹套93的上端与过滤网102的下表面连接。

需要说明：当壳体6上浮时，在水流的作用下，可以使得第二水轮91转动，进而带动螺纹杆92同步转动，使得内螺纹套93沿着螺纹杆92向上运动，进而带动过滤网102向上运动，使得过滤网102靠近活动板86，有利于对壳体6内的垃圾箱两侧拨动，进而有利于垃圾的收集。

参考图1和图2所示，所述联动机构1包括轴承座13，所述壳体6的外表面固定连接有轴承座13，轴承座13内转动连接有贯穿其设置的传动轴12，传动轴12的两端分别固定连接有两个同轴转动的第一传动杆11和第二传动杆15，第一传动杆11和第二传动杆15的螺纹方向相反，两个转轴5的外表面均固定连接有同轴转动的传动轮14，两个传动轮14分别与第一传动杆11和第二传动杆15相互啮合。

需要说明：当浮箱机构7排水时，浮箱机构7排水的水流朝向第一水轮101，使得第一水轮101转动，进而带动其中一个转轴5弹性转动，当其中一个转轴5转动时，带动安装在此转轴5上的传动轮14转动，由于传动轮14与第一传动杆11相互啮合，进而带动第一传动杆11转动，在传动轴12和第二传动杆15的作用下，使得另一个传动轮14转动，由于第一传动杆11和第二传动杆15的螺纹方向相反，使得两个传动轮14的转动方向相反，进而使得两个转轴5的转动方向相反，保证两个安装板84和两个活动板86可以同步向外侧转动，也可以同时向内侧转动。

参考图1、图7和图8所示，所述浮箱机构7包括第一浮箱74和第二浮箱78，所述壳体6相对的两个外表面分别固定连接有第一浮箱74和第二浮箱78，第一浮箱74通过连通管73与第二浮箱78相互连通；所述第一浮箱74固定连接有抽水泵72，抽水泵72的吸水口连接进水管75的一端，进水管75的另一端与第一浮箱74相互连通；所述抽水泵72的出水口固定连接有出水管71，出水管71的出水方向朝向第一水轮101设置；所述第二浮箱78的内底壁固定连接有吸水泵76，吸水泵76的吸水口固定连接吸水管77的一端，吸水管77的另一端延伸到第二浮箱78的外部；所述第二浮箱78的上表面固定连接有与其相互连通的出气管，出气管上安装有单向排气阀79。

需要说明：当抽水泵72工作时，可以将第一浮箱74和第二浮箱78内的水体抽出，使得第一浮箱74和第二浮箱78内部变成半中空状态，在第一浮箱74和第二浮箱78的浮力作用下，使得壳体6上浮；抽水泵72将第一浮箱74和第二浮箱78内的水体抽出时，水流通过出水管71排出，出水管71排出的水流流向第一水轮101，在出水管71排出水流的作用下，使得第一水轮101转动，进而带动主动齿轮41同步转动，由于主动齿轮41与从动齿轮42相互啮合，且主动齿轮41与从动齿轮42传动比控制3-5：1，进而保证主动齿轮41在高速转动时，从动齿轮42可以慢速转动，进而带动其中一个转轴5慢速的弹性转动；且主动齿轮41还可以借助其他传动齿轮与从动齿轮42连接，保证主动齿轮41高速转动多圈时，从动齿轮42可以慢速转动半圈，进而给第一浮箱74和第二浮箱78的出水预留一定的时间，保证第一浮箱74和第二浮箱78出水时，安装板84和活动板86一直向两侧转动。

还需要说明：当吸水泵76工作时，可以通过吸水管77吸水，实现向第一浮箱74和第二浮箱78内注水，进而使得第一浮箱74和第二浮箱78充满水，使得壳体6下沉，且通过单向排气阀79可以排出第一浮箱74和第二浮箱78内的气体，保证水体可以进入到第一浮箱74和第二浮箱78内；

还需要说明：第一浮箱74和第二浮箱78对称设置，保证壳体6可以平稳的上浮和下沉，且第一浮箱74和第二浮箱78内安装有水位传感器，当第一浮箱74和第二浮箱78内的水位较高时，此时，第一浮箱74和第二浮箱78即将充满，进而通过安装在第二浮箱78内的控制器使得吸水泵76停止工作，且抽水泵72开始工作，实现对第一浮箱74和第二浮箱78内的排水；当第一浮箱74和第二浮箱78即将排空时，水位传感器检测到水位较低，此时通过控制器使得吸水泵76开始工作，且抽水泵72停止工作，实现对第一浮箱74和第二浮箱78内的注水，抽水泵72和吸水泵76循环间歇工作，进而实现壳体6的上浮与下沉；且通过水位传感器，使得抽水泵72和吸水泵76循环间歇工作时，保证当壳体6向上运动时，过滤网102运动的最高点在导料罩21与壳体6连接处的底部，保证导料罩21开口的底部与过滤网102的上表面持平，进而保证过滤网102上的垃圾可以方便彻底的进入到导料罩21内。

参考图1、图3和图4所示，所述垃圾收集机构2包括导料罩21，所述壳体6的外表面固定连接有倾斜向下设置且与其相互连通的导料罩21，导料罩21的下端固定连接有与其相互连通的储料罩22；所述导料罩21与壳体6的连接处位于过滤网102的上方；所述储料罩22的下表面可拆卸连接有栅格网板23。

需要说明：通过安装板84和活动板86的转动，可以拨动水流，使得水流依次流经导料罩21、储料罩22，最终通过栅格网板23排出，在水流的作用下，带动垃圾进入到储料罩22内，实现对垃圾的收集；由于导料罩21倾斜设置，使得垃圾可以较为方便的进入到导料罩21内；

还需要说明：垃圾进入到储料罩22内，储料罩22位于壳体6的两侧，避免收集的垃圾影响壳体6内的空间。

参考图3和图4所示，所述垃圾收集机构2还包括侧耳26，所述储料罩22的相对的两个外表面均固定连接有侧耳26，且栅格网板23的两端外表面均固定连接有开口朝向储料罩22的U型板27，所述侧耳26位于U型板27内并与U型板27滑动连接；所述储料罩22的外表面固定连接有固定块24，固定块24螺纹连接有紧固螺栓25，紧固螺栓25的下端螺纹连接在栅格网板23开设有螺纹孔内。

需要说明：侧耳26可以相对于U型板27滑动，且通过转动紧固螺栓25，使得紧固螺栓25从栅格网板23开设有螺纹孔内滑出，从而可以解除紧固螺栓25对栅格网板23的锁定，此时可以拉动栅格网板23，使得栅格网板23不再遮挡储料罩22的下端开口，从而有利于对储料罩22内部的清理，减小储料罩22的清理难度，减小操作人员的负担。

参考图1和图3所示，所述壳体6内固定连接有固定板103，固定板103位于过滤网102的下方，且固定板103开设有通孔，内螺纹套93贯穿通孔设置；所述固定板103的上表面固定连接有多个锥形设置的固定杆，多个固定杆与过滤网102的多个过滤孔一一对应。

需要说明：过滤网102可以在壳体6内上下运动，当过滤网102向下运动时，固定杆可以插入到过滤网102的过滤网孔内，通过固定杆可以对过滤网102的过滤网孔进行清理，减少过滤网102的过滤网孔堵塞的几率，提高装置使用的可靠性。

参考图1和图8所示，所述壳体6的外表面固定连接涡卷式发条弹簧104的一端，涡卷式发条弹簧104的另一端与转轴5固定连接。

需要说明：当第一水轮101转动时，带动对应的转轴5转动，进而使得涡卷式发条弹簧104弹性形变，保证转轴5发生弹性转动；当不再驱动第一水轮101转动时，在涡卷式发条弹簧104弹性恢复力的作用下，使得转轴5复位，进而带动安装板84和活动板86复位。

参考图1所示，所述壳体6的外表面通过支架固定连接有光伏发电板3。

需要说明：通过光伏发电板3可以实现光伏发电，进而实现对抽水泵71、吸水泵76、水位传感器、控制器等设备的供电。

本发明提供的水面悬浮垃圾清理设备的工作原理如下：

本发明通过抽水泵72和吸水泵76循环间歇工作，进而实现壳体6的上浮与下沉；壳体6上浮时，出水管71排出的水流流向第一水轮101，在出水管71排出水流的作用下，使得第一水轮101转动，进而带动其中一个转轴5弹性转动可以使得转轴5弹性转动，进而两个安装板84和活动板86向两侧张开，形成垃圾进入到壳体6内的通道，且当壳体6向上运动时，在水轮驱动机构9的作用下，使得过滤网102向上运动，使得过滤网102靠近并最终接触活动板86的下表面；进而垃圾进入到壳体6内后，通过安装板84和活动板86向两侧的转动，实现对垃圾的拨动，使得壳体6内的垃圾拨入到两侧的垃圾收集机构2内，实现对悬浮垃圾的收集。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。