一种河道漂浮式水污染处理装置

技术领域

本发明属于河道治理设备领域，尤其涉及一种河道漂浮式水污染处理装置。

背景技术

随着城市化的不断推进，人们生活节奏的不断加快，河流中出现了各种各样的生活垃圾，还有大量的植被根系，时间长了，腐烂在河道中，这些垃圾使得河道生态环境进一步恶化，水生物大量死亡，河水散发阵阵恶臭，阻挡了城市生态文明发展的脚步，并且河道垃圾难以打捞清理，打捞工作量大。现有的河道清理设备有的是针对漂浮物的，有的是针对植被根系的，但是鲜有将漂浮物与植被根系一同收集的设备；并且河道范围广，盲目的收集会增加打捞难度，费时费力。因此，亟需一种能够有效拦截并集中河道内的漂浮物与植被根系，有针对性性的进行收集和清理的河道漂浮式水污染处理装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种河道漂浮式水污染处理装置，以解决上述问题，达到提高河道清理效果，有效改善河道环境目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种河道漂浮式水污染处理装置，包括拦截单元，所述拦截单元的两端固定连接在河道上，所述拦截单元用于拦截位于所述河道中的漂浮物与植被根系，所述拦截单元靠近上游的一侧连接有漂浮船体，所述漂浮船体通过引导单元沿所述拦截单元延伸方向移动，所述漂浮船体的前进端设置有漂浮物收集机构，所述漂浮物收集机构用于收集所述河道表面的所述漂浮物，所述漂浮船体的底部中端设置有根系收集机构，所述根系收集机构用于收集所述河道水面下方的所述植被根系，所述漂浮船体内设置有破碎输送机构，所述破碎输送机构用于所述植被根系脱水以及粉碎。

优选的，所述拦截单元包括若干浮筒，若干所述浮筒用于拦截所述河道水面上的所述漂浮物，若干所述浮筒之间固定连接，若干所述浮筒的下方固定连接有拦截网，所述拦截网用于拦截所述河道水面下的所述植被根系，所述拦截网的两端分别固定连接在所述河道上，所述拦截网的底侧向所述浮筒的上游方向倾斜设置，若干所述浮筒的底侧分别固定连接有连接绳，若干所述连接绳远离所述浮筒的一端固定连接有同一空心导管，所述漂浮船体通过导轮组件沿所述空心导管移动，且所述根系收集机构位于所述拦截网的倾斜面上方。

优选的，所述导轮组件包括支架，所述支架的一端固定连接在所述漂浮船体靠近所述浮筒的一侧，所述支架的另一端转动连接有两组滚轮，两组所述滚轮分别滚动配合在所述空心导管的顶侧和底侧，所述滚轮为腰鼓形结构。

优选的，所述漂浮物收集机构包括对称设置在所述漂浮船体前进端两侧的第一导向侧门与第二导向侧门，所述第一导向侧门与所述第二导向侧门分别铰接在所述漂浮船体的侧面，所述漂浮船体内开设有两组过滤通道且分别靠近所述漂浮船体的外侧面设置，所述过滤通道内设置有收集单元，所述第一导向侧门铰接在所述过滤通道的进口处，所述第二导向侧门铰接在所述过滤通道的出口处，所述漂浮船体内设置有同步驱动组件，所述第一导向侧门与所述第二导向侧门通过所述同步驱动组件同步启闭且启闭方向相反。

优选的，所述同步驱动组件包括第一电机以及平行设置的第三转轴、第四转轴，所述第一电机固定连接在所述漂浮船体内，所述第一电机的输出轴同轴心固定连接有第二转轴，所述第二转轴与所述第三转轴或所述第四转轴垂直设置，所述第三转轴的两端与两组所述第一导向侧门的铰接轴垂直设置且通过锥齿轮啮合传动，所述第四转轴的两端与两组第二导向侧门的铰接轴垂直设置且通过锥齿轮啮合传动，所述第二转轴与所述第三转轴或所述第四转轴之间通过蜗轮蜗杆组件啮合传动。

优选的，任一所述收集单元包括固定连接在所述过滤通道内相对侧壁上的第一过滤网兜与第二过滤网兜，所述第一过滤网兜靠近所述过滤通道的进口端设置，所述过滤通道的内侧壁与所述第一过滤网兜之间固定连接有第一导向板；两组所述收集单元内的所述第一导向板分别靠近所述漂浮船体两侧壁设置。

优选的，所述根系收集机构包括设置在所述漂浮船体底部的防护单元，所述漂浮船体内设置有第一输送单元，所述第一输送单元的输出端与所述破碎输送机构的输入端对应设置，所述防护单元通过所述第一输送单元启闭，所述第一输送单元通过所述破碎输送机构启闭。

优选的，所述防护单元包括两组启闭门板，两组所述启闭门板分别铰接在所述漂浮船体的底板上，两组所述启闭门板的铰接轴分别与所述第一输送单元传动连接。

优选的，所述第一输送单元包括第一输送框架，所述第一输送框架铰接在所述漂浮船体的底板上内，所述第一输送框架的托辊上绕接有若干第一输送带，所述第一输送带的表面等间距固定连接有若干凸棱，所述第一输送框架靠近所述破碎输送机构的一侧转动连接有第一齿轮，所述第一齿轮与其中一组所述托辊同轴心固定连接，所述第一齿轮与所述破碎输送机构传动连接，所述第一输送框架的两侧壁与所述漂浮船体的内侧底部之间分别铰接有液压缸。

优选的，所述破碎输送机构包括转动连接在所述漂浮船体内侧壁上的第一辊筒、第二辊筒、第三辊筒与第四辊筒，所述第四辊筒通过第二电机驱动，所述第一辊筒通过第三电机驱动，所述第一辊筒与所述第二辊筒之间通过齿轮传动，所述第三辊筒与所述第四辊筒之间通过齿轮传动，所述第三辊筒的一端与所述第一齿轮对应设置，所述漂浮船体内侧底部设置有第二输送单元，所述第二输送单元与所述第一辊筒通过齿轮传动。

本发明具有如下技术效果：拦截单元的主要作用是拦截位于河道中的漂浮物与植被根系，在河道的上游进行拦截，避免漂浮物与植被根系分散在河道中，影响河道的水质；引导单元的主要作用是辅助漂浮船体5沿拦截单元的延伸方向移动，便于对拦截到的漂浮物与植被根系进行收集、清理；漂浮物收集机构的主要作用是针对河道表面的漂浮物，并进行收集、清理；根系收集机构的主要作用是针对河道内的植被根系，并进行收集、清理；破碎输送机构的主要作用是将植被根系脱水以及粉碎，便于收集和清理。整体上，本申请能够有效拦截并集中河道内的漂浮物与植被根系，有针对性性的进行收集和清理，达到有效改善河道环境的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体装置俯视方向示意图；

图2为本发明整体装置仰视方向示意图；

图3为本发明整体装置主视方向示意图；

图4为本发明过滤通道俯视方向示意图；

图5为本发明第一导向侧门与第二导向侧门驱动关系示意图；

图6为本发明破碎输送机构主视方向结构示意图；

图7为本发明第一输送框架俯视方向示意图；

图8为本发明整体装置右视方向示意图；

其中，1、浮筒；2、空心导管；3、滚轮；4、支架；5、漂浮船体；6、船头；7、清洁块；8、连接绳；9、启闭门板；10、倒圆结构；11、第一导向侧门；12、第二导向侧门；13、第一导向板；14、第一过滤网兜；15、第二过滤网兜；16、过滤通道；17、导向块；18、第一输送框架；19、第一输送带；20、凸棱；21、第一转轴；22、第一齿轮；23、第一辊筒；24、第二齿轮；25、第二输送带；26、第二辊筒；27、第三辊筒；28、第四辊筒；29、第二导向板；30、第三导向板；31、储料箱；32、第一电机；33、第二转轴；34、第三转轴；35、第四转轴；36、第二电机；37、第五转轴；38、第六转轴；39、第七转轴；40、液压缸；41、拦截网。

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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-8所示，本发明提供了一种河道漂浮式水污染处理装置，包括拦截单元，拦截单元的两端固定连接在河道上，拦截单元用于拦截位于河道中的漂浮物与植被根系，拦截单元靠近上游的一侧连接有漂浮船体5，漂浮船体5通过引导单元沿拦截单元延伸方向移动，漂浮船体5的前进端设置有漂浮物收集机构，漂浮物收集机构用于收集河道表面的漂浮物，漂浮船体5的底部中端设置有根系收集机构，根系收集机构用于收集河道水面下方的植被根系，漂浮船体5内设置有破碎输送机构，破碎输送机构用于植被根系脱水以及粉碎。

拦截单元的主要作用是拦截位于河道中的漂浮物与植被根系，在河道的上游进行拦截，避免漂浮物与植被根系分散在河道中，影响河道的水质；引导单元的主要作用是辅助漂浮船体5沿拦截单元的延伸方向移动，便于对拦截到的漂浮物与植被根系进行收集、清理；漂浮物收集机构的主要作用是针对河道表面的漂浮物，并进行收集、清理；根系收集机构的主要作用是针对河道内的植被根系，并进行收集、清理；破碎输送机构的主要作用是将植被根系脱水以及粉碎，便于收集和清理。整体上，本申请能够有效拦截并集中河道内的漂浮物与植被根系，有针对性性的进行收集和清理，达到有效改善河道环境的目的。

进一步优化方案，拦截单元包括若干浮筒1，若干浮筒1用于拦截河道水面上的漂浮物，若干浮筒1之间固定连接，若干浮筒1的下方固定连接有拦截网41，拦截网41用于拦截河道水面下的植被根系，拦截网41的两端分别固定连接在河道上，拦截网41的底侧向浮筒1的上游方向倾斜设置，若干浮筒1的底侧分别固定连接有连接绳8，若干连接绳8远离浮筒1的一端固定连接有同一空心导管2，漂浮船体5通过导轮组件沿空心导管2移动，且根系收集机构位于拦截网41的倾斜面上方。

若干浮筒1漂浮在河道的水面上，将来自上游的漂浮物进行有效拦截，通过漂浮物收集机构进行收集；拦截网41位于河道的水面下方，主要是针对靠近水面的植被根系，并将该部分植被根系进行有效拦截，通过根系收集机构进行收集。

进一步优化方案，导轮组件包括支架4，支架4的一端固定连接在漂浮船体5靠近浮筒1的一侧，支架4的另一端转动连接有两组滚轮3，两组滚轮3分别滚动配合在空心导管2的顶侧和底侧，滚轮3为腰鼓形结构。

在漂浮船体5移动前，首先将空心导管2放置于两组滚轮3之间，并使空心导管2限制于两组滚轮3之间，当漂浮船体5启动时，沿着空心导管2的延伸方向进行移动，即对拦截单元拦截的漂浮物和植被根系进行收集和清理。

进一步优化方案，漂浮物收集机构包括对称设置在漂浮船体5前进端两侧的第一导向侧门11与第二导向侧门12，第一导向侧门11与第二导向侧门12分别铰接在漂浮船体5的侧面，漂浮船体5内开设有两组过滤通道16且分别靠近漂浮船体5的外侧面设置，过滤通道16内设置有收集单元，第一导向侧门11铰接在过滤通道16的进口处，第二导向侧门12铰接在过滤通道16的出口处，漂浮船体5内设置有同步驱动组件，第一导向侧门11与第二导向侧门12通过同步驱动组件同步启闭且启闭方向相反。

初始时，两组第一导向侧门11紧贴船头6的两侧，两组第二导向侧门12紧贴漂浮船体5的两侧；当漂浮船体5前进时，通过启动驱动组件，使所有的第一导向侧门11与第二导向侧门12同步打开，从而便于河道内的漂浮物进入两组过滤通道16内，随着漂浮船体5的行进，两组过滤通道16内的收集单元对漂浮进行拦截和收集，将水沿着第二导向侧门12排出。

进一步优化方案，同步驱动组件包括第一电机32以及平行设置的第三转轴34、第四转轴35，第一电机32固定连接在漂浮船体5内，第一电机32的输出轴同轴心固定连接有第二转轴33，第二转轴33与第三转轴34或第四转轴35垂直设置，第三转轴34的两端与两组第一导向侧门11的铰接轴垂直设置且通过锥齿轮啮合传动，第四转轴35的两端与两组第二导向侧门12的铰接轴垂直设置且通过锥齿轮啮合传动，第二转轴33与第三转轴34或第四转轴35之间通过蜗轮蜗杆组件啮合传动。

启动第一电机32，通过第二转轴33和蜗轮蜗杆组件同步向第三转轴34和第四转轴35传动，然后通过锥齿轮带动两组第一导向侧门11与第二导向侧门12转动并打开，第一导向侧门11与第二导向侧门12的铰接轴转动方向相反，打开方向相反，便于水从第一导向侧门11处进入，从第二导向侧门12处排出，最后通过收集单元拦截漂浮物。

进一步优化方案，任一收集单元包括固定连接在过滤通道16内相对侧壁上的第一过滤网兜14与第二过滤网兜15，第一过滤网兜14靠近过滤通道16的进口端设置，过滤通道16的内侧壁与第一过滤网兜14之间固定连接有第一导向板13；两组收集单元内的第一导向板13分别靠近漂浮船体5两侧壁设置。

当水与漂浮物进入过滤通道16，在第一导向板13的作用下，水与漂浮物向第一过滤网兜14移动，大量漂浮物被第一过滤网兜14过滤出，剩余的漂浮物被第二过滤网兜15拦截并收集；第一过滤网兜14的空隙尺寸大于第二过滤网兜15的空隙尺寸。

进一步优化方案，根系收集机构包括设置在漂浮船体5底部的防护单元，漂浮船体5内设置有第一输送单元，第一输送单元的输出端与破碎输送机构的输入端对应设置，防护单元通过第一输送单元启闭，第一输送单元通过破碎输送机构启闭。

首先打开防护单元，然后启动第一输送单元，将收集到的植被根系输送至破碎输送机构，通过破碎输送机构破碎、脱水与收集。

进一步优化方案，防护单元包括两组启闭门板9，两组启闭门板9分别铰接在漂浮船体5的底板上，两组启闭门板9的铰接轴分别与第一输送单元传动连接。

初始时，两组启闭门板9关闭在漂浮船体5的底板上；当收集植被根系时，首先启动第一输送单元，第一输送单元在活动过程中，驱动并开启两组启闭门板9，便于第一输送单元位于水中。

进一步优化方案，第一输送单元包括第一输送框架18，第一输送框架18通过第一转轴21铰接在漂浮船体5的底板上内，第一输送框架18的托辊上绕接有若干第一输送带19，第一输送带19的表面等间距固定连接有若干凸棱20，第一输送框架18靠近破碎输送机构的一侧转动连接有第一齿轮22，第一齿轮22与其中一组托辊同轴心固定连接，第一齿轮22与破碎输送机构传动连接，第一输送框架18的两侧壁与漂浮船体5的内侧底部之间分别铰接有液压缸40，第一输送框架18通过第一转轴21与两组启闭门板9同步转动。

当收集植被根系时，通过启动两组液压缸40，并推动第一输送框架18翻转一定角度，使第一输送带19的低端位于水中，直至第一齿轮22与破碎输送机构啮合，通过启动破碎输送机构，驱动若干第一输送带19移动，再通过若干凸棱20将植被根系输送至破碎输送机构入口；两组启闭门板9的底部靠近行进方向分别设置有倒圆结构10，当漂浮船体5在行进时，有效避免启闭门板9与拦截网41之间发生连带，同时也可以避免拦截网41与第一输送带19接触，影响漂浮船体5。

进一步优化方案，破碎输送机构包括转动连接在漂浮船体5内侧壁上的第一辊筒23、第二辊筒26、第三辊筒27与第四辊筒28，第四辊筒28通过第二电机36驱动，第一辊筒23通过第三电机驱动，第一辊筒23与第二辊筒26之间通过齿轮传动，第三辊筒27与第四辊筒28之间通过齿轮传动，第三辊筒27的一端与第一齿轮22对应设置，漂浮船体5内侧底部设置有第二输送单元，第二输送单元与第一辊筒23通过齿轮传动。

漂浮船体5内还固定连接有第二导向板29、第三导向板30，第一辊筒23或第二辊筒26的表面嵌设左右切割片；通过启动第二电机36与第三电机，分别带动第一辊筒23、第二辊筒26、第三辊筒27与第四辊筒28转动，第三辊筒27与第四辊筒28对收集到的植被根系进行初步挤压，进行脱水；然后第一辊筒23与第二辊筒26转动，对初步脱水的植被根系进行再次挤压和切割，通过第二输送单元将破碎和脱水后的植被根系收集起来。

进一步优化方案，第二输送单元包括倾斜固定连接在漂浮船体5内侧壁上的第二输送框架，第二输送框架的托辊绕接有第二输送带25，位于低端的托辊与第一辊筒23的端部通过齿轮传动，漂浮船体5内放置有储料箱31，第二输送框架的高端与储料箱31的进口对应设置。

进一步优化方案，导轮组件可以设置两组，分别位于漂浮船体5的两侧，通过手动安装，便于漂浮船体5沿着空心导管2往返移动，充分清理被拦截的漂浮物及植被根系。

现有专利如申请号为202010369903.2的一种河流漂浮式水污染处理装置,该现有专利中,通过脱水进深装置和拦截集收装置在电动机产生的驱动转矩作用下进行工作，电动机产生的驱动转矩同时带动螺旋桨和中心轴进行回转运动，螺旋桨工作中带动气垫在水面上行进，通过拦截集收装置能够对水面上的浮萍进行高效回收，在回收过程中浮萍会随水体流进装置，通过脱水进深装置能够对收集的浮萍进行挤压和脱水以及粉碎，使一同进入的装置的水体回流至河流，且在粉碎后提高浮萍的储存容量。现有专利中的装置根据水面上的浮萍位置行进，如果在动态水流中，该处理装置在处理浮萍的过程中，为定向移动，未清理到的浮萍随着水流移动，那么处理装置则需要追随浮萍进行清理，整个过程清理效率较低，更多的适用于静态的水域；针对河流中的植被根系，收集到的更多是漂浮在水面上的。而本申请中的处理装置首先是对河流水面上的漂浮物与植被根系，以及位于水面下方的植被根系进行拦截，然后使处理装置沿着拦截单元往返移动，能够充分对被拦截到的漂浮物及植被根系进行收集和处理，处理装置移动轨迹相对稳定，清理效率相对较高。

现有专利如申请号为202220321428.6的一种用于水环境污染物收集的漂浮式阻拦装置，该现有专利中，通过安装台、连接板、安装架、带式传送组件、一号电动推杆、滑块、提升板、一号转杆、拨板、收集箱和限位框的配合，可以根据实际情况调节清理深度；位于水面下方的植被根系，通过控制带式传送组件伸入水下的深度从而调节清理深度，从而达到清理水下植被根系的目的；该现有技术更多的适用于较小水域的清理，针对较大水域的河道，在搜索中进行清理，虽然可以达到一定的清理作用，但是对于水下零散的植被根系，收集效率略显不足。本申请中，能够将河流水面上的漂浮物以及水面以下的植被根系进行有效拦截，然后针对拦截区域内的漂浮物以及植被根系进行往复、统一清理，有效提升清理效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明，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发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。