一种水体垃圾清理装置及清理方法与流程

1.本发明水体清理领域，具体为一种水体垃圾清理装置及清理方法。


背景技术：

2.为保护水质环境，现有技术需要对水体垃圾进行清理，水体垃圾包括自然产生的影响水质的物质，如水藻等，还有人为丢弃的垃圾，如废弃塑料制品等，现有清理设备采用船载的方式进行清理。
3.如专利号为cn114622528a的申请文件公开了一种用于河道清理的多功能保洁船，，通过切割机构将堆积的水草等垃圾切割成小面积，便于运输的状态，再通过输送机构输送到船体的收料仓内，结构简单，效果好。
4.再如专利号为cn113338248a的申请文件公开了一种水面垃圾清理装置，属于露天水面清理技术领域，水面垃圾清理船包括：船体、输送部件、伸缩部件以及旋转部件。船体上方架设有排料槽，船体两侧对应排料槽两端的出口下方设有收集框；输送部件包括传输带，传输带前端用于沉入水体，传输带的后端位于排料槽的上方，传输带表面设有多处拨杆，用于刮起水面的垃圾；伸缩部件包括安装槽，输送部件沿输送方向滑动设于安装槽；旋转部件设于船体的头部，旋转部件包括转动设置的转动板，转动板的转轴垂直于水平面；安装槽铰接于转动板，铰接轴与水平面平行。便于对水面的垃圾进行收集处理，采用自动化操作，具有较高的清理效率及安全性，便于垃圾的采集、输送及收集。
5.但是对于宽度较大的水面垃圾清理工作，现有清理装置由于覆盖面有限，清理效率低，且不适用不同宽度的河道水面清理。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种水体垃圾清理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种水体垃圾清理装置，包括连接架，连接架上连接聚集组件、输送组件，聚集组件包括与连接架转动连接的聚集导向板，聚集导向板包括多个依次连接的导向浮筒，相邻两个导向浮筒之间通过连接组件连接，连接架上连接有充气组件，聚集组件采用多个导向浮筒连接形成聚集导向板，两个对称的聚集导向板能够根据需求延伸合适长度，针对不同宽度水面一次性覆盖清理，聚集后的水体垃圾由输送组件集中输送到载运船上，提高清理效率，并且采用多个浮筒连接的方式，利用水体浮力对延伸的聚集导向板各部分进行支撑，使各部分保持相对水平。
9.优选的，所述导向浮筒底端、顶端分别固定连接导向网板，连接组件包括固定于上一级导向浮筒上的滑筒，滑筒内滑动连接有与下一级导向浮筒通过滑杆固定连接的滑塞，导向浮筒内固定连接滑筒，滑筒与滑杆滑动连接的方式，使相邻两个导向浮筒之间连接紧密，并且滑筒与滑杆配合对相邻两个浮筒之间产生横向支撑作用。
10.优选的，所述滑筒一端设置有充气孔，充气孔处转动连接封闭板，所述充气组件包括贴合滑动连接于导向浮筒端部的充气头，充气头连接充气管架，充气管架与换位气缸的活塞杆固定连接，滑筒一端设置充气孔与充气头配合，利用换位气缸驱动充气头移动，对各个滑筒内部充气、抽气，以便于控制对应的导向浮筒延伸或收起。
11.优选的，所述聚集导向板中最后一级导向浮筒端部转动连接导向轮，第一级导向浮筒侧面连接轨道，轨道内滑动连接滑板，滑板与连接架上固定的调向气缸的活塞杆转动连接，最后一级导向浮筒连接导向轮，能够避免最后一级浮筒与岸边抵触导致聚集导向板受压损坏。
12.优选的，所述连接架上转动连接转动轴套，转动轴套与最后一级导向浮筒固定连接，换位气缸固定于转动轴套上。
13.优选的，所述导向网板倾斜固定于导向浮筒上、下侧，相邻导向浮筒完全展开状态下，相邻的两个导向网板相接，两个相邻导向浮筒相对滑动延伸至极限位置时，相邻的两个导向网板相接，减少清理间隙，清理更加彻底。
14.优选的，所述输送组件包括转动连接于连接架上的输送轮，输送轮上转动连接输送网板，连接架上连接有输送板，输送轮上转动连接输送网板，通过驱动输送轮转动使输送网板打捞水面上集中的垃圾，并且将垃圾过滤出来输到输送板上。
15.优选的，所述网板边缘与转轴固定连接，转轴转动连接于输送轮内部，转轴位于输送轮内固定连接限位块，限位块于限位槽内滑动，转轴与输送轮内部通过扭转弹簧连接，输送板上设置有供输送网板通过的通槽，位于通槽侧面固定有与转轴贴合的转向弧板，转轴内端与输送轮转动连接，配合转轴与转向弧板贴合，能够使转轴在随输送轮转动过程中以转轴自身轴线为中心转动，将转轴所固定连接的输送网板上打捞的垃圾落于输送板上。
16.优选的，所述转向弧板靠近转轴一侧设置有与转轴上锥齿轮啮合的锥齿面，转向弧板一侧设置齿面与转轴上齿轮配合使连接输送网板的转轴能够稳定转动，避免出现转动网板卡在输送板上方无法转动的情况；所述输送网板为表面设置有网孔的平板，输送网板有多组且以输送轮的轴线为中心呈环形阵列，每组输送网板沿输送轮的轴线线性阵列。
17.一种水体垃圾清理装置的清理方法，使用本装置清理水体时，首先将连接架固定在船体前端中部，输送组件延伸至船体容腔中，在对河道水面进行清理时，通过换位气缸驱动充气机构中充气管架以及充气管架连接的充气头移动至与最后一级导向浮筒前一级导向浮筒端部，在充气头作用力下，使通过弹簧转动连接于充气孔端部的封闭板转动，充气头与充气孔连通，充气孔通过连通气筒与滑筒连通，充气头通过气管与船载充气设备连通，通过向该滑筒内充气，使滑筒内滑动的滑塞以及滑杆滑动，滑杆通过杆架固定于下一级导向浮筒上，与该滑塞、滑杆固定连接的下一级导向浮筒在气体驱动下相对于上一级导向浮筒滑动，使聚集导向板延伸，充气后充气头移开，封闭板在弹簧作用下复位封闭充气孔，按照此方式，调整换位气缸活塞杆位置，使充气头与上一级充气孔对齐，如此操作多次，能够使多个导向浮筒依次展开，形成聚集导向板，聚集导向板的长度可根据需求调整，并且第一级聚集导向板通过转动轴套与连接架转动连接，连接架上固定连接调向气缸，调向气缸伸长时，使滑板在轨道中滑动，同时能够推动聚集导向板相对于连接架转动，两个聚集导向板之间夹角为小于平角的结构，船体在水面上行驶过程中，两个聚集导向板之间的水体垃圾能够在水体阻力的作用下沿聚集导向板向连接架处漂浮，便于集中收集，集中到连接架处的
水体垃圾经过输送组件输送到船体上，使船体所经过的区域被彻底清理，解决现有清理装置覆盖面小、清理效率低的技术问题。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.1、连接架两侧转动连接可以延伸的聚集导向板，可根据河道水面宽度调整聚集导向板长度，即调整最后一级聚集导向板位置至靠近岸边，从而能够在移动过程中对河道全面覆盖聚集，再经过输送组件将聚集后的河道垃圾输送到运载船上，能够高效清理水体垃圾；
20.2、聚集导向板采用多个导向浮筒依次连接，利用水体浮力使导向浮筒底部的导向网板位于水面下方，导向浮筒上侧固定的导向网板位于水面上方，聚集水面上漂浮的垃圾，并且相邻两个导向浮筒之间通过滑筒、滑杆连接，能使两个导向浮筒贴合滑动同时对其起到横向支撑作用；
21.3、滑筒端部设置充气孔，充气头连接于换位气缸的活塞杆上，根据需求调整充气头位置，对特定滑筒内部进行充气使其下一级导向浮筒延伸或抽气使其下一级导向浮筒收缩，调整聚集导向板长度；
22.4、输送组件采用转轴连接输送网板，转轴与输送轮转动连接，输送网板打捞水中聚集的垃圾后随输送轮转动至输送板上方，之后转轴能够转动，至与输送板上的通槽对齐，输送网板通过通槽能够将附着于输送网板上的垃圾过滤在输送板上，输送板连接船舱即可实现打捞垃圾收集；
23.5、转轴内端连接扭转弹簧，使转轴在转动至输送板下方后自动恢复至阻拦水体的状态，转轴上连接有与转向弧板上齿面配合的锥齿轮，能够使转轴以及其所连接的输送网板转动，避免卡住。
附图说明
24.图1为本发明的结构示意图；
25.图2为本发明最后一级导向浮筒的结构示意图；
26.图3为本发明第一级导向浮筒的剖视图；
27.图4为本发明输送轮的结构示意图；
28.图5为本发明输送轮的局部结构示意图；
29.图6为本发明输送轮的剖视图；
30.图中：1、连接架；2、聚集组件；21、聚集导向板；211、导向浮筒；212、导向网板；213、滑筒；214、滑杆；2141、杆架；2142、滑塞；215、滚轮；216、调向气缸；2161、滑板；2162、轨道；217、封闭板；2171、连通气筒；218、转动轴套；3、输送组件；31、输送轮；32、转轴；321、锥齿轮；322、扭转弹簧；323、限位块；33、输送网板；34、输送轴；341、限位槽；35、输送板；351、转向弧板；4、充气组件；41、换位气缸；42、充气管架；43、充气头。
具体实施方式
31.实施例1
32.如图1-3所示，一种水体垃圾清理装置，包括连接架1，连接架1上连接聚集组件2、输送组件3，聚集组件2包括与连接架1转动连接的聚集导向板21，聚集导向板21包括多个依
次连接的导向浮筒211，相邻两个导向浮筒211之间通过连接组件连接，连接架1上连接有充气组件4；导向浮筒211底端、顶端分别固定连接导向网板212，连接组件包括固定于上一级导向浮筒211上的滑筒213，滑筒213内滑动连接有与下一级导向浮筒211通过滑杆214固定连接的滑塞2142；滑筒213一端设置有充气孔，充气孔处转动连接封闭板217，充气组件4包括贴合滑动连接于导向浮筒211端部的充气头43，充气头43连接充气管架42，充气管架42与换位气缸41的活塞杆固定连接；聚集导向板21中最后一级导向浮筒211端部转动连接导向轮，第一级导向浮筒211侧面连接轨道2162，轨道2162内滑动连接滑板2161，滑板2161与连接架1上固定的调向气缸216的活塞杆转动连接；连接架1上转动连接转动轴套218，转动轴套218与最后一级导向浮筒211固定连接，换位气缸41固定于转动轴套218上。
33.使用本装置清理水体时，首先将连接架1固定在船体前端中部，输送组件3延伸至船体容腔中，在对河道水面进行清理时，通过换位气缸41驱动充气机构中充气管架42以及充气管架42连接的充气头43移动至与最后一级导向浮筒211前一级导向浮筒211端部，在充气头43作用力下，使通过弹簧转动连接于充气孔端部的封闭板217转动，充气头43与充气孔连通，充气孔通过连通气筒2171与滑筒213连通，充气头43通过气管与船载充气设备连通，通过向该滑筒213内充气，使滑筒213内滑动的滑塞2142以及滑杆214滑动，滑杆214通过杆架2141固定于下一级导向浮筒211上，与该滑塞2142、滑杆214固定连接的下一级导向浮筒211在气体驱动下相对于上一级导向浮筒211滑动，使聚集导向板21延伸，充气后充气头43移开，封闭板217在弹簧作用下复位封闭充气孔，按照此方式，调整换位气缸41活塞杆位置，使充气头43与上一级充气孔对齐，如此操作多次，能够使多个导向浮筒211依次展开，形成聚集导向板21，聚集导向板21的长度可根据需求调整，并且第一级聚集导向板21通过转动轴套218与连接架1转动连接，连接架1上固定连接调向气缸216，调向气缸216伸长时，使滑板2161在轨道2162中滑动，同时能够推动聚集导向板21相对于连接架1转动，两个聚集导向板21之间夹角为小于平角的结构，船体在水面上行驶过程中，两个聚集导向板21之间的水体垃圾能够在水体阻力的作用下沿聚集导向板21向连接架1处漂浮，便于集中收集，集中到连接架1处的水体垃圾经过输送组件3输送到船体上，使船体所经过的区域被彻底清理，解决现有清理装置覆盖面小、清理效率低的技术问题。
34.聚集导向板21采用多个导向浮筒211依次连接的结构，导向浮筒211受水体浮力作用能够漂浮在水面上，使导向浮筒211下方、上方固定的导向网板212分别位于水面上方、下方，对漂浮在水面上以及水面下方一定深度的垃圾进行清理，并且导向浮筒211分别对聚集导向板21各部分进行支撑，放置聚集导向板21由于延伸长度过长强度不足而在重力影响下下垂弯曲甚至折断，导向浮筒211内固定连接滑筒213滑筒213，利用滑筒213支撑增强导向浮筒211横向强度，避免行进过程中，聚集导向板21受水体阻力作用而变形弯曲，起到水平方向上的支撑作用。
35.最后一级导向浮筒211外端转动连接滚轮215，在聚集导向板21充分延伸至最后一级导向浮筒211靠近水岸时，为避免岸边凸块与聚集导向板21相抵触而转动连接滚轮215，滚轮215侧面突出最后一级导向浮筒211边缘，因此滚轮215首先与河岸接触，在滚轮215导向作用下使聚集导向板21能够相对岸边滑动，避免聚集导向板21直接抵触导致聚集导向板21损坏。
36.在河道宽度变化量较大的区域进行水体垃圾清理工作时，需要注意河岸宽度变
化，通过充气头43抽气，使聚集导向板21缩短，以适应河道宽度变化量，也可采用电控方式，设计相关控制电路，根据河岸宽度变化通过电路控制充气头43所连接的气泵充气或者抽气，清理完成后，控制导向浮筒211依次收缩，形成如图1所示的状态，便于船体运输携带。
37.实施例2
38.如图1-3所示，一种水体垃圾清理装置，包括连接架1，连接架1上连接聚集组件2、输送组件3，聚集组件2包括与连接架1转动连接的聚集导向板21，聚集导向板21包括多个依次连接的导向浮筒211，相邻两个导向浮筒211之间通过连接组件连接，连接架1上连接有充气组件4；导向网板212倾斜固定于导向浮筒211上、下侧，相邻导向浮筒211完全展开状态下，相邻的两个导向网板212相接导向浮筒211底端、顶端分别固定连接导向网板212，连接组件包括固定于上一级导向浮筒211上的滑筒213，滑筒213内滑动连接有与下一级导向浮筒211通过滑杆214固定连接的滑塞2142；导向网板212倾斜固定于导向浮筒211上、下侧，相邻导向浮筒211完全展开状态下，相邻的两个导向网板212相接。
39.导向网板212设置为带孔的结构，能够降低水体清理过程中的水体阻力，导向网板212与导向浮筒211倾斜设置，在相邻两个导向浮筒211相对滑动至极限位置时，下一级导向网板212的尾端与上一级导向网板212的首端相贴合，能够减少连接间隙，提高清理程度。
40.实施例3
41.如图1-6所示，一种水体垃圾清理装置，包括连接架1，连接架1上连接聚集组件2、输送组件3，聚集组件2包括与连接架1转动连接的聚集导向板21，聚集导向板21包括多个依次连接的导向浮筒211，相邻两个导向浮筒211之间通过连接组件连接，连接架1上连接有充气组件4，输送组件3包括转动连接于连接架1上的输送轮31，输送轮31上转动连接输送网板33，连接架1上连接有输送板35；网板边缘与转轴32固定连接，转轴32转动连接于输送轮31内部，转轴32位于输送轮31内固定连接限位块323，限位块323于限位槽341内滑动，转轴32与输送轮31内部通过扭转弹簧322连接，输送板35上设置有供输送网板33通过的通槽，位于通槽侧面固定有与转轴32贴合的转向弧板351；转向弧板351靠近转轴32一侧设置有与转轴32上锥齿轮321啮合的锥齿面；输送网板33为表面设置有网孔的平板，输送网板33有多组且以输送轮31的轴线为中心呈环形阵列，每组输送网板33沿输送轮31的轴线线性阵列。
42.输送组件3中输送轮31与船载驱动设备传动连接，通过驱动设备驱动输送轮31相对于连接架1上固定的输送轴34转动，输送轮31转动过程中，输送轮31连接的输送网板33转动将水中的聚集垃圾捞起，并且水由输送网板33上的孔中排出，输送网板33持续转动至转轴32上同轴固定连接的锥齿轮321与转向弧板351接触，锥齿轮321与转向弧板351侧面的锥齿面啮合，能够使转轴32连同输送网板33转动，至输送网板33转动至与输送板35垂直，输送轮31持续转动，使输送网板33通过输送板35上的通槽，输送网板33与通槽两侧的输送板35接触，将输送网板33上附着的垃圾刮除并保留在输送板35上，完成单次输送，转轴32转动至输送网板33与输送板35垂直过程中，转轴32带动扭转弹簧322变形，输送网板33通过输送板35上的通槽后，转轴32不再受转向弧板351、通槽两侧输送板35的限位作用，在扭转弹簧322弹力作用下，转轴32复位转动带动输送网板33复位，输送网板33转动至与输送轮31轴线平行的状态，之后随输送轮31转动，转轴32内端所连接的限位块323位于限位槽341内，避免输送网板33受水体阻力作用导致转轴32转动使相邻输送网板33之间出现间隙，限位槽341设置于连接架1上固定的输送轴34上，输送轮31套于输送轴34外侧并且与输送轴34转动连接，
限位槽341端部连接转动槽，在转动槽内，限位块323不受限制，使转轴32转动至锥齿轮321与转向弧板351接触时，转轴32可相对于输送轮31自由转动。