一种抗浪吸油环保设备的制作方法

一种抗浪吸油环保设备
所属技术领域
1.本发明属于抗风除油技术领域，尤其涉及一种抗浪吸油环保设备。


背景技术：

2.海上溢油的事故层出不群，溢油污染越演愈烈，虽然海洋对石油污染有自净能力，但不是无限的。石油进入海洋后造成的污染对海洋环境和海洋生物资源的危害是相当严重的。通常1升石油完全氧化需要消耗40万升海水中溶解氧，因此，一起大规模溢油污染事故能引起大面积海域严重缺氧，使大量鱼虾、海鸟死亡,或使经济鱼、虾、贝类产生油臭味，降低海产品的质量。
3.目前处理的方法是先用浮子围油栏将油围起来，并集中在一定的小的区域内，之后利用专用的吸油船对被集中起来的油进行收集；收集过程中，水面上常会伴有浪花，在浪花的影响下，收集油设备的集油臂在遇到浪花时，浪花会带油越过集油臂使得吸油过程出现漏油现象，漏油现象发生后，在吸油区域后侧还会有零散的油膜分布，还需重新进行吸油，降低了吸油的百分量，增加了吸油的时间。吸油设备的集油臂漂浮在水面上，并且以一定的深度沉入水中，将油膜集中到油提取设备入口处，利用油提取设备进行提取，在集中过程中，吸油设备带着集油臂运动中，集油臂会产生阻力，无形中要求集油船具有大的推拽功率，增加吸油设备的成本。
4.本发明设计一种抗浪吸油环保设备解决如上问题。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种抗浪吸油环保设备，它是采用以下技术方案来实现的。
6.一种抗浪吸油环保设备，它包括船体、吸油设备，其中船体后方的两侧对称的安装有两个吸油设备。
7.上述吸油设备包括提取设备、浮动单元、前集油臂、后集油臂、第二摆杆、齿轮、第一液压杆、第二液压杆、第四摆杆，其中第二摆杆的一端摆动安装在船体外侧的船壁面上，提取设备铰接安装在第二摆杆的另一端；提取设备的上侧通过两个铰接轴铰接安装有两个后集油臂，两个后集油臂中靠近船体一侧的后集油臂远离提取设备的一端与船体外侧船壁面铰接；靠近船体一侧的后集油臂、第二摆杆、船体外侧壁面和提取设备组成了平行四边形结构；两个铰接轴上分别固定安装有一个齿轮，两个齿轮相互啮合；第二摆杆与船体外侧壁面之间安装有第一液压杆；两个后集油臂在其两端分别铰接安装有一个第四摆杆，四个第四摆杆远离后集油臂的一端铰接安装有两个前集油臂；两个前集油臂、两个后集油臂和四个第四摆杆组成了两组对称分布的平行四边形结构；靠近船体的后集油臂与第四摆杆之间安装有第二液压杆；提取设备的前侧固定安装有导向滑杆，导向滑杆上滑动安装有导向滑套，两个前集油臂靠近提取设备的一端分别铰接安装有一个第一摆杆，第一摆杆的另一端铰接安装在对应的导向滑套上，第一摆杆与前集油臂铰接点与该前集油臂与第四摆杆的铰
接点相同；两个前集油臂和两个后集油臂的下侧分别固定安装有一个连接板，每个连接板的下侧均均匀的安装有多个浮动单元。
8.上述浮动单元包括摆板、浮块、安装板，其中两个摆板前后摆动安装在对应连接板的下侧，安装板通过铰接的方式安装在两个摆板的下侧；安装板的下侧固定安装有浮块。
9.设定同一组前集油臂和后集油臂之间的距离s1、船体行驶的速度v1、相邻两个浪花之间在船体行驶方向上的间距s2和浪花的飘动的速度v2，油膜运动的速度v3需满足如下要求：当油膜随海浪越过前集油臂后，被下一个海浪抬起之前，已接触后集油臂。
10.作为本技术的进一步改进，上述两个后集油臂中远离船体的后集油臂的一侧安装有一个第三摆杆，浮球旋转安装在第三摆杆上。
11.作为本技术的进一步改进，同一个上述连接板下侧安装的浮动单元中，相邻的两个浮动单元中的浮块之间安装有可折叠的弹性挡板。
12.作为本技术的进一步改进，上述提取设备的上侧固定安装有固定板，铰接安装在提取设备上的后集油臂和第二摆杆分别铰接安装在固定板的两端。
13.作为本技术的进一步改进，上述连接板通过焊接的方式安装在对应的后集油臂和前集油臂的下侧。相对于传统的抗风除油技术，本发明设计的有益效果如下：1、本发明中吸油设备成v字状，且在随着船体前进的过程中，因两个前集油臂、两个后集油臂和四个第四摆杆组成了两组对称分布的平行四边形结构、靠近船体一侧的后集油臂、第二摆杆、船体外侧壁面和提取设备组成了平行四边形结构，这两种平行四边性结构可保证吸油设备在前进过程中保持稳定形态横移，不会随着水面波动任意改变形状，影响对水面上油膜的收集。
14.2、本发明中因后集油臂、第二摆杆和提取设备为上下错位分布，在收起吸油设备的时候，后集油臂、第二摆杆和提取设备能够被折叠到相互紧贴且接近上下重合状态，大大降低吸油设备收集后的体积，方便携带。
15.3、本发明中在前集油臂和后集油臂被驱动随着船体向前运动的时候，前集油臂和后集油臂会通过其下侧的连接板带动对应的摆板移动，摆板移动带动安装板移动，安装板移动带动下侧的浮块移动，对水面上的油膜刮动；因浮块是漂浮在水面上的，所以浮块被驱动移动的阻力相对传统的直接将集油臂沉在水内的方式要小很多，大大降低了船体的拖拽阻力，降低吸油设备的成本；。
16.4、本发明中浮块通过摆板摆动安装在连接板的下侧，这样的设计可保证浮块在被前集油臂和后集油臂带动下随着船体前进的过程中，如果遇到水小幅度波动时，浮块可随着水面拨动一起浮动，对水面上的油膜刮动；水面上的油膜不会越过浮块漂浮到浮块的后侧降低吸油的百分量。
17.5、本发明在具体工作的时候，设定同一组前集油臂和后集油臂之间的距离s1、船体行驶的速度v1、相邻两个浪花之间在船体行驶方向上的间距s2和浪花的飘动的速度v2，油膜运动的速度v3需满足如下要求：当油膜随海浪越过前集油臂后，被下一个海浪抬起之前，已接触后集油臂；这样可保证在具有浪花的时候，被浪花带动越过前集油臂的油膜能够落入前集油臂和后集油臂之间，不会落到后集油臂的后侧，影响油膜的收集。
附图说明
18.图1是整体部件外观示意图。
19.图2是吸油设备分布示意图。
20.图3是吸油设备结构示意图。
21.图4是前集油臂和后集油臂分布示意图。
22.图5是第一液压杆和第二液压杆安装示意图。
23.图6是浮动单元安装示意图。
24.图7是浮动单元结构示意图。
25.图8是浮块工作原理示意图。
26.图中标号名称：1、船体；2、提取设备；3、吸油设备；4、浮球；5、第三摆杆；6、齿轮；7、后集油臂；8、前集油臂；9、第一摆杆；10、导向滑杆；11、第二液压杆；12、第一液压杆；13、第二摆杆；14、第四摆杆；15、导向滑套；16、固定板；17、连接板；18、浮动单元；19、弹性挡板；20、摆板；21、浮块；22、安装板。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
28.如图1所示，它包括船体1、吸油设备3，其中船体1后方的两侧对称的安装有两个吸油设备3。
29.如图2、3所示，上述吸油设备3包括提取设备2、浮动单元18、前集油臂8、后集油臂7、第二摆杆13、齿轮6、第一液压杆12、第二液压杆11、第四摆杆14，其中第二摆杆13的一端摆动安装在船体1外侧的船壁面上，提取设备2铰接安装在第二摆杆13的另一端；提取设备2的上侧通过两个铰接轴铰接安装有两个后集油臂7，两个后集油臂7中靠近船体1一侧的后集油臂7远离提取设备2的一端与船体1外侧船壁面铰接；如图5所示，靠近船体1一侧的后集油臂7、第二摆杆13、船体1外侧壁面和提取设备2组成了平行四边形结构；如图3所示，两个铰接轴上分别固定安装有一个齿轮6，两个齿轮6相互啮合；第二摆杆13与船体1外侧壁面之间安装有第一液压杆12；两个后集油臂7在其两端分别铰接安装有一个第四摆杆14，四个第四摆杆14远离后集油臂7的一端铰接安装有两个前集油臂8；两个前集油臂8、两个后集油臂7和四个第四摆杆14组成了两组对称分布的平行四边形结构；靠近船体1的后集油臂7与第四摆杆14之间安装有第二液压杆11；提取设备2的前侧固定安装有导向滑杆10，导向滑杆10上滑动安装有导向滑套15，两个前集油臂8靠近提取设备2的一端分别铰接安装有一个第一摆杆9，第一摆杆9的另一端铰接安装在对应的导向滑套15上，第一摆杆9与前集油臂8铰接点与该前集油臂8与第四摆杆14的铰接点相同；两个前集油臂8和两个后集油臂7的下侧分别固定安装有一个连接板17，如图4、6所示，每个连接板17的下侧均均匀的安装有多个浮动单元18。
30.本发明中吸油设备3成v字状，且在随着船体1前进的过程中，因两个前集油臂8、两个后集油臂7和四个第四摆杆14组成了两组对称分布的平行四边形结构、靠近船体1一侧的后集油臂7、第二摆杆13、船体1外侧壁面和提取设备2组成了平行四边形结构，这两种平行四边性结构可保证吸油设备3在前进过程中保持稳定形态横移，不会随着水面波动任意改
变形状，影响对水面上油膜的收集。
31.本发明中控制第一液压杆12伸缩可控制第二摆杆13相对船体1摆动，第二摆杆13摆动带动提取设备2摆动，因靠近船体1一侧的后集油臂7、第二摆杆13、船体1外侧壁面和提取设备2组成了平行四边形结构，所以在调节第一液压杆12的时候，提取设备2的移动方式为与船体1移动方向同向的横移运动；本发明在不使用的时候，可通过控制第一液压杆12将吸油设备3收集，方便携带；本发明中因后集油臂7、第二摆杆13和提取设备2为上下错位分布，在收起吸油设备3的时候，后集油臂7、第二摆杆13和提取设备2能够被折叠到相互紧贴且接近上下重合状态，大大降低吸油设备3收集后的体积，方便携带。
32.本发明中当第二摆杆13摆动时，第二摆杆13会带动与其组成平行四边形结构的后集油臂7摆动，该后集油臂7摆动通过其与提取设备2连接的铰接轴带动对应的齿轮6旋转，该齿轮6旋转带动与其啮合的另一个齿轮6旋转，另一个齿轮6旋转带动对应的后集油臂7相对提取设备2摆动，即在控制第二摆杆13摆动的时候，两个后集油臂7会同时被驱动摆动，两个后集油臂7摆动通过四个第四摆杆14带动同侧的两个前集油臂8一起摆动。
33.本发明中当靠近船体1的前集油臂8在相对后集油臂7摆动的时候，该前集油臂8会带动对应的第一摆杆9摆动，第一摆杆9摆动驱动对应的导向滑套15在对应的导向滑杆10上滑动，导向滑套15滑动带动另一侧的第一摆杆9摆动，进而驱动另一侧的前集油臂8相对对应的后集油臂7摆动，即两个前集油臂8可同时被驱动。本发明中当控制第一液压杆12驱动两侧吸油设备3收集或者打开的过程中，同侧的两个第一摆杆9也会发生相应的摆动，两个第一摆杆9摆动会驱动对应的导向滑套15在对应的导向滑杆10上滑动来适应吸油设备3的打开和关闭。
34.本发明中提取设备2与现有海上收集油膜的提取设备2相同，为现有技术。
35.如图7所示，上述浮动单元18包括摆板20、浮块21、安装板22，其中两个摆板20前后摆动安装在对应连接板17的下侧，安装板22通过铰接的方式安装在两个摆板20的下侧；安装板22的下侧固定安装有浮块21。
36.如图8所示，设定同一组前集油臂8和后集油臂7之间的距离s1、船体1行驶的速度v1、相邻两个浪花之间在船体1行驶方向上的间距s2和浪花的飘动的速度v2，油膜运动的速度v3需满足如下要求：当油膜随海浪越过前集油臂8后，被下一个海浪抬起之前，已接触后集油臂7。保证油膜不会被海浪连抬两次，当越过前集油臂8后会被后集油臂7拦截。
37.本发明在集中油的时候，会将安装在前集油臂8和后集油臂7下侧的浮块21放于水面上，浮块21漂浮在水面上对水面上的油膜刮动。
38.本发明中在前集油臂8和后集油臂7被驱动随着船体1向前运动的时候，前集油臂8和后集油臂7会通过其下侧的连接板17带动对应的摆板20移动，摆板20移动带动安装板22移动，安装板22移动带动下侧的浮块21移动，对水面上的油膜刮动；因浮块21是漂浮在水面上的，所以浮块21被驱动移动的阻力相对传统的直接将集油臂沉在水内的方式要小很多，大大降低了船体1的拖拽阻力，降低吸油设备3的成本；本发明中浮块21通过摆板20摆动安装在连接板17的下侧，这样的设计可保证浮块21在被前集油臂8和后集油臂7带动下随着船体1前进的过程中，如果遇到水小幅度波动时，浮块21可随着水面拨动一起浮动，对水面上的油膜刮动；水面上的油膜不会越过浮块21漂浮到浮块21的后侧降低吸油的百分量。
39.本发明中控制第二液压杆11可控制靠近船体1的第四摆杆14的摆动，该第四摆杆
14摆动会驱动前集油臂8相对对应的后集油臂7摆动，因两个前集油臂8、两个后集油臂7和四个第四摆杆14组成了两组对称分布的平行四边形结构，所以后集油臂7相对前集油臂8横向运动，进而可调节前集油臂8和后集油臂7之间的间距。
40.本发明在具体工作的时候，设定同一组前集油臂8和后集油臂7之间的距离s1、船体1行驶的速度v1、相邻两个浪花之间在船体1行驶方向上的间距s2和浪花的飘动的速度v2，油膜运动的速度v3需满足如下要求：当油膜随海浪越过前集油臂8后，被下一个海浪抬起之前，已接触后集油臂7；这样可保证在具有浪花的时候，被浪花带动越过前集油臂8的油膜能够落入前集油臂8和后集油臂7之间，不会落到后集油臂7的后侧，影响油膜的收集。
41.如图5所示，上述两个后集油臂7中远离船体1的后集油臂7的一侧安装有一个第三摆杆5，浮球4旋转安装在第三摆杆5上。本发明中因船体1两侧的吸油设备3横跨行程相对较大，为了保证两侧吸油设备3在水面上不会沉入水中，所以在两个吸油设备3的两侧设计了两个浮球4，通过两侧的浮球4可对两侧的吸油设备3起到支撑作用。
42.通过设计的第三摆杆5可保证浮球4在随着船体1前进的过程中，在遇到水流拨动的时候，可通过摆动来适应。
43.如图6所示，同一个上述连接板17下侧安装的浮动单元18中，相邻的两个浮动单元18中的浮块21之间安装有可折叠的弹性挡板19；通过弹性挡板19可保证相邻两个浮块21在移动过程中遇到水波时，两个浮块21可前后错位摆动，弹性挡板19不会使得油膜从两个浮块21中间区域处流入后侧，影响油的收集。
44.如图4所示，上述提取设备2的上侧固定安装有固定板16，铰接安装在提取设备2上的后集油臂7和第二摆杆13分别铰接安装在固定板16的两端。
45.上述连接板17通过焊接的方式安装在对应的后集油臂7和前集油臂8的下侧。
46.具体工作流程：当使用本发明设计的除油设备，首先用浮子围油栏将油围起来，并集中在一定的小的区域内；在油被集中在一定的小的区域内后，将船体1行驶到指定位置处；然后控制两侧的两个第一液压杆12伸长，第一液压杆12控制第二摆杆13相对船体1摆动，第二摆杆13摆动带动提取设备2摆动，同时第二摆杆13会带动与其组成平行四边形结构的后集油臂7摆动，该后集油臂7摆动通过其与提取设备2连接的铰接轴带动对应的齿轮6旋转，该齿轮6旋转带动与其啮合的另一个齿轮6旋转，另一个齿轮6旋转带动对应的后集油臂7相对提取设备2摆动，即在控制第二摆杆13摆动的时候，两个后集油臂7会同时被驱动摆动，两个后集油臂7摆动通过四个第四摆杆14带动同侧的两个前集油臂8一起摆动，将两侧的吸油设备3打开。
47.在打开后，根据海面浪花的大小和船体1行驶的速度，控制两侧的两个第二液压杆11，使得靠近船体1的第四摆杆14的摆动，该第四摆杆14摆动会驱动前集油臂8相对对应的后集油臂7摆动，该前集油臂8会带动对应的第一摆杆9摆动，第一摆杆9摆动驱动对应的导向滑套15在对应的导向滑杆10上滑动，导向滑套15滑动带动另一侧的第一摆杆9摆动，进而驱动另一侧的前集油臂8相对对应的后集油臂7摆动，即两个前集油臂8可同时被驱动相对两个后集油臂7打开合适的间距。
48.控制船体1以合适的速度在具有油的海域内行驶，通过浮块21将海面上的油集中在两个提取设备2附近，被提取设备2提取到提取设备2内收集起来。