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原文传递水面漂浮垃圾打捞船及漂浮垃圾打捞方法

专利名称：	水面漂浮垃圾打捞船及漂浮垃圾打捞方法
摘要：	水面漂浮垃圾打捞船及漂浮垃圾打捞方法，涉及水环境治理技术领域。水面漂浮垃圾打捞船，包括船体、行进驱动装置、垃圾沥水装置和角度调节装置；垃圾沥水装置包括沥水网板、舵机和连接杆；沥水网板的移动轨迹处在船体敞口上端与船体前端外侧之间；当沥水网板从船体前端外侧向船体敞口上端移动的过程中，沥水网板绕偏心线l2转动，以使沥水网板上相对靠近船体的长边向下转动，沥水网板上相对远离船体的长边向上转动。本发明相比传统的人工登船打捞水面漂浮垃圾的方式，规避了人工打捞水面漂浮垃圾存在的安全隐患，可很方便的驶入狭窄水域开展垃圾打捞作业。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	南华大学
发明人：	欧阳八生;赵德龙;吴家乐;陈皓贤;周杨;曾泽铨
专利状态：	有效
申请日期：	2022-09-26T00:00:00+0800
发布日期：	2022-12-20T00:00:00+0800
申请号：	CN202211177942.8
公开号：	CN115489678A
代理机构：	衡阳市科航专利事务所(普通合伙)
代理人：	刘政旺
分类号：	B63B35/32;B63H25/42;E02B15/10;B;E;B63;E02;B63B;B63H;E02B;B63B35;B63H25;E02B15;B63B35/32;B63H25/42;E02B15/10
申请人地址：	421001 湖南省衡阳市蒸湘区常胜西路28号
主权项：	1.水面漂浮垃圾打捞船，其特征是：包括船体、行进驱动装置、垃圾沥水装置和角度调节装置；船体内部设有用于盛装垃圾的内腔；船体上端设有连通至内腔的敞口；行进驱动装置与船体关联，以提供船体在水面上行进的动力；垃圾沥水装置包括沥水网板、舵机和连接杆；沥水网板呈矩形，其四边包括两条相对布置的长边和两条相对布置的短边，两条长边中的一条相对靠近船体，两条长边中的另一条相对远离船体；在沥水网板上设定虚拟的中心线l1和偏心线l2，l1为平行于长边的中心线，l2平行于l1布置并相比中心线l1更远离船体，l2在沥水网板的两条短边上形成两个铰接点；两个舵机分别固定安装在船体内腔两端并相对布置；两根连接杆的前端分别与两个舵机的机轴连接，两根连接杆的后端分别铰接在沥水网板的两个铰接点上；当两个舵机同步运行时，通过两根连接杆共同驱动沥水网板做弧形轨迹移动，沥水网板的移动轨迹处在船体敞口上端与船体前端外侧之间；当沥水网板从船体前端外侧向船体敞口上端移动的过程中，沥水网板绕偏心线l2转动，以使沥水网板上相对靠近船体的长边向下转动，沥水网板上相对远离船体的长边向上转动；角度调节装置包括转板组件、连杆组件和电动推杆；转板组件包括转板A、转板B和转板C；转板A在前侧边的两端与船体的前下端两外侧铰接，转板A在后侧边与转板B的前侧边铰接；转板B的后侧边与转板C的前侧边铰接，转板B的中心处设有进水孔；其中，转板A的前侧边和后侧边为相对布置的两条边，转板A的前侧边相对靠近船体，转板B的后侧边相对远离船体；其中，转板B的前侧边和后侧边为相对布置的两条边，转板B的前侧边相对靠近船体，转板B的后侧边相对远离船体；其中，转板C的前侧边和后侧边为相对布置的两条边，转板C的前侧边相对靠近船体，转板C的后侧边相对远离船体；连杆组件包括滑轨、连杆A、连杆B和转轴；滑轨固定安装在转板B上，其上设有呈直线延伸的滑槽，滑槽一端相对靠近船体，滑槽另一端相对远离船体；连杆A前端铰接在转板A上，连杆A后端与连杆B前端通过转轴铰接；连杆B后端铰接在转板C上；转轴滑动安装在滑轨的滑槽内；电动推杆的上端铰接在船体前上端，电动推杆的下端铰接在转板B上；当电动推杆伸长时，产生以下动作：转板A绕其前侧边的铰接处向船体下方转动；转板B绕其前侧边的铰接处向船体下方转动；转板C绕其前侧边的铰接处向船体下方转动；转轴沿着滑轨的滑槽向远离船体的方向移动；当电动推杆缩短时，产生以下动作：转板A绕其前侧边的铰接处向船体上方转动；转板B绕其前侧边的铰接处向船体上方转动；转板C绕其前侧边的铰接处向船体上方转动；转轴沿着滑轨的滑槽向靠近船体的方向移动。 2.如权利要求1所述的水面漂浮垃圾打捞船，其特征是：其还包括涡流制造装置；涡流制造装置包括外套筒、密封壳体、电机B和螺旋桨B；外套筒呈两端敞口的筒形结构，其内孔中从一端至另一端依次设有可拆卸式滤网A、栅格式安装台和可拆卸式滤网B，可拆卸式滤网A与栅格式安装台之间设有用于安置电机B和螺旋桨B的安置区间A；电机B固定安装在密封壳体内部，电机B的机轴从密封壳体的顶壁穿出，电机B的机轴与密封壳体的顶壁之间通过密封圈实现动密封；螺旋桨B连接在电机B的机轴上，并位于密封壳体的外部；外套筒上端固定连接在转板B的下端，并将转板B上的进水孔包容在内，从而在转板B的进水孔、外套筒上端口、外套筒内孔、外套筒下端口之间形成一条水流通道。 3.如权利要求2所述的水面漂浮垃圾打捞船，其特征是：行进驱动装置包括防水壳体、电机A和螺旋桨A；两个防水壳体分别固定安装在船体内腔的两侧壁下端；两个电机A分别密封安装在防水壳体内，两个电机A的机轴分别从防水壳体穿出，并水平穿过船体两侧壁，而伸出在船体两外侧；螺旋桨A活动安装在船体两外侧，并分别与两个电机A的机轴连接。 4.如权利要求3所述的水面漂浮垃圾打捞船，其特征是：船体外侧底部粘固有若干个用于提供浮力的浮体。 5.如权利要求4所述的水面漂浮垃圾打捞船，其特征是：电动推杆的数量为两个，两个电动推杆的上端铰接在船体前上端两侧，并相对布置，两个电动推杆的下端铰接在转板B的两侧边上，并相对布置；两个电动推杆48之间形成用于容纳沥水网板的安置区间B。 6.如权利要求5所述的水面漂浮垃圾打捞船，其特征是：其还包括摄像头；摄像头安装在船体后上端中心处，用于获取垃圾沥水装置和角度调节装置运动范围内的视野。 7.如权利要求6所述的水面漂浮垃圾打捞船，其特征是：其还包括垃圾收容仓；垃圾收容仓为上端敞口的容器，并与船体内腔形状相适应，并可拆卸安装在船体内腔中。 8.如权利要求7所述的水面漂浮垃圾打捞船，其特征是：沥水网板中的l2与l1之间的垂直距离s占沥水网板短边长度的6％-9％，沥水网板沿两个铰接点的转动阻力F为沥水网板自重的45％-55％。 9.一种水面漂浮垃圾打捞方法，应用于权利要求8所述的水面漂浮垃圾打捞船，其特征是，方法如下： S01，在打捞漂浮垃圾之前，将水面漂浮垃圾打捞船放置在水面上，驱动电动推杆缩短，以使转板A、转板B、转板C均向船体上方转动，从而使转板B和转板C均处在水面上方，并且，转板C处在向上伸出的状态，从而做好了水面漂浮垃圾打捞船在水面上移动的准备；本步骤中，由于转板B和转板C处于水面上方，一方面降低了移动阻力，便于水面漂浮垃圾打捞船在水面上移动，另一方面避免了未进行打捞作业时，水面上的垃圾不受控的进入沥水网板上； S02，先启动两个电机A，两个电机A分别驱动对应的螺旋桨A运转，使水面漂浮垃圾打捞船移动至待清理垃圾的目标水域；再驱动电动推杆伸长，以使转板A、转板B、转板C均向船体下方转动，从而将转板B和转板C浸没在水中，并且，转板C处在水平状态；接着两个舵机同步动作，带动沥水网板向下转动，使沥水网板贴合转板B，从而做好了水面漂浮垃圾打捞船接收漂浮垃圾的准备；本步骤中，两个螺旋桨A以不同的转速运行，即可实现水面漂浮垃圾打捞船的差速转向； S03，先启动电机B，电机B驱动螺旋桨B运转，使目标水域中的水持续的流经水流通道，从而形成涡流，带动水面上的漂浮垃圾通过转板C进入沥水网板上；当收集了一定量的漂浮垃圾后，电机B停止运行，两个舵机同步动作，带动沥水网板向上转动，沥水网板在向上转动过程中，在自身重量及垃圾重量下自行转动，当沥水网板转动至船体敞口上方时，沥水网板上的垃圾滑落至垃圾收容仓内，即实现了水面漂浮垃圾打捞船打捞水面漂浮垃圾；本步骤中，重复制造涡流-收集垃圾-转移垃圾过程数次，将垃圾收容仓装填至最大载重量； S04，先驱动电动推杆缩短，以使转板A、转板B、转板C均向船体上方转动，从而使转板B和转板C均处在水面上方，并且，转板C处在向上伸出的状态；再驱动水面漂浮垃圾打捞船移动至岸边，由工作人员取出垃圾收容仓倾倒垃圾。