CN111515115A - 沙滩垃圾清理车的振筛传送部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及沙滩垃圾清理车的振筛传送部件，包括：动力装置、曲柄摇杆机构和振筛网；所述动力装置，用于为曲柄摇杆机构提供动力；所述曲柄摇杆机构，用于带动振筛网周期性往复运动；所述振筛网，用于将垃圾和沙分离且传递垃圾至沙滩垃圾清理车内。本发明能够辅助沙滩垃圾清理车自动清理沙滩上的垃圾。

Description

沙滩垃圾清理车的振筛传送部件

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及沙滩垃圾清理车的振筛传送部件。

背景技术

沙滩是沿海城市休闲娱乐的场所，也是一个较容易受到外界因素影响的特殊环境，其中包括海浪、风海平面上升等，而除了沙滩本身所处的这些自然环境因素外，还同时受到多种社会因素的影响，包括游客制造的垃圾等。

沙滩垃圾大多含有降解速率极慢的物质，包括生活垃圾、重金属物质等，不断丢弃的垃圾在沙滩上聚集，使得沙滩环境质量严重下降。

在现有的沙滩管理中，一般的沙滩日常清洁维护工作仍以人力为主，少数沙滩会采用沙滩垃圾清洁车进行定期维护。人工维护存在着劳动强度大，耗时长等缺点，机械清洁的方式在近年来逐渐成为了大型沙滩浴场的选择。

发明内容

本发明提供的沙滩垃圾清理车的振筛传送部件，其能够辅助沙滩垃圾清理车自动清理沙滩上的垃圾。

本发明提供的沙滩垃圾清理车的振筛传送部件，包括：动力装置、曲柄摇杆机构和振筛网；

所述动力装置，用于为曲柄摇杆机构提供动力；

所述曲柄摇杆机构，用于带动振筛网周期性往复运动；

所述振筛网，用于将垃圾和沙分离且传递垃圾至沙滩垃圾清理车内。

进一步地，还包括：

铲板，用于将垃圾和沙的混合物传送至振筛网上；

所述铲板与振筛网的一端连接。

更近一步地，所述振筛网均匀分布有通孔；

当振筛网周期性往复运动时，沙从通孔中流出。

再进一步地，所述振筛网呈阶梯状；每层阶梯的两个所在平面与竖直平面夹角为锐角；

当振筛网周期性往复运动时，垃圾从振筛网的一端移动至另一端；

所述振筛网另一端与沙滩垃圾清理车内连通。

在上述技术方案中，所述曲柄摇杆机构，包括：曲柄、摇杆和主连杆；

所述曲柄与动力装置的输出端相连；

所述摇杆的一端与曲柄铰接，另一端活动式销接在主连杆的一端；

所述主连杆的另一端与振筛网连接；

所述主连杆的中部设置有与沙滩垃圾清理车固定的第一支点。

优选地，所述曲柄摇杆机构，还包括：从连杆；

所述从连杆的一端设置有与沙滩垃圾清理车固定的第二支点，另一端与振筛网连接。

优选地，所述曲柄有两个，分别设置在动力装置的两侧；

所述摇杆有两个，分别对应一个曲柄；

所述主连杆有两根，分别对应一个摇杆；

所述动力装置输出端分别与两个曲柄连接，并保证两个曲柄同步旋转；

两个摇杆分别套接在一根推动轴上，所述推动轴两端分别与两根主连杆的一端相连；

两根主连杆的中部分别被一根第一支撑轴穿过，所述第一支撑轴的两端分别固定安装在沙滩垃圾清理车上；

两根主连杆的另一端分别安装在振筛网一端的两侧；

所述从连杆有两根；两根从连杆的一端分别被一根第二支撑轴穿过，所述第二支撑轴的两端分别固定安装在沙滩垃圾清理车上；

两根从连杆的另一端分别安装在振筛网另一端的两侧。

优选地，所述振筛网的两侧分别竖直地安装有一块支撑板；

两根主连杆的另一端分别通过一根第一固定杆，活动式销接在对应支撑板上；

两根从连杆的另一端分别通过一根第二固定杆，活动式销接在对应支撑板(5)上。

在上述技术方案中，所述振筛网沿阶梯所属斜面进行周期性往复运动。

进一步地，所述曲柄的半径为r₁，所述振筛网的运动方程为：

x＝r(1-cosα)+rμ(1-cos2α)/4 (1)

y＝r sinα (2)

V_x＝rωsinα+rωμsinα/2 (3)

式中，x为振筛滤网的水平位移，α为曲柄转角，μ为曲柄半径与连杆长度比，y为振筛滤网的竖直位移，V_x为振筛滤网的速度，ω为曲柄角速度。

在本发明中，利用动力装置使曲柄摇杆机构带动振筛网周期性往复运动。在振筛网周期性往复运动的过程中，不但能够使垃圾和沙分离，还能够将垃圾传递至沙滩垃圾清理车内。从而，针对沙滩上的垃圾，无需依赖人工清洁。本发明能够用于日常沙滩的清理工作，提高清洁效率，满足沙滩的日常清理需求。

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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明实施例的一个视角的立体结构示意图；

图2为本发明实施例的另一个视角的立体结构示意图；

图3为本发明实施例的侧视图。

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。

如图1所示，本实施例提供的沙滩垃圾清理车的振筛传送部件，包括：动力装置1、曲柄摇杆机构2和振筛网3；

所述动力装置1，用于为曲柄摇杆机构2提供动力；

所述曲柄摇杆机构2，用于带动振筛网3周期性往复运动；

所述振筛网3，用于将垃圾和沙分离且传递垃圾至沙滩垃圾清理车内。

在本实施例中，利用动力装置1使曲柄摇杆机构2带动振筛网3周期性往复运动。在振筛网3周期性往复运动的过程中，不但能够使垃圾和沙分离，还能够将垃圾传递至沙滩垃圾清理车内。从而，针对沙滩上的垃圾，无需依赖人工清洁。本发明能够用于日常沙滩的清理工作，提高清洁效率，满足沙滩的日常清理需求。

本实施例所述传送部件，还包括：

铲板4，用于将垃圾和沙的混合物传送至振筛网3上；

所述铲板4与振筛网3的一端连接。

所述振筛网3均匀分布有通孔；

当振筛网3周期性往复运动时，沙从通孔中流出。

所述振筛网3呈阶梯状；每层阶梯的两个所在平面与竖直平面夹角为锐角；

当振筛网3周期性往复运动时，垃圾从振筛网3的一端移动至另一端；

所述振筛网3另一端与沙滩垃圾清理车内连通。

本实施例所述的传送部件安装在沙滩垃圾清理车的入口处。当清理车在沙滩上前进时，铲板4将垃圾和沙的混合物铲入，由于清理车没有停止，所以混合物会被铲入至振筛网3上。振筛网3上均匀的分布有通孔，所述通孔能够使沙粒穿过，从而，当振筛网3运动产生振动时，沙粒会穿过通孔，从振筛网3上流出，由此达到将垃圾和沙分离的效果。

在本实施例中，将振筛网3设计为阶梯状，且每层阶梯的两个所在平面与竖直平面夹角为锐角。在一般情况下，清理车入口比比铲板4高，所以垃圾运输存在“爬坡”的过程。如果将每层阶梯都设置为直角阶梯，由于垃圾与振筛网3的接触面为平面，那么在振筛网3往复运动的过程中，垃圾就可能会重新落入铲板4，而达不到“爬坡”的效果。当前，在实际运用中，清理车的入口不能比铲板4高太多，将振筛网3的阶梯所在斜面保持与水平面夹角小于45度即可。

如图1至3所示，在本实施例中，振筛网3为阶梯状，且呈现三角形波浪状。由于清理车的入口比铲板4高，因此，振筛网3靠近铲板4处为低阶，靠近清理车入口处为高阶。当振筛网3进行周期性往复运动时，由于惯性的作用，垃圾在振筛网3上会由低阶移动至高阶，从而自动进入清理车入口。

如图1和2所示，所述曲柄摇杆机构2，包括：曲柄21、摇杆22和主连杆23；

所述曲柄21与动力装置1的输出端相连；

所述摇杆22的一端与曲柄21铰接，另一端活动式销接在主连杆23的一端；

所述主连杆23的另一端与振筛网3连接；

所述主连杆23的中部设置有与沙滩垃圾清理车固定的第一支点。

所述曲柄摇杆机构2，还包括：从连杆24；

所述从连杆24的一端设置有与沙滩垃圾清理车固定的第二支点，另一端与振筛网3连接。

所述曲柄21有两个，分别设置在动力装置1的两侧；

所述摇杆22有两个，分别对应一个曲柄21；

在本实施例中，曲柄21为圆形转盘。摇杆22的一端通过Z型连接件铰接在对应的曲柄21上。

所述主连杆23有两根，分别对应一个摇杆22；

所述动力装置1输出端分别与两个曲柄21连接，并保证两个曲柄21同步旋转；

两个摇杆22分别套接在一根推动轴25上，所述推动轴25两端分别与两根主连杆23的一端相连；

在本实施例中，摇杆22的另一端套接在同一推动轴25上。当两个曲柄21同步转动时，带动对应摇杆22同步运动，从而两个摇杆22同时推动推动轴25。

所述第一支点通过第一支撑轴26来实现：

两根主连杆23的中部分别被一根第一支撑轴26穿过，所述第一支撑轴26的两端分别固定安装在沙滩垃圾清理车上；

两根主连杆23的另一端分别安装在振筛网3一端的两侧。

所述第二支点通过第二支撑轴27来实现：

所述从连杆24有两根；两根从连杆24的一端分别被一根第二支撑轴27穿过，所述第二支撑轴27的两端分别固定安装在沙滩垃圾清理车上；

两根从连杆24的另一端分别安装在振筛网3另一端的两侧。

所述振筛网3的两侧分别竖直地安装有一块支撑板5；

两根主连杆23的另一端分别通过一根第一固定杆28，活动式销接在对应支撑板5上；

两根从连杆24的另一端分别通过一根第二固定杆29，活动式销接在对应支撑板5上。

在本实施例中，两块支撑板5的作用是保证垃圾在移动时，不会从振筛网3的两侧落出。第一固定杆28和第二固定杆29的作用是能够两根主连杆23在带动振筛网3时更加稳定。

所述振筛网3沿阶梯所属斜面进行周期性往复运动。所述阶梯所属斜面，为连接振筛网3各顶点所形成的斜面。

如图3所示，在本实施例中，振筛网3的一端低，另一端高。动力装置1可为双向直流电机，其输出端连接两个曲柄21。两个曲柄21同步旋转，带动摇杆22同步推拉推动轴25。当两个摇杆22同时推动两根主连杆23的一端向左时，由于第一支撑轴26的作用，使得两根主连杆23的另一端向右上方向移动；从而带动两块支撑板5和振筛网3也向右上方向移动；两根从连杆24随之联动。当两个摇杆22同时拉动两根主连杆23的一端向右时，由于第一支撑轴26的作用，使得两根主连杆23的另一端向左下方向移动；从而带动两块支撑板5和振筛网3也向左下方向移动；两根从连杆24随之联动。

在振筛网3上的垃圾卡在各三角形阶梯之间，当振筛网3向右上方向移动时，三角形阶梯与垃圾左侧的接触面会给垃圾一个向右上方向的推力，推动垃圾向右上移动；当振筛网3向左下移动时，由于垃圾刚受到右上方向的推力，加上惯性的作用，使得垃圾向右上移动而达到“爬坡”的效果。

在本实施例中，装置尺寸如表1：

表1

振筛网3长度为L₁，宽度为L₂，摆杆长度为L₃，曲柄21半径为r₁，其中振筛网3的长度、宽度主要由清理车尺寸决定，本文计算中以1.5m长清理车为例。所述摆杆为主连杆23从与第一支撑轴26交点到另一端的长度，该长度等于从连杆24的长度。

将振筛网3的直线摆动简化为直线振动，振动幅度为2r₁，将振筛网3处于最右端位置作为初始值，所述曲柄21的半径为r₁，所述振筛网3的运动方程为：

x＝r(1-cosα)+rμ(1-cos2α)/4 (1)

y＝r sinα (2)

V_x＝rωsinα+rωμsinα/2 (3)

式中，x为振筛滤网的水平位移，α为曲柄转角，μ为曲柄半径与连杆长度比，y为振筛滤网的竖直位移，V_x为振筛滤网的速度，ω为曲柄角速度。根据上式(1)至(3)可知，曲柄21的半径与转角是影响振筛网3的位移与速度的主要因素。

本装置用于清理机械时，基于需要清理的物料种类的不同，适应不同场所的环境特性，例如，在沙滩进行清扫时，清理对象大多为沙粒、厨余垃圾的混合物料，可通过振筛网3的过滤进行垃圾与沙粒的分离。在道路进行工作时，树枝、塑料等垃圾占据了较大份额，因此通过垃圾在振筛网3的受力分析，计算得出曲柄21的尺寸以及滤网倾角等参数。

在沙滩进行工作时，装置的筛分效率以及垃圾收集率是主要性能评判指标，筛分效率公式：

式中，m₁为振筛滤网传至垃圾箱的垃圾重量，m₂为振筛滤网上的垃圾重量。

根据统计数据，其中塑料类最多(占37.37％)，其次为泡沫类(占35.67％)；总密度为15.91g/m2，塑料类密度(3.62g/m2)最大，其次为织物(布)类(2.87g/m2)和木制品类(1.97g/m2)；主要来源是生活垃圾和旅游垃圾，分别占垃圾总量的39.26％和25.23％。根据塑料、泡沫类进行分析，塑料类以长30mm、宽20mm、高20mm的塑料长方块为例，泡沫类以长100mm、50mm、50mm的长方体为例，沙粒的平均半径为1mm为例。根据垃圾的结构形状以及尺寸与沙粒尺寸进行计算，最终得出筛孔径为2mm。

实验场地：武汉天兴洲沙滩

实验对象：带有烟头、瓜子壳垃圾试样的沙滩

实验方法：根据调研结果按配比配成垃圾实验试样并将其均匀撒在实验场地中。用人工模式清理，测量试验后的实验沙滩中垃圾情况以及装置垃圾箱内存储的垃圾的重量。实验结果记录如表2所示：

表2清理沙滩垃圾过程的数据记录

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沙滩垃圾清理车的振筛传送部件，其特征在于，包括：动力装置(1)、曲柄摇杆机构(2)和振筛网(3)；

所述动力装置(1)，用于为曲柄摇杆机构(2)提供动力；

所述曲柄摇杆机构(2)，用于带动振筛网(3)周期性往复运动；

所述振筛网(3)，用于将垃圾和沙分离且传递垃圾至沙滩垃圾清理车内。

2.根据权利要求1所述的沙滩垃圾清理车的振筛传送部件，其特征在于，还包括：

铲板(4)，用于将垃圾和沙的混合物传送至振筛网(3)上；

所述铲板(4)与振筛网(3)的一端连接。

3.根据权利要求1所述的沙滩垃圾清理车的振筛传送部件，其特征在于，所述振筛网(3)均匀分布有通孔；

当振筛网(3)周期性往复运动时，沙从通孔中流出。

4.根据权利要求3所述的沙滩垃圾清理车的振筛传送部件，其特征在于，所述振筛网(3)呈阶梯状；每层阶梯的两个所在平面与竖直平面夹角为锐角；

当振筛网(3)周期性往复运动时，垃圾从振筛网(3)的一端移动至另一端；

所述振筛网(3)另一端与沙滩垃圾清理车内连通。

5.根据权利要求1所述的沙滩垃圾清理车的振筛传送部件，其特征在于，所述曲柄摇杆机构(2)，包括：曲柄(21)、摇杆(22)和主连杆(23)；

所述曲柄(21)与动力装置(1)的输出端相连；

所述摇杆(22)的一端与曲柄(21)铰接，另一端活动式销接在主连杆(23)的一端；

所述主连杆(23)的另一端与振筛网(3)连接；

所述主连杆(23)的中部设置有与沙滩垃圾清理车固定的第一支点。

6.根据权利要求5所述的沙滩垃圾清理车的振筛传送部件，其特征在于，所述曲柄摇杆机构(2)，还包括：从连杆(24)；

所述从连杆(24)的一端设置有与沙滩垃圾清理车固定的第二支点，另一端与振筛网(3)连接。

7.根据权利要求6所述的沙滩垃圾清理车的振筛传送部件，其特征在于，所述曲柄(21)有两个，分别设置在动力装置(1)的两侧；

所述摇杆(22)有两个，分别对应一个曲柄(21)；

所述主连杆(23)有两根，分别对应一个摇杆(22)；

所述动力装置(1)输出端分别与两个曲柄(21)连接，并保证两个曲柄(21)同步旋转；

两个摇杆(22)分别套接在一根推动轴(25)上，所述推动轴(25)两端分别与两根主连杆(23)的一端相连；

两根主连杆(23)的中部分别被一根第一支撑轴(26)穿过，所述第一支撑轴(26)的两端分别固定安装在沙滩垃圾清理车上；

两根主连杆(23)的另一端分别安装在振筛网(3)一端的两侧；

所述从连杆(24)有两根；两根从连杆(24)的一端分别被一根第二支撑轴(27)穿过，所述第二支撑轴(27)的两端分别固定安装在沙滩垃圾清理车上；

两根从连杆(24)的另一端分别安装在振筛网(3)另一端的两侧。

8.根据权利要求7所述的沙滩垃圾清理车的振筛传送部件，其特征在于，所述振筛网(3)的两侧分别竖直地安装有一块支撑板(5)；

两根主连杆(23)的另一端分别通过一根第一固定杆(28)，活动式销接在对应支撑板(5)上；

两根从连杆(24)的另一端分别通过一根第二固定杆(29)，活动式销接在对应支撑板(5)上。

9.根据权利要求4所述的沙滩垃圾清理车的振筛传送部件，其特征在于，所述振筛网(3)沿阶梯所属斜面进行周期性往复运动。

10.根据权利要求9所述的沙滩垃圾清理车的振筛传送部件，其特征在于，所述曲柄(21)的半径为r₁，所述振筛网(3)的运动方程为：

x＝r(1-cosα)+rμ(1-cos2α)/4 (1)

y＝rsinα (2)

V_x＝rωsinα+rωμsinα/2 (3)

式中，x为振筛滤网的水平位移，α为曲柄转角，μ为曲柄半径与连杆长度比，y为振筛滤网的竖直位移，V_x为振筛滤网的速度，ω为曲柄角速度。

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