CN113581392B - 一种可清理水面漂浮垃圾的无人船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可清理水面漂浮垃圾的无人船，包括船本体，船本体包括船底座和顶板，船底座上固定连接有壳体，输出结构包括电机，电机输出轴连接有丝杠，丝杠相对滑动连接有滑块，滑块固定连接有垃圾收集箱，垃圾收集箱侧壁上连通有负压筒；负压筒随着滑块上升时，吸盘相对下降用于将漂浮垃圾进入至垃圾收集箱内并在吸盘处于负压筒底部时；负压筒随着滑块下降时，吸盘相对上升用于将漂浮垃圾运输至垃圾收集箱中。通过电机带动转动轴转动，转动轴上往复丝杠段与滑块相互作用，滑块上下移动带动负压筒上下往复运动将水面上的垃圾至垃圾收集箱中，且转动轴转动的同时，对垃圾收集箱中废水进行处理并再次排出，保证垃圾收集箱中的垃圾不易腐烂。

Description

一种可清理水面漂浮垃圾的无人船

技术领域

本发明涉及水面清理技术领域，具体为一种可清理水面漂浮垃圾的无人船。

背景技术

由于气候影响江河自然环境的变化而产生的漂浮垃圾伴随着日益增多的生活垃圾，在江河中影响航运、水力发电，给生态环境造成污染损害。现有技术中采用人在船上进行人工打捞的“清漂”的方法，但这样消耗大量人力、物力还并不能消除漂浮垃圾之患。

故，发明人提出一种可清理水面漂浮垃圾的无人船来解决上述技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种可清理水面漂浮垃圾的无人船，通过电机带动转动轴转动，使得转动轴上的往复丝杠段与滑块作用，滑块上下移动带动负压筒上下往复运动从而将水面上的垃圾吸入至垃圾收集箱中，且转动轴转动的同时，对垃圾收集箱中废水进行处理并再次排至水面中，保证垃圾收集箱中的垃圾不易腐烂。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种可清理水面漂浮垃圾的无人船，包括船本体，所述船本体包括船底座和顶板，所述船底座上固定连接有驱动无人船运动的驱动结构，所述船底座上固定连接有用于容纳输出结构的壳体，所述输出结构包括电机，所述电机输出轴连接有转动轴，所述转动轴上设有往复丝杠段，所述往复丝杠段相对滑动连接有滑块，所述滑块固定连接有垃圾收集箱，所述垃圾收集箱侧壁上通过进料口连通有若干用于吸附漂浮垃圾的负压筒，所述负压筒内滑动连接有第一活塞杆，所述第一活塞杆一端固定连接有吸盘，所述顶板的下表面安装有若干第一筒体，所述第一活塞杆的另一端贯穿所述第一筒体设置，所述第一活塞杆伸入所述第一筒体内的部分套设有第一弹簧；所述负压筒随着滑块上升时，吸盘相对下降用于将漂浮垃圾通过进料口进入至垃圾收集箱内并在吸盘处于负压筒底部时欲吸附水面上的漂浮垃圾；所述负压筒随着滑块下降时，吸盘相对上升用于将漂浮垃圾运输至垃圾收集箱中。

进一步优化，所述垃圾收集箱还连接有用于除去垃圾收集箱内废水的除水装置，所述除水装置包括第一吸管，所述第一吸管分叉连通有出水管，所述第一吸管的一端伸入垃圾收集箱内，所述第一吸管的另一端连接有第二筒体，所述第二筒体固定连接在顶板的下表面，所述第二筒体连接有第一吸管从垃圾收集箱抽水以及从第一吸管向出水管挤水的输水机构，所述第一吸管内安装有第一单向阀，所述出水管安装有第二单向阀。

进一步优化，所述第一单向阀的流通方向从第一吸管伸入垃圾收集箱的一端至第一吸管靠近第一筒体的一端；所述第二单向阀的流通方向从出水管靠近第一吸管的一端至出水管的出口处。

进一步优化，所述输水机构包括第二活塞杆，所述第二活塞杆的一端连接有推块，所述推块紧密滑动连接在第二筒体内，所述第二活塞杆的另一端贯穿所述顶板设置，所述第二活塞杆伸出顶板得部分套设有第二弹簧；所述转动轴的一端贯穿所述顶板设置，所述转动轴伸出所述顶板的一端连接有转动盘，所述转动盘边缘设有若干凸轮块，所述凸轮块与第二活塞杆伸出顶板的一端相配合。

进一步优化，所述第一吸管靠近所述垃圾收集箱的一端安装有用于过滤细小垃圾的过滤网。

进一步优化，所述第一吸管为软管，所述第一吸管与垃圾收集箱连接处设有固定环。

进一步优化，所述第一单向阀和第二单向阀均包括带有通孔的倾斜底板和带有通孔的圆板，所述倾斜底板上连接有堵球，所述堵球连接有第三弹簧，所述第三弹簧与所述圆板连接。

进一步优化，所述壳体与所述顶板通过第一连接杆固定连接，所述滑块通过第二连接杆与所述垃圾收集箱固定连接。

进一步优化，所述驱动结构包括螺旋桨叶、驱动电机，所述驱动电机与所述螺旋桨叶传动连接。

进一步优化，所述垃圾收集箱上安装有便于打开垃圾收集箱的拆卸板。

本发明的有益效果在于：

1、通过电机带动转动轴转动，使得转动轴上的往复丝杠段与滑块作用，滑块上下移动带动负压筒上下往复运动从而将水面上的垃圾吸入至垃圾收集箱中，且转动轴转动的同时，对垃圾收集箱中废水进行处理并再次排至水面中，保证垃圾收集箱中的垃圾不易腐烂。且可采用远程控制驱动结构和电机的方式，使得本无人船在水面上对漂浮垃圾进行打捞，可远程控制，减少了人工成本。

2、由于负压筒将垃圾和部分的水会一起吸入垃圾收集箱中，采用第一吸管可吸收垃圾收集箱中的废水，且通过第二筒体连接的输水机构可将废水进行吸水和排水的两个动作，将垃圾收集箱内的废水排出至外面，输水机构采用凸轮块与第二活塞杆之间的配合，带动推块上下往复运动，可起到推块对第一吸管的吸水和排水作用。

3、第一单向阀和第二单向阀的设置，可保证第二筒体中的推块向上运动时，使得第一吸管朝着垃圾收集箱内进行吸水，然后通过第一单向阀后使得废水暂时在第一吸管位于第一单向阀的上方，然后第二筒体中的推块向下运动时，使得暂时在第一吸管位于第一单向阀上方的废水通过第二单向阀进而从出水管排出。即转动轴转动时，第一吸管一直往复在进行吸水和排水动作，保证了垃圾收集箱内无水化。

4、为了保证垃圾收集箱中的细小垃圾不会进入至第一吸管中，故在第一吸管底部设置过滤网，过滤网的设置可防止细小垃圾进入至第一吸管，保证了第一吸管的吸水效率。

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，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1是一种可清理水面垃圾的无人船的结构示意图。

图2是本发明中吸盘吸附垃圾至垃圾收集箱时的结构示意图。

图3是图2中的截面示意图。

图4是本发明中吸盘还未吸附垃圾时的结构示意图。

图5是图4中的截面示意图。

图6是图3中A处的放大图。

图中：船底座1、顶板2、壳体3、电机4、转动轴5、往复丝杠段6、滑块7、垃圾收集箱8、进料口9、负压筒10、第一活塞杆11、吸盘12、第一筒体13、第一弹簧14、第一吸管15、出水管16、第二筒体17、第一单向阀18、倾斜底板1801、圆板1802、堵球1803、第三弹簧1804、第二单向阀19、第二活塞杆20、推块21、第二弹簧22、转动盘23、凸轮块24、过滤网25、螺旋桨叶26、第一连接杆27、第二连接杆28、拆卸板29。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。

本发明的实施例提供一种可清理水面垃圾的无人船，如图1-6所示，包括船本体，所述船本体包括船底座1和顶板2，所述船底座1上固定连接有驱动无人船运动的驱动结构，所述船底座1上固定连接有用于容纳输出结构的壳体3，所述输出结构包括电机4，所述电机4输出轴连接有转动轴5，所述转动轴5上设有往复丝杠段6，所述往复丝杠段6相对滑动连接有滑块7，所述滑块7固定连接有垃圾收集箱8，所述垃圾收集箱8侧壁上通过进料口9连通有若干用于吸附漂浮垃圾的负压筒10，所述负压筒10内滑动连接有第一活塞杆11，所述第一活塞杆11一端固定连接有吸盘12，所述顶板2的下表面安装有若干第一筒体13，所述第一活塞杆11的另一端贯穿所述第一筒体13设置，所述第一活塞杆11伸入所述第一筒体13内的部分套设有第一弹簧14；所述负压筒10随着滑块7上升时，吸盘12相对下降用于将漂浮垃圾通过进料口9进入至垃圾收集箱8内并在吸盘12处于负压筒10底部时欲吸附水面上的漂浮垃圾；所述负压筒10随着滑块7下降时，吸盘12相对上升用于将漂浮垃圾运输至垃圾收集箱8中。

通过电机4带动转动轴5转动，使得转动轴5上的往复丝杠段6与滑块7作用，滑块7上下移动带动负压筒10上下往复运动，使得吸盘12相对于负压筒10上下往复运动，从而将水面上的垃圾吸入至垃圾收集箱8中。且可采用远程控制驱动结构和电机4的方式，使得本无人船在水面上对漂浮垃圾进行打捞，可远程控制，减少了人工成本。

其中，进料口9采用倾斜的设置，可方便垃圾通过自身重力进入至垃圾收集箱8中。第一活塞杆11外侧套设的第一弹簧14设置，第一弹簧14起到连接弹簧和复位弹簧的作用，用于连接第一活塞杆11与第一筒体13，且当吸盘12吸附到垃圾时，由于垃圾的作用使得第一活塞杆11在第一筒体13内有相对运动空间；当吸盘12上无垃圾时，第一活塞杆11在第一弹簧14作用下复位。

其中，船底座1的设计可使得船本体漂浮在水面上，船底座1采用轻质浮块设置，其密度小于水的密度，可实现船本体漂浮在水面上。

所述垃圾收集箱8还连接有用于除去垃圾收集箱8内废水的除水装置，所述除水装置包括第一吸管15，所述第一吸管15分叉连通有出水管16，所述第一吸管15的一端伸入垃圾收集箱8内，所述第一吸管15的另一端连接有第二筒体17，所述第二筒体17固定连接在顶板2的下表面，所述第二筒体17连接有第一吸管15从垃圾收集箱8抽水以及从第一吸管15向出水管16挤水的输水机构，所述第一吸管15内安装有第一单向阀18，所述出水管16安装有第二单向阀19。

所述第一单向阀18的流通方向从第一吸管15伸入垃圾收集箱8的一端至第一吸管15靠近第一筒体13的一端；所述第二单向阀19的流通方向从出水管16靠近第一吸管15的一端至出水管16的出口处。

第一单向阀18和第二单向阀19的设置，可保证第二筒体17中的推块21向上运动时，使得第一吸管15朝着垃圾收集箱8内进行吸水，然后通过第一单向阀18后使得废水暂时在第一吸管15位于第一单向阀18的上方，然后第二筒体17中的推块21向下运动时，使得暂时在第一吸管15位于第一单向阀18上方的废水通过第二单向阀19进而从出水管16排出。即转动轴5转动时，第一吸管15一直往复在进行吸水和排水动作，保证了垃圾收集箱8内无水化。

所述输水机构包括第二活塞杆20，所述第二活塞杆20的一端连接有推块21，所述推块21紧密滑动连接在第二筒体17内，所述第二活塞杆20的另一端贯穿所述顶板2设置，所述第二活塞杆20伸出顶板2得部分套设有第二弹簧22；所述转动轴5的一端贯穿所述顶板2设置，所述转动轴5伸出所述顶板2的一端连接有转动盘23，所述转动盘23边缘设有若干凸轮块24，所述凸轮块24与第二活塞杆20伸出顶板2的一端相配合。

由于吸盘12在吸取垃圾进入垃圾收集箱8内时，吸盘12也会将部分废水吸入至垃圾收集箱8内。故通过凸轮块24与第二活塞杆20的配合，使得第二筒体17内的推块21，对第一吸管15进行吸水和排水的动作，对垃圾收集箱8中废水进行处理并再次排至水面中，保证垃圾收集箱8内无水的环境，可使得垃圾收集箱8可收集的垃圾更多且保证垃圾不会腐烂发臭。

所述第一吸管15靠近所述垃圾收集箱8的一端安装有用于过滤细小垃圾的过滤网25。过滤网25的设置可防止细小垃圾进入至第一吸管15，保证了第一吸管15的吸水效率。

所述第一吸管15为软管，所述第一吸管15与垃圾收集箱8连接处设有固定环。软管的设置，保证了垃圾收集箱8上升时，软管伸入垃圾收集箱8内的部分呈现较松弛的状态，而固定环的作用保证了软管露出垃圾收集箱8的部分较为呈笔直状态。

所述第一单向阀18和第二单向阀19均包括带有通孔的倾斜底板1801和带有通孔的圆板1802，所述倾斜底板1801上连接有堵球1803，所述堵球1803连接有第三弹簧1804，所述第三弹簧1804与所述圆板1802连接。

第一单向阀18和第二单向阀19均采用机械式的单向阀，比电子式的单向阀不容易损坏。

所述壳体3与所述顶板2通过第一连接杆27固定连接，所述滑块7通过第二连接杆28与所述垃圾收集箱8固定连接。

所述驱动结构包括螺旋桨叶26、驱动电机4，所述驱动电机4与所述螺旋桨叶26传动连接。其中，驱动电机4，螺旋桨叶26之间通过传动连接，驱动无人船在水面上前进的驱动结构为现有技术，可采用电机4驱动螺旋桨叶26转动的方式，在此不再详述。

所述垃圾收集箱8上安装有便于打开垃圾收集箱8的拆卸板29。通过设置拆卸板29，可将垃圾收集箱8内收集的垃圾定期进行排出，达到清空垃圾收集箱8内垃圾的目的。

本发明的具体操作步骤如下：采用驱动结构可实现无人船在水面上的不同区域进行打捞垃圾，具体的驱动结构为现有技术。

初始状态下无人船位于图4位置，吸盘12位于负压筒10底部的位置，吸盘12可吸附水面上的垃圾，此时，电机4启动带动转动轴5转动，转动轴5上的往复丝杠段6转动，并带动滑块7下移，由于滑块7和垃圾收集箱8、负压筒10都是固定连接，故垃圾收箱、负压筒10也随着滑块7下移，相对应的吸盘12上升，并带动垃圾上升；

然后，随着电机4持续转动，往复丝杠段6带动滑块7上移时，相对应的吸盘12下降，带动垃圾下降并通过进料口9进入至垃圾收集箱8中，垃圾收集箱8可对垃圾进行收集。如图2所示。

但是，由于吸盘12在将垃圾进入至垃圾收集箱8中时，部分水分亦会进入垃圾收集箱8中。

第一吸管15的作用可将垃圾收集箱8中的废水通过出水管16排出；具体为，转动轴5在转动的同时，转动轴5上的转动盘23转动，转动盘23上的转动块与第二活塞杆20的一端相配合，带动第二活塞杆20来回往复运动，第二活塞杆20和推块21在第二筒体17内往复运动可使得第一吸管15对垃圾收集箱8内的废水进行吸水和挤水，当第二筒体17中的推块21向上运动时，使得第一吸管15朝着垃圾收集箱8内进行吸水，然后通过第一单向阀18后使得废水暂时在第一吸管15位于第一单向阀18的上方，然后第二筒体17中的推块21向下运动时，使得暂时在第一吸管15位于第一单向阀18上方的废水通过第二单向阀19进而从出水管16排出，可实现垃圾收集箱8中除水的效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求进行限定，而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种可清理水面漂浮垃圾的无人船，包括船本体，所述船本体包括船底座(1)和顶板(2)，所述船底座(1)上固定连接有驱动无人船运动的驱动结构，其特征在于：所述船底座(1)上固定连接有用于容纳输出结构的壳体(3)，所述输出结构包括电机(4)，所述电机(4)输出轴连接有转动轴(5)，所述转动轴(5)上设有往复丝杠段(6)，所述往复丝杠段(6)相对滑动连接有滑块(7)，所述滑块(7)固定连接有垃圾收集箱(8)，所述垃圾收集箱(8)侧壁上通过进料口(9)连通有若干用于吸附漂浮垃圾的负压筒(10)，所述负压筒(10)内滑动连接有第一活塞杆(11)，所述第一活塞杆(11)一端固定连接有吸盘(12)，所述顶板(2)的下表面安装有若干第一筒体(13)，所述第一活塞杆(11)的另一端贯穿所述第一筒体(13)设置，所述第一活塞杆(11)伸入所述第一筒体(13)内的部分套设有第一弹簧(14)；所述负压筒(10)随着滑块(7)上升时，吸盘(12)相对下降用于将漂浮垃圾通过进料口(9)进入至垃圾收集箱(8)内并在吸盘(12)处于负压筒(10)底部时欲吸附水面上的漂浮垃圾；所述负压筒(10)随着滑块(7)下降时，吸盘(12)相对上升用于将漂浮垃圾运输至垃圾收集箱(8)中。

2.根据权利要求1所述的可清理水面漂浮垃圾的无人船，其特征在于：所述垃圾收集箱(8)还连接有用于除去垃圾收集箱(8)内废水的除水装置，所述除水装置包括第一吸管(15)，所述第一吸管(15)分叉连通有出水管(16)，所述第一吸管(15)的一端伸入垃圾收集箱(8)内，所述第一吸管(15)的另一端连接有第二筒体(17)，所述第二筒体(17)固定连接在顶板(2)的下表面，所述第二筒体(17)连接有第一吸管(15)从垃圾收集箱(8)抽水以及从第一吸管(15)向出水管(16)挤水的输水机构，所述第一吸管(15)内安装有第一单向阀(18)，所述出水管(16)安装有第二单向阀(19)。

3.根据权利要求2所述的可清理水面漂浮垃圾的无人船，其特征在于：所述第一单向阀(18)的流通方向从第一吸管(15)伸入垃圾收集箱(8)的一端至第一吸管(15)靠近第一筒体(13)的一端；所述第二单向阀(19)的流通方向从出水管(16)靠近第一吸管(15)的一端至出水管(16)的出口处。

4.根据权利要求2所述的可清理水面漂浮垃圾的无人船，其特征在于：所述输水机构包括第二活塞杆(20)，所述第二活塞杆(20)的一端连接有推块(21)，所述推块(21)紧密滑动连接在第二筒体(17)内，所述第二活塞杆(20)的另一端贯穿所述顶板(2)设置，所述第二活塞杆(20)伸出顶板(2)得部分套设有第二弹簧(22)；所述转动轴(5)的一端贯穿所述顶板(2)设置，所述转动轴(5)伸出所述顶板(2)的一端连接有转动盘(23)，所述转动盘(23)边缘设有若干凸轮块(24)，所述凸轮块(24)与第二活塞杆(20)伸出顶板(2)的一端相配合。

5.根据权利要求2所述的可清理水面漂浮垃圾的无人船，其特征在于：所述第一吸管(15)靠近所述垃圾收集箱(8)的一端安装有用于过滤细小垃圾的过滤网(25)。

6.根据权利要求2所述的可清理水面漂浮垃圾的无人船，其特征在于：所述第一吸管(15)为软管，所述第一吸管(15)与垃圾收集箱(8)连接处设有固定环。

7.根据权利要求2所述的可清理水面漂浮垃圾的无人船，其特征在于：所述第一单向阀(18)和第二单向阀(19)均包括带有通孔的倾斜底板(1801)和带有通孔的圆板(1802)，所述倾斜底板(1801)上连接有堵球(1803)，所述堵球(1803)连接有第三弹簧(1804)，所述第三弹簧(1804)与所述圆板(1802)连接。

8.根据权利要求1所述的可清理水面漂浮垃圾的无人船，其特征在于：所述壳体(3)与所述顶板(2)通过第一连接杆(27)固定连接，所述滑块(7)通过第二连接杆(28)与所述垃圾收集箱(8)固定连接。

9.根据权利要求1所述的可清理水面漂浮垃圾的无人船，其特征在于：所述驱动结构包括螺旋桨叶(26)、驱动电机(4)，所述驱动电机(4)与所述螺旋桨叶(26)传动连接。

10.根据权利要求1所述的可清理水面漂浮垃圾的无人船，其特征在于：所述垃圾收集箱(8)上安装有便于打开垃圾收集箱(8)的拆卸板(29)。

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