CN114718032B - 一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置，包括船体、蓄电池和驱动机构，船体内尾端设置有垃圾箱，船体外尾端设置有“［”形的固定板；所述固定板上部设置有吸料泵，所述吸料泵进口连通有吸料斗，吸料泵出口连通所述垃圾箱，垃圾箱上开设有气孔；所述固定板中部为镂空板体，固定板两侧分别设置有弧形的镂空状汇聚板；所述固定板下部竖向设置有电推杆，所述电推杆活塞杆上设置有“乚”形的镂空状盛放槽，所述盛放槽与固定板中部滑接；所述吸料斗和盛放槽分别置于海平面上下、且上下对应布设，所述电推杆、吸料泵和驱动机构均与所述蓄电池连接。本发明实现了自动化打捞作业，操作简单、省时省力，提高了对污染物的清理效率。

Description

一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置

技术领域

本发明涉及海洋清洁技术领域，尤其涉及一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置。

背景技术

海洋垃圾是指海洋和海岸环境中具持久性的、人造的或经加工的固体废弃物。海洋垃圾影响海洋景观，还威胁航行安全，并对海洋生态系的健康产生影响，进而对海洋经济产生负面效应，这些海洋垃圾一部分停留在海滩上，一部分可漂浮在海面或沉入海底。

为了降低海洋漂浮的垃圾对海洋环境的污染，常常需要对海洋漂浮物进行清理，这就需要用到清理装置，现有的清理装置就是一个简单的打捞网，工人站在船只上手持打捞网进行手动清理，这种清理装置设计过于简单，使用起来操作繁琐，清理效率低，由于海洋面积大，打捞也费时费力，因此具有待改进的空间。

也有部分清理装置采用机械化的清理方式，如申请公布号CN109572947A公开的一种海漂垃圾收集船，由抽水泵吸取垃圾和附近水体，由工作头进行垃圾的过滤和收集，具有机械化清理特点，但抽水泵作业时需要一直处于启动状态进行大范围的抽取，能耗高，一旦停止则无法进行抽吸作业，或者在漂浮垃圾的海面位置频繁启停抽水泵进行针对性的抽取，频繁的启停操作较为繁琐。

发明内容

本发明为了解决现有清理器械打捞操作繁琐的问题，提供一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置，可实现自动化打捞作业，操作简单、省时省力，提高了对污染物的清理效率。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置，包括船体、蓄电池和用于驱动船体移动的驱动机构，所述船体内尾端设置有垃圾箱，船体外尾端设置有“［”形的固定板；

所述固定板上部置于海平面上方，固定板上部设置有吸料泵，所述吸料泵进口连通有吸料斗，吸料泵出口连通所述垃圾箱，垃圾箱上开设有气孔，实现吸料泵向垃圾箱内注入污染物；

所述固定板中部为镂空板体，固定板两侧分别设置有弧形的镂空状汇聚板，两个汇聚板呈“八”字形排布在固定板两侧；

所述固定板下部向下延伸超过船体底面伸入海平面以下，固定板下部竖向设置有电推杆，所述电推杆活塞杆上设置有“乚”形的镂空状盛放槽，所述盛放槽与固定板中部滑接；

所述吸料斗和盛放槽分别置于海平面上下、且上下对应布设，所述电推杆、吸料泵和驱动机构均与所述蓄电池连接。

进一步地，所述蓄电池位于船体内前端，船体底部两端均设置所述驱动机构，驱动机构包括驱动电机、固定框和转动设置在固定框内的桨叶，所述驱动电机输出轴上设置所述桨叶，驱动电机带动桨叶旋转可移动船体。

进一步地，所述垃圾箱包括箱体和可拆卸设置在箱体上方的箱盖；所述箱体底部一侧设置有泄水口，所述泄水口伸出船体外，箱体底部设置有滤网以覆盖所述泄水口，所述滤网截面为弧形，箱体底部还设置有倾斜布设的导流台，所述导流台向泄水口一侧向下倾斜。

进一步地，所述吸料泵进口连通有吸料管，所述吸料管穿过固定板上部向下延伸连通所述吸料斗，吸料泵出口和垃圾箱之间设置有出料管以连通。

进一步地，所述固定板下部和上部平行排布，固定板中部垂直于固定板上部和下部，固定板中部和汇聚板上均开设有若干等距排布的水流孔以构成镂空状，所述水流孔倾斜布设。

进一步地，所述盛放槽与所述吸料斗相适配，盛放槽底部开设有若干漏水孔、一侧开设有若干透水孔以构成镂空状，盛放槽另一侧设置有滑块；所述固定板中部开设有滑槽，所述滑块置于所述滑槽内滑动，当电推杆推动盛放槽移动时，滑块能够沿着滑槽滑动，提高了盛放槽移动的稳定性。

进一步地，每个所述汇聚板上铰接有扩张板，两个所述扩张板呈“八”字形排布，可更大范围的收集污染物。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明结构设计合理，采用机械化自动作业方式进行清理，节省人工清理成本，有效提高清理效率。通过汇聚板和固定板中部的配合可将污染物集中聚集、再统一抽取至垃圾箱内，无需随时随地抽取，避免了频繁操作。

本发明根据尺蠖行动时一屈一伸的动作，通过电推杆带动盛放槽上下移动模拟尺蠖动作，可将聚集的垃圾推入吸料斗内，进行吸取清理，清理效果更好，有效解决海面漂浮垃圾的收集问题。

附图说明

图1是本发明一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置的整体结构示意图。

图2是本发明一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置的驱动机构示意图。

图3是本发明一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置的固定板示意图。

图4是本发明一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置的汇聚板示意图。

图5是本发明一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置的盛放槽示意图。

附图中标号为：1为船体，2为蓄电池，31为驱动电机，32为固定框，33为桨叶，4为垃圾箱，5为气孔，6为固定板，7为吸料泵，8为吸料斗，9为吸料管，10为出料管，11为汇聚板，12为水流孔，13为电推杆，14为盛放槽，141为挡料段，15为漏水孔，16为透水孔，17为导流板，18为隔离网，19为滑块，20为滑槽，21为泄水口，22为滤网，23为导流台，24为扩张板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细描述：

如图1~图5所示，一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置，包括船体1、蓄电池2和用于驱动船体1移动的驱动机构，所述蓄电池2位于船体1内前端，所述船体1中部设置有座椅，船体1底部两端均设置所述驱动机构，驱动机构和所述蓄电池2连接。

所述驱动机构包括驱动电机31、固定框32和转动设置在固定框32内的桨叶33，所述驱动电机31输出轴上设置所述桨叶33。蓄电池2为驱动电机31供电，驱动电机31工作能够带动桨叶33转动，桨叶33转动能够利用海水给船体1一个反向的推动力，方便船体1在海面上移动。

所述船体1内尾端设置有垃圾箱4，垃圾箱4用于盛放收集起来的海面垃圾，垃圾箱4上开设有气孔5，所述垃圾箱4包括箱体和可拆卸设置在箱体上方的箱盖，所述气孔5位于所述箱盖上。所述船体1外尾端设置有“［”形的固定板6，所述固定板6下部和上部平行排布，固定板6中部垂直于固定板6上部和下部。

本实施例中，所述固定板6上部置于海平面上方，固定板6上部上方设置有吸料泵7，吸料泵7与蓄电池2连接，所述吸料泵7进口连通有吸料斗8，吸料泵7出口连通所述垃圾箱4。

具体的，所述吸料泵7进口连通有吸料管9，所述吸料管9穿过固定板6上部向下延伸连通所述吸料斗8，吸料泵7出口和垃圾箱4之间设置有出料管10以连通。

本实施例中，所述固定板6中部为镂空板体，固定板6中部竖直布设，固定板6中部的作用是阻挡垃圾，固定板6两侧分别设置有弧形的镂空状汇聚板11，两个汇聚板11呈“八”字形排布在固定板6两侧，汇聚板11的作用是汇聚垃圾。

所述固定板6中部和汇聚板11上均开设有若干等距排布的水流孔12以构成镂空状，所述水流孔12倾斜布设。

本实施例中，所述固定板6下部向下延伸超过船体1底面伸入海平面以下，固定板6下部向上竖向设置有电推杆13，电推杆13与蓄电池2连接，所述电推杆13活塞杆上设置有“乚”形的镂空状盛放槽14，通过电推杆13带动盛放槽14上下移动。

所述盛放槽14底部开设有若干漏水孔15、一侧开设有若干透水孔16以构成镂空状结构。所述盛放槽14底面呈弧形布设，盛放槽14底面中部设置有导流板17，所述导流板17呈等腰三角形结构，导流板17可起到良好的导流作用，方便盛放槽14内的海水顺着漏水孔15流出，避免海水在底部沉积的情况发生。

所述导流板17两侧布设所述漏水孔15，漏水孔15为圆台形，漏水孔15的口径上宽下窄，能够方便海水顺着漏水孔15从垃圾盛放槽14内流出，能够快速将海水与污染物分离，漏水孔15上端开口处设置有隔离网18。

所述盛放槽14远离固定板6中部的一侧为挡料段141，所述挡料段141上布设所述透水孔16。挡料段141能够对污染物起到良好的阻挡效果，可以减少污染物从垃圾盛放槽14中漏出的情况发生。

为了提高盛放槽14移动的稳定性，所述盛放槽14与固定板6中部滑接。具体的，所述盛放槽14另一侧设置有滑块19，所述固定板6中部开设有滑槽20，所述滑块19置于所述滑槽20内滑动。

所述吸料斗8和盛放槽14分别置于海平面上下、且上下对应布设，所述盛放槽14与所述吸料斗8相适配，即吸料斗8可置于盛放槽14内。

采用本清理装置开展海面污染物清理时，利用驱动机构控制船体1在海面上移动，当船体1经过有污染物飘浮的海面时，汇聚板11能够将其范围内的飘浮物向固定板6中部汇聚。

当固定板6中部位置汇聚一定的飘浮物后，控制电推杆13的活塞杆伸长，盛放槽14能够顺着固定板6中部向上移动，漂浮物能够进入至盛放槽14内，继续控制电推杆13的活塞杆伸长，使得吸料斗8插入至盛放槽14内。

控制吸料泵7工作，吸料泵7能够通过吸料斗8将盛放槽14内的垃圾吸取至垃圾箱4内进行收集，进而完成对污染物的清理，操作简单，省时省力，提高了对污染物的清理效率，后期可打开箱盖清理出箱体内的垃圾污染物。

为了避免海水吸入垃圾箱4内，所述箱体底部一侧设置有泄水口21，所述泄水口21倾斜布设，泄水口21伸出船体1外，当污染物被吸取至垃圾箱4内时，由于污染物表面会沾染海水，污染物表面的海水能够顺着泄水口21流出，避免海水沉积过多影响垃圾箱4的盛装能力。

所述箱体底部设置有滤网22以覆盖所述泄水口21，所述滤网22截面为弧形，滤网22能够将污染物进行阻挡，在不影响海水流动的同时，避免污染物堵塞泄水口21的情况发生。

所述箱体底部还设置有倾斜布设的导流台23，所述导流台23向泄水口21一侧向下倾斜。导流台23的斜面能够起到良好的导流作用，方便将垃圾箱4内所有的海水都从泄水口21导出。

为了更大范围的清理污染物，每个所述汇聚板11上铰接有扩张板24，两个所述扩张板24呈“八”字形排布，扩张板24与汇聚板11之间通过液压缸或电动推杆相连接。当海面上的污染物较多时，为了增加收集污染物的范围，控制液压缸或电动推杆活塞杆伸长，扩张板24能够顺着汇聚板11进行展开，进一步提高了污染物的清理效率。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (7)

1.一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置，包括船体（1）、蓄电池（2）和用于驱动船体（1）移动的驱动机构，其特征在于，所述船体（1）内尾端设置有垃圾箱（4），船体（1）外尾端设置有“［”形的用于阻挡垃圾的固定板（6）；

所述固定板（6）上部置于海平面上方，固定板（6）上部设置有用于向垃圾箱（4）内注入污染物的吸料泵（7），所述吸料泵（7）进口连通有吸料斗（8），吸料泵（7）出口连通所述垃圾箱（4），垃圾箱（4）上开设有气孔（5）；

所述固定板（6）下部和上部平行排布，固定板（6）中部垂直于固定板（6）上部和下部，所述固定板（6）中部为镂空板体，固定板（6）两侧分别设置有弧形的镂空状汇聚板（11），两个汇聚板（11）呈“八”字形排布在固定板（6）两侧；

所述固定板（6）下部向下延伸超过船体（1）底面伸入海平面以下，固定板（6）下部竖向设置有电推杆（13），所述电推杆（13）活塞杆上设置有“乚”形的镂空状盛放槽（14），所述盛放槽（14）与固定板（6）中部滑接；

所述吸料斗（8）和盛放槽（14）分别置于海平面上下、且上下对应布设，盛放槽（14）与所述吸料斗（8）相适配，所述电推杆（13）、吸料泵（7）和驱动机构均与所述蓄电池（2）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置，其特征在于，所述蓄电池（2）位于船体（1）内前端，船体（1）底部两端均设置所述驱动机构，驱动机构包括驱动电机（31）、固定框（32）和转动设置在固定框（32）内的桨叶（33），所述驱动电机（31）输出轴上设置所述桨叶（33）。

3.根据权利要求1所述的一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置，其特征在于，所述垃圾箱（4）包括箱体和可拆卸设置在箱体上方的箱盖；

所述箱体底部一侧设置有泄水口（21），所述泄水口（21）伸出船体（1）外，箱体底部设置有滤网（22）以覆盖所述泄水口（21），所述滤网（22）截面为弧形，箱体底部还设置有倾斜布设的导流台（23），所述导流台（23）向泄水口（21）一侧向下倾斜。

4.根据权利要求1所述的一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置，其特征在于，所述吸料泵（7）进口连通有吸料管（9），所述吸料管（9）穿过固定板（6）上部向下延伸连通所述吸料斗（8），吸料泵（7）出口和垃圾箱（4）之间设置有出料管（10）以连通。

5.根据权利要求1所述的一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置，其特征在于，所述固定板（6）中部和汇聚板（11）上均开设有若干等距排布的水流孔（12）以构成镂空状，所述水流孔（12）倾斜布设。

6.根据权利要求1所述的一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置，其特征在于，所述盛放槽（14）底部开设有若干漏水孔（15）、一侧开设有若干透水孔（16）以构成镂空状，盛放槽（14）另一侧设置有滑块（19）；

所述固定板（6）中部开设有滑槽（20），所述滑块（19）置于所述滑槽（20）内滑动。

7.根据权利要求1所述的一种基于尺蠖仿生的海面污染清理装置，其特征在于，每个所述汇聚板（11）上铰接有扩张板（24），两个所述扩张板（24）呈“八”字形排布。