漩涡式水域垃圾自动清理装置的制作方法

本发明属于水域垃圾清理技术领域，具体的说，涉及一种漩涡式水域垃圾自动清理装置。

背景技术：

随着雨水的冲刷和生活垃圾处理技术普及不到位，致使江、河、湖泊的水面上漂浮大量垃圾，部分区域污染特别严重，如航运河道、发电站水库坝前蓄水池，如果不及时清理，将会影响航道运行、水力发电机组正常运转。目前打捞水面垃圾最常用的方法是采用人工打捞方式，由环卫工人手持网兜站在甲板上直接把垃圾捞上来，这种作业方式强度大、效率低，工人的工作环境也得不到保证。市面上出现的水面垃圾清理船，主要分为传送带式和翻斗式，在工作过程中均只能随着船的移动，收集船前进方向的垃圾。对于大片水域的漂浮垃圾只能驾驶清理船往复运动打捞，清理效率低，清理效果差。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种漩涡式水域垃圾自动清理装置。本发明的装置设计巧妙，使用安全，清理高效，自动化程度高。

本发明的技术方案具体介绍如下。

本发明提供一种漩涡式水域垃圾自动清理装置，其包括清理船、垃圾打捞机和plc

控制系统；垃圾打捞机设置在清理船的一侧，plc控制系统和垃圾打捞机相连，用于控制垃圾打捞机的自动运行；其中：所述垃圾打捞机包括底座，两组机械臂、第一、二电动推杆、捕集器和水泵；两组机械臂平行安装于同一底座上，每组机械臂各包括一主动臂和一从动臂；主动臂和从动臂的一端分别和捕集器外壁的一侧转动连接，主动臂和捕集器外壁的连接点位于从动臂和捕集器外壁的连接点的正上方；主动臂另一端和第一电动推杆、底座依次转动连接；从动臂另一端直接和底座转动连接；捕集器呈三层敞口桶体结构，其最外层为金属圆桶，中间层为金属筛网桶，金属圆桶与金属筛网桶的顶部密闭连接，中间形成一个圆环腔体；金属筛网桶内层为滤布制成的捕集袋；捕集袋下方设置推料底板，第二电动推杆穿过捕集器的底部与推料底板相连接；捕集器的金属圆桶底部侧面设置有孔道，孔道通过水管与水泵相连。

本发明中，垃圾打捞机有一个或多个，多个时分布于清理船的两侧。一plc控制系统和多个垃圾打捞机相连，用于控制每个垃圾打捞机的自动运行。

本发明中，转动连接采用铰接方式。

本发明中，金属筛网桶孔径为2-5mm；滤布捕集袋的滤布孔径为100-300目。

本发明中，水管通过管道固定架固定在从动臂上。

和现有技术相比，本发明的有益效果在于，

1）本发明装置结构简单，设计巧妙；用于清理水域垃圾时，通过人工产生漩涡吸引水面垃圾自动进入捕集器，收集面广、清理效率高、噪声污染小。

2）本装置由垃圾主动进入捕集器的过程代替传统的机械设备主动打捞过程，可避免由船只前进或者机械臂翻转造成垃圾随水流分散到船四周而产生打捞不干净的问题。

3）整个系统由plc全自动化控制，无需人工配合作业，减小了劳动强度，在环境恶劣的条件下也能使用。

4）整个装置结构紧凑、可模块化设计，根据实际要求可将若干个垃圾打捞机同时布置在不同型号的清捞船的两侧，能满足不同河流、湖泊等水域的使用需要。

附图说明

图1是漩涡式水域垃圾清理装置总体结构示意图。

图2是捕集器3层敞口结构示意图。

图3是水面垃圾清理的工作状态时的装置示意图。

图4是捕集器垃圾装满翻转回收以及自由航行状态的装置示意图。

图中标号：1-水泵；2-第一电动推杆；3-底座；4-主动臂；5-金属圆桶；6-金属筛网桶；7-捕集袋；8-推料底板；9-第二电动推杆；10-水管；11-从动臂；12-清理船；13-垃圾仓；14-控制室；15-捕集器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细阐述。

实施例1

实施例中，一种漩涡式水域垃圾自动清理装置(图1)，包括清理船12、垃圾打捞机和plc控制系统。根据实际水域垃圾处理要求，垃圾打捞机可以是一个或多个，分布在清理船12的一侧或两侧，plc控制系统和一个或多个垃圾打捞机相连，用于控制垃圾打捞机的自动运行；清理船12包括船体、控制室14和垃圾仓13。plc控制系统包括plc控制器、各捕集器15与水泵1相连接的抽水管10上的电磁阀。

具体的，垃圾打捞机包括底座3，两组机械臂、第一、二电动推杆2、9以及捕集器15以及水泵1；两组机械臂平行安装于底座3上；垃圾打捞机中的两组机械臂各包括一主动臂5和从动臂11。以上，捕集器15两侧对称布置两组由主动臂4、从动臂11搭建的平行四连杆机构，能保证捕集器15在翻转的过程中不会发生侧翻事故。同时确定翻转过程中的3个基本位置，从而确定唯一方案的四连杆结构，避免翻转过程中捕集器15还未到清理船的垃圾仓13上方时就倾斜过大，致使造成不必要的垃圾溢出的情况发生。

垃圾打捞机的每组机械臂中，主动臂4和从动臂11的一端分别和捕集器15的外壁的一侧转动连接，主动臂4和捕集器15的外壁的连接点位于从动臂11和捕集器的外壁连接点的正上方；主动臂4另一端和第一电动推杆2、底座3依次转动连接；从动臂11另一端直接和底座1转动连接；捕集器15呈三层敞口桶体结构（图2），其最外层为金属圆桶5，中间层为金属筛网桶6，金属圆桶5与金属筛网桶6的顶部密闭连接，中间形成一个圆环腔体；金属筛网桶6内层为滤布制成的捕集袋7；捕集袋7下方设置推料底板，第二电动推杆9穿过捕集器的底部与推料底板相连接；捕集器15的金属圆桶5底部侧面设置有孔道，孔道通过水管10与水泵1相连。捕集器15尾部的水管10的一部分通过管道固定架固定在机械臂的从动臂11上，解决机械臂在翻转过程中，抽水管11可能与机械臂干涉的情况发生。

下面以使用本水面垃圾清理船的工作过程为实施例加以描述。

1.垃圾自动捕集

如图3所示，当清理船12搭载垃圾打捞机到达指定清理水域后，调节机械臂使捕集器15置于水下，其上端面距水面约10-20cm。此时水泵1开始通电工作，将捕集器15内的水通过捕集器15的底部侧面的孔道抽出，使金属圆桶5内形成负压，其上端面水面的液位较其他地方降低，形成人为的漩涡，附近水域的水面的漂浮物由于重力作用和水流吸力作用，自动落进捕集器15的滤布捕集袋7底部。由于捕集器15的金属圆桶5内部焊接一圈5mm孔隙金属筛网桶6，其孔结构使得捕集袋7在工作过程中（累积一定垃圾后）不会紧贴金属圆桶5的内壁而造成吸力不足，可以继续吸引水面垃圾进入捕集器15，实现垃圾的充分的自动捕集过程。

2.垃圾装满回收

如图4所示，当滤布捕集袋7中的垃圾收集满了之后，通过位置传感器发出信号，plc控制系统收到信号后，控制第一电动推杆2运动，带动主动臂4将捕集器15翻转出水面，当捕集器15翻转到图4所示位置后，第二电动推杆9通电工作，推动推料底板8将滤布捕集袋7中的垃圾推出，落到清理船12的垃圾仓13中。最后机械臂复位，捕集器15回到开始工作状态，完成一个工作循环。plc控制系统依次控制其他垃圾打捞机完成垃圾清理操作。