一种小型河道清理船的制作方法

本发明涉及一种清理船，尤其是涉及一种小型河道清理船。

背景技术：

随着人口的增长和社会经济的发展，水生态环境受到垃圾污染等问题的严重威胁，其中河道垃圾成因主要有生活垃圾、建筑垃圾、工程垃圾、风运垃圾，其中生活垃圾占据河道和堤防垃圾的主要成分。因为村庄靠近河道，村民将日常的生活垃圾堆放在河道或堤坡上，诸如塑料袋、旧衣物、蔬菜叶、药渣、破鞋烂袜等随处可见，各种味道组合成的臭气让人无法忍受。由于陆地上的垃圾随风飘散，或者由于公民、游客的素质问题，在大的广场、公园、风景区的水面上随时可以见到漂浮的白色垃圾。由于陆地上的垃圾随风飘散，或者由于公民、游客的素质问题，在大的广场、公园、风景区的水面上随时可以见到漂浮的白色垃圾，只要下一场雨，这些垃圾就会流入河道，污染水资源。这就导致河道清理成为一大燃眉之急，同时河道清理这给河道清理也带来了不小的困难，传统的清理方式需要大量人力和物力。

目前，对湖面和岸边的垃圾和水生植物收集有两种方法，一是人工收集，二是机械收集，这两种方法的缺点都是人力和物力资源得不到充分的利用。目前对湖面或者岸边的垃圾和水生植物进行收集的传统装置，具有功能单一、效率低等缺点，不能实现垃圾和水生植物的完全收集，浪费人力和物力资源，对于较大的和水深的河流湖泊以及水流状态比较急的水体收集效果差。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种小型河道清理船。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种小型河道清理船，包括依次连接的船头、船身和船尾，所述船身上设有垃圾收集网和船翼，所述垃圾收集网的开口朝后，所述船翼包括固定在垃圾收集网后侧的两个对称的侧翼，两个侧翼分别为由垃圾收集网开口的中间起始、向船身的两侧伸展并向船头前方弯曲的圆弧状侧壁；所述船尾设有轮桨和控制轮桨的动力输出机构。

优选的，所述垃圾收集网包括拼接形成腔体的上、下、左、右、前侧板，所述左、右侧板分别都为镂空结构，所述前侧板密闭且横截面为两个弧形相接构成的对称的人字形，且人字形的两个弧形分别与两个侧翼的圆弧状平滑相接。

优选的，所述动力输出机构包括电机和连接电机输出轴的齿轮组件，所述齿轮组件连接轮桨，所述电机的控制端连接微处理器。

优选的，所述微处理器接有无线通讯模块。

优选的，所述船尾包括控制室，所述齿轮组件设在所述控制室的外侧，并包裹有防水装置。

优选的，所述齿轮组件包括相啮合的小齿轮和大齿轮，所述小齿轮连接电机的输出轴，所述大齿轮连接轮桨。

优选的，所述轮桨设有两个，分别设在所述控制室的两侧。

优选的，所述轮桨为六叶式轮桨。

优选的，所述船头为流线型。

优选的，所述船翼的底部开有若干个小孔。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、收集腔本身依靠船翼的圆弧设计转化水流的反冲力，通过水流的反冲力将垃圾冲入船网中以达到收集的效果，从而大大减少了制造成本和整个船体所需的能量，该清理船无需定点设置，可沿着河流驾驶一路收集垃圾，可用于较大的有足够水深的河流湖泊以及水流状态比较急的水体，工作效率很高，具有较好的清理效果。

2、船网可以拆卸，并且船网侧面的镂空结构实现了垃圾两侧的流通，避免了船体向一侧倾斜的弊端，垃圾收集网设计也打破了一直以来通过履带的传动实现垃圾收集的壁垒，收集垃圾的效率稳定，效果明显。

3、动力输出机构位于船尾控制室，主要采用齿轮组件的传动系统，这样的传动系统可以提高六叶式轮桨中心轴线距离水面的高度，这样可以使船体的进水量大大降低，保证了船体持续运行工作的安全性和稳定性。

4、流线型船头结合了流体力学的知识，通过计算及实验测得最合理数值，极大程度减少了水的阻力，减少了动力源能耗，增强了船的持续运行能力。

5、该清理船操作方便简单，对水草和漂浮垃圾的收集动作只需要通过无线遥控就能轻松控制，节省了人力。

附图说明

图1为本发明清理船的整体示意图；

图2为本发明中垃圾收集网结构的爆炸示意图；

图3为本发明中轮桨运动原理的爆炸示意图；

图4为本发明中船尾控制室的结构示意图。

图中标注：1-垃圾收集网，2-船头，3-船身，4-船翼，5-六叶式轮桨，6-大齿轮，7-防水装置，8-尾盖，9-控制室，10-小齿轮，11-轮轴，12-电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，本申请提出一种小型河道清理船，主要适用于水上垃圾收集，可以高效又便捷地清理水面垃圾，机动性较强，造价低廉且易于操作。

该清理船包括依次连接的船头2、船身3和船尾。船头2采用流线型船头2，可以利用流体力学计算得到一个合适的弧度曲线，可以有效减少水的阻力并能够有效地分割水面垃圾至船的两侧。船身3设有用于收集垃圾的垃圾收集网1和船翼4，船翼4采用类似半圆弧的内流线型设计，可以有效利用水流的反冲力收集水面垃圾。船尾为控制室9和整个船只的动力来源，设有轮桨和控制轮桨的动力输出机构。

垃圾收集网1采用可拆卸式镶嵌结构，固定在船身3中。垃圾收集网1的内部为收集舱，其开口朝后。收集舱内部采用适合流体由中间向两侧流动的弧线形设计。垃圾收集网1包括拼接形成收集腔的上、下、左、右、前侧板，本实施例中，上、左、右侧板分别都为镂空结构，设有镂空网洞。前侧板密闭且横截面为两个弧形相接构成的对称的人字形，实现了垃圾向两侧的流通，避免了船体向一侧倾斜的弊端。当垃圾触碰到船翼4时，由于流体的作用会将垃圾带入收集舱中，这样一来，在垃圾收集舱内，垃圾和水实现了不断的循环往复流动，形成一个持续的垃圾堆积的过程。垃圾收集网1会对带有垃圾的水实现过滤，在船体向前运动的过程中过滤大部分垃圾，从而使得垃圾滞留在收集舱中。

船翼4通过简易榫卯连接在船身3中。船翼4包括固定在垃圾收集网1后侧的两个对称的侧翼，两个侧翼分别为由垃圾收集网1开口的中间起始、向船身3的两侧伸展并向船头2前方弯曲的圆弧状侧壁，垃圾收集网1前侧板人字形的两个弧形分别与两个侧翼的圆弧状平滑相接。张开的船翼4可以极大范围地揽集船前方的飘浮性垃圾。未来船翼4可设计为可开合模式，来增强本装置的适用范围。如图1所示，侧翼内侧为一个较小的圆弧，可以有效地利用船前进而遭遇的水流的反冲力，利用反冲力将垃圾带入垃圾收集网1，本实施例中，两片侧翼拼在一起的外形为一个半圆形。船翼4实现了对垃圾的揽收和集中，将垃圾不断的揽入垃圾收集网1的收集舱中。在设计船翼4时，考虑到船体受到的阻力，所以在船翼4的底部开了一些大小合适的小孔以降低阻力。

船身3本身也是适合流体流动的流线型设计，这样可以与垃圾收集网1的设计吻合，最大的好处是：当利用一些质地较软的易变形的材料作为垃圾收集网1，并将这样的垃圾收集网1嵌入船身3时，流线型船身3设计结构可以更好的实现垃圾与水的不断往复循环过程，从而提高垃圾的收集效果。

船尾包括控制室9，控制室9由防水材料制成，控制室9的两侧分别设有防水装置7，控制室9的顶部设有尾盖8。轮桨设有两个，分别设在两个防水装置7的两侧。如图3所示，动力输出机构包括电机12和连接电机12输出轴的齿轮组件，齿轮组件连接轮桨，电机12的控制端连接微处理器。微处理器通过对电机12的控制，将电机12的动力输入到齿轮组件，齿轮组件通过传动将动力给予轮桨，从而实现船体的不断向前运动和工作。微处理器接有无线通讯模块，可以通过遥控手柄远程控制船体，本实施例中，微处理器及其外围电路采用arduino电路板，无线通讯模块采用蓝牙模块。齿轮组件设在控制室9的外侧的防水装置7中，包括相啮合的小齿轮10和大齿轮6，小齿轮10连接电机12的输出轴，大齿轮6通过轮轴11连接轮桨，小齿轮10和大齿轮6组成差速装置。本实施例中，轮桨为六叶式轮桨5。

如图4所示，整个控制室9分为两部分，前后由中间挡板隔开。前面一部分是电机室，电机12的输出轴与小齿轮10过盈配合，大齿轮6由轮轴11连接六叶式轮桨5，轮轴11与六叶式轮桨5也属于过盈配合。防水装置7起到隔水的作用。挡板后面一部分是arduino控制室，里面设有arduinouno板、电池、l298电机12驱动板、蓝牙接收器，蓝牙接收器可以接收来自遥控手柄的蓝牙信号，反馈给arduino，以此控制电机12的转动。

本清理船整体结构简单、轻便，未来可以通过安装可视化摄像头及红外设备模拟清理船周边环境，使技术人员不到场也能够实现远程操控。