一种滩涂垃圾自动清理车及其清理方法与流程

本发明涉及一种滩涂垃圾自动清理车及其清理方法。

背景技术：

滩涂，是海滩、河滩和湖滩的总称，指沿海大潮高潮位与低潮位之间的潮浸地带，河流湖泊常水位至洪水位间的滩地，时令湖、河洪水位以下的滩地，水库、坑塘的正常蓄水位与最大洪水位间的滩地面积。在地貌学上称谓“潮间带”。由于潮汐的作用，滩涂有时被水淹没，有时又出露水面，其上部经常露出水面，其下部则经常被水淹没。根据滩涂的物质组成成分，可分为岩滩、沙滩、泥滩三类；根据潮位、宽度及坡度，可分为高潮滩、中潮滩、低潮滩三类。

滩涂是中国重要的后备土地资源，具有面积大、分布集中、区位条件好、农牧渔业综合开发潜力大的特点。滩涂是一个处于动态变化中的海陆过渡地带。向陆方向发展，通过围垦、引淡洗盐，可较快形成农牧渔业畜产用地；向海方向发展，可进一步成为开发海洋的前沿阵地。在对滩涂进行围垦建堤过程中，首先需要对滩涂清理，保持良好的建设面积。一般滩涂里会混有各种垃圾，如烟头、废纸、塑料袋、饮料瓶等，滩涂面积大,垃圾不易清理，现有的清理沙滩垃圾的方法是用手直接拾取或用铁夹来一个个地收集，效率极低，不利于清洁人员省力、高效地清理垃圾，而且埋在滩涂内部的垃圾更加不易清除，在清理垃圾的过程中还容易夹带砂子、泥沙等，增加了不必要的劳动量以及垃圾量和掩埋费用，破坏滩涂原本的地基，清理不彻底，清理速度慢。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的诸多不足，提供一种滩涂垃圾自动清理车及其清理方法，既能快速地将滩涂表面以及埋在滩涂内部的垃圾清理出来，彻底清理滩涂，又能起到平整滩涂的作用，机械化清理，节省人力，工作效率高，垃圾处理量大，速度快，实现从清理垃圾到恢复滩涂一步完成，不破坏环境原貌。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种滩涂垃圾自动清理车，包括车体、行走装置、推动装置、传送装置和填平装置，车体内设有收料腔、传动腔和垃圾腔，传动腔位于收料腔和垃圾腔之间，推动装置包括第一推杆、第二推杆和推铲，推铲分别与第一推杆和第二推杆铰接，第一推杆上设有推动气缸，推动气缸的活塞杆与第二推杆连接，传送装置包括第一传送架和第二传送架，第一传送架位于收料腔内，第二传送架的一端与第一传送架连接，第二传送架的另一端位于垃圾腔内，车体的底部位于第二传送架的下方设有第二筛孔，填平装置位于车体的后端，填平装置包括移动架、压板和刮板，压板和刮板均通过移动架与车体连接，刮板位于压板的前端，压板内设有磁石，压板的底部设有吸取口。通过行走装置带动车体在滩涂上运行，设置的推动装置利用第一推杆和第二推杆推动推铲在滩涂上推动泥沙，并将泥沙连同垃圾一起装入到推铲内，通过推动气缸带动推铲转动，使推铲中的泥沙倒入到收料腔内；设置的第一传送架将进入到收料腔内的泥沙输送到第二传送架上，设置的第二传送架将垃圾和砂砾分离，分离出来的垃圾送入到垃圾腔内，并在垃圾腔内储存，而去除垃圾的泥沙颗粒则通过第二筛孔重新送回到滩涂中，保持滩涂土地的完整性；设置的填平装置首先通过刮板将滩涂刮平，使重新掉落到滩涂上的泥沙填充在挖出的沟壑中，然后通过压板将滩涂压平，保证滩涂的平整性，并用磁石将滩涂中的金属物质吸除，提高滩涂的清洁度。

进一步，车体的顶部设有太阳能装置，太阳能装置包括支架、太阳能板和转动气缸，支架与太阳能板铰接，支架上设有转动气缸，转动气缸的活塞杆与太阳能板连接。设置的太阳能装置利用太阳为整个清洁车提供能源，节省资源，更加环保，通过转动气缸带动太阳能板转动，实现太阳能板随着阳光的照射位置而进行更改，全面接受阳光，最大限度的利用太阳能，减少使用限制。

进一步，第二传送架上设有传送带，传送带上设有第一筛孔，第二传送架的上方设有清扫轮，清扫轮上按圆周均匀设有梳齿，梳齿通过连接条与清扫轮可拆卸连接。设置的第一筛孔将输送到第二传送架上的砂子过滤，将砂子与垃圾分离，使砂子掉落到车体内并通过第二筛孔重新进入到滩涂上，减轻垃圾腔的负担；第二传送架在传送过程中，设置的清扫轮通过梳齿在传送带上移动，一方面将泥沙中的大体积物质打散成小体积颗粒物，使其更容易通过第一筛孔，同时清扫轮的旋转方向与第二传送架的传送方向一致，使清扫轮带动第二传送架上的垃圾顺利进入到垃圾腔内，加快垃圾入腔速度，防止垃圾反向运动；梳齿通过连接条与清扫轮可拆卸连接，当梳齿出现故障时便于拆卸下来维修和替换，延长清扫轮的使用寿命，降低设备维修成本。

进一步，第二筛孔和填平装置之间设有拾取装置，拾取装置包括滚轮、负压泵、第一吸取管和第二吸取管，滚轮通过轮架与车体连接，滚轮的圆周面上均匀设有刺针，车体的底部位于滚轮的上方设有轮孔，第一吸取管分别连通轮孔和垃圾腔，负压泵安装在车体内，第二吸取管的两端分别与第一吸取管和负压泵连接。设置的拾取装置用来去除泥沙内部的塑料袋等垃圾，通过滚轮随着车体的运动在滩涂上滚动，滚轮上的刺针不断地扎取泥沙中的纸片、塑料袋等垃圾，当扎取到垃圾的刺针转动到轮孔时，利用轮孔的边沿将垃圾从刺针上刮离下来，同时利用负压泵使第一吸取管呈负压状态，将滚轮上的垃圾沿着第一吸取管被大气压压入到垃圾腔内。

进一步，收料腔内设有收料口和挡板，挡板位于收料口的上方，收料口与推铲相配合，第一传送架的前端位于收料口的下方。设置的收料口与推铲配合，使推铲在第一推杆和第二推杆的带动下顺利将泥沙从收料口铲入到收料腔内，避免泥沙掉落在外，从收料口进入到收料腔内的泥沙正好落入到第一传送架上进行输送；设置的挡板用来防止泥沙的倒灌。

进一步，垃圾腔的底部设有重量传感器，重量传感器与报警器连接。设置的重量传感器用来感应垃圾腔内垃圾的含量，当垃圾含量达到标准值时，重量传感器通过控制器控制报警器报警，提醒操作人员倾倒垃圾腔内的垃圾，保持垃圾腔的容纳能力。

进一步，车体的前端设有监控头，监控头通过活动杆与车体连接。设置的监控头用来实时监控推铲的工作情况，操作者在进行操作时容易出现视线盲区，利用监控头扩大视线范围，可以便于操作员及时发现问题和解决问题，活动杆可以自由调节监控头的位置，更便于实际的使用，防止推铲无法将泥沙铲入收料腔的情况发生，及时发现滩涂中的巨大障碍物，避免障碍物阻碍推铲铲土的顺利进行，提高操作的安全性能，使清理工作更顺利。

如上述的一种滩涂垃圾自动清理车的清理方法，包括如下步骤：

1、铲挖作业：

首先通过动力装置带动行走装置启动，从而带动车体移动，将车体自由移动到需要清理的地区，然后车体继续沿着清理的道路前进，推铲在车体的带动下铲挖车体前方的泥沙，同时监控头监控铲挖情况，并将图像信息发送到操控室，当泥沙装满推铲后，启动推动气缸，推动气缸带动推铲转动直至伸入到收料口处，然后将推铲内的泥沙倒入到收料腔内，再利推动气缸将推铲还原到原始位置，进行下一步的铲挖作业；

2、传送作业：

从收料口进入到收料腔内的泥沙先掉落到第一传送架上，第一传送架将该泥沙输送到第二传送架上，第二传送架将泥沙输送到清扫轮的下方后，启动清扫轮，通过梳齿在传送带上移动，将泥沙打散，使体积小于第一筛孔的砂砾从第一筛孔和第二筛孔掉落到车体下方的滩涂上，而体积大于第一筛孔的垃圾则留在传送带上，有效分离垃圾和砂石颗粒，并利用清扫轮的转动将垃圾扫入到垃圾腔内；

3、填平作业：

干净的泥沙从第二筛孔中掉落到滩涂上后，启动升降泵，利用升降泵调整升降架的高度，使压板和刮板伸入滩涂内部至需要压平的深度，当车体向前运动时，刮板先将掉落的泥沙刮平，然后压板将滩涂压实；

4、垃圾倾倒：

当垃圾随着车体的移动，铲挖清理的滩涂面积越来越多，在垃圾腔内堆积得越来越多后，重量传感器感应到感应垃圾腔内垃圾的含量达到标准值时，重量传感器通过控制器控制报警器报警，提醒操作人员倾倒垃圾腔内的垃圾，然后将车体行驶到垃圾倾倒处，打开垃圾腔的垃圾门，将垃圾腔内的垃圾倒出，保持垃圾腔良好的容纳能力，以便后续的清理工作。

进一步，当车体向前运动清理滩涂上的垃圾时，将滚轮插入滩涂至需要清理的深度，滚轮随着车体滚动前进，刺针伸入到滩涂的内部，使滩涂表面和埋在滩涂内的纸片、海草、塑料袋物质缠绕在刺针上或者被穿透在刺针上，并随着转动从轮孔处进入车体内，此时启动负压泵，使第一吸取管呈负压状态，从而将垃圾吸入到第一吸取管内，并沿着第一吸取管最终进入到垃圾腔内，方便清理滩涂深层的垃圾，提高清理质量。

进一步，在步骤3中，压板在压平滩涂的过程中，压板中的磁石不断将滩涂中的金属磁性物从吸取口吸入到磁石上，减少滩涂中的杂质。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

通过行走装置带动车体在滩涂上运行，设置的推动装置利用第一推杆和第二推杆推动推铲在滩涂上推动泥沙，并将泥沙连同垃圾一起装入到推铲内，通过推动气缸带动推铲转动，使推铲中的泥沙倒入到收料腔内；设置的第一传送架将进入到收料腔内的泥沙输送到第二传送架上，设置的第二传送架将垃圾和砂砾分离，分离出来的垃圾送入到垃圾腔内，并在垃圾腔内储存，而去除垃圾的泥沙颗粒则通过第二筛孔重新送回到滩涂中，保持滩涂土地的完整性；设置的填平装置首先通过刮板将滩涂刮平，使重新掉落到滩涂上的泥沙填充在挖出的沟壑中，然后通过压板将滩涂压平，保证滩涂的平整性，并用磁石将滩涂中的金属物质吸除，提高滩涂的清洁度。

本发明既能快速地将滩涂表面以及埋在滩涂内部的垃圾清理出来，彻底清理滩涂，又能起到平整滩涂的作用，机械化清理，节省人力，工作效率高，垃圾处理量大，速度快，实现从清理垃圾到恢复滩涂一步完成，不破坏环境原貌。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种滩涂垃圾自动清理车的结构示意图；

图2为本发明中第二传送架的平面示意图；

图3为本发明中压板的内部结构示意图；

图4为本发明中拾取装置的结构示意图。

附图标记：1、车体；11、收料腔；12、传动腔；13、垃圾腔；14、收料口；15、挡板；16、重量传感器；17、报警器；18、监控头；19、活动杆；2、行走装置；3、推动装置；31、第一推杆；32、第二推杆；33、推铲；34、推动气缸；4、传送装置；41、第一传送架；42、第二传送架；421、传送带；422、第一筛孔；43、清扫轮；44、梳齿；45、连接条；46、第二筛孔；5、填平装置；51、移动架；52、压板；53、刮板；54、磁石；55、吸取口；61、支架；62、太阳能板；63、转动气缸；7、拾取装置；71、滚轮；711、轮架；712、刺针；72、负压泵；73、第一吸取管；74、第二吸取管；75、轮孔。

具体实施方式

如图1-4所示，为本发明的一种滩涂垃圾自动清理车，包括车体1、行走装置2、推动装置3、传送装置4和填平装置5，车体1内设有收料腔11、传动腔12和垃圾腔13，传动腔12位于收料腔11和垃圾腔13之间，收料腔11内设有收料口14和挡板15，挡板15位于收料口14的上方，收料口14与推铲33相配合，第一传送架41的前端位于收料口14的下方。设置的收料口14与推铲33配合，使推铲33在第一推杆31和第二推杆32的带动下顺利将泥沙从收料口14铲入到收料腔11内，避免泥沙掉落在外，从收料口14进入到收料腔11内的泥沙正好落入到第一传送架41上进行输送；设置的挡板15用来防止泥沙的倒灌。推动装置3包括第一推杆31、第二推杆32和推铲33，推铲33分别与第一推杆31和第二推杆32铰接，第一推杆31上设有推动气缸34，推动气缸34的活塞杆与第二推杆32连接。通过行走装置2带动车体1在滩涂上运行，设置的推动装置3利用第一推杆31和第二推杆32推动推铲33在滩涂上推动泥沙，并将泥沙连同垃圾一起装入到推铲33内，通过推动气缸34带动推铲33转动，使推铲33中的泥沙倒入到收料腔11内。

传送装置4包括第一传送架41和第二传送架42，第一传送架41位于收料腔11内，第二传送架42的一端与第一传送架41连接，第二传送架42的另一端位于垃圾腔13内，设置的第一传送架41将进入到收料腔11内的泥沙输送到第二传送架42上，设置的第二传送架42将垃圾和砂砾分离，分离出来的垃圾送入到垃圾腔13内，并在垃圾腔13内储存，而去除垃圾的泥沙颗粒则通过第二筛孔46重新送回到滩涂中，保持滩涂土地的完整性。垃圾腔13的底部设有重量传感器16，重量传感器16与报警器17连接，设置的重量传感器16用来感应垃圾腔13内垃圾的含量，当垃圾含量达到标准值时，重量传感器16通过控制器控制报警器17报警，提醒操作人员倾倒垃圾腔13内的垃圾，保持垃圾腔13的容纳能力。

第二传送架42上设有传送带421，传送带421上设有第一筛孔422，第二传送架42的上方设有清扫轮43，清扫轮43上按圆周均匀设有梳齿44，梳齿44通过连接条45与清扫轮43可拆卸连接。车体1的底部位于第二传送架42的下方设有第二筛孔46。设置的第一筛孔422将输送到第二传送架42上的砂子过滤，将砂子与垃圾分离，使砂子掉落到车体1内并通过第二筛孔46重新进入到滩涂上，减轻垃圾腔13的负担；第二传送架42在传送过程中，设置的清扫轮43通过梳齿44在传送带421上移动，一方面将泥沙中的大体积物质打散成小体积颗粒物，使其更容易通过第一筛孔422，同时清扫轮43的旋转方向与第二传送架42的传送方向一致，使清扫轮43带动第二传送架42上的垃圾顺利进入到垃圾腔13内，加快垃圾入腔速度，防止垃圾反向运动；梳齿44通过连接条45与清扫轮43可拆卸连接，当梳齿44出现故障时便于拆卸下来维修和替换，延长清扫轮43的使用寿命，降低设备维修成本。

填平装置5位于车体1的后端，填平装置5包括移动架51、压板52和刮板53，压板52和刮板53均通过移动架51与车体1连接，刮板53位于压板52的前端，压板52内设有磁石54，压板52的底部设有吸取口55。设置的填平装置5首先通过刮板53将滩涂刮平，使重新掉落到滩涂上的泥沙填充在挖出的沟壑中，然后通过压板52将滩涂压平，保证滩涂的平整性，并用磁石54将滩涂中的金属物质吸除，提高滩涂的清洁度。

第二筛孔46和填平装置5之间设有拾取装置7，拾取装置7包括滚轮71、负压泵72、第一吸取管73和第二吸取管74，滚轮71通过轮架711与车体1连接，滚轮71的圆周面上均匀设有刺针712，车体1的底部位于滚轮71的上方设有轮孔75，第一吸取管73分别连通轮孔75和垃圾腔13，负压泵72安装在车体1内，第二吸取管74的两端分别与第一吸取管73和负压泵72连接。设置的拾取装置7用来去除泥沙内部的塑料袋等垃圾，通过滚轮71随着车体1的运动在滩涂上滚动，滚轮71上的刺针712不断地扎取泥沙中的纸片、塑料袋等垃圾，当扎取到垃圾的刺针712转动到轮孔75时，利用轮孔75的边沿将垃圾从刺针712上刮离下来，同时利用负压泵72使第一吸取管73呈负压状态，将滚轮71上的垃圾沿着第一吸取管73被大气压压入到垃圾腔13内。

车体1的顶部设有太阳能装置，太阳能装置包括支架61、太阳能板62和转动气缸63，支架61与太阳能板62铰接，支架61上设有转动气缸63，转动气缸63的活塞杆与太阳能板62连接。设置的太阳能装置利用太阳为整个清洁车提供能源，节省资源，更加环保，通过转动气缸63带动太阳能板62转动，实现太阳能板62随着阳光的照射位置而进行更改，全面接受阳光，最大限度的利用太阳能，减少使用限制。

车体1的前端设有监控头18，监控头18通过活动杆19与车体1连接。设置的监控头18用来实时监控推铲33的工作情况，操作者在进行操作时容易出现视线盲区，利用监控头18扩大视线范围，可以便于操作员及时发现问题和解决问题，活动杆19可以自由调节监控头18的位置，更便于实际的使用，防止推铲33无法将泥沙铲入收料腔11的情况发生，及时发现滩涂中的巨大障碍物，避免障碍物阻碍推铲33铲土的顺利进行，提高操作的安全性能，使清理工作更顺利。

如上述的一种滩涂垃圾自动清理车的清理方法，包括如下步骤：

1、铲挖作业：

首先通过动力装置带动行走装置2启动，从而带动车体1移动，将车体1自由移动到需要清理的地区，然后车体1继续沿着清理的道路前进，推铲33在车体1的带动下铲挖车体1前方的泥沙，同时监控头18监控铲挖情况，并将图像信息发送到操控室，当泥沙装满推铲33后，启动推动气缸34，推动气缸34带动推铲33转动直至伸入到收料口14处，然后将推铲33内的泥沙倒入到收料腔11内，再利推动气缸34将推铲33还原到原始位置，进行下一步的铲挖作业。

2、传送作业：

从收料口14进入到收料腔11内的泥沙先掉落到第一传送架41上，第一传送架41将该泥沙输送到第二传送架42上，第二传送架42将泥沙输送到清扫轮43的下方后，启动清扫轮43，通过梳齿44在传送带421上移动，将泥沙打散，使体积小于第一筛孔422的砂砾从第一筛孔422和第二筛孔46掉落到车体1下方的滩涂上，而体积大于第一筛孔422的垃圾则留在传送带421上，有效分离垃圾和砂石颗粒，并利用清扫轮43的转动将垃圾扫入到垃圾腔13内。

3、填平作业：

干净的泥沙从第二筛孔46中掉落到滩涂上后，启动升降泵，利用升降泵调整升降架的高度，使压板52和刮板53伸入滩涂内部至需要压平的深度，当车体1向前运动时，刮板53先将掉落的泥沙刮平，然后压板52将滩涂压实；压板52在压平滩涂的过程中，压板52中的磁石54不断将滩涂中的金属磁性物从吸取口55吸入到磁石54上，减少滩涂中的杂质。

4、垃圾倾倒：

当垃圾随着车体1的移动，铲挖清理的滩涂面积越来越多，在垃圾腔13内堆积得越来越多后，重量传感器16感应到感应垃圾腔13内垃圾的含量达到标准值时，重量传感器16通过控制器控制报警器17报警，提醒操作人员倾倒垃圾腔13内的垃圾，然后将车体1行驶到垃圾倾倒处，打开垃圾腔13的垃圾门，将垃圾腔13内的垃圾倒出，保持垃圾腔13良好的容纳能力，以便后续的清理工作。

当车体1向前运动清理滩涂上的垃圾时，将滚轮71插入滩涂至需要清理的深度，滚轮71随着车体1滚动前进，刺针712伸入到滩涂的内部，使滩涂表面和埋在滩涂内的纸片、海草、塑料袋物质缠绕在刺针712上或者被穿透在刺针712上，并随着转动从轮孔75处进入车体1内，此时启动负压泵72，使第一吸取管73呈负压状态，从而将垃圾吸入到第一吸取管73内，并沿着第一吸取管73最终进入到垃圾腔13内，方便清理滩涂深层的垃圾，提高清理质量。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。