专利名称：一种趸船式河流漂浮垃圾自动收集装置的制作方法
技术领域：
:本发明属于垃圾收集设备技术领域，涉及一种供河流漂浮垃圾收集转运的趸船式漂浮垃圾自动收集设备，特别是一种趸船式河流漂浮垃圾自动收集装置。
背景技术：
:随着我国经济社会的快速发展和人民生活水平的不断提高，各类水域出现了越来越多的水面漂浮垃圾，特别是城镇景观和闸坝拦蓄河段的泡沫、饮料杯、塑料瓶、包装袋盒、地表植被和水生植物等，这些水面漂浮垃圾不仅污染水体生态环境和影响观瞻，甚至会引起水上事故，影响相关行业的发展。目前对于水面漂浮垃圾的收集处置多采用人工清捞的方法，陆续出现的一些收集方法和装置，也是采用人工直接操作控制的、利用遥控控制的、自动收集的、需要动力的和采用风力或太阳能的，现有的这些不同结构和类型的收集装置大多存在结构复杂、机械传动部件易出现故障，可靠性差、难以维护、价格和运行费用高等诸多弊端，限制了这类收集装置的推广与应用
发明内容
:本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种用于河流漂浮垃圾收集转运的趸船式漂浮垃圾自动收集装置，可根据具体的河流漂浮垃圾聚集区域和地形特点选择锚固位置，随河流水位自动升落和收集水面漂浮垃圾，无需人员看守和操作控制，只需根据垃圾收集的 多寡不定期清理转运处置。为了实现上述目的，本发明的主体结构包括靠岸船梆浮管、离岸船梆浮管、靠岸进口段浮管、离岸进口段浮管、折拱梁、闸门框、钢丝网闸门、管箍、闸门框撑拉杆、钢丝围网、横梁、轴承支座、自动门轴、平衡锤连杆、自动门板、固定筋板、自动门控制桨板、第一伸缩式撑拉杆、第二伸缩式撑拉杆、铰连接、锚索、吊装扣、垃圾舱、第三伸缩式撑拉杆和吃水位线；靠岸船梆浮管、离岸船梆浮管、折拱梁、闸门框、管箍、钢丝围网和横梁配合连接组成无底结构的船体并围成垃圾舱，靠岸船梆浮管和离岸船梆浮管分别由六节塑料管焊接制成，靠岸船梆浮管和离岸船梆浮管的下方由管箍下垂式固定制有钢丝围网，构成船体中间部分网袋结构的为垃圾舱，用于收集和储存漂浮垃圾；槽钢材料制成的折拱梁由管箍分别支撑式固定在靠岸船梆浮管和离岸船梆浮管上，折拱梁的顶部两侧焊接制有吊装扣，用于船体运输吊装，折拱梁靠岸一侧栓有锚索，锚索将船体与河岸锚桩连接；槽钢材料制成的横梁由管箍分别固定在靠岸船梆浮管和离岸船梆浮管的首端，横梁靠岸一侧栓有锚索，将船体与河岸锚桩连接；闸门框由管箍分别固定在靠岸船梆浮管和离岸船梆浮管的尾端，闸门框的顶部两侧固定连接制有撑拉杆，撑拉杆采用管箍固定在靠岸船梆浮管和离岸船梆浮管的尾节管段中间，撑拉杆两侧的下部与钢丝围网固定连接；船体横向净宽度为b，纵向长度为3b且等分为3段，中间一段为正方形，首尾两段分别收缩至垃圾进口和出口的横向净宽度均为b/3，即两侧船梆的收缩宽度均为b/3，收缩角为36-37°，b=l_10米；b的值根据河流特点和垃圾收集量选用不同规格型号的装置，两侧船梆浮管的吃水深度或吃水位线以下浮管的淹没深度为浮管直径的0.5 0.6倍；可调节式非对称喇叭形进口段为喇叭口朝向河流来流方向现场安装，由靠岸进口段浮管喇叭形短边、离岸进口段浮管喇叭形长边和管箍组成，分别与靠岸船梆浮管和离岸船梆浮管采用铰连接和第一、第二、第三伸缩式撑拉杆固定围接并起调节作用；靠岸进口段浮管的纵向投影长度为b，最大横向伸展半宽度与船体横向半宽度相同，半扩展角为18-19°，即在靠岸一侧与船体齐平；离岸进口段浮管的纵向投影长度为2b,最大横向伸展半宽度为1.5b,半扩展角为33-34° ,利于最大限度的向河流中部延伸而收集水面漂浮垃圾；可调节式非对称喇叭形进口段的纵轴向投影长度为2b，最大宽度为2b，扩展角为52-53°，能够通过调节第一、第二和第三伸缩式撑拉杆的长度来调节扩展角的大小、纵向投影长度和最大宽度；垃圾入口自动门系统包括轴承支座、自动门轴、平衡锤连杆、自动门板、固定筋板、自动门控制桨板和管箍，轴承支座固定在横梁上，自动门轴由轴承支座支承，塑料板制成的自动门板由固定筋板紧固在自动门轴上；平衡锤连杆固定在自动门轴的中间，向河流上游倾斜向上延伸助自动门板向下游倾斜向下打开；自动门控制桨板采用塑料板材料制成并紧固在自动门轴的两端，实现自动门板的自动打开、回位和逆止；自动门控制桨板在河流流速的冲击下，带动自动门轴顺向转动使自动门板开启，利于垃圾平顺入舱；而当水流流速减小为零或倒流时，自动门控制桨板自动回位或在反向水流流速的冲击下，带动自动门轴反向转动使自动门板关闭，能够有效防止垃圾舱收集和储存的漂浮垃圾向外漂流；垃圾出口闸门系统包括闸门框、钢丝网闸门、闸门框撑拉杆和管箍，闸门框固定船体尾端结构和钢丝网闸门升降轨槽，闸门框由管箍固定在靠岸船梆浮管、离岸船梆浮管的尾端，闸门框的顶部两侧分别连接制有撑拉杆，撑拉杆采用管箍固定在靠岸船梆浮管、离岸船梆浮管的尾节管段中间，撑拉杆两侧下部与钢丝围网连接;钢丝网闸门能在闸门槽内上、下升降，向下关闭时，自动收集装置处于收集和储存垃圾状态；向上开启时，在出口处接好装垃圾的大网兜，以便装运垃圾外运处置；各处固定用的管箍的结构相同。本发明与现有技术相比，其结构简单，无需能源动力和机械传动收集垃圾，实现漂浮垃圾的自动收集，运行可靠性强，管理与维护方便，价格和运行费用低，环境友好，适用于河流、闸坝拦蓄河段和河道型水库的漂浮垃圾自动收集，具有广泛的推广与应用前景。
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图1为本发明的平面主体结构原理示意图。图2为本发明的A-A纵向剖面结构原理示意图。图3为本发明的B-B右视横向剖面结构原理示意图。图4为本发明的C-C左视横向剖面结构原理示意图。
具体实施方式
:下面通过实施例并结合附图做进一步描述。本实施例的主体结构包括靠岸船梆浮管1、离岸船梆浮管2、靠岸进口段浮管3、离岸进口段浮管4、折拱梁5、闸门框6、钢丝网闸门7、管箍8、闸门框撑拉杆9、钢丝围网10、横梁11、轴承支座12、自动门轴13、平衡锤连杆14、自动门板15、固定筋板16、自动门控制桨板17、第一伸缩式撑拉杆18、第二伸缩式撑拉杆19、铰连接20、锚索21、吊装扣22、垃圾舱23、第三伸缩式撑拉杆24和吃水位线25 ;靠岸船梆浮管1、离岸船梆浮管2、折拱梁5、闸门框6、管箍8、钢丝围网10和横梁11配合连接组成无底结构的船体并围成垃圾舱23，靠岸船梆浮管I和离岸船梆浮管2分别由六节塑料管焊接制成，靠岸船梆浮管I和离岸船梆浮管2的下方由管箍8下垂式固定制有钢丝围网10，构成船体中间部分网袋结构的为垃圾舱23，用于收集和储存漂浮垃圾；槽钢材料制成的折拱梁5由管箍8分别支撑式固定在靠岸船梆浮管I和离岸船梆浮管2上，折拱梁5的顶部两侧焊接制有吊装扣22，用于船体运输吊装，折拱梁5靠岸一侧栓有锚索21，锚索21将船体与河岸锚桩连接；槽钢材料制成的横梁11由管箍8分别固定在靠岸船梆浮管I和离岸船梆浮管2的首端，横梁11靠岸一侧栓有锚索21，将船体与河岸锚桩连接；闸门框6由管箍8分别固定在靠岸船梆浮管I和离岸船梆浮管2的尾端，闸门框6的顶部两侧固定连接制有撑拉杆9，撑拉杆9采用管箍8固定在靠岸船梆浮管I和离岸船梆浮管2的尾节管段中间，撑拉杆9两侧的下部与钢丝围网10固定连接；船体横向净宽度为b，纵向长度为3b且等分为3段，中间一段为正方形，首尾两段分别收缩至垃圾进口和出口的横向净宽度均为b/3，即两侧船梆的收缩宽度均为b/3，收缩角为36-37°，b=l-10米；b的值根据河流特点和垃圾收集量选用不同规格型号的装置，两侧船梆浮管的吃水深度或吃水位线25以下浮管的淹没深度为浮管直径的0.5 0.6倍；可调节式非对称喇叭形进口段为喇叭口朝向河流来流方向现场安装，由靠岸进口段浮管3喇叭形短边、离岸进口段浮管4喇叭形长边和管箍8组成，分别与靠岸船梆浮管I和离岸船梆浮管2分别采用铰连接20和第一、第二、第三伸缩式撑拉杆18、19、24固定围接并起调节作用；靠岸进口段浮管3的纵向投影长度为b，最大横向伸展半宽度与船体横向半宽度相同，半扩展角为18-19°，即在靠岸一侧与船体齐平；离岸进口段浮管4的纵向投影长度为2b,最大横向伸展半宽度为1.5b,半扩展角为33-34° ,利于最大限度的向河流中部延伸而收集水面漂浮垃圾；可调节式非对称喇叭形进口段的纵轴向投影长度为2b，最大宽度为2b，扩展角为52-53°，能够通过调节第一、第二和第三伸缩式撑拉杆18、19和24的长度来调节扩展角的大小、纵向投影长度和最大宽度；垃圾入口自动门系统包括轴承支座12、自动门轴13、平衡锤连杆14、自动门板15、固定筋板16、自动门控制桨板17和管箍8，轴承支座12固定在横梁11上，自动门轴13由轴承支座12支承，塑料板制成的自动门板15由固定筋板16紧固在自动门轴13上；平衡锤连杆14固定在自动门轴13的中间，向河流上游倾斜向上延伸助自动门板15向下游倾斜向下打开；自动门控制桨板17采用塑料板材料制成并紧固在自动门轴13的两端，实现自动门板15的自动打开、回位和逆止；自动门控制桨板17在河流流速的冲击 下，带动自动门轴13顺向转动使自动门板15开启，利于垃圾平顺入舱；而当水流流速减小为零或倒流时，自动门控制桨板17自动回位或在反向水流流速的冲击下，带动自动门轴13反向转动使自动门板15关闭，能够有效防止垃圾舱23收集和储存的漂浮垃圾向外漂流；垃圾出口闸门系统包括闸门框6、钢丝网闸门7、闸门框撑拉杆9和管箍8，闸门框6固定船体尾端结构和钢丝网闸门7升降轨槽，闸门框6由管箍8固定在靠岸船梆浮管1、离岸船梆浮管2的尾端，闸门框6的顶部两侧分别连接制有撑拉杆9，撑拉杆9采用管箍8固定在靠岸船梆浮管1、离岸船梆浮管2的尾节管段中间，撑拉杆9两侧下部与钢丝围网10连接；钢丝网闸门7能在闸门槽6内上、下升降，向下关闭时，自动收集装置处于收集和储存垃圾状态；向上开启时，在出口处接好装垃圾的大网兜，以便装运垃圾外运处置；各处固定用的管箍8的结构相同。实施例1:
本实施例选择规格型号DLZ1000，即取船体内部横向净宽度为1000mm，则相应的船体长度为3000mm，等分为3段，中间一段为正方形，首尾两段分别收缩至垃圾进口和出口的横向净宽度均为333mm，即两侧船梆的收缩宽度均为333mm，首尾共4节的管段长度均为1055mm，收缩角为36.86° ;靠岸一侧进口段浮管3的纵轴向投影长度为1000mm，最大横向伸展半宽度为500mm,管段长度为1055mm,半扩展角为18.43° ,即在靠岸一侧与船体齐平；离岸进口段浮管4的纵轴向投影长度为2000mm，最大横向伸展半宽度为1500mm,管段长度为2404mm,半扩展角为33.69° ,以利于最大限度的向河流中部延伸来收集水面漂浮垃圾，非对称喇叭形进口段的纵轴向投影长度为2000mm，最大宽度为2000mm，扩展角为18.43° +33.69° =52.12° ;计算得组成船体结构的6节塑料浮管的总长为2X1000+4X1055=6220mm，钢丝围网总长度为6220mm ;非对称喇叭形进口段2节塑料浮管的总长为1055+2404=3459mm ；自动收集装置总共8节塑料浮管的总长为9679mm ;塑料浮管的管径规格及主要参数(选自“添丰”牌产品规格):内径De=200mm，壁厚δ =10.5mm,自重G=7.35kg/m，外径D=221mm，总重71.14kg ;两侧船梆浮管I和2下方吊固的钢丝围网10的总长度9679mm，高度250mm，面积2.42m2，钢丝围网10选用的规格为:网孔30 mm,线径1.6 mm,自重5.lkg/m2,总重12.34kg ;两根折拱梁5和一根横梁11的总长度2X 1135+1000=3270mm，选用 5# 槽钢，规格 50*37*4.5，重量 5.438kg/m，总重 17.78kg ；自动门系统门轴长度660mm，选用20#钢筋，自动门塑料 板330mmX 280mm，自动门控制桨板(塑料板)120_^320臟，圆柱平衡钢锤及16#钢筋连杆，自动门系统总重9.0kg ;出口闸门系统闸门槽(框330mmX 1100mm)总长度2860mm，钢丝网闸门面积330X530=0.175m2，该系统总重
11.0kg ;撑拉杆共5根，总长度2X490+1200+700+1220=4100mm，螺纹16#钢筋每米理论重量约等于1.58kg，总重6.48kg;铰连接、管堵头和管箍(夹)等紧固件按全部重量的10%计，则有趸船式河流漂浮垃圾自动收集装置总重量140.51kg ;当船体和进口段浮管的吃水深度=0.时，每米长度所受的浮力为19.2kg/m，相应的总浮力为185.64kg，该数值与整体装置的总重量相比仍保留有32.1%的余量；如果吃水深度按0.6D计，则保留有65.5%的余量，确保趸船式河流漂浮垃圾自动收集装置的平稳运行。
权利要求
1.一种趸船式河流漂浮垃圾自动收集装置，其特征在于主体结构包括靠岸船梆浮管、离岸船梆浮管、靠岸进口段浮管、离岸进口段浮管、折拱梁、闸门框、钢丝网闸门、管箍、闸门框撑拉杆、钢丝围网、横梁、轴承支座、自动门轴、平衡锤连杆、自动门板、固定筋板、自动门控制桨板、第一伸缩式撑拉杆、第二伸缩式撑拉杆、铰连接、锚索、吊装扣、垃圾舱、第三伸缩式撑拉杆和吃水位线；靠岸船梆浮管、离岸船梆浮管、折拱梁、闸门框、管箍、钢丝围网和横梁配合连接组成无底结构的船体并围成垃圾舱，靠岸船梆浮管和离岸船梆浮管分别由六节塑料管焊接制成，靠岸船梆浮管和离岸船梆浮管的下方由管箍下垂式固定制有钢丝围网，构成船体中间部分网袋结构的为垃圾舱，用于收集和储存漂浮垃圾；槽钢材料制成的折拱梁由管箍分别支撑式固定在靠岸船梆浮管和离岸船梆浮管上，折拱梁的顶部两侧焊接制有吊装扣，用于船体运输吊装，折拱梁靠岸一侧栓有锚索，锚索将船体与河岸锚桩连接；槽钢材料制成的横梁由管箍分别固定在靠岸船梆浮管和离岸船梆浮管的首端，横梁靠岸一侧栓有锚索，将船体与河岸锚桩连接；闸门框由管箍分别固定在靠岸船梆浮管和离岸船梆浮管的尾端，闸门框的顶部两侧固定连接制有撑拉杆，撑拉杆采用管箍固定在靠岸船梆浮管和离岸船梆浮管的尾节管段中间，撑拉杆两侧的下部与钢丝围网固定连接；船体横向净宽度为b，纵向长度为3b且等分为3段，中间一段为正方形，首尾两段分别收缩至垃圾进口和出口的横向净宽度均为b/3，即两侧船梆的收缩宽度均为b/3，收缩角为36-37°，b=l_10米；b的值根据河流特点和垃圾收集量选用不同规格型号的装置，两侧船梆浮管的吃水深度或吃水位线以下浮管的淹没深度为浮管直径的0.5 0.6倍；可调节式非对称喇叭形进口段为喇叭口朝向河流来流方向现场安装，由靠岸进口段浮管喇叭形短边、离岸进口段浮管喇叭形长边和管箍组成，分别与靠岸船梆浮管和离岸船梆浮管采用铰连接和第一、第二、第三伸缩式撑拉杆固定围接并起调节作用；靠岸进口段浮管的纵向投影长度为b，最大横向伸展半宽度与船体横向半宽度相 同，半扩展角为18-19°，即在靠岸一侧与船体齐平；离岸进口段浮管的纵向投影长度为2b,最大横向伸展半宽度为1.5b,半扩展角为33-34° ,利于最大限度的向河流中部延伸而收集水面漂浮垃圾；可调节式非对称喇叭形进口段的纵轴向投影长度为2b，最大宽度为2b，扩展角为52-53°，能够通过调节第一、第二和第三伸缩式撑拉杆的长度来调节扩展角的大小、纵向投影长度和最大宽度；垃圾入口自动门系统包括轴承支座、自动门轴、平衡锤连杆、自动门板、固定筋板、自动门控制桨板和管箍，轴承支座固定在横梁上，自动门轴由轴承支座支承，塑料板制成的自动门板由固定筋板紧固在自动门轴上；平衡锤连杆固定在自动门轴的中间，向河流上游倾斜向上延伸助自动门板向下游倾斜向下打开；自动门控制桨板采用塑料板材料制成并紧固在自动门轴的两端，实现自动门板的自动打开、回位和逆止；自动门控制桨板在河流流速的冲击下，带动自动门轴顺向转动使自动门板开启，利于垃圾平顺入舱；而当水流流速减小为零或倒流时，自动门控制桨板自动回位或在反向水流流速的冲击下，带动自动门轴反向转动使自动门板关闭，能够有效防止垃圾舱收集和储存的漂浮垃圾向外漂流；垃圾出口闸门系统包括闸门框、钢丝网闸门、闸门框撑拉杆和管箍，闸门框固定船体尾端结构和钢丝网闸门升降轨槽，闸门框由管箍固定在靠岸船梆浮管、离岸船梆浮管的尾端，闸门框的顶部两侧分别连接制有撑拉杆，撑拉杆采用管箍固定在靠岸船梆浮管、离岸船梆浮管的尾节管段中间，撑拉杆两侧下部与钢丝围网连接；钢丝网闸门能在闸门槽内上、下升降，向下关闭时，自动收集装置处于收集和储存垃圾状态；向上开启时，在出口处接好装垃圾的大网兜，以便装运垃圾外运处置；各处固定用的管箍的结 构相同。
全文摘要
本发明属于垃圾收集设备技术领域，涉及一种趸船式河流漂浮垃圾自动收集装置，船梆浮管的下方固定制有钢丝围网；折拱梁固定在船梆浮管上，折拱梁的顶部两侧焊接制有吊装扣，横梁固定在船梆浮管的首端；靠岸进口段浮管喇叭形短边、离岸进口段浮管喇叭形长边和管箍分别第一、第二、第三伸缩式撑拉杆固定围接；轴承支座固定在横梁上，自动门板紧固在自动门轴上；平衡锤连杆固定在自动门轴的中间，自动门控制桨板紧固在自动门轴的两端；闸门框固定在靠岸船梆浮管和离岸船梆浮管的尾端，闸门框的顶部两侧固定连接制有撑拉杆，撑拉杆两侧的下部与钢丝围网固定连接；其结构简单，运行可靠性强，管理与维护方便，价格和运行费用低，环境友好。
文档编号B63B35/32GK103224010SQ20131017544
公开日2013年7月31日 申请日期2013年5月13日 优先权日2013年5月13日
发明者武周虎 申请人:青岛理工大学