一种水面污物清理装置的制作方法

本发明涉及垃圾清理设备领域，尤其涉及一种水面污物清理装置。

背景技术：

在人们生产生活聚集度较高的河流、湖泊、港口等水域，水面上经常出现生活垃圾或者由于生活用水排放而产生的油污，这些水面污物势必影响水体质量，同时也给人们赖以生存的环境带来极大的负面影响；目前水面垃圾清理装置大多为自动化水平较高的大型综合清污船，但是这种船无法有效完成水面较窄或水深较浅或多弯水域的污物清理问题。

技术实现要素：

为解决现有水面垃圾清理装置无法对水面较窄或水深较浅或多弯水域的污物进行有效清理的问题，本发明提供了一种水面污物清理装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种水面污物清理装置，包括框架、分离箱、台架、收集箱、收集扫帚和浮管；所述收集箱安装在框架前端，收集箱前方设有收集扫帚，分离箱位于框架内，框架和分离箱均位于台架上，台架底部安装浮管，浮管尾部设有螺旋桨，螺旋桨与浮管上的驱动电机b连接，台架下方设有吸油泵，吸油泵通过吸油管与分离箱连接。

进一步的，所述分离箱内分为进口缸、第一级分离缸、第二级分离缸和第三级分离缸，进口缸和第一级分离缸之间的隔板上、第一级分离缸和第二级分离缸之间的隔板上与第二级分离缸和第三级分离缸之间的隔板上均设有流通口，进口缸的缸壁上设有进口，进口与吸油管连通，第三级分离缸的缸壁上设有出口。

进一步的，所述收集箱前端开口，收集箱的箱体上设置通孔，收集扫帚两端连接对应的扫帚架，扫帚架与台架固定连接，驱动电机a固定在一个扫帚架上，收集扫帚一端与驱动电机a连接。

进一步的，所述收集扫帚包括转动杆和扫帚本体，扫帚架包括固定连接杆和转动连接杆，固定连接杆一端与台架固定连接，固定连接杆另一端与转动连接杆可转动连接，转动杆两端与对应的转动连接杆连接，转动杆上设有扫帚本体，驱动电机a固定在一个转动连接杆上，并且驱动电机a与转动杆连接。

进一步的，所述固定连接杆和转动连接杆通过转动轴连接，固定连接杆上设有用于安装限位架的固定螺钉，固定螺钉位于转动轴下方，限位架上设有圆弧状的槽，转动连接杆上设置的限位凸起位于圆弧状的槽内。

进一步的，所述浮管上安装固定台，驱动电机b安装在固定台上，浮管尾部安装保护罩，保护罩内设有螺旋桨，螺旋桨通过联轴器与驱动电机b连接，浮管通过固定环安装在台架底部，浮管的数量为两个，分别安装在台架底部的两侧，收集箱位于两个浮管之间。

进一步的，所述吸油泵安装在固定架上，固定架与台架连接。

进一步的，所述框架顶部安装太阳能电池板，太阳能电池板前端安装有两个舵机云台，一个舵机云台上安装摄像头，另一个舵机云台上安装超声波传感器。

本发明的有益效果是：吸油泵能够将污水吸入分离箱，收集扫帚能够将水中的漂浮物收集进收集箱，浮管使本发明浮在水面上并且螺旋桨和驱动电机b为本发明提供动力，本发明结构小巧，重量轻，能够完成对水面较窄或水深较浅或多弯水域的污物进行有效清理。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的后视图；

图4为本发明的仰视图；

图5为本发明的俯视图；

图6为本发明的结构示意图；

图7为本发明的爆炸视图；

图8为本发明收集扫帚和扫帚架的结构示意图；

图9为本发明分离箱的结构示意图；

图10为本发明的控制系统示意图。

图中1.框架，2.分离箱，3.台架，4.固定环，5.浮管，6.吸油管，7.收集箱，8.收集扫帚，9.驱动电机a，10.扫帚架，11.放置箱，12.固定台，13.驱动电机b，14.保护罩，15.螺旋桨，16.固定架，17.吸油泵，18.太阳能电池板，19.舵机云台，20.超声波传感器，21.摄像头，22.转动杆，23.扫帚本体，24.转动轴，25.固定螺钉，26.转动连接杆，27.固定连接杆，28.限位架，29.进口，30.出口，31.进口缸，32.第一级分离缸，33.第二级分离缸，34.第三级分离缸，35.流通口。

具体实施方式

一种水面污物清理装置，包括框架1、分离箱2、台架3、收集箱7、收集扫帚8和浮管5；所述收集箱7安装在框架1前端，优选采用抽拉式连接，箱底采用纱网，有利于在垃圾入箱作业时保障装置的质量和重心分布不变，收集箱7前方设有收集扫帚8，分离箱2位于框架1内，框架1和分离箱2均位于台架3上，台架3底部安装浮管5，浮管5尾部设有螺旋桨15，螺旋桨15与浮管5上的驱动电机b13连接，台架3下方设有吸油泵17，吸油泵17通过吸油管6与分离箱2连接。

所述分离箱2内分为进口缸31、第一级分离缸32、第二级分离缸33和第三级分离缸34，进口缸31和第一级分离缸32之间的隔板上、第一级分离缸32和第二级分离缸33之间的隔板上与第二级分离缸33和第三级分离缸34之间的隔板上均设有流通口35，进口缸31的缸壁上设有进口29，进口29与吸油管6连通，第三级分离缸34的缸壁上设有出口30，水流经进口29进入顺序通过进口缸31、第一级分离缸32、第二级分离缸33和第三级分离缸34，从出口30排出，优选的第一级分离缸32、第二级分离缸33和第三级分离缸34中加入有破乳剂nacl，出口30安装有半透膜，能够更好的完成油水分离。

所述收集箱7前端开口，收集箱7的箱体上设置通孔，收集箱7顶部安装放置箱11，收集扫帚8两端连接对应的扫帚架10，扫帚架10与台架3固定连接，驱动电机a9固定在一个扫帚架10上，收集扫帚8一端与驱动电机a9连接，驱动电机a9带动收集扫帚8旋转。

所述收集扫帚8包括转动杆22和扫帚本体23，扫帚架10包括固定连接杆27和转动连接杆26，固定连接杆27一端与台架3固定连接，固定连接杆27另一端与转动连接杆26可转动连接，转动杆22两端与对应的转动连接杆26连接，转动杆22上设有扫帚本体23，驱动电机a9固定在一个转动连接杆26上，并且驱动电机a9与转动杆22连接。

所述固定连接杆27和转动连接杆26通过转动轴24连接，固定连接杆27上设有用于安装限位架28的固定螺钉25，固定螺钉25位于转动轴24下方，限位架28上设有圆弧状的槽，转动连接杆26上设置的限位凸起位于圆弧状的槽内，用于调节收集扫帚8的高度。

所述浮管5上安装固定台12，驱动电机b13安装在固定台12上，浮管5尾部安装防止螺旋桨15撞击硬物与水草的保护罩14，保护罩14内设有螺旋桨15，螺旋桨15通过联轴器与驱动电机b13连接，浮管5通过铝制固定环4安装在台架3底部，浮管5的数量为两个并对称设置，分别安装在台架3底部的两侧，收集箱7位于两个浮管5之间，这种布局可以有效扩大收集箱7的箱体空间；浮管5为外壳壁厚0.1mm的塑料材质圆管，中间填质轻、浮力大的泡沫，既减轻了装置质量又增大了装置浮力；浮管5外侧还安装有叶轮，装置共4个叶轮分别位于四角，叶轮连接直流电动机，优选的叶轮尺寸与浮管5高度一致，通过叶轮的不同转速来实现装置行进方向和速度的调节，成对设置的螺旋桨15也可以实现此功能，在水草较多的区域作业或需要精确转向时，只使用叶轮进行水面驱动，在无水草的区域作业或需要快速推进时，则使用螺旋桨15和叶轮同时驱动的方式。

所述吸油泵17安装在固定架16上，固定架16与台架3连接。

所述框架1顶部安装太阳能电池板18，太阳能电池板18前端安装有两个舵机云台19，一个舵机云台19上安装摄像头21，另一个舵机云台19上安装超声波传感器20。

电源模块包括相连的太阳能电池板18和蓄电池，蓄电池位于放置箱11内，蓄电池与摄像头21、超声波传感器20、驱动电机a9、驱动电机b13、叶轮连接的直流电动机、舵机云台19和单片机连接用于提供电力能源，超声波模块包括超声波传感器20，图像采集模块包括摄像头21，优选的摄像头21采用usb数字摄像头uvc500，电机驱动模块通过对应的开关连接驱动电机a9、驱动电机b13、和叶轮连接的直流电动机，蓄电池、超声波模块、图像采集模块、安装超声波传感器20的一个舵机云台19和安装摄像头21的另一个舵机云台19均与单片机连接，单片机通过wifi模块连接终端，终端通过单片机控制舵机云台19的角度；超声波模块通过超声波感知障碍，图像采集模块通过摄像头21采集视频，并通过wifi模块和单片机传递至终端，终端通过单片机和电机驱动模块控制驱动电机a9、驱动电机b13、和叶轮连接的直流电动机各自的开关及转速，实现转向、前进、后退以及收集扫帚8的转动，优选的单片机采用stm32，电机驱动模块采用脉冲宽度调制pwm电机驱动芯片采用l298n，从而实现装置的远程控制及无人驾驶；

本装置能够对水面较窄或水深较浅或多弯水域水面上种类多且轻、体积偏小并易受外界影响产生漂移的垃圾漂浮物，如饮料瓶、塑料袋、烟盒、泡沫、树叶等，通过收集箱7和收集扫帚8进行有效收集，装置体积小、使用方便、易于携带、成本低，还能够通过分离箱2对污水进行油水的有效分离。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。