一种基于波浪能和风能的水面垃圾收集船的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水面垃圾收集领域，更具体地，涉及一种基于波浪能和风能的水面垃圾收集船。
【背景技术】
[0002]湖泊是人类赖以生存的重要自然组成之一，良好的湖泊水质对人类的生活具有重要意义。现今由于城市改造、污染排放、人为因素等各种原因，导致很多城市湖泊水循环不佳，湖面浮萍水藻大量滋生、生活垃圾到处漂浮等不良现象时有发生，严重影响湖泊水质，污染环境。
[0003]目前，对湖面垃圾的清理通常采用人工打捞或垃圾船清理的方式。人工打捞需耗费较高的人力物力。而采用垃圾船清理主要有以下几种方式:CN201220395480.2公开了一种水面垃圾收集船，其采用三段分节式结构，船体前方设置垃圾收集器，后方活动连接垃圾储运仓，中间通道内设有传送带，适用于小型河流、浅谈等水面垃圾清理，然而该收集船上方设有驾驶舱，需人力操控，且体型较大，采用化石燃料作为动力，燃烧产生大量污染物，运行成本高；CN201220628962.8公开了一种遥控式水面垃圾收集船，当有垃圾进入船体前方垃圾收集口时，船体底部的垃圾拨动装置在电机驱动下将其拨入尾部收集箱，然而该收集船的水轮设在船体两侧，由电机驱动，能耗较高，控制单元根据接收信号调节尾部舵叶，全程远程遥控;CN201420069084.X公开了一种固体漂浮物垃圾收集船，该收集船的船舱内设有连续清理装置，固体漂浮垃圾经导流管道，第一、二过滤网层，单向阀，排放口等进入垃圾回收箱，实现连续高效清洁水上漂浮垃圾，然而由于受管道尺寸的限制，使得可收集垃圾的大小及形状仅限于无黏性固体垃圾，且运行成本高。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种基于波浪能和风能的水面垃圾收集船，其中结合水面垃圾收集的特点，相应设计了适用于水面垃圾收集的垃圾收集船，并利用湖泊波浪能结合风能作为动力，解决现有垃圾清洁船体型巨大、持续耗能高、成本高等问题，并对其关键组件如波浪能利用装置、风能利用装置和垃圾收集装置的具体结构及其具体设置方式进行研究和设计，具有能耗低，可调节性好等优点。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提出了一种基于波浪能和风能的水面垃圾收集船，其特征在于，包括船体组件、波浪能利用装置、风能利用装置和垃圾收集装置，其中：
[0006]所述船体组件包括船体和稳定板，所述船体上设有垃圾仓，所述稳定板安装在所述船体的底部；
[0007]所述波浪能利用装置包括浮板、第一传动齿轮和第一螺旋桨，所述浮板安装在所述船体的尾部，其通过连杆与所述第一传动齿轮相连，所述第一传动齿轮与所述第一螺旋桨相连；
[0008]所述风能利用装置包括风力机、第二传动齿轮和第二螺旋桨，所述风力机设于所述船体上，其通过固定轴与所述第二传动齿轮相连，所述第二传动齿轮与所述第二螺旋桨相连；
[0009]所述垃圾收集装置包括导流板、单向挡板和垃圾拦截网，所述导流板、单向挡板和垃圾拦截网依次设于所述船体的头部、中部和尾部。
[0010]作为进一步优选的，所述风能利用装置还包括升降器，所述升降器包括固定轴、带弹簧的伸缩杆和套筒，其中：所述固定轴与所述第二传动齿轮相连，并垂直设置;所述套筒套装在所述固定轴上，并可沿所述固定轴上下滑动以及旋转;所述伸缩杆上装有小球，其下端与所述固定轴相连，其上端与所述套筒相连;所述垂直轴风力机固定在所述套筒的表面。[0011 ]作为进一步优选的，所述船体上部的两侧为空腔结构。
[0012]作为进一步优选的，所述浮板通过浮板导轨安装在所述船体的尾部，并沿其上下滑动。
[0013]作为进一步优选的，所述垃圾收集船还设置有安装在所述船体上部的船载监控装置。
[0014]总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
[0015]I.本实用新型利用湖泊波浪能结合风能作为船体的驱动动力，实现垃圾收集的无人操作，解决现有垃圾清洁船体型巨大、持续耗能高、成本高等问题，具有能耗低，能源清洁无污染，可调节性好等优点。
[0016]2.本实用新型通过设计由固定轴、带弹簧的伸缩杆、套筒和小球构成的升降器，可根据风速自动调节风机的高度，并通过设置船载监控装置监测船体，实现垃圾船的自动转向避障和收集满船召回功能。
【附图说明】
[0017]图I是本实用新型垃圾收集船的三维整体图；
[0018]图2是波浪能利用装置结构图；
[0019]图3是传动模块结构图；
[0020]图4是本实用新型的船体结构图；
[0021 ]图5是本实用新型的垃圾收集装置结构图；
[0022]图6是可调式风机结构图；
[0023]图7是升降器结构图；
[0024]图8是舵叶结构图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0026]如图I所示，本实用新型的一种基于波浪能和风能的水面垃圾收集船，其主要包括船体组件、波浪能利用装置、风能利用装置和垃圾收集装置，其中船体组件包括船体3和稳定板17，船体3上设有垃圾仓，该垃圾仓沿船体3的长度方向延伸，稳定板17安装在船体3的下部，本实用新型中的船体3由轻质、强度好的材料制成，稳定板17面积较大，在水中上下运动受到较大阻力，因此可限制船体随波浪的起伏运动，且对船体前进基本无阻力，该收集船协同利用波浪能和风能驱动船体运动，具有清洁高效无污染的优点。
[0027]具体的，船体上部两侧为带空腔13的结构，该空腔可保持船体所需的浮力。
[0028]下面将对本实用新型的关键组件逐一进行更为具体的说明。
[0029]作为本实用新型的关键组件之一，波浪能利用装置用于完成波浪能向机械能的转化，如图2所示其包括浮板1、第一传动齿轮5和第一螺旋桨6，浮板I通过浮板导轨2安装在船体3的尾部，并可沿浮板导轨2上下滑动，本实施例中浮板I为一轻质、高强度的木板，随波浪起伏运动与船体3产生相对运动，浮板I下表面与连杆4铰接，连杆4与第一传动齿轮5相连，第一传动齿轮5与第一螺旋桨6相连，浮板I带动一对第一传动齿轮5转动，第一传动齿轮5通过齿轮传动带动第一螺旋桨6转动，上述连杆4、第一传动齿轮5及第一螺旋桨6组成机械传动模块，将浮板I的垂直运动转化为齿轮的圆周运动，调节齿轮传动比，推动船体前进。
[0030]作为本实用新型的另一关键组件，风能利用装置用于完成风能向机械能的转化，其包括风力机7、第二传动齿轮5'和第二螺旋桨6'，风力机7设于船体3上，其通过固定轴12与第二传动齿轮5'相连，第二传动齿轮5'与第二螺旋桨(60相连，风力机7在风力的作用下转动，并带动第二传动齿轮5'转动，进而带动第二螺旋桨6'转动，为船体3前进提供动力，本实施例中风力机7采用垂直轴式风力机，第二传动齿轮5'采用伞齿轮，垂直轴式风机在风向改变时无需对风，结构简单