一种辅助清理水面上的垃圾的装置的制作方法

本发明涉及水处理设备领域，具体的说是一种辅助清理水面上的垃圾的装置。

背景技术：

河流、湖泊、水上游乐及运动场所的水面上经常会有垃圾等漂浮物，不仅影响环境的整洁美观，而且对生态环境带来危害。传统的水面垃圾打捞多以人工打捞或者船只拉网打捞为主，其具有作业质量差、劳动强度大、工作效率低等特点，尤其是对于面积较大的湖泊、河流中垃圾的打捞显得更加费时费力。传统的水面垃圾清理方式已不再适应环境保护工作的需求，目前市场上出现了一些专用于打捞水面垃圾的垃圾打捞船，其具有工作效率高，打捞效果好等特点，其对水环境的保护具有突出的贡献。

为提高垃圾打捞船打捞垃圾的效率，有些垃圾打捞船上会安装用于收集垃圾的收集装置，收集装置可将航道外侧的垃圾向航道位置收集，以增加垃圾打捞船单次航行时垃圾的收集量。收集装置一般为侧板式或者转轮式，侧板式收集装置通过侧板将垃圾导入到垃圾进料口处，为被动的垃圾收集，其展开的宽度有限；转轮式收集装置是通过在转轮上安装格栅板，转轮带动格栅板转动，格栅板将垃圾推到垃圾进料口处，为主动的垃圾收集，其收集效率相对较高，但垃圾容易滞留在格栅板上，使得垃圾清理效果较差；并且在对河岸附近的垃圾进行收集时，上述两种收集装置均没有设置防护装置或者采取防护措施以避免其撞上河岸，使得两种收集装置均不能对河岸附近的垃圾进行收集。

鉴于此，本发明提出了一种辅助清理水面上的垃圾的装置，能够对河道及河岸附近的垃圾进行收集，其具体有益效果如下：

1.本发明所述的一种辅助清理水面上的垃圾的装置，所述的拨板可转动的均匀布置在转笼的边缘处，拨板的末端设置有防撞轮，拨板与转笼之间设有回复模块，回复模块用于使拨板回复到初始位置，拨板用于将垃圾拨入到垃圾进料口处，相对于现有技术，本发明的拨板可对河岸附近的垃圾进行收集，且当拨板与河岸接触时不会对拨板造成损坏。

2.本发明所述的一种辅助清理水面上的垃圾的装置，所述的推板机构能够实现自动将垃圾推出以及自动回复到原位置，相对于使用大量电子元器件控制其自动工作显得更加安全可靠。

3.本发明所述的一种辅助清理水面上的垃圾的装置，所述的推板为圆弧形的格栅板，推板的圆心向外布置，推板在将垃圾推出时，圆弧形结构的推板可防止垃圾在被推出时向外扩散，有利于垃圾的聚拢收集，同时推板上的格栅孔能够减小推板受到的水的阻力，便于垃圾的推出，并能够减小推板对水的扰动，可防止垃圾从推板边缘漏出。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：本发明提供的一种辅助清理水面上的垃圾的装置，主要是安装在垃圾打捞船上使用的，其能够将河道及河岸附近的垃圾收集并推至垃圾进料口处，所述的推板为圆弧形结构，推板在将垃圾推出时能够保证垃圾不会向四周扩散，有利于垃圾的聚拢收集；所述的推板到达相应位置时能够自动将垃圾推出并能够自动回复，提高了本发明的自动化程度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种辅助清理水面上的垃圾的装置，包括支臂、一号转轴、转动电机、转笼、多个拨板、回复模块和推板机构，所述的支臂的一端与垃圾打捞船的船体相连接，支臂的另一端悬在船体外部，支臂的数量为两个，两个支臂安装在船体的两侧并用于对船体两侧的垃圾进行收集，作业人员通过垃圾打捞船的控制台对支臂的展开角度进行控制，在实际打捞过程中作业人员可根据垃圾的聚集面积及河道的宽度对支臂的展开角度进行调节，以适应不同的打捞环境；所述的一号转轴转动的安装在支臂上，转动电机驱动一号转轴转动；所述的转笼固定在一号转轴上；多个拨板可转动的均匀布置在转笼的边缘处，拨板的末端设置有防撞轮，拨板与转笼之间设有回复模块，回复模块用于使拨板回复到初始位置，拨板用于将垃圾拨入到垃圾进料口处，拨板可对河岸附近的垃圾进行收集，拨板在进行垃圾收集时，垃圾会位于相邻两个拨板及推板机构形成的垃圾容纳区内；所述的推板机构用于将垃圾容纳区内的垃圾推出；在对河岸处的垃圾或者河道中的大型物体如树干、家具等进行收集时，防撞轮可防止拨板与河岸或者大型物体的直接碰撞，对拨板进行保护，为防止拨板的变形，使拨板转动的安装在转笼上，通过拨板的转动来抵消拨板的变形，当拨板离开河岸或者大型物体时，回复模块使拨板回复到初始状态，优选的，所述的回复模块为弹簧或者气弹簧中的一种，所述的弹簧为扭力弹簧或者拉伸弹簧中的一种，弹簧具有制造成本低、易获得的特点，但由于其变化速度快、动态力变化大且不易控制，在对大型物体进行收集打捞时，拨板转动幅度较大，使得拨板不能对大型物体产生一个方向相对不变的力，对大型物体的收集效果较差；所述的气弹簧具有变化速度相对缓慢、动态力变化相对小、容易控制等特点，在收集大型物体时，其能够弥补弹簧的缺陷，但其成本较高、寿命相对较短。

所述的推板机构包括大齿轮、多个小齿轮、小齿轮轴、卷轴、导杆、滑块、推板、压缩弹簧和钢丝绳，所述的大齿轮和多个小齿轮相啮合，大齿轮固定在支臂上并与一号转轴同轴布置，大齿轮上设置有无齿部；小齿轮个数与推板个数相同，小齿轮安装在转笼上，转笼带动小齿轮绕大齿轮转动；所述的卷轴转动的安装在转笼上，卷轴与小齿轮轴之间通过扭矩限制器相连接；所述的导杆固定在拨板的上方，所述的滑块在导杆上滑动；所述的推板的一端安装在滑块上，优选的，所述的推板为圆弧形的格栅板，推板的圆心向外布置，推板在将垃圾推出时，圆弧形结构的推板可防止垃圾在被推出时向外扩散，有利于垃圾的聚拢收集，同时推板上的格栅孔能够减小推板受到的水的阻力，便于垃圾的推出，并能够减小推板对水的扰动，可防止垃圾从推板边缘漏出；所述的压缩弹簧安装在导杆上，压缩弹簧复位可将推板推出，所述的钢丝绳一端与滑块相连接，钢丝绳的另一端缠绕在卷轴上。大齿轮固定在支臂上不动，小齿轮与大齿轮相啮合，实现小齿轮的自转，小齿轮随转笼绕大齿轮转动，实现小齿轮的公转，小齿轮的自转带动卷轴转动，钢丝绳缠绕在卷轴上并逐渐变短，钢丝绳拉着滑块向卷轴靠近，同时压缩弹簧被压缩，当滑块到达极限位置时，扭矩限制器发挥作用，此时小齿轮继续自转和公转，而卷轴停止转动，当小齿轮运动到大齿轮的无齿部时，小齿轮不与大齿轮啮合，压缩弹簧将滑块向外推出，钢丝绳伸长，垃圾被推板推出。

优选的，所述的扭矩限制器包括内圈、外圈和滚柱，所述的外圈套设在内圈外部，外圈与卷轴相连接，内圈与小齿轮轴相连接；所述的滚柱位于内圈与外圈之间且滚柱保持在外圈上，滚柱设置有多个，内圈与外圈之间的扭矩可通过调节内圈与外圈的相对位置进行调节，即调节内圈接触的滚柱的数量，当内圈与滚柱接触的数量增多时，扭矩限制器的扭力值增大，反之减小；本发明所述的扭矩限制器为易耗损元件，所述的内圈由耐磨橡胶材料制成，内圈上设置有可充气的气室，内圈磨损时直径会变小，可通过增加气室中的压力使内圈直径变大来弥补内圈的磨损量，从而延长扭矩限制器的使用寿命，降低本发明的维修成本。

优选的，所述的大齿轮和小齿轮均为橡胶齿轮，在大齿轮的无齿部处，小齿轮与大齿轮的啮合分离和啮合开始时，小齿轮与大齿轮易发生打齿现象，从而造成齿部的损坏，为避免上述现象的发生而造成齿部的损坏，所述的大齿轮和小齿轮由橡胶材料制成，橡胶齿轮相对于金属齿轮重量轻，且可漂浮在水面上，能够减小支臂的受力，橡胶齿在啮合分离和啮合开始时会以齿部变形的形式抵消打齿造成的齿部损坏的情况。

优选的，所述的小齿轮轴与其安装座之间设有急停模块，在推板将垃圾推出后，急停模块使反转的小齿轮停止转动，在小齿轮与大齿轮啮合开始之前，使小齿轮停止转动，可避免小齿轮因反转而出现打齿现象。优选的，所述的急停模块包括制动器、触发器、转动检测器、位置检测器和控制器，所述的制动器用于对小齿轮轴进行制动；所述的触发器安装在导杆末端，滑块对触发器进行触发；所述的转动检测器用于检测小齿轮轴是否转动；所述的位置检测器用于检测小齿轮距离开始啮合点的位置；所述的控制器与制动器、触发器、转动检测器、位置检测器和转动电机电连接。滑块触发触发器，控制器发出指令，制动器接收指令并对小齿轮轴进行制动，当转动检测器检测到小齿轮轴未停止转动并且位置检测器检测到小齿轮与大齿轮即将啮合时，说明制动器失灵，此时控制器发出指令使转动电机停止转动，可避免小齿轮在与大齿轮啮合时因小齿轮自身的反向转动而造成打齿现象。

本发明的有益效果是：

1.本发明所述的一种辅助清理水面上的垃圾的装置，所述的拨板可转动的均匀布置在转笼的边缘处，拨板的末端设置有防撞轮，拨板与转笼之间设有回复模块，回复模块用于使拨板回复到初始位置，拨板用于将垃圾拨入到垃圾进料口处，相对于现有技术，本发明的拨板可对河岸附近的垃圾进行收集，且当拨板与河岸接触时不会对拨板造成损坏。

2.本发明所述的一种辅助清理水面上的垃圾的装置，所述的推板机构能够实现自动将垃圾推出以及自动回复到原位置，相对于使用大量电子元器件控制其自动工作显得更加安全可靠。

3.本发明所述的一种辅助清理水面上的垃圾的装置，所述的推板为圆弧形的格栅板，推板的圆心向外布置，推板在将垃圾推出时，圆弧形结构的推板可防止垃圾在被推出时向外扩散，有利于垃圾的聚拢收集，同时推板上的格栅孔能够减小推板受到的水的阻力，便于垃圾的推出，并能够减小推板对水的扰动，可防止垃圾从推板边缘漏出。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的剖视图。

图2是本发明的俯视结构示意图。

图3是本发明的扭矩限制器的俯视图。

图中：支臂1、一号转轴2、转动电机3、转笼4、拨板5、防撞轮51、推板机构6、大齿轮61、无齿部611、小齿轮62、小齿轮轴63、卷轴64、导杆65、滑块66、推板67、压缩弹簧68、扭矩限制器69、内圈691、外圈692、滚柱693、气室694、急停模块7。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1和图2所示，本发明所述的一种辅助清理水面上的垃圾的装置，包括支臂1、一号转轴2、转动电机3、转笼4、多个拨板5、回复模块和推板机构6，所述的支臂1的一端与垃圾打捞船的船体相连接，支臂1的另一端悬在船体外部，支臂1的数量为两个，两个支臂1安装在船体的两侧并用于对船体两侧的垃圾进行收集，作业人员通过垃圾打捞船的控制台对支臂1的展开角度进行控制，在实际打捞过程中作业人员可根据垃圾的聚集面积及河道的宽度对支臂1的展开角度进行调节，以适应不同的打捞环境；所述的一号转轴2转动的安装在支臂1上，转动电机3驱动一号转轴2转动；所述的转笼4固定在一号转轴2上；多个拨板5可转动的均匀布置在转笼4的边缘处，拨板5的末端设置有防撞轮51，拨板5与转笼4之间设有回复模块，回复模块用于使拨板5回复到初始位置，拨板5用于将垃圾拨入到垃圾进料口处，拨板5可对河岸附近的垃圾进行收集，拨板5在进行垃圾收集时，垃圾会位于相邻两个拨板5及推板机构6形成的垃圾容纳区内；所述的推板机构6用于将垃圾容纳区内的垃圾推出；在对河岸处的垃圾或者河道中的大型物体如树干、家具等进行收集时，防撞轮51可防止拨板5与河岸或者大型物体的直接碰撞，对拨板5进行保护，为防止拨板5的变形，使拨板5转动的安装在转笼4上，通过拨板5的转动来抵消拨板5的变形，当拨板5离开河岸或者大型物体时，回复模块使拨板5回复到初始状态，作为本发明的一种实施方式，所述的回复模块为弹簧或者气弹簧中的一种，所述的弹簧为扭力弹簧或者拉伸弹簧中的一种，弹簧具有制造成本低、易获得的特点，但由于其变化速度快、动态力变化大且不易控制，在对大型物体进行收集打捞时，拨板5转动幅度较大，使得拨板5不能对大型物体产生一个方向相对不变的力，对大型物体的收集效果较差；所述的气弹簧具有变化速度相对缓慢、动态力变化相对小、容易控制等特点，在收集大型物体时，其能够弥补弹簧的缺陷，但其成本较高、寿命相对较短。

如图1和图2所示，本发明所述的一种辅助清理水面上的垃圾的装置，所述的推板机构6包括大齿轮61、多个小齿轮62、小齿轮轴63、卷轴64、导杆65、滑块66、推板67、压缩弹簧68和钢丝绳，所述的大齿轮61和多个小齿轮62相啮合，大齿轮61固定在支臂1上并与一号转轴2同轴布置，大齿轮61上设置有无齿部611；小齿轮62个数与推板67个数相同，小齿轮62安装在转笼4上，转笼4带动小齿轮62绕大齿轮61转动；所述的卷轴64转动的安装在转笼4上，卷轴64与小齿轮轴63之间通过扭矩限制器69相连接；所述的导杆65固定在拨板5的上方，所述的滑块66在导杆65上滑动；所述的推板67的一端安装在滑块66上，作为本发明的一种实施方式，所述的推板67为圆弧形的格栅板，推板67的圆心向外布置，推板67在将垃圾推出时，圆弧形结构的推板67可防止垃圾在被推出时向外扩散，有利于垃圾的聚拢收集，同时推板67上的格栅孔能够减小推板67受到的水的阻力，便于垃圾的推出，并能够减小推板67对水的扰动，可防止垃圾从推板67边缘漏出；所述的压缩弹簧68安装在导杆65上，压缩弹簧68复位可将推板67推出，所述的钢丝绳一端与滑块66相连接，钢丝绳的另一端缠绕在卷轴64上。大齿轮61固定在支臂1上不动，小齿轮62与大齿轮61相啮合，实现小齿轮62的自转，小齿轮62随转笼4绕大齿轮61转动，实现小齿轮62的公转，小齿轮62的自转带动卷轴64转动，钢丝绳缠绕在卷轴64上并逐渐变短，钢丝绳拉着滑块66向卷轴64靠近，同时压缩弹簧68被压缩，当滑块66到达极限位置时，扭矩限制器69发挥作用，此时小齿轮62继续自转和公转，而卷轴64停止转动，当小齿轮62运动到大齿轮61的无齿部611时，小齿轮62不与大齿轮61啮合，压缩弹簧68将滑块66向外推出，钢丝绳伸长，垃圾被推板67推出。

如图1和图3所示，作为本发明的一种实施方式，所述的扭矩限制器69包括内圈691、外圈692和滚柱693，所述的外圈692套设在内圈691外部，外圈692与卷轴64相连接，内圈691与小齿轮轴63相连接；所述的滚柱693位于内圈691与外圈692之间且滚柱693保持在外圈692上，滚柱693设置有多个，内圈691与外圈692之间的扭矩可通过调节内圈691与外圈692的相对位置进行调节，即调节内圈691接触的滚柱693的数量，当内圈691与滚柱693接触的数量增多时，扭矩限制器69的扭力值增大，反之减小；本发明所述的扭矩限制器69为易耗损元件，所述的内圈691由耐磨橡胶材料制成，内圈691上设置有可充气的气室694，内圈691磨损时直径会变小，可通过增加气室694中的压力使内圈691直径变大来弥补内圈691的磨损量，从而延长扭矩限制器69的使用寿命，降低本发明的维修成本。

作为本发明的一种实施方式，所述的大齿轮61和小齿轮62均为橡胶齿轮，在大齿轮61的无齿部611处，小齿轮62与大齿轮61的啮合分离和啮合开始时，小齿轮62与大齿轮61易发生打齿现象，从而造成齿部的损坏，为避免上述现象的发生而造成齿部的损坏，所述的大齿轮61和小齿轮62由橡胶材料制成，橡胶齿轮相对于金属齿轮重量轻，且可漂浮在水面上，能够减小支臂1的受力，橡胶齿在啮合分离和啮合开始时会以齿部变形的形式抵消打齿造成的齿部损坏的情况。

作为本发明的一种实施方式，所述的小齿轮轴63与其安装座之间设有急停模块7，在推板67将垃圾推出后，急停模块7使反转的小齿轮62停止转动，在小齿轮62与大齿轮61啮合开始之前，使小齿轮62停止转动，可避免小齿轮62因反转而出现打齿现象。作为本发明的一种实施方式，所述的急停模块7包括制动器、触发器、转动检测器、位置检测器和控制器，所述的制动器用于对小齿轮轴63进行制动；所述的触发器安装在导杆65末端，滑块66对触发器进行触发；所述的转动检测器用于检测小齿轮轴63是否转动；所述的位置检测器用于检测小齿轮62距离开始啮合点的位置；所述的控制器与制动器、触发器、转动检测器、位置检测器和转动电机3电连接。滑块66触发触发器，控制器发出指令，制动器接收指令并对小齿轮轴63进行制动，当转动检测器检测到小齿轮轴63未停止转动并且位置检测器检测到小齿轮62与大齿轮61即将啮合时，说明制动器失灵，此时控制器发出指令使转动电机3停止转动，可避免小齿轮62在与大齿轮61啮合时因小齿轮62自身的反向转动而造成打齿现象。

工作时，作业人员将本发明布置在垃圾打捞船船体两侧，分布在船体两侧的两个转动电机3相对反向转动将垃圾向两个支臂1之间收集，作业人员可通过垃圾打捞船的控制台控制两个支臂1展开的夹角。转动电机3转动使转笼4绕一号转轴2转动，安装在转笼4上的拨板5随转笼4一起转动，大块垃圾被拨板5分隔开并形成小块垃圾，小块垃圾滞留在垃圾容纳区内，当拨板5将小块垃圾推送到垃圾进料口处时，推板机构6将小块垃圾从垃圾容纳区中推出，小块垃圾在拨板5和推板机构6产生的合力作用下向垃圾进料口靠近。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。