一种海洋垃圾回收结构的制作方法

本实用新型涉及海洋垃圾清理技术领域，具体涉及一种海洋垃圾回收结构。

背景技术：

我国是世界上海洋灾害最为严重的国家之一，每年海洋灾害所造成的损失在各类自然灾害的总损失中占10％，因此，研究和预防海洋灾害对我国沿岸地区的经济发展具有重要的现实意义。对我国危害较大的海洋灾害有海洋环境污染，海洋环境污染是一种完全由人类活动造成的海洋灾害，其中海洋垃圾是造成海洋环境污染的重要原因之一。

海洋垃圾是指在海洋和海岸环境中具持久性的、人造的或经加工的被丢弃的固体物质，其中四分之三属于塑料垃圾，这些塑料垃圾难以完全降解，最终会分解为微塑料，进入海洋生物体内直接影响着海鸟、海洋哺乳动物和爬行动物的生存。目前，国内外对近海海洋垃圾的清理一般采用人工打捞方式，即采用半舱式或甲板机动驳船，由环卫工人手持网兜等工具站在甲板边上将漂浮在海洋的垃圾收集干净，这种作业方式劳动强度大、工作环境恶劣，效率也十分低下，不能够持续性的对海洋垃圾进行收集。

技术实现要素：

本实用新型公开了一种海洋垃圾回收结构及回收方法，包括侧壁上均设有垃圾入口且为中空结构的漂浮座，安装在漂浮座上且围绕漂浮座中心轴线周向分布、位于漂浮座对角线方向上的多个阻挡装置，安装在漂浮座上且围绕漂浮座中心轴线周向分布、位于相邻两个阻挡装置之间的辅助装置，其特征在于：

所述漂浮座包括安装在漂浮座上且围绕漂浮座中心轴线周向分布、位于相邻两个阻挡装置之间的封堵装置，封堵装置用于封闭垃圾入口；

所述阻挡装置用于拦截海洋垃圾，阻挡装置包括一端安装在漂浮座上的主架，安装在主架内的驱动组件，安装在主架内且位于驱动组件下方、可展开或合拢的浮栏组件，安装在主架上且位于主架远离漂浮座一端、用于扩大海洋垃圾拦截范围的动栏组件；

所述辅助装置使拦截的海洋垃圾向靠近漂浮座的方向移动，辅助装置包括安装在漂浮座上的传动组件，安装在传动组件上且可随传动组件转动及升降、用于拨动垃圾向漂浮座移动的推送组件。

本实用新型公开的一种优选的海洋垃圾回收结构，其特征在于，所述漂浮座底部安装有多个浮筒；

所述漂浮座底部中心位置处安装有多个涡轮；漂浮座内部安装有收集箱，漂浮座内部安装有多个板链输送机，板链输送机围绕漂浮座中心轴线周向分布且位于相邻两个辅助装置之间，板链输送机下端与垃圾入口连通，上端与收集箱连通。

所述漂浮座上安装有用于停泊的多个固定结构，固定结构包括一端安装在漂浮座底部的锚链，安装在锚链远离漂浮座一段的锚。

本实用新型公开的一种优选的海洋垃圾回收结构，其特征在于，所述主架包括中空结构的固定座，安装在固定座底部的支撑架；

所述驱动组件包括通过滚动轴承转动安装在固定座内且位于固定座靠近漂浮座一端的主轴，安装在主轴上且沿主轴中心轴线方向分布的从动带轮a、从动带轮b，通过滚动轴承转动安装在固定座内且沿固定座长度方向均匀分布的多个副轴，安装在副轴上且沿副轴中心轴线方向分布的副带轮a、副带轮b，同时与多个副带轮b、从动带轮b摩擦传动的主环形皮带，通过滚动轴承转动安装在支撑架上的第一轴，安装在支撑架且输出轴与第一轴连接的第一电机，安装在第一轴上的主动带轮a，通过滚动轴承转动安装在支撑架上且位于第一轴下方的第二轴，安装在第二轴上的主动带轮b，同时与主动带轮a、主动带轮b摩擦传动的副环形皮带，安装在副环形皮带上的驱动块，一端安装在从动带轮a上且另一端穿绕过从动带轮a、安装在驱动块上的第一皮带；

所述浮栏组件包括移动地安装在支撑架内且沿z方向均匀分布的多个支撑板，上端与支撑架铰接且下端与最下方的支撑板铰接、沿支撑板长度方向均匀分布的多个伸缩件，安装在支撑板上的钢丝网；

所述驱动组件还包括一端安装在副带轮a上且另一端依次穿过固定座、支撑架、多个支撑板后安装在最下方支撑板上的第二皮带。

本实用新型公开的一种优选的海洋垃圾回收结构，其特征在于，所述动栏组件包括在主架顶部的第二电机，通过滚动轴承转动安装在主架上且上端与第二电机输出轴连接的转轴a，安装在转轴a上的主动齿轮，通过滚动轴承转动安装在主架上且与转轴a关于主架对称的转轴b，安装在转轴b上且与主动齿轮啮合的从动齿轮，安装在转轴a上且设有多个通孔的拦截板a，安装在转轴b上且设有多个通孔的拦截板b。

本实用新型公开的一种优选的海洋垃圾回收结构，其特征在于，所述传动组件包括安装在漂浮座上的底座，安装在底座上的第三电机，通过滚动轴承转动安装在底座上且与第三电机输出轴连接的蜗杆，通过滚动轴承转动安装在底座上的传动轴，安装在传动轴上且与蜗杆啮合的蜗轮，垂直安装在传动轴上的支撑臂，安装在支撑臂上的第一电动推杆。

本实用新型公开的一种优选的海洋垃圾回收结构，其特征在于，所述推送组件包括安装在第一电动推杆伸缩杆上的支撑台，通过滚动轴承转动安装在支撑台上且两端穿出支撑台的支撑杆a，安装在支撑杆a内且带动支撑杆a转动的筒状电机，安装在支撑台上且两端穿出支撑台的支撑杆b，转动安装在支撑杆a上且沿支撑杆a中心轴线方向分布、位于支撑台两侧的第一连杆a、第一连杆b，转动安装在支撑杆b上且沿支撑杆b中心轴线方向分布、位于支撑台两侧的第二连杆a、第二连杆b，两端分别与第一连杆a、第二连杆a铰接且运动过程中始终与水平面平行的第三连杆a，两端分别与第一连杆b、第二连杆b铰接且运动过程中始终与水平面平行的第三连杆b，分别安装在支撑杆a两端且运动过程中始终关于支撑杆a对称的推杆a、推杆b，上端与第一连杆a铰接且下端铰接有推送板a的第四连杆a，一端与第一连杆b铰接且另一端铰接有推送板b的第四连杆b，上端与推杆a铰接且下端与推送板a铰接、中部与第二连杆a铰接的第五连杆a，上端与推杆b铰接且下端与推送板b铰接、中部与第二连杆b铰接的第五连杆b；

第一连杆a运动过程中始终与第二连杆a平行，第一连杆a运动过程中始终与第一连杆b关于支撑杆a对称；第一连杆b运动过程中始终与第二连杆b平行；

第四连杆a运动过程中始终与第五连杆a平行，第四连杆b运动过程中始终与第五连杆b平行。

本实用新型公开的一种优选的海洋垃圾回收结构，其特征在于，所述推送板a上安装有v形结构的辅助板a，推送板b上安装有v形结构的辅助板b；

推送板a、推送板b、辅助板a、辅助板b上均设有多个滤水孔。

本实用新型公开的一种优选的海洋垃圾回收结构，其特征在于，所述伸缩件包括安装首尾铰接相连的多个平行四边形结构；平行四边形结构包括四个相互铰接的主杆。

本实用新型公开的一种优选的海洋垃圾回收结构，其特征在于，所述封堵装置包括移动地安装在漂浮座上且可封堵垃圾入口的封堵板，安装在漂浮座上且活塞杆安装在封堵板顶部的第二电动推杆，安装在漂浮座上且位于封堵板下方的挡板。

本实用新型的回收方法如下：

封堵装置利用第二电动推杆带动封堵板向上运动，打开垃圾入口。

阻挡装置利用驱动组件带动浮栏组件运动，调节浮栏组件在z方向的高度，为海洋垃圾的拦截做好准备；动栏组件带动拦截板a、拦截板b转动，扩大海洋垃圾拦截的范围。

辅助装置利用传动组件调节推送组件的位置，调节推送组件伸入海洋内的深度，为海洋垃圾的拨动做好准备；推送组件带动推送板a、推送板b运动，辅助板a随推送板a运动，辅助板b随推送板b运动，将拦截到的海洋垃圾推送到垃圾入口内。板链运输机将海洋垃圾运输到收集箱内。

本实用新型具有有益效果：本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种专门用于海洋垃圾的回收结构，该结构解决了现有垃圾回收装置劳动强度大、工作环境恶劣、效率低下的问题。

附图说明

图1为本实用新型俯视图；

图2为本实用新型主视图；

图3为本实用新型未安装阻挡装置时的主视图；

图4为本实用新型漂浮台主视方向剖视图；

图5为本实用新型漂浮台俯视方向剖视图；

图6为本实用新型漂浮台仰视图；

图7为本实用新型阻挡装置主视方向部分剖视图；

图8为本实用新型固定座俯视方向剖视图；

图9为本实用新型辅助装置左视图；

图10为本实用新型辅助装置主视图。

图中标记如下：

100-漂浮座，101-垃圾入口，102-封堵装置，103-封堵板，104-第二电动推杆，105-挡板，106-浮筒，107-涡轮，108-收集箱，109-板链输送机，110-固定结构，111-锚链，112-锚，113-固定环。

200-阻挡装置，201-主架，202-驱动组件，203-浮栏组件，204-动栏组件，205-固定座，206-支撑架，207-主轴，208-从动带轮a，209-从动带轮b，210-副轴，211-副带轮a，212-副带轮b，213-主环形皮带，214-主动带轮a，215-主动带轮b，216-副环形皮带，217-驱动块，218-第一皮带，219-支撑板，220-伸缩件，221-钢丝网，222-平行四边形结构，223-第二皮带，224-第二电机，225-转轴b，226-主动齿轮，227-从动齿轮，228-拦截板a，229-拦截板b。

300-辅助装置，301-传动组件，302-推送组件，303-底座，304-第三电机，305-蜗杆，306-传动轴，307-蜗轮，308-支撑臂，309-第一电动推杆，310-支撑台，311-支撑杆a，312-支撑杆b，313-第一连杆a，314-第二连杆a，315-第三连杆a，316-第四连杆a，317-第五连杆a，318-推杆a，319-推送板a，320-辅助板a，321-第一连杆b，322-第四连杆b，323-推送板b，324-辅助板b。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2、图3所示，一种海洋垃圾回收结构及回收方法，包括侧壁上均设有垃圾入口101且为中空结构的漂浮座100，安装在漂浮座100上且围绕漂浮座100中心轴线周向分布、位于漂浮座100对角线方向上的四个阻挡装置200，安装在漂浮座100上且围绕漂浮座100中心轴线周向分布、位于相邻两个阻挡装置200之间的辅助装置300。

漂浮座100包括安装在漂浮座100上且围绕漂浮座100中心轴线周向分布、位于相邻两个阻挡装置200之间的封堵装置102，封堵装置102用于封闭垃圾入口101；

封堵装置102包括安装在漂浮座100上且位于垃圾入口101两侧的滑轨，安装在滑轨上的封堵板103，安装在漂浮座100上且活塞杆安装在封堵板103顶部的第二电动推杆104，安装在漂浮座100上且位于封堵板103下方的挡板105。

如图4、图5、图6所示，漂浮座100底部安装有多个浮筒106；漂浮座100底部中心位置处安装有多个涡轮107；漂浮座100内部安装有收集箱108，漂浮座100内部安装有四个板链输送机109，板链输送机109围绕漂浮座100中心轴线周向分布且位于相邻两个辅助装置300之间，板链输送机109下端与垃圾入口101连通，上端与收集箱108连通；

漂浮座100上安装有用于停泊的多个固定结构110，固定结构110包括一端安装在漂浮座100底部的锚链111，安装在锚链111远离漂浮座100一段的锚112；

漂浮座100上安装有固定环113，用于船舶在海面上拖拉移动。

通过涡轮107使海洋垃圾向漂浮座100方向运动，海洋垃圾通过阻挡装置200的拦截，辅助装置300的推送，由垃圾入口101进入漂浮座100内，由板链输送机109运输到收集箱108内。

如图7、图8所示，阻挡装置200包括一端安装在漂浮座100上的主架201，安装在主架201内的驱动组件202，安装在主架201内且位于驱动组件202下方、可展开或合拢的浮栏组件203，安装在主架201上且位于主架201远离漂浮座100一端、用于扩大海洋垃圾拦截范围的动栏组件204；

主架201包括中空结构的固定座205，安装在固定座205底部的支撑架206；

驱动组件202包括通过滚动轴承转动安装在固定座205内且位于固定座205靠近漂浮座100一端的主轴207，安装在主轴207上且沿主轴207中心轴线方向分布的从动带轮a208、从动带轮b209，通过滚动轴承转动安装在固定座205内且沿固定座205长度方向均匀分布的多个副轴210，安装在副轴210上且沿副轴210中心轴线方向分布的副带轮a211、副带轮b212，同时与多个副带轮b212、从动带轮b209摩擦传动的主环形皮带213，通过滚动轴承转动安装在支撑架206上的第一轴，安装在支撑架206且输出轴与第一轴连接的第一电机，安装在第一轴上的主动带轮a214，通过滚动轴承转动安装在支撑架206上且位于第一轴下方的第二轴，安装在第二轴上的主动带轮b215，同时与主动带轮a214、主动带轮b215摩擦传动的副环形皮带216，安装在副环形皮带216上的驱动块217，一端安装在从动带轮a208上且另一端穿绕过从动带轮a208、安装在驱动块217上的第一皮带218；

浮栏组件203包括安装在支撑架206内的一对导轨，安装在导轨上且沿z方向均匀分布的多个支撑板219，上端与支撑架206铰接且下端与最下方的支撑板219铰接、沿支撑板219长度方向均匀分布的多个伸缩件220，安装在支撑板219上的钢丝网221；

伸缩件220包括安装首尾铰接相连的多个平行四边形结构222；平行四边形结构222包括四个相互铰接的主杆；

驱动组件202还包括一端安装在副带轮a211上且另一端依次穿过固定座205、支撑架206、多个支撑板219后安装在最下方支撑板219上的第二皮带223。

动栏组件204包括在主架201顶部的第二电机224，通过滚动轴承转动安装在主架201上且上端与第二电机224输出轴连接的转轴a，安装在转轴a上的主动齿轮226，通过滚动轴承转动安装在主架201上且与转轴a关于主架201对称的转轴b225，安装在转轴b225上且与主动齿轮226啮合的从动齿轮227，安装在转轴a上且设有多个通孔的拦截板a228，安装在转轴b225上且设有多个通孔的拦截板b229。第二电机224为伺服电机，漂浮座100上安装有plc控制器，plc控制器通过伺服驱动器控制伺服电机的转动方向与转动角度，带动伺服电机正转一定角度后反转相同角度，且不断重复。

通过阻挡装置200有效拦截海洋垃圾，多个阻挡装置200以漂浮座100为中心，将漂浮座100四周的海面划分为多个垃圾回收区，实现海洋垃圾的分区域回收，提高垃圾回收效率；

通过驱动组件202调节浮栏组件203的高度，对位于不同深度的海洋垃圾进行拦截，灵活性高；利用第一电机带动第一轴转动，主动带轮a214、主动带轮b215转动，副环形皮带216运动，传动块随副环形皮带216在z方向上下运动，传动块带动第一皮带218运动，从动带轮a208、从动带轮b209转动，通过主环形皮带213传动，副带轮b212、副带轮a211转动，第二皮带223运动，第二皮带223带动伸缩件220运动，伸缩件220伸长或缩短，带动多个支撑板219在z方向运动，从而使钢丝网221展开或合拢。当传动块向上运动时，第二皮带223收卷，伸缩件220缩短，钢丝网221合拢；当传动块向下运动时，第二皮带223松开，伸缩件220伸长，钢丝网221展开。

通过动栏组件204带动拦截板a228、拦截板b229转动；利用第二电机224带动转轴a转动，主动齿轮226与从动齿轮227啮合，拦截板a228、拦截板b229转动，且转动方向相反，拦截板a228、拦截板b229扩大拦截面积，将四周的海洋垃圾拦截入回收区，提高回收效率。

如图9、图10所示，辅助装置300使拦截的海洋垃圾向靠近漂浮座100的方向移动，辅助装置300包括安装在漂浮座100上的传动组件301，安装在传动组件301上且可随传动组件301转动及升降、用于拨动垃圾向漂浮座100移动的推送组件302；

传动组件301包括安装在漂浮座100上的底座303，安装在底座303上的第三电机304，通过滚动轴承转动安装在底座303上且与第三电机304输出轴连接的蜗杆305，通过滚动轴承转动安装在底座303上的传动轴306，安装在传动轴306上且与蜗杆305啮合的蜗轮307，垂直安装在传动轴306上的支撑臂308，安装在支撑臂308上的第一电动推杆309。

通过传动组件301带动推送组件302在z方向升降且可在水平面内转动，方便整个结构的运输；利用第三电机304带动蜗杆305转动，蜗杆305与蜗轮307啮合，传动轴306转动，推送组件302随传动轴306转动，将推送组件302收回或伸出漂浮座100；利用第一电动推杆309伸缩杆的伸缩带动推送组件302在z方向升降，从而调节推送组件302与海面之间的距离，可以将位于多个深度的海洋垃圾向垃圾入口101方向拨动。

推送组件302包括安装在第一电动推杆309伸缩杆上的支撑台310，通过滚动轴承转动安装在支撑台310上且两端穿出支撑台310的支撑杆a311，安装在支撑杆a311内且带动支撑杆a311转动的筒状电机，安装在支撑台310上且两端穿出支撑台310的支撑杆b312，转动安装在支撑杆a311上且沿支撑杆a311中心轴线方向分布、位于支撑台310两侧的第一连杆a313、第一连杆b321，转动安装在支撑杆b312上且沿支撑杆b312中心轴线方向分布、位于支撑台310两侧的第二连杆a314、第二连杆b，两端分别与第一连杆a313、第二连杆a314铰接且运动过程中始终与水平面平行的第三连杆a315，两端分别与第一连杆b321、第二连杆b铰接且运动过程中始终与水平面平行的第三连杆b，分别安装在支撑杆a311两端且运动过程中始终关于支撑杆a311对称的推杆a318、推杆b，上端与第一连杆a313铰接且下端铰接有推送板a319的第四连杆a316，一端与第一连杆b321铰接且另一端铰接有推送板b323的第四连杆b322，上端与推杆a318铰接且下端与推送板a319铰接、中部与第二连杆a314铰接的第五连杆a317，上端与推杆b铰接且下端与推送板b323铰接、中部与第二连杆b铰接的第五连杆b；

推送板a319上安装有v形结构的辅助板a320，推送板b323上安装有v形结构的辅助板b324；

推送板a319、推送板b323、辅助板a320、辅助板b324上均设有多个滤水孔。

第一连杆a313运动过程中始终与第二连杆a314平行，第一连杆a313运动过程中始终与第一连杆b321关于支撑杆a311对称；第一连杆b321运动过程中始终与第二连杆b平行；

第四连杆a316运动过程中始终与第五连杆a317平行，第四连杆b322运动过程中始终与第五连杆b平行。

通过筒状电机带动支撑杆a311转动，推杆a318、推杆b随支撑杆a311转动，且推杆a318、推杆b关于支撑杆a311对称，即推杆a318与推杆b之间的夹角始终为180°，转动方向相同；

推杆a318带动第五连杆a317运动，推杆a318、第五连杆a317、第四连杆a316、第三连杆a315、第二连杆a314、第一连杆a313形成连杆结构，带动推送板a319运动，推送板a319不断地提起、落下，且抬起过程中向远离垃圾入口101方向运动，落下过程中向靠近垃圾入口101方向运动，且推送板a319运动过程中始终与水平面平行，辅助板a320随推送板a319运动，从而将垃圾推送到垃圾入口101内；

推杆b带动第五连杆b运动，推杆b、第五连杆b、第四连杆b322、第三连杆b、第二连杆b、第一连杆b321形成连杆结构，带动推送板b323运动，推送板b323不断地提起、落下，且抬起过程中向远离垃圾入口101方向运动，落下过程中向靠近垃圾入口101方向运动，且推送板b323运动过程中始终与水平面平行，辅助板b324随推送板b323运动，从而将垃圾推送到垃圾入口101内。

该垃圾回收结构解决了现有海洋垃圾清理采用人工打捞方式，劳动强度大、工作环境恶劣，效率也十分低下，不能够持续性的对海面垃圾进行收集的问题；该垃圾回收结构通过船舶牵引，移动到海面合适的位置，船舶为垃圾回收结构供电。

本实用新型公开的垃圾回收结构的工作原理如下：

用户将缆绳一端系在船舶上，另一端系在固定环上，然后驾驶船舶将垃圾回收结构移动到需要清理海洋垃圾的海域，到达指定位置后，将固定结构抛入海洋内。

接着封堵装置利用第二电动推杆带动封堵板向上运动，打开垃圾入口。

然后阻挡装置利用驱动组件带动浮栏组件运动，调节浮栏组件在z方向的高度，为海洋垃圾的拦截做好准备；动栏组件带动拦截板a、拦截板b转动，扩大海洋垃圾拦截的范围。

最后辅助装置利用传动组件调节推送组件的位置，调节推送组件伸入海洋内的深度，为海洋垃圾的拨动做好准备；推送组件带动推送板a、推送板b运动，辅助板a随推送板a运动，辅助板b随推送板b运动，将拦截到的海洋垃圾推送到垃圾入口内。板链运输机将海洋垃圾运输到收集箱内。

垃圾收集完成后或需要清理其他海域垃圾时，封堵装置利用第二电动推杆带动封堵板向下运动，关闭垃圾入口，辅助装置利用传动组件带动推送组件离开海面，将固定结构从海底取出，驾驶船舶将本申请移动到其他海域继续收集垃圾。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。