一种多地形小型垃圾清理装置的制作方法

本发明属于机械设备领域，涉及一种垃圾清理设备，具体涉及一种多地形小型垃圾清理装置。

背景技术：

众所周知，沙滩是沿海城市的一道风景线，一个美丽干净的沙滩可以是一个城市的名片；同样，草坪作为城市绿化自然景观的基本要素，对城市的市容市貌和微气候调节起到至关重要的作用。为减缓沙滩退化、保护草坪环境，我国采用了多种机械和技术清理日常垃圾，加强对沙滩和草坪的清洁和管理。

在现有的管理中，我国关于沙滩和草坪的日常清洁维护工作仍以人力为主，少数沙滩采用大型沙滩垃圾清洁车进行定期维护，草坪一般在打草季和落叶时节会采用机械辅助清理。人工日常维护存在清理耗时长、效率低、劳动强度大等问题。沙滩清洁设备的研制在中国起步较晚，是我国环卫机械产业的薄弱点。大型沙滩垃圾清洁车价格昂贵，使用频率低；打草机通常不带有草渣清理功能，在打草结束后，不能及时清理易形成阻碍层，有的还会采用鼓风机将草坪的垃圾吹至路边上再进行清理，这些机械的使用局限于季节性。清理机械作业时扬尘严重、噪音大、消耗非清洁能源，并且沙滩或种植类草坪需要半开放或者零开放，在一定程度上影响了游客的舒适性。

经对现有技术文献的检索发现，中国发明专利申请号201611123027.5，该技术公开了一种拖拉机牵引的沙滩清洁车，其通过拖拉机牵引，在车架前端设有转向轮、动力液压站。中部设有筛分架与滚沙轮等收集结构，可有效地对饮料瓶、石块等较重垃圾进行收集。但该结构过于繁杂，且需要拖拉机进行牵引，运行时会对空气质量产生影响，并会产生噪音。

中国专利申请号201810815928.3，该技术公开了一种沙滩清理车，车体包括驾驶室与后方工作装置。内部装置有循环转动的输送网带和后方的收集箱，工作时由驱动装置驱动从而使一部分铲沙板伸出，与后方工作装置配合清理沙滩，但清理时，需要人进行操作，在日常管理清理中利用率较低，车辆成本高。

技术实现要素：

本发明旨在针对上述现有技术的不足，开发一种多地形小型垃圾清理装置作为沙滩和草坪清洁人员的辅助装置，用于日常清理工作，提高人工清洁效率，降低劳动强度，延长深度维护的工作周期。在不影响沙滩和草坪正常使用的条件下，满足其日常清理要求，可减缓沙滩退化现状、维持草坪良好状态，最大限度保护沙滩和草坪的生态系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种多地形小型垃圾清理装置，包括行走载体，所述行走载体包括车架和设于车架底部的多个行走轮，其特征在于：所述车架从前之后依次设有清扫模块、振筛模块和垃圾箱，所述清扫模块设于车架前端，用于在行走载体向前行走过程中将地面垃圾清扫并送往振筛模块；所述振筛模块用于将垃圾和沙子分离，并送往垃圾箱，振筛模块包括阶梯状振筛板、滑轨、曲柄连杆机构和驱动电机，所述滑轨倾斜的安装在车架上，所述阶梯状振筛板通过滑块安装在滑轨上，且阶梯状振筛板前端延伸到清扫模块下方，后端延伸到垃圾箱上方，所述驱动电机通过曲柄连杆机构与阶梯状振筛板相连，通过曲柄连杆机构驱动阶梯状振筛板驱动沿着滑轨快速上行，急停后下行的来回运动，使得阶梯状振筛板上的垃圾在惯性作用下逐级向上，最终落入垃圾箱中，所述阶梯状振筛板的每一级筛板上均设有用于分离沙子和垃圾的网孔。

作为改进，所述曲柄连杆机构包括驱动盘、摆动杆、驱动杆和连杆，所述摆动杆下端通过转轴安装在车架上，上端与连杆一端铰接相连，所述连杆另一端与阶梯状振筛板铰接相连，所述摆动杆中部设有与其长度方向平行的滑槽，所述驱动盘安装在驱动电机的输出轴上，驱动电机安装在机架上，所述驱动杆一端偏心的固定在驱动盘上，另一端伸入到摆动杆中部的滑槽内。

作为改进，所述清扫模块包括滚刷、铲板和清扫电机，所述滚刷通过滚刷支架安装在车架前端，所述铲板通过铲板支架安装于车架底部，所述滚刷的滚刷轴与清扫电机动力传动相连，所述铲板前端延伸到滚刷下方，后端延伸到阶梯状振筛板的前端上方，通过清扫电机驱动滚刷向内旋转，从而将车架前方的垃圾清扫并通过铲板导向堆挤输送到阶梯状振筛板上。

作为改进，所述铲板支架包括铲板轴和弧形槽杆，所述铲板后端通过铲板轴安装在车架上，弧形槽杆中部设有与铲板轴同心的弧形槽，铲板前端通过螺栓固定安装在弧形槽内，拧松螺栓时，铲板可以绕铲板轴旋转，从而调节铲板的倾斜角度。

作为改进，所述滚刷上设有向内收的v型刷。

作为改进，所述车架后的设有扶手，所述行走载体通过手推扶手完成行走功能。

作为改进，所述车架前端底部设有两个前轮，后端底部设有两个后轮，所述车架上设有驱动两个前轮转向的方向机，两个前轮通过方向机进行转向。

作为改进，所述车架上设有两个行走电机和两个传动轴，其中一个行走电机通过一个转动轴与一个后轮相连，通过两个行走电机分别驱动两个后轮转动。

作为改进，所述车架上还设有控制模块、电源模块和无线通讯模块，通过控制模块可以控制行走载体行走，通过电源模块为多地形小型垃圾清理装置提供电源，通过无线通讯模块可以对多地形小型垃圾清理装置进行遥控指挥。

本发明有益效果是：

本发明可以有效的进行沙滩、操场、草坪等地的垃圾清理工作，在清扫垃圾的同时还实现了垃圾和沙子分离功能，大大提高了操场和沙地等垃圾清理效率，降低能耗。本发明通过清扫模块的特殊设计，使该装置可适用于多地形，包括沙滩、草坪与道路等，适合在各类户外休闲娱乐场所推广。

附图说明

图1是本发明多地形小型垃圾清理装置的整体示意图；

图2是清扫模块示意图；

图3是振筛模块示意图；

图4是振筛模块局部示意图；

图5是驱动模块的后轮驱动示意图；

图6是驱动模块的前轮转向示意图；

图7是阶梯状振筛板结构示意图；

图8是曲柄连杆机构结构示意图。

ⅰ-清扫模块，ⅱ-振筛模块，ⅲ-行走载体，1-v型刷，2-清扫电机，3-滚刷支架，4-弧形槽杆，5-铲板，6-卧式轴承，7-铲板轴，8-滚刷轴，9-阶梯状振筛板，10-滑块，11-驱动电机，12-驱动盘，13-驱动杆，14-摆动杆，15-连杆，16-鱼眼轴承，17-前轴，18-行走电机，19-锥齿轮，20-链轮，21-后轮轴，22-后轮，23-方向机，24-拉杆，25-轴套，26-车架，27-滑轨，28-垃圾箱，29-扶手，30-滑槽，31-台阶面，32-底面，33-前轮，34-传动轴，35-网孔。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1至图8所示，本发明的多地形小型垃圾清理装置包括：清扫模块ⅰ，振筛模块ⅱ和行走载体ⅲ，所述行走载体ⅲ包括车架26和设于车架26底部的四个行走轮，分别为两个前轮33和两个后轮22。所述清扫模块ⅰ设于车架26前端，用于在行走载体ⅲ向前行走过程中将地面垃圾清扫并送往振筛模块ⅱ；所述振筛模块ⅱ用于将垃圾和沙子分离，并送往垃圾箱28，振筛模块ⅱ包括阶梯状振筛板9、滑轨27、曲柄连杆机构和驱动电机11，所述滑轨27倾斜的安装在车架26上，所述阶梯状振筛板9通过滑块10安装在滑轨27上，且阶梯状振筛板9前端延伸到清扫模块ⅰ下方，后端延伸到垃圾箱28上方，所述驱动电机11通过曲柄连杆机构与阶梯状振筛板9相连，通过曲柄连杆机构驱动阶梯状振筛板9驱动沿着滑轨27快速上行，急停后下行的来回运动，通过曲柄连杆机构将驱动电机11的转动转换为阶梯状振筛板9驱动沿着滑轨27来回具有急回性质的滑动，使得阶梯状振筛板9上的垃圾在惯性作用下逐级向上，最终落入垃圾箱28中，所述阶梯状振筛板9为斜面阶梯型铝合金网眼板，其每一级筛板上均设有用于分离沙子和垃圾的网孔35。

如图3和图7所示，本发明实施例中，阶梯状振筛板9整体与地面呈60°斜角，其为阶梯型，包括台阶面31和底面32，台阶面31为一个与滑轨27的滑动方向夹角较大的斜面，甚至可以与滑轨27垂直，台阶面31主要用于在阶梯状振筛板9上行运动时，给位于底面32上的垃圾一个推力，防止垃圾下滑；而底面32为垃圾承载面，其顶部连接上一个台阶面31的顶部，从而使得垃圾在阶梯状振筛板9急停的来回运动中获得向上的单向运动，所述网孔35主要设于底面32上，便于垃圾与沙子等细小物件分离，并且在阶梯状振筛板9上下来回运动过程中具有筛分作用。当然具体阶梯状振筛板9不限于上述结构，任何在阶梯状振筛板9急停的来回运动中获得垃圾能向上单向运动的单向锯齿结构均可。

根据实验得出振筛板的网眼大小为4mm-5mm可满足烟头等小型垃圾与沙的分离需求。阶梯状振筛板9采用阶梯式设计不仅能够适应各种沙子特性，同时能够使沙子充分过滤，提高分离程度。

如图3、图4和图8所示，所述曲柄连杆机构包括驱动盘12、摆动杆14、驱动杆13和连杆15，所述摆动杆14下端通过转轴安装在车架26上，上端与连杆15一端通过鱼眼轴承16相连，所述连杆15另一端与固定于阶梯状振筛板9上的前轴17通过鱼眼轴承16相连，所述摆动杆14中部设有与其长度方向平行的滑槽30，所述驱动盘12安装在驱动电机11的输出轴上，驱动电机11通过电机架固定安装在车架26上，所述驱动杆13一端偏心的固定在驱动盘12上，另一端伸入到摆动杆14中部的滑槽30内，驱动杆13在滑槽30内可以自由滑动和转动，使得驱动杆13和摆动杆14之间具有转动和滑动两个自由度，本实施例中，所述驱动电机11为直流电机，可以无级调节驱动盘12的转速。

如图1和图2所示，所述清扫模块ⅰ包括滚刷、铲板5和清扫电机2，所述滚刷通过滚刷支架3安装在车架26前端，具体为车架26前端两侧分别固定有一个滚刷支架3，滚刷的滚刷轴8两端通过轴承安装在两个滚刷支架3上，所述铲板5通过铲板支架安装于车架26底部，所述清扫电机2为直流电机，清扫电机2通过螺钉与电机固定底座紧固连接，电机固定底座通过螺钉与滚刷支架3紧固连接。所述滚刷的滚刷轴8与清扫电机2动力通过齿轮啮合传动相连，所述铲板5前端延伸到滚刷下方，后端延伸到阶梯状振筛板9的前端上方，通过清扫电机2驱动滚刷向内旋转，从而将车架26前方的垃圾清扫并通过铲板5导向堆挤输送到阶梯状振筛板9上。

如图2所示，作为一种更优的实施例，所述滚刷上设有向内收的v型刷1，能在清扫电机2驱动转动后，产生聚拢效果，防止垃圾从滚刷两侧溢出。

如图2所示，作为一种更优的实施例，所述铲板支架包括铲板轴7和弧形槽杆4，所述铲板5后端通过铲板轴7安装在车架26上，弧形槽杆4中部设有与铲板轴7同心的弧形槽，铲板5前端通过螺栓固定安装在弧形槽内，拧松螺栓时，铲板5可以绕铲板轴7旋转，调节铲板5的倾斜角度，从而调节装置的工作深度，适应不同的地形需要，装置在沙滩工作时，根据不同的沙滩坡度与沙子特性，可通过调节铲板5角度，改变铲沙深度，控制进沙量，使振筛板将沙充分过滤，提高装置的清理效率。

如图1所示，所述车架26后的设有扶手29，所述行走载体ⅲ通过手推扶手29完成行走功能。

如图1、5和6所示，作为一种更优的实施例，所述车架26前端底部设有两个前轮33，后端底部设有两个后轮22，所述车架26上设有驱动两个前轮33转向的方向机23，两个前轮33通过方向机23进行转向，具体的，两个前轮33分别通过竖直的轴套25安装在车架26前端，所述方向机23分别通过拉杆24与左右两侧的轴套25铰接相连，方向机23通过拉杆24驱动轴套25绕其周向转动，从而实现两个前轮33转向。

如图5所示，所述车架26上设有两个行走电机18和两个传动轴34，所述行走电机18为直流电机，其中每个行走电机18通过一个转动轴与一个后轮22相连，通过两个行走电机18分别驱动两个后轮22转动，通过控制两个直流电机的转速，可以实现差速转向，左右两个行走电机18分别通过螺钉与电机固定底座紧固连接，电机固定底座通过螺钉固定于车架26的底板上，行走电机18的输出轴通过锥齿轮19与传动轴34啮合相连，后轮轴21通过链条传动与传动轴34动力传动相连，后轮22固定安装在后来在上，后轮轴21通过轴承安装在车架26底部。

所述车架26上还设有控制模块、电源模块和无线通讯模块，通过控制模块可以控制行走载体ⅲ行走，通过电源模块为多地形小型垃圾清理装置提供电源，即为行走电机18、清扫电机2、驱动电机11和控制模块供电，通过无线通讯模块可以对多地形小型垃圾清理装置进行遥控指挥。

使用时，利用手推或者启动行走电机18使得行走载体ⅲ前行，同时启动驱动电机11和清扫电机2，位于行走载体ⅲ前端的滚刷开始向内旋转，将多地形小型垃圾清理装置行走过的地方的垃圾清扫到铲板5上，并利用铲板5导向和滚刷持续将垃圾往铲板5上清扫的推挤作用，使得垃圾经过铲板5落到阶梯状振筛板9上，此时本发明的曲柄连杆机构带动阶梯状振筛板9沿着滑轨27做来回运动，该来回运动具有急停性质，即通过本发明独有的曲柄连杆机构使得，阶梯状振筛板9沿着滑轨27快速上行，到达极限然后急停，之后下行，停下后再次上行，在这个往复运动过程中，上行时，垃圾在阶梯状的下台阶面31的作用下随着阶梯状振筛板9上行运动，当阶梯状振筛板9到达上行极限停止并且王下行过程中，垃圾在惯性作用下继续向上运动，到达其上一级台阶面31或者到达垃圾箱28内，当阶梯状振筛板9到达下行极限又反转上行运动时，由于垃圾当前位置的台阶面31推力作用，使得垃圾随着阶梯状振筛板9上行运动，如此往复完成垃圾从铲板5到垃圾箱28的运输。

作为本发明的最优实施例，上述阶梯状振筛板9的每个台阶的底面32上均设有网孔35，网孔35大小根据需要分离的沙子直径选择，这样阶梯状振筛板9在上下往复运动输送垃圾过程中起到筛分作用，将垃圾和沙粒进行分离，特别适合于操场和沙地垃圾清理，可以有效的防止清理垃圾过程中将沙子扫走，从而减轻垃圾箱28负载和保护操场、沙滩等。