本发明涉及环境保护机械设备，具体是水上漂浮垃圾的打捞清理设备。
背景技术：
随着人们的生活的变化及旅游业的发展，一些湖泊、河道、甚至是海面上经常存在一些垃圾漂浮物，如：矿泉水瓶、垃圾袋、饮料瓶等漂浮物，造成水污染、生态环境破坏。目前国内外已公布的水上机动垃圾清理船专利中，船体行走时螺旋桨排水机构与垃圾收集排水机构没有直接相关性，在船体前进、转弯和停止3种状态下还没有找到一种巧妙机构，利用其状态转换而达到连续作业、清理水上垃圾的装置。
中国专利公开号cn201410053880.9，公开日为2015.08.05，发明名称为“一种水上垃圾清理装置”的发明专利公开了一种水上垃圾清理装置。它包括船体及设置在船体内的连续清理装置，该连续清理装置包括设置在船体内的主导流管道、侧导流管道、主导流管道内的滑套及上端开口的垃圾回收箱等部件；该水上垃圾清理装置是在船体中安装了一个主管道和一个侧管道，通过船体快速前行方式，利用惯性使水和漂浮垃圾同时进入主管道，进而到达侧管道，在多层过滤网、推杆、传感器的作用使集聚垃圾坠落到侧管道下方的垃圾箱，达到垃圾收集的目的。此方案的机械机构十分复杂，水下活动零部件较多，存在防锈、密封、防漏电等诸多问题，最大的问题是在船体缓慢行走、转弯、静止时不好收集垃圾，尤其是在垃圾堆积严重的水域无法在船停行的状态下收集垃圾。
技术实现要素：
本发明目的是利用螺旋桨排水阀在船体前后形成水位差，通过自流收集水面漂浮垃圾。
本发明是一种水上漂浮垃圾清理船，其下部两侧设有对称的长条形浮力体1’、1’’，两长条形浮力体1’、1’’中间为狭长的流水通道，在通道的前段斜向上设置以履带式垃圾传送装置，该履带为网孔式过滤履带3；在船体中间流水通道的后段安装螺旋桨排水阀，螺旋桨排水阀由十字形三通管道内加一个螺旋桨19和五个侧阀门组成；十字形三通管道的中间管道12的管径大于两侧管道20、18的管径；其中中间管道12的前段内装有螺旋桨19，后段内装有主阀门s；左右两侧管道中都装有左转向阀门l、右转向阀门r；安装在中间管道12上的主阀门s安装在左侧管道20上的第一侧阀门m、安装在右侧管道18上的第二侧阀门m’三阀联动在一起。
本发明的特点和有益效益：本装置无论在船体行走、转弯、静止时都能形成前后水位差。本发明可以根据水面上垃圾的多少及方位，利用螺旋桨三通阀门控制船体的行驶速度或转弯方向，但不影响垃圾收集船前面水位差的形成，从而利于水上漂浮垃圾的自流收集清理。
附图说明
图1为本实施案例水上漂浮垃圾清理船的轴测图，图2为图1的a向视图，图3为本实施案例水上漂浮垃圾清理船的侧视图，图4为本实施案例水上漂浮垃圾清理船的顶视图，图5为水上垃圾清理船的螺旋桨十字形三通阀的立体图，图6为水上垃圾清理船的螺旋桨十字形三通阀另一视角立体图，图7为三通阀的阀门、阀轴布局图，图8为三通阀为半开状态水流示意图，图9为分流阀门联动结构原理图，图10为三通阀右喷水，水上漂浮垃圾清理船右转向原理图，图11为三通阀左喷水，水上漂浮垃圾清理船左转向原理图，图12为三通阀左右喷水，水上漂浮垃圾清理船静止状态原理图，图13为螺旋桨排水船体的前后形成水位差示意图。
附图标记及对应名称为：长条形浮力体1’、1”，垃圾挡板2，过滤履带3，左转向旋钮4，分流推拉杆5，垃圾仓6，分流导管钢丝7，复位扭转弹簧8，链轮机构9，主阀门10，右转向旋钮11，主管道12，转向导管钢丝13，船底凹型导水板14，传动轴15，齿轮联动机构16，阀门控制杆17，右侧管道18，螺旋桨19，左侧管道20，操作台21，驾驶室22，左转向阀门（轴）l，右转向阀门（轴）r，第一侧阀门m，第二侧阀门m’，主阀门（轴）s。
具体实施方式
如图1~图12所示，本发明是一种水上漂浮垃圾清理船，其下部两侧设有对称的长条形浮力体1’、1’’，两长条形浮力体1’、1’’中间为狭长的流水通道，在通道的前段斜向上设置以履带式垃圾传送装置，该履带为网孔式过滤履带3；在船体中间流水通道的后段安装螺旋桨排水阀，螺旋桨排水阀由十字形三通管道内加一个螺旋桨19和五个侧阀门组成；十字形三通管道的中间管道12的管径大于两侧管道20、18的管径；其中中间管道12的前段内装有螺旋桨19，后段内装有主阀门s；左右两侧管道中都装有左转向阀门l、右转向阀门r；安装在中间管道12上的主阀门s安装在左侧管道20上的第一侧阀门m、安装在右侧管道18上的第二侧阀门m’三阀联动在一起。
如图8所示，当主阀门s逐步打开或关闭时，第一侧阀门m、第二侧阀门m’则同时逐步关闭或打开，两侧阀门的打开程度等于中间主阀门s的关闭程度，反之，两侧阀门的关闭程度等于中间主阀门s的打开程度。
如图5所示，中间管道12的横截面积是左右侧管道20、18的横截面积之和。
如图8所示，三个联动阀门的初始状态为：主阀门s为全打开状态时，第一侧阀门m’、第二侧阀门m”为完全关闭状态。
如图1所示，左转向阀门l和右转向阀门l轴上均装有复位扭转弹簧8。
如图9所示，除了三个联动阀门之外，左转向阀门l、右转向阀门r的各自开闭量独立控制，这两个阀在船直行或停止时均完全打开，只有在船体转弯时才调节开关量。
如图8所示，第一侧阀门m、第二侧阀门m’的打开流量之和等于中间主阀门s的关闭总流量，第一侧阀门m、第二侧阀门m’的关闭流量之和等于中间单个阀门s的打开总流量。
如图3所示，船底部采用曲面护板14，凹槽使得船能够顺畅的排水。
在图1、图2、图3、图4所示的案例中，两船体浮力体1’、1”位于船体两侧中间形成一个狭长的流水通道，流水通道前端设置有斜向上垃圾输送履带3，网格过滤履带材料组成，利于流水，通过履带上装有垂直于带面的垃圾挡板2，过滤后的垃圾漂浮物13，由履带传送至后面的垃圾仓6。在流水通道的后段中央装有螺旋桨十字形三通阀，三通阀的三个管道中都设置有阀门，其中主管道12的前段内安装有螺旋桨19，后段安装有主阀门s，两个侧管道中各安装两个相同的阀门，即左转向发明l、第一侧阀门m、第二侧阀门m’、右转向阀门r，即侧管道中有四个相同的小阀门，其中靠近十字位置的两个阀门m、m’与主管道中的主阀门s由链轮机构9联动在一起，且三个链轮相同，这样当链轮机构9转动时每个阀门轴的角速度相同，链轮机构9的转动通过导管钢丝7连接到驾驶室22内操控台21上的分流拉推杆5上，使得操作者方便分流增速的操控，而三通阀的两侧管道中的船体的左右转向阀门l、r的转向操作也通过导管钢丝7连接到驾驶室22内操作台21上的左右转向旋钮4、11上，再加上发动机油门以及离合操控分流就能完成本船体作业任务。
如图1、图3、图5、图6及图8~图12所示，螺旋桨十字形三通阀由主管道12和左右侧管道20、18组成，主管道12垂直于侧管道，且主管道腔的横截面是左右侧管道腔的横截面之和，在主管道腔内的前段装有螺旋桨19，在主管道腔内的后端出水口附近装有一个主阀门s，在左右侧管道前内个装有两个侧阀门m、m’，且在相同压力下侧阀门m、m’的最大流量是主阀门s的二分之一。在左右侧管道腔内最近十字交叉位置的两个阀门的侧阀门轴m、m’和中间大管道中的阀门的主阀门轴s通过链轮机构9相互联动，即转动主阀门轴的某一角度，其他两个侧阀门m、m’也同样转动相同角度。三个联动阀门的初始状态为：主阀门s为全打开状态时，两个侧阀门m、m’为完全关闭状态。当逐步关闭主阀门s时，两个侧阀门m、m’则为逐步打开状态。左右侧管道20、18腔中管道后出水口附近还设置有两个左右转向阀门l、r用于船体转向，在转向小阀门的阀轴上设置有复位翻转弹簧8，利于控制阀门的开关操作。
以下结合本实施案例进一步说明水上垃圾收集船的工作原理
如图13所示，水上漂浮垃圾清理船是通过螺旋桨排水使在船体的前后形成水位差，通过自流方式收集水上漂浮垃圾13。具体工作原理如图9、图10、图11、图12所示。
在图9中，水上漂浮垃圾清理船处于全速前行中，在此状态下，左右侧管道中侧阀门m、m’完全关闭，中间主阀门s完全打开，此时的水上垃圾清理船可以边直行边清理前行路线周围的垃圾。
如图10所示，当水上垃圾清理船需要左转时，先保证三个联动阀门处于半开合状态或全开状态，此时再旋动（如图1所示）左转向旋钮4，使之趋于关闭状态或完全关闭，由于在左转向阀门l轴上装有（如图1所示）复位扭转弹簧8，当松手时，左转向阀门l自动恢复为全打开状态。
如图11所示，当水上垃圾清理船需要右转时，先保证三个联动阀门处于半开合状态或全开状态，此时再旋动（如图2所示）右转向旋钮11，使之趋于关闭状态或完全关闭，由于在右转向阀门r轴上也装有（如图1所示）复位扭转弹8，当松手时，右转向阀门r自动恢复为全打开状态。
如图12所示，当需要船只静止收集垃圾时，主阀门s是关闭状态，左右侧阀门m、m’与左右转向阀门l、r为完全打开状态，左右喷水，冲击力相互抵消，船体静止，此时船体的前后仍然可以形成水位差，通过自流方式收集水上漂浮垃圾。
履带的动力由发动机经过变速箱到传动轴传输动力，使履带3运转起来，循环从水面上清理垃圾，然后整个水上垃圾清理的工作就完成了。
以上所述的发明仅仅是对本发明的优选实施方案进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围。