CN105836087B - 风力驱动的浮生植物打捞船 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风力驱动的浮生植物打捞船。为填补现有技术空白，本风力驱动的浮生植物打捞船包括双体船身，双体船身之间设有浮生植物收集仓，该浮生植物收集仓前壁上沿铰接有连接筛板和打捞筛板，连接筛板和打捞筛板均密布筛孔，连接横梁中间设有一个立柱，立柱顶部设有柱台，该柱台设有上水平轴和下水平轴，上水平轴一端设有风轮，一端设有风舵，并设有一个行星齿轮，通过多个锥齿轮带动下水平轴，下水平轴通过十字万向节连接活动卷轴，十字万向节和活动卷轴均位于螺旋弹簧内部，活动卷轴上设有锥形棒，锥形棒系有钢丝绞绳通过扭力释放器和钢丝绳连接打捞筛板前沿两端。本发明具有结构简单，适合在水面风力大的内陆大型湖泊、河流的水面上使用。

Description

风力驱动的浮生植物打捞船

技术领域

本发明涉及一种风力驱动的浮生植物打捞船。

背景技术

随着社会不断发展，城市不断拓展，人们周围的湖泊、河流、池塘等内陆水域接纳了较多生活污水、工农业生产污水，形成氮、磷、钾超标的富营养化水体，很多富营养化水体还存在重金属超标的问题。

现有治理方法是在富营养化水体中培育水花生或水葫芦或空心菜等浮生植物，浮生植物快速生长，其茎叶部分可大量从水体中吸取氮、磷、钾等富余元素，其根部还有富集重金属的功能。

浮生植物长成后，如果不能及时从水体中去除，浮生植物死亡后，氮、磷、钾等富营养化元素和重金属元素，会重新回到水体内。而且浮生植物死亡时间短，富营养化元素和重金属元素会短时间内集中释放，往往会毒死鱼、虾、蟹等其他生物，造成严重的生态危机。

公园内小型湖泊里的浮生植物数量有限，可以人工划小船打捞，大型湖泊里的浮生植物数量庞大，只能用大型浮生植物打捞船打捞，这些打捞船舶都采用内燃机驱动，采用输送带打捞，油耗大，所得浮生植物难以有效利用，成本高、投入大。

从水中捞取的浮生植物，限制浮生植物过度繁殖，费力不讨好，个人、民营企业不介入，政府机构负担重。现有技术急需一种运营成本低的风力驱动的浮生植物打捞船。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何填补现有技术的上述空白，提供一种风力驱动的浮生植物打捞船。

为解决上述技术问题，本风力驱动的浮生植物打捞船，包括双体船身，双体船身之间设有连接横梁，其艉部设有推进螺旋桨和导向舵，该螺旋桨由双体船身上设置的风力叶轮驱动，其结构参见中国发明专利CN1332853C公开的风力机械双体船，授权公告日2007年08月22日。

上述双体船身之间设有浮生植物收集仓，该浮生植物收集仓前壁上沿铰接有连接筛板，连接筛板前沿铰接有一个打捞筛板，连接筛板和打捞筛板均密布筛孔，所述连接横梁中间设有一个立柱，该立柱顶部设有柱台，该柱台设有上水平轴和下水平轴，柱台上固定有一个竖轴、前轴承座和后轴承座，前后轴承座内分别设有角接触轴承，所述下水平轴就穿设在两个角接触轴承内，下水平轴前端通过十字万向节连接在一个活动卷轴上，该活动卷轴上设有一个圆形护盘，圆形护盘前部中心设有锥形棒，该锥形棒上开有径向通孔，该径向通孔系有钢丝绞绳，该钢丝绞绳下端连有一个扭力释放器，扭力释放器下端通过两条钢丝绳连接在所述打捞筛板的前沿两端，所述圆形护盘与前轴承座之间设有螺旋弹簧和推力轴承，其中推力轴承固定在前轴承座上，螺旋弹簧两端分别抵在推力轴承和圆形护盘上，推力轴承和圆形护盘之间的下水平轴、十字万向节和活动卷轴均位于螺旋弹簧内部，所述下水平轴后端设有一个下锥齿轮，所述竖轴顶部设有L形转盘，竖轴中部设有一个双面锥齿轮，该双面锥齿轮由两个锥齿轮相背同轴固定而成，具有上锥齿和下锥齿，所述L形转盘通过轴承可旋转地固定在竖轴顶部上，L形转盘一侧设有上轴承座，所述上水平轴通过轴承穿设在该上轴承座内，该上水平轴一端设有风轮，另一端设有风舵，并设有一个行星齿轮，该行星齿轮与所述双面锥齿轮的上锥齿啮合，所述双面锥齿轮的下锥齿与所述下水平轴上的下锥齿轮啮合。

如此设计，不但本发明风力驱动的浮生植物打捞船的驱动完全利用风力，而且浮生植物的打捞也完全利用风力，不消耗油料，节能环保。水务管理部门只需进行设备投资和简单维护，就能在大型湖面、河面上长期运转。水务管理部门只需每隔一段时间，派人转运出浮生植物收集仓内的浮生植物即可。

作为优化，所述双体船身上还设有太阳能电池板组、蓄电池、直流伺服电机、卫星定位模块和PLC控制器，所述导向舵由直流伺服电机控制，卫星定位模块、太阳能电池板组、蓄电池、直流伺服电机和PLC控制器组成船舶自动驾驶导航***，该船舶自动驾驶导航***参见中国实用新型专利CN 204587282U。如此设计，船舶自动驾驶导航***利用太阳能供电，可以实现无人驾驶，也不消耗任何电能。

作为优化，所述扭力释放器包括上盘和下盘，上盘和下盘螺纹连接，并设有连接上盘和下盘的定位螺钉，所述上盘顶部设有连接柱，上盘和下盘之间设有一个推力轴承，所述下盘中心开有通孔，该通孔内穿设有一悬挂柱，该悬挂柱顶部设有圆盘，所述推力轴承就套在圆盘与下盘上表面之间的悬挂柱上，所述推力轴承上下表面分别抵在圆盘下表面和下盘上表面上，连接柱和悬挂柱的外端分别开有径向通孔，所述钢丝绞绳和钢丝绳分别系在连接柱的径向通孔和悬挂柱的径向通孔内。如此设计，结构简单，连接柱和悬挂柱相对旋转顺畅，且推力轴承不易进水。

本发明风力驱动的浮生植物打捞船具有结构简单，只利用周围的风能、太阳能运转，运行成本低的优点，适合在水面风力大的内陆大型湖泊、河流的水面上使用，是控制浮生植物过渡繁殖的有力武器。

附图说明

下面结合附图对本发明风力驱动的浮生植物打捞船作进一步说明：

图1是本风力驱动的浮生植物打捞船中的打捞筛板处于下止点的状态示意图；

图2是图1所示打捞筛板被锥形棒铰至上止点的状态示意图；

图3是图2所示锥形棒继续绞动，被钢丝绞绳接弯后，钢丝绞绳锥形棒上脱落的示意图；

图4是本风力驱动的浮生植物打捞船的局部立体结构示意图；

图5是本风力驱动的浮生植物打捞船的扭力释放器剖面结构示意图(沿过上下盘轴线及定位螺钉中心线的平面剖切)。

图中：1为双体船身、2为连接横梁、3为浮生植物收集仓、4为连接筛板、5为打捞筛板、6为立柱、7为柱台、8为上水平轴、9为下水平轴、10为竖轴、11为前轴承座、12为后轴承座、13为十字万向节、14为活动卷轴、15为圆形护盘、16为锥形棒、17为径向通孔、18为钢丝绞绳、19为扭力释放器、1901为上盘、1902为下盘、1903为定位螺钉、1904为连接柱、1905为悬挂柱、1906为圆盘、20为钢丝绳、21为螺旋弹簧、22为推力轴承、23为下锥齿轮、24为L形转盘、25为双面锥齿轮、26为上轴承座、27为风轮、28为风舵、29为行星齿轮、30为浮生植物收集仓3的前壁、31为前探板。

具体实施方式

实施方式一：如图1-4所示，本风力驱动的浮生植物打捞船包括双体船身1，双体船身1之间设有连接横梁2，其艉部设有推进螺旋桨(图中未示出)和导向舵(图中未示出)，该螺旋桨由双体船身上设置的风力叶轮(图中未示出)驱动，其特征在于：双体船身1之间设有浮生植物收集仓3，该浮生植物收集仓3的前壁30上沿铰接有连接筛板4，连接筛板4前沿铰接有一个打捞筛板5，连接筛板4和打捞筛板5上均密布筛孔，所述连接横梁2中间设有一个立柱6，该立柱6顶部设有柱台7，该柱台7设有上水平轴8和下水平轴9，柱台7上固定有一个竖轴10、前轴承座11和后轴承座12，前后轴承座11、12内分别设有角接触轴承(图中未示出)，所述下水平轴9就穿设在两个角接触轴承内，两个角接轴承相对或相背，下水平轴9前端通过十字万向节13连接在一个活动卷轴14上，该活动卷轴14上设有一个圆形护盘15，圆形护盘15前部中心设有锥形棒16，该锥形棒16上开有径向通孔17，该径向通孔17系有钢丝绞绳18，该钢丝绞绳18下端连有一个扭力释放器19，扭力释放器19下端通过两条钢丝绳20连接在所述打捞筛板5的前沿两端，所述圆形护盘15与前轴承座11之间设有螺旋弹簧21和推力轴承22，其中推力轴承22固定在前轴承座11上，螺旋弹簧21两端分别抵在推力轴承22和圆形护盘15上，推力轴承22和圆形护盘15之间的下水平轴9、十字万向节13和活动卷轴14均位于螺旋弹簧21内部，所述下水平轴9后端设有一个下锥齿轮23，所述竖轴10顶部设有L形转盘24，竖轴10中部设有一个双面锥齿轮25，该双面锥齿轮25由两个锥齿轮相背同轴固定而成，具有上锥齿2501和下锥齿2502，所述L形转盘24通过轴承可旋转地固定在竖轴10的顶部上，L形转盘24一侧设有上轴承座26，所述上水平轴8通过轴承穿设在该上轴承座26内，该上水平轴8一端设有风轮27，另一端设有风舵28，并设有一个行星齿轮29，该行星齿轮29与所述双面锥齿轮25的上锥齿2501啮合，所述双面锥齿轮25的下锥齿2502与所述下水平轴9上的下锥齿轮23啮合。锥形棒16根部大，前端小，打捞筛板5前沿的下止点位于水面以下10～15厘米。双体船身1包括左船体和右船体，左船体和右船体前端内侧分别设有一个前探板31，两个前探板31之间形成进料口，前探板31优选向外弯曲，形成喇叭口。增加风舵28等部件，令本发明可利用各种方向的风，打捞浮生植物。

使用时，双体船身1在风力叶轮及推进螺旋桨带动下前进，前方的水葫芦、水花生、空心菜等浮生植物，通过进料口进入打捞筛板5上方。风在推动双体船身前进的同时，也吹动风轮27转动，进而通过上水平轴8、行星齿轮29带动双面锥齿轮25转动，双面锥齿轮25转动又通过下锥齿轮23带动下水平轴9转动，下水平轴9通过十字万向节13带动活动铰轴14和锥形棒16，这一过程中钢丝绞绳18被逐渐绞在锥形棒16上，连接筛板4和打捞筛板5被逐渐拉起后，打捞筛板5上的浮生植物经连接筛板4滚落到浮生植物收集仓3内。

连接筛板4、打捞筛板5、钢丝绳20和钢丝绞绳18绷紧后，风轮27继续带动锥形棒16绞动，将钢丝绞绳18将活动铰轴14和锥形棒16拉低、并下垂到一定角度时,锥形棒16的钢丝绞绳18全部脱落，活动铰轴14和锥形棒16在螺旋弹簧21反弹作用下，回复到水平状态，同时连接筛板4、打捞筛板5、钢丝绳20和钢丝绞绳18下落复位，进入下一个打捞循环。

所述双体船身1上还设有太阳能电池板组(图中未示出)、蓄电池(图中未示出)、直流伺服电机(图中未示出)、卫星定位模块(图中未示出)和PLC控制器(图中未示出)，所述导向舵由直流伺服电机控制，卫星定位模块、太阳能电池板组、蓄电池、直流伺服电机和PLC控制器组成船舶自动驾驶导航***。

如图5所示，所述扭力释放器19包括上盘1901和下盘1902，上盘1901和下盘1902螺纹连接，并设有连接上盘1901和下盘1902的定位螺钉1903，所述上盘1901顶部设有连接柱1904，上盘1901和下盘1902之间设有一个推力轴承22，所述下盘1902中心开有通孔，该通孔内穿设有一悬挂柱1905，该悬挂柱1905顶部设有圆盘1906，所述推力轴承22就套在圆盘1906与下盘1902上表面之间的悬挂柱1905上，所述推力轴承2上下表面分别抵在圆盘1906下表面和下盘1902上表面上，连接柱1904和悬挂柱1905的外端分别开有径向通孔17，所述钢丝绞绳18和钢丝绳20分别系在连接柱1904的径向通孔17和悬挂柱1905的径向通孔17内。

Claims (3)

1.一种风力驱动的浮生植物打捞船，包括双体船身，双体船身之间设有连接横梁，其艉部设有推进螺旋桨和导向舵，该螺旋桨由双体船身上设置的风力叶轮驱动，所述连接横梁中间设有一个立柱，该立柱顶部设有柱台，该柱台设有上水平轴和下水平轴，该上水平轴一端设有风轮，其特征在于：双体船身之间设有浮生植物收集仓，该浮生植物收集仓前壁上沿铰接有连接筛板，连接筛板前沿铰接有一个打捞筛板，连接筛板和打捞筛板均密布筛孔，柱台上固定有一个竖轴、前轴承座和后轴承座，前后轴承座内分别设有角接触轴承，所述下水平轴就穿设在两个角接触轴承内，下水平轴前端通过十字万向节连接在一个活动卷轴上，该活动卷轴上设有一个圆形护盘，圆形护盘前部中心设有锥形棒，该锥形棒上开有径向通孔，该径向通孔系有钢丝绞绳，该钢丝绞绳下端连有一个扭力释放器，扭力释放器下端通过两条钢丝绳连接在所述打捞筛板的前沿两端，所述圆形护盘与前轴承座之间设有螺旋弹簧和推力轴承，其中推力轴承固定在前轴承座上，螺旋弹簧两端分别抵在推力轴承和圆形护盘上，推力轴承和圆形护盘之间的下水平轴、十字万向节和活动卷轴均位于螺旋弹簧内部，所述下水平轴后端设有一个下锥齿轮，所述竖轴顶部设有L形转盘，竖轴中部设有一个双面锥齿轮，该双面锥齿轮由两个锥齿轮相背同轴固定而成，具有上锥齿和下锥齿，所述L形转盘通过轴承可旋转地固定在竖轴顶部上，L形转盘一侧设有上轴承座，所述上水平轴通过轴承穿设在该上轴承座内，所述上水平轴另一端设有风舵，并设有一个行星齿轮，该行星齿轮与所述双面锥齿轮的上锥齿啮合，所述双面锥齿轮的下锥齿与所述下水平轴上的下锥齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的风力驱动的浮生植物打捞船，其特征在于：所述双体船身上还设有太阳能电池板组、蓄电池、直流伺服电机、卫星定位模块和PLC控制器，所述导向舵由直流伺服电机控制，卫星定位模块、太阳能电池板组、蓄电池、直流伺服电机和PLC控制器组成船舶自动驾驶导航***。

3.根据权利要求1或2所述的风力驱动的浮生植物打捞船，其特征在于：所述扭力释放器包括上盘和下盘，上盘和下盘螺纹连接，并设有连接上盘和下盘的定位螺钉，所述上盘顶部设有连接柱，上盘和下盘之间设有一个推力轴承，所述下盘中心开有通孔，该通孔内穿设有一悬挂柱，该悬挂柱顶部设有圆盘，所述推力轴承就套在圆盘与下盘上表面之间的悬挂柱上，所述推力轴承上下表面分别抵在圆盘下表面和下盘上表面上，连接柱和悬挂柱的外端分别开有径向通孔，所述钢丝绞绳和钢丝绳分别系在连接柱的径向通孔和悬挂柱的径向通孔内。