CN113022801B - 一种用于水上垃圾清理的装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用于水上垃圾清理的装置，包括：外筒，具有中空筒状部，中空筒状部的上端具有向外翻转的第一翻边，下端具有锥状部，锥状部的下端具有排水管；内筒，设置有多个过滤孔，内筒内套在外筒的中空筒状部中；水泵，用于将外筒内的水通过排水管排出；环形气囊，外套在中空筒状部的上部，且上端与第一翻边相抵靠。本申请工作时，外筒和内筒的上表面没入水中一小段距离，此时第一翻边周围的水会向内筒流动，经过过滤孔的过滤，垃圾限定在内筒中，水会通过过滤孔流入锥状部并通过水泵从排水管排出。本申请的用于水上垃圾清理的装置能够有效节省劳动力，且通过持续供电，可以连续过滤水，清理漂浮在水面上的垃圾。

Description

一种用于水上垃圾清理的装置
本申请是申请日为2020年06月28日，申请号为2020106004143，发明名称为“水上垃圾清理装置”的分案申请。
技术领域
本发明涉及垃圾清理设备，具体涉及水上垃圾清理装置。
背景技术
随着人们的生活质量的提高，越来越多人喜欢外出游玩，大部分景区都设有湖水、池塘、水道，或者景区离河流或海边较近，人们来游玩的同时也带来了一些垃圾，如塑料袋、饮料瓶、包装袋等，部分人还将这些垃圾扔到水里，造成了环境的污染，影响了景区的景色。
此外还会有很多树叶、花瓣等飘落在水上，对水体也有影响。
目前，水中的垃圾基本都是靠环卫工人划船打捞，增加了劳动力及治理成本。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种水上垃圾清理装置。
本发明采取的技术方案如下：
一种水上垃圾清理装置，包括：
外筒，具有中空筒状部，中空筒状部的上端具有向外翻转的第一翻边，中空筒状部的下端具有锥状部，锥状部的下端具有排水管；
内筒，侧壁和底壁均设置有多个过滤孔，所述内筒内套在外筒的中空筒状部中；
水泵，安装在排水管上，用于将外筒内的水通过所述排水管排出；
环形气囊，外套在中空筒状部的上部，且上端与所述第一翻边相抵靠。
通过环形气囊能够提供浮力，防止外筒落入水底；工作时，外筒和内筒的上表面没入水中一小段距离，此时第一翻边周围的水会向内筒流动，经过过滤孔的过滤，垃圾限定在内筒中，水会通过过滤孔流入锥状部并通过水泵从排水管排出。本申请的水上垃圾清理装置能够有效节省劳动力，且通过持续供电，可以连续过滤水，清理漂浮在水面上的垃圾。
于本发明其中一实施例中，还包括下端均与环形气囊连通的排气管和补气管，排气管和补气管的上端为倒钩形，所述排气管上安装有排气电动阀，所述补气管上安装有补气电动阀；
所述第一翻边上安装有可转动的竖杆以及驱动竖杆转动的第一电机，竖杆的上端安装有横杆，横杆的两端分别安装有第一测距传感器和第二测距传感器，两个测距传感器位于竖杆的两侧；所述第一测距传感器用于正对内筒的底壁中心，测量第一测距传感器的感应头距内筒中垃圾的距离，所述第二测距传感器用于测量第二测距传感器的感应头距水面的距离；
水上垃圾清理装置还包括控制器，所述控制器与水泵、第一电机、排气电动阀、补气电动阀、第一测距传感器以及第二测距传感器电连接。
实际工作时，随着内筒垃圾的不断积累，浮力会变化，第一翻边与水面的距离需要控制，过大或过小均会影响清理工作，本申请通过设置第二测距传感器能够探测第二测距传感器的感应头距水面的距离，从而可以换算出第二翻边与水面的距离，当距离超过阈值后，通过控制排气电动阀或补气电动阀工作，来提高或降低浮力，从而使第二翻边与水面的距离一种处于设定的范围，保证可靠高效的过滤垃圾。
排气管和补气管的上端为倒钩形，这样设置能够防止水滴通过管路进入环形气囊。
通过设置第一测距传感器能够测量第一测距传感器的感应头距内筒中垃圾的距离，即可以探测垃圾是否已经填满内筒，当垃圾已经填满内筒时，可以控制补气电动阀工作进行充气，然后使水泵停止工作。通过第一测距传感器能够防止内筒已满时，水泵还在无效的工作。
在工作时，第一测距传感器正对内筒中心，当需要取出内筒时，通过第一电机能够驱动竖杆转动，从而使横杆不会与内筒发生干涉，内筒可以正常的取放。
实际运用时，两个测距传感器可以为超声波传感器或其他能够探测距离的传感器。
于本发明其中一实施例中，所述排气管和补气管均穿过第一翻边，所述排气电动阀和补气电动阀均与第一翻边固定。
于本发明其中一实施例中，所述内筒的上端具有向外翻转的第二翻边，所述第二翻边的下表面具有凸块，所述外筒的上端面具有凹槽，所述凸块用于嵌入所述凹槽。
通过凸块和凹槽的配合，能够实现内筒的精准定位。
于本发明其中一实施例中，所述凸块与凹槽磁性吸合配合。
于本发明其中一实施例中，所述第二翻边上固定有两根提拉杆，两根提拉杆绕内筒的轴线均匀分布，提拉杆的上端具有提拉孔；所述外筒的外侧壁具有上下设置的两根定位杆，两根定位杆上还固定了限位块，定位杆的端部具有第一导向面；
水上垃圾清理装置还包括移动平台，所述移动平台包括：
本体，侧壁具有上下设置的两个导向槽，所述导向槽的下侧壁具有与所述第一导向面配合的第二导向面，导向槽的底壁具有定位孔，所述定位杆用于与所述定位孔配合；
拉绳收放盘，安装在本体上，拉绳收放盘上缠绕有拉绳，所述拉绳的一端穿过其中一个导向槽后与对应的定位杆连接；
内筒移动机构，设置在本体上，用于在外筒与本体定位后取放内筒。
移动平台漂浮在水面，通过拉绳与外筒连接，当内筒垃圾集满时，拉绳收放盘转动，收卷拉绳，此时在拉绳的作用下外筒能够自动向本体一侧移动，然后通过第一导向面和第二导向面的配合，定位杆***对应的定位孔，限位块与本体的侧壁相抵，从而外筒可靠的限定在本体的侧壁上，然后通过内筒移动机构，取出集满垃圾的内筒，放入空的内筒。
于本发明其中一实施例中，所述内筒移动机构包括：
第一导轨，安装在本体上；
升降气缸，滑动安装在所述第一导轨上；
伸缩气缸，安装在本体上，伸缩气缸的活塞杆与升降气缸的缸身连接；
安装板，固定在升降气缸的活塞杆上，安装板在升降气缸的作用下上下移动；
转动盘，转动安装在安装板上；
旋转电机，与所述转动盘配合，用于驱动转动盘转动；
第二导轨，安装在转动盘上；
移动架，滑动安装在所述第二导轨上；
伸缩电机，安装在转动盘上，伸缩电机的伸缩杆与所述移动架固定；
提拉件，一端与所述移动架固定，另一端具有两根水平杆，两根水平杆用于与两根提拉杆一一对应配合，所述水平杆的端部上方具有两个限位部，水平杆伸入提拉孔且提拉件将内筒提起时，两个限位部分别位于提拉杆的两侧。
通过伸缩电机能够带动移动架和提拉件水平移动，从而水平杆能够伸入提拉孔，然后在升降气缸的作用下将内筒提起来，通过伸缩气缸能够带动内筒水平移动，通过旋转电机能够带动内筒转动，从而可以快速移动内筒，当内筒移动到位后，通过升降气缸和伸缩电机的配合，能够将内筒放入指定位置。
两个限位部能够限定提拉杆在水平杆的位置，防止内筒前后滑移。实际运用时，转动盘和旋转电机可以通过齿轮组配合。
于本发明其中一实施例中，所述第一导向面和第二导向面均为斜面；所述第一导轨的两侧分别为第一区域和第二区域，第一区域和第二区域均具有用于安放内筒的定位槽。
过滤孔容易被垃圾堵塞，需要人工进行清理，实际运用时，将空的内筒放在第一区域，当内筒垃圾装满后，通过内筒移动机构能够将装满垃圾的内筒移动至第二区域，然后内筒移动机构再将第一区域的空的内筒放入外筒中，继续进行垃圾清理工作。
于本发明其中一实施例中，所述锥状部的外侧壁还具有两个分别位于定位杆两侧的电动桨，所述电动桨用于驱动外筒远离本体。
于本发明其中一实施例中，所述本体上还安装有电源以及电源线收放盘，所述电源线收放盘上缠绕有电源线，电源线的一端与电源连接，另一端通过未穿设拉绳的导向槽后与未连接拉绳的定位杆连接。
本发明的有益效果是：通过环形气囊能够提供浮力，防止外筒落入水底；工作时，外筒和内筒的上表面没入水中一小段距离，此时第一翻边周围的水会向内筒流动，经过过滤孔的过滤，垃圾限定在内筒中，水会通过过滤孔流入锥状部并通过水泵从排水管排出。本申请的水上垃圾清理装置能够有效节省劳动力，且通过持续供电，可以连续过滤水，清理漂浮在水面上的垃圾。
附图说明：
图1是水上垃圾清理装置的结构示意图；
图2是外筒上安装内筒后的示意图；
图3是竖杆转动避让内筒后的示意图；
图4是外筒的示意图；
图5是内筒的示意图；
图6是具有电动桨的外筒的仰视图；
图7是拉绳收放盘和拉绳的示意图。
图中各附图标记为：
1、外筒；2、中空筒状部；3、第一翻边；4、锥状部；5、排水管；6、内筒；7、过滤孔；8、水泵；9、环形气囊；10、排气管；11、补气管；12、排气电动阀；13、补气电动阀；14、竖杆；15、第一电机；16、第二测距传感器；17、第二翻边；18、凸块；19、凹槽；20、提拉杆；21、提拉孔；22、定位杆；23、限位块；24、第一导向面；25、移动平台；26、本体；27、导向槽；28、第二导向面；29、定位孔；30、拉绳收放盘；31、拉绳；32、内筒移动机构；33、第一导轨；34、升降气缸；35、伸缩气缸；36、安装板；37、转动盘；38、旋转电机；39、第二导轨；40、移动架；41、伸缩电机；42、提拉件；43、限位部；44、水平杆；45、第一区域；46、第二区域；47、定位槽；48、电动桨；49、横杆；50、第一测距传感器。
具体实施方式：
下面结合各附图，对本发明做详细描述。
如图1、2、4和5所示，一种水上垃圾清理装置，包括：
外筒1，具有中空筒状部2，中空筒状部2的上端具有向外翻转的第一翻边3，中空筒状部2的下端具有锥状部4，锥状部4的下端具有排水管5；
内筒6，侧壁和底壁均设置有多个过滤孔7，内筒6内套在外筒1的中空筒状部2中；
水泵8，安装在排水管5上，用于将外筒1内的水通过排水管5排出；
环形气囊9，外套在中空筒状部2的上部，且上端与第一翻边3相抵靠。
通过环形气囊9能够提供浮力，防止外筒1落入水底；工作时，外筒1和内筒6的上表面没入水中一小段距离，此时第一翻边3周围的水会向内筒6流动，经过过滤孔7的过滤，垃圾限定在内筒6中，水会通过过滤孔7流入锥状部4并通过水泵8从排水管5排出。本申请的水上垃圾清理装置能够有效节省劳动力，且通过持续供电，可以连续过滤水，清理漂浮在水面上的垃圾。
如图4所示，于本实施例中，还包括下端均与环形气囊9连通的排气管10和补气管11，排气管10和补气管11的上端为倒钩形，排气管10上安装有排气电动阀12，补气管11上安装有补气电动阀13；
第一翻边3上安装有可转动的竖杆14以及驱动竖杆14转动的第一电机15，竖杆14的上端安装有横杆49，横杆49的两端分别安装有第一测距传感器50和第二测距传感器16，两个测距传感器位于竖杆14的两侧；第一测距传感器50用于正对内筒6的底壁中心，测量第一测距传感器50的感应头距内筒6中垃圾的距离，第二测距传感器16用于测量第二测距传感器16的感应头距水面的距离；
水上垃圾清理装置还包括控制器，控制器与水泵8、第一电机15、排气电动阀12、补气电动阀13、第一测距传感器50以及第二测距传感器16电连接。
实际工作时，随着内筒6垃圾的不断积累，浮力会变化，第一翻边3与水面的距离需要控制，过大或过小均会影响清理工作，本申请通过设置第二测距传感器16能够探测第二测距传感器16的感应头距水面的距离，从而可以换算出第二翻边17与水面的距离，当距离超过阈值后，通过控制排气电动阀12或补气电动阀13工作，来提高或降低浮力，从而使第二翻边17与水面的距离一种处于设定的范围，保证可靠高效的过滤垃圾。
排气管10和补气管11的上端为倒钩形，这样设置能够防止水滴通过管路进入环形气囊9。
通过设置第一测距传感器50能够测量第一测距传感器50的感应头距内筒6中垃圾的距离，即可以探测垃圾是否已经填满内筒6，当垃圾已经填满内筒6时，可以控制补气电动阀13工作进行充气，然后使水泵8停止工作。通过第一测距传感器50能够防止内筒6已满时，水泵8还在无效的工作。
在工作时，第一测距传感器50正对内筒6中心，当需要取出内筒6时，通过第一电机15能够驱动竖杆14转动(见图3)，从而使横杆49不会与内筒6发生干涉，内筒6可以正常的取放。
实际运用时，两个测距传感器可以为超声波传感器或其他能够探测距离的传感器。
如图4所示，于本实施例中，排气管10和补气管11均穿过第一翻边3，排气电动阀12和补气电动阀13均与第一翻边3固定。
如图4和5所示，于本实施例中，内筒6的上端具有向外翻转的第二翻边17，第二翻边17的下表面具有凸块18，外筒1的上端面具有凹槽19，凸块18用于嵌入凹槽19。通过凸块18和凹槽19的配合，能够实现内筒6的精准定位。
于本实施例中，凸块18与凹槽19磁性吸合配合。
如图1和4所示，于本实施例中，第二翻边17上固定有两根提拉杆20，两根提拉杆20绕内筒6的轴线均匀分布，提拉杆20的上端具有提拉孔21；外筒1的外侧壁具有上下设置的两根定位杆22，两根定位杆22上还固定了限位块23，定位杆22的端部具有第一导向面24；
水上垃圾清理装置还包括移动平台25，移动平台25包括：
本体26，侧壁具有上下设置的两个导向槽27，导向槽27的下侧壁具有与第一导向面24配合的第二导向面28，导向槽27的底壁具有定位孔29，定位杆22用于与定位孔29配合；
拉绳收放盘30(见图7)，安装在本体26上，拉绳收放盘30上缠绕有拉绳31，拉绳31的一端穿过其中一个导向槽27后与对应的定位杆22连接；
内筒移动机构32，设置在本体26上，用于在外筒1与本体26定位后取放内筒6。
移动平台25漂浮在水面，通过拉绳31与外筒1连接，当内筒6垃圾集满时，拉绳收放盘30转动，收卷拉绳31，此时在拉绳31的作用下外筒1能够自动向本体26一侧移动，然后通过第一导向面24和第二导向面28的配合，定位杆22***对应的定位孔29，限位块23与本体26的侧壁相抵，从而外筒1可靠的限定在本体26的侧壁上，然后通过内筒移动机构32，取出集满垃圾的内筒6，放入空的内筒6。
如图1所示，于本实施例中，内筒移动机构32包括：
第一导轨33，安装在本体26上；
升降气缸34，滑动安装在第一导轨33上；
伸缩气缸35，安装在本体26上，伸缩气缸35的活塞杆与升降气缸34的缸身连接；
安装板36，固定在升降气缸34的活塞杆上，安装板36在升降气缸34的作用下上下移动；
转动盘37，转动安装在安装板36上；
旋转电机38，与转动盘37配合，用于驱动转动盘37转动；
第二导轨39，安装在转动盘37上；
移动架40，滑动安装在第二导轨39上；
伸缩电机41，安装在转动盘37上，伸缩电机41的伸缩杆与移动架40固定；
提拉件42，一端与移动架40固定，另一端具有两根水平杆44，两根水平杆44用于与两根提拉杆20一一对应配合，水平杆44的端部上方具有两个限位部43，水平杆44伸入提拉孔21且提拉件42将内筒6提起时，两个限位部43分别位于提拉杆20的两侧。
通过伸缩电机41能够带动移动架40和提拉件42水平移动，从而水平杆44能够伸入提拉孔21，然后在升降气缸34的作用下将内筒6提起来，通过伸缩气缸35能够带动内筒6水平移动，通过旋转电机38能够带动内筒6转动，从而可以快速移动内筒6，当内筒6移动到位后，通过升降气缸34和伸缩电机41的配合，能够将内筒6放入指定位置。
两个限位部43能够限定提拉杆20在水平杆44的位置，防止内筒6前后滑移。实际运用时，转动盘37和旋转电机38可以通过齿轮组配合。
如图1所示，于本实施例中，第一导向面24和第二导向面28均为斜面；第一导轨33的两侧分别为第一区域45和第二区域46，第一区域45和第二区域46均具有用于安放内筒6的定位槽47。
过滤孔7容易被垃圾堵塞，需要人工进行清理，实际运用时，将空的内筒6放在第一区域45，当内筒6垃圾装满后，通过内筒移动机构32能够将装满垃圾的内筒6移动至第二区域46，然后内筒移动机构32再将第一区域45的空的内筒6放入外筒1中，继续进行垃圾清理工作。
如图6所示，实际运用时，锥状部4的外侧壁还可以设置两个分别位于定位杆22两侧的电动桨48，电动桨48用于驱动外筒1远离本体26。
实际运用时，本体26上还安装有电源以及电源线收放盘(结构类似于拉绳收放盘30和拉绳31)，电源线收放盘上缠绕有电源线，电源线的一端与电源连接，另一端通过未穿设拉绳31的导向槽27后与未连接拉绳31的定位杆22连接。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于水上垃圾清理的装置，其特征在于，包括：
外筒，具有中空筒状部，中空筒状部的上端具有向外翻转的第一翻边，中空筒状部的下端具有锥状部，锥状部的下端具有排水管；
内筒，侧壁和底壁均设置有多个过滤孔，所述内筒内套在外筒的中空筒状部中；
水泵，安装在排水管上，用于将外筒内的水通过所述排水管排出；
环形气囊，外套在中空筒状部的上部，且上端与所述第一翻边相抵靠；
所述内筒的上端具有向外翻转的第二翻边，所述第二翻边的下表面具有凸块，所述外筒的上端面具有凹槽，所述凸块用于嵌入所述凹槽；
所述第二翻边上固定有两根提拉杆，两根提拉杆绕内筒的轴线均匀分布，提拉杆的上端具有提拉孔；所述外筒的外侧壁具有上下设置的两根定位杆，两根定位杆上还固定了限位块，定位杆的端部具有第一导向面；
用于水上垃圾清理的装置还包括移动平台，所述移动平台包括：
本体，侧壁具有上下设置的两个导向槽，所述导向槽的下侧壁具有与所述第一导向面配合的第二导向面，导向槽的底壁具有定位孔，所述定位杆用于与所述定位孔配合；
拉绳收放盘，安装在本体上，拉绳收放盘上缠绕有拉绳，所述拉绳的一端穿过其中一个导向槽后与对应的定位杆连接；
内筒移动机构，设置在本体上，用于在外筒与本体定位后取放内筒；
所述内筒移动机构包括：
第一导轨，安装在本体上；
升降气缸，滑动安装在所述第一导轨上；
伸缩气缸，安装在本体上，伸缩气缸的活塞杆与升降气缸的缸身连接；
安装板，固定在升降气缸的活塞杆上，安装板在升降气缸的作用下上下移动；
转动盘，转动安装在安装板上；
旋转电机，与所述转动盘配合，用于驱动转动盘转动；
第二导轨，安装在转动盘上；
移动架，滑动安装在所述第二导轨上；
伸缩电机，安装在转动盘上，伸缩电机的伸缩杆与所述移动架固定；
提拉件，一端与所述移动架固定，另一端具有两根水平杆，两根水平杆用于与两根提拉杆一一对应配合，所述水平杆的端部上方具有两个限位部，水平杆伸入提拉孔且提拉件将内筒提起时，两个限位部分别位于提拉杆的两侧。
2.如权利要求1所述的用于水上垃圾清理的装置，其特征在于，所述凸块与凹槽磁性吸合配合。
3.如权利要求1所述的用于水上垃圾清理的装置，其特征在于，所述第一导向面和第二导向面均为斜面；所述第一导轨的两侧分别为第一区域和第二区域，第一区域和第二区域均具有用于安放内筒的定位槽。
4.如权利要求1所述的用于水上垃圾清理的装置，其特征在于，所述锥状部的外侧壁还具有两个分别位于定位杆两侧的电动桨，所述电动桨用于驱动外筒远离本体。
5.如权利要求1所述的用于水上垃圾清理的装置，其特征在于，所述本体上还安装有电源以及电源线收放盘，所述电源线收放盘上缠绕有电源线，电源线的一端与电源连接，另一端通过未穿设拉绳的导向槽后与未连接拉绳的定位杆连接。
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