一种水车式湖面垃圾清理及水体增氧双体船结构设计

发布时间：2021-12-17 10:22

　　为提高湖面或养殖鱼塘等水域垃圾清理的效率,降低水面垃圾清理成本,从垃圾打捞、垃圾回收和水体增氧等3个方面,介绍了一种水车式湖面垃圾清理及水体增氧双体船结构设计。通过清理船的水车式垃圾收集机构、输送机构和驱动机构,实现水面垃圾的打捞清理,从而保护水体生态环境,同时,清理船工作过程中可使水体含氧量增加,实现了水生动物存活率的提高。 

【文章来源】：机械工程师. 2020,(09)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

水车式湖面垃圾清理双体船主视图

图1 水车式湖面垃圾清理双体船主视图装置的两个船体结构之间设有连接梁，水车式垃圾清理机构通过第一转轴架放在两船体之间，水车上的弧形弯板入水、出水即可将垃圾收集；船体两侧设有转叶板，由驱动电动机作为动力源，驱动双体船在湖面上移动；垃圾清理机构后设有毛刷、高压喷头及传送带，构成垃圾输送机构，毛刷和高压喷头通过第二转轴设于船体之间；垃圾收集框位于两船体后方；单片机控制系统主要实现清理船在工作区域内的自主巡航。清理船工作时，垃圾由弧形弯板收集，再经毛刷、高压喷头，冲落于传送带上，最后输送进入垃圾收集框内，实现水体垃圾的打捞。在此过程中，弧形弯板入水、出水，可将湖水暴露于空气中，在重力作用下，湖水再经弧形弯板上的流水孔进入水体，提高了水体含氧量；高压喷头的水源来自于工作水体，在将弧形弯板内的垃圾冲至传送带的过程中，也可实现水体的增氧。

由于现有垃圾打捞方法和打捞装置的效率较低，且普通的打捞装置对于湖面垃圾清理的针对性不强，不具备多功能性。因此，本文设计了一种水车式湖面垃圾清理双体船，尤其设计了一种水车式垃圾收集机构，以实现湖面垃圾的清理及水体的增氧,如图3、图4所示。水车式垃圾收集机构主要由圆环形车架和弧形弯板构成，圆环形车架通过第一转轴设于两船体之间，车架上设有若干个固定杆，弧形弯板通过套管设于固定杆上，可绕着固定杆转动；弧形弯板通过隔板与套管连接，板上均设有流水孔；弧形弯板靠近船体的左侧边上设有第一永磁铁，船体内侧靠近圆环形车架左下角的位置设有与第一永磁铁磁极相反的第二永磁铁。双体船行进过程中，水流逆船行方向流动，从而带动水车式垃圾收集机构逆时针转动，弧形弯板入水、出水，即可实现水面垃圾的收集，湖水经流出孔流回湖内。在此过程中，由于弧形弯板入水时方向无法确定，从而导致入水阻力增大，为减少能量损耗，弧形弯板及船体侧面加设了磁性相反的永磁铁。当弧形弯板移动至接近水面时，弯板左侧的第一永磁铁与船体侧面的第二永磁铁产生吸引力，使得弧形弯板绕固定杆顺时针转动一定角度，从而实现了弧形弯板入水时与水平面存在一定夹角，降低了入水阻力，第一、第二永磁铁距离加大后，弧形弯板恢复水平。同时，部分湖水不断地通过流水孔下落至水面，可实现水体的增氧，以提高水体内鱼类存活率。水车式垃圾收集机构的最大特点在于同时实现了垃圾收集及水体增氧，同时动力由行进过程中的水体流动提供。图4 水车式垃圾收集机构主视图

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型水面垃圾清理分拣船的设计[J]. 陈玲,高洁.  船舶工程. 2020(02)
[2]一种淤泥质海岸垃圾清理船结构设计[J]. 王稳,张建伟,罗尔霖,史浩辉,吴世博,张瀚宇.  机械工程师. 2020(01)
[3]一种景观式静态水域水面垃圾自动收集器的设计[J]. 张育豪.  汽车实用技术. 2019(20)
[4]一种基于STM32单片机的无人垃圾清理船[J]. 朱林,汪武刚,杨帆,齐福年,薛凯峰.  科技视界. 2019(29)
[5]智能型水面垃圾清理器控制系统的研究与实现[J]. 李思雨,吴艳娟,王帆,胡远杰.  自动化与仪表. 2017(11)

硕士论文
[1]小型水域水面漂浮物收集装置的设计[D]. 杨佺.上海海洋大学 2016



本文编号：3539928