本發(fā)明屬于水域垃圾清理技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種漩渦式水域垃圾自動清理裝置。

背景技術(shù)：

隨著雨水的沖刷和生活垃圾處理技術(shù)普及不到位，致使江、河、湖泊的水面上漂浮大量垃圾，部分區(qū)域污染特別嚴(yán)重，如航運(yùn)河道、發(fā)電站水庫壩前蓄水池，如果不及時清理，將會影響航道運(yùn)行、水力發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)。目前打撈水面垃圾最常用的方法是采用人工打撈方式，由環(huán)衛(wèi)工人手持網(wǎng)兜站在甲板上直接把垃圾撈上來，這種作業(yè)方式強(qiáng)度大、效率低，工人的工作環(huán)境也得不到保證。市面上出現(xiàn)的水面垃圾清理船，主要分為傳送帶式和翻斗式，在工作過程中均只能隨著船的移動，收集船前進(jìn)方向的垃圾。對于大片水域的漂浮垃圾只能駕駛清理船往復(fù)運(yùn)動打撈，清理效率低，清理效果差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種漩渦式水域垃圾自動清理裝置。本發(fā)明的裝置設(shè)計巧妙，使用安全，清理高效，自動化程度高。

本發(fā)明的技術(shù)方案具體介紹如下。

本發(fā)明提供一種漩渦式水域垃圾自動清理裝置，其包括清理船、垃圾打撈機(jī)和plc

控制系統(tǒng)；垃圾打撈機(jī)設(shè)置在清理船的一側(cè)，plc控制系統(tǒng)和垃圾打撈機(jī)相連，用于控制垃圾打撈機(jī)的自動運(yùn)行；其中：所述垃圾打撈機(jī)包括底座，兩組機(jī)械臂、第一、二電動推桿、捕集器和水泵；兩組機(jī)械臂平行安裝于同一底座上，每組機(jī)械臂各包括一主動臂和一從動臂；主動臂和從動臂的一端分別和捕集器外壁的一側(cè)轉(zhuǎn)動連接，主動臂和捕集器外壁的連接點(diǎn)位于從動臂和捕集器外壁的連接點(diǎn)的正上方；主動臂另一端和第一電動推桿、底座依次轉(zhuǎn)動連接；從動臂另一端直接和底座轉(zhuǎn)動連接；捕集器呈三層敞口桶體結(jié)構(gòu)，其最外層為金屬圓桶，中間層為金屬篩網(wǎng)桶，金屬圓桶與金屬篩網(wǎng)桶的頂部密閉連接，中間形成一個圓環(huán)腔體；金屬篩網(wǎng)桶內(nèi)層為濾布制成的捕集袋；捕集袋下方設(shè)置推料底板，第二電動推桿穿過捕集器的底部與推料底板相連接；捕集器的金屬圓桶底部側(cè)面設(shè)置有孔道，孔道通過水管與水泵相連。

本發(fā)明中，垃圾打撈機(jī)有一個或多個，多個時分布于清理船的兩側(cè)。一plc控制系統(tǒng)和多個垃圾打撈機(jī)相連，用于控制每個垃圾打撈機(jī)的自動運(yùn)行。

本發(fā)明中，轉(zhuǎn)動連接采用鉸接方式。

本發(fā)明中，金屬篩網(wǎng)桶孔徑為2-5mm；濾布捕集袋的濾布孔徑為100-300目。

本發(fā)明中，水管通過管道固定架固定在從動臂上。

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，

1）本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計巧妙；用于清理水域垃圾時，通過人工產(chǎn)生漩渦吸引水面垃圾自動進(jìn)入捕集器，收集面廣、清理效率高、噪聲污染小。

2）本裝置由垃圾主動進(jìn)入捕集器的過程代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械設(shè)備主動打撈過程，可避免由船只前進(jìn)或者機(jī)械臂翻轉(zhuǎn)造成垃圾隨水流分散到船四周而產(chǎn)生打撈不干凈的問題。

3）整個系統(tǒng)由plc全自動化控制，無需人工配合作業(yè)，減小了勞動強(qiáng)度，在環(huán)境惡劣的條件下也能使用。

4）整個裝置結(jié)構(gòu)緊湊、可模塊化設(shè)計，根據(jù)實(shí)際要求可將若干個垃圾打撈機(jī)同時布置在不同型號的清撈船的兩側(cè)，能滿足不同河流、湖泊等水域的使用需要。

附圖說明

圖1是漩渦式水域垃圾清理裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是捕集器3層敞口結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是水面垃圾清理的工作狀態(tài)時的裝置示意圖。

圖4是捕集器垃圾裝滿翻轉(zhuǎn)回收以及自由航行狀態(tài)的裝置示意圖。

圖中標(biāo)號：1-水泵；2-第一電動推桿；3-底座；4-主動臂；5-金屬圓桶；6-金屬篩網(wǎng)桶；7-捕集袋；8-推料底板；9-第二電動推桿；10-水管；11-從動臂；12-清理船；13-垃圾倉；14-控制室；15-捕集器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)闡述。

實(shí)施例1

實(shí)施例中，一種漩渦式水域垃圾自動清理裝置(圖1)，包括清理船12、垃圾打撈機(jī)和plc控制系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)際水域垃圾處理要求，垃圾打撈機(jī)可以是一個或多個，分布在清理船12的一側(cè)或兩側(cè)，plc控制系統(tǒng)和一個或多個垃圾打撈機(jī)相連，用于控制垃圾打撈機(jī)的自動運(yùn)行；清理船12包括船體、控制室14和垃圾倉13。plc控制系統(tǒng)包括plc控制器、各捕集器15與水泵1相連接的抽水管10上的電磁閥。

具體的，垃圾打撈機(jī)包括底座3，兩組機(jī)械臂、第一、二電動推桿2、9以及捕集器15以及水泵1；兩組機(jī)械臂平行安裝于底座3上；垃圾打撈機(jī)中的兩組機(jī)械臂各包括一主動臂5和從動臂11。以上，捕集器15兩側(cè)對稱布置兩組由主動臂4、從動臂11搭建的平行四連桿機(jī)構(gòu)，能保證捕集器15在翻轉(zhuǎn)的過程中不會發(fā)生側(cè)翻事故。同時確定翻轉(zhuǎn)過程中的3個基本位置，從而確定唯一方案的四連桿結(jié)構(gòu)，避免翻轉(zhuǎn)過程中捕集器15還未到清理船的垃圾倉13上方時就傾斜過大，致使造成不必要的垃圾溢出的情況發(fā)生。

垃圾打撈機(jī)的每組機(jī)械臂中，主動臂4和從動臂11的一端分別和捕集器15的外壁的一側(cè)轉(zhuǎn)動連接，主動臂4和捕集器15的外壁的連接點(diǎn)位于從動臂11和捕集器的外壁連接點(diǎn)的正上方；主動臂4另一端和第一電動推桿2、底座3依次轉(zhuǎn)動連接；從動臂11另一端直接和底座1轉(zhuǎn)動連接；捕集器15呈三層敞口桶體結(jié)構(gòu)（圖2），其最外層為金屬圓桶5，中間層為金屬篩網(wǎng)桶6，金屬圓桶5與金屬篩網(wǎng)桶6的頂部密閉連接，中間形成一個圓環(huán)腔體；金屬篩網(wǎng)桶6內(nèi)層為濾布制成的捕集袋7；捕集袋7下方設(shè)置推料底板，第二電動推桿9穿過捕集器的底部與推料底板相連接；捕集器15的金屬圓桶5底部側(cè)面設(shè)置有孔道，孔道通過水管10與水泵1相連。捕集器15尾部的水管10的一部分通過管道固定架固定在機(jī)械臂的從動臂11上，解決機(jī)械臂在翻轉(zhuǎn)過程中，抽水管11可能與機(jī)械臂干涉的情況發(fā)生。

下面以使用本水面垃圾清理船的工作過程為實(shí)施例加以描述。

1.垃圾自動捕集

如圖3所示，當(dāng)清理船12搭載垃圾打撈機(jī)到達(dá)指定清理水域后，調(diào)節(jié)機(jī)械臂使捕集器15置于水下，其上端面距水面約10-20cm。此時水泵1開始通電工作，將捕集器15內(nèi)的水通過捕集器15的底部側(cè)面的孔道抽出，使金屬圓桶5內(nèi)形成負(fù)壓，其上端面水面的液位較其他地方降低，形成人為的漩渦，附近水域的水面的漂浮物由于重力作用和水流吸力作用，自動落進(jìn)捕集器15的濾布捕集袋7底部。由于捕集器15的金屬圓桶5內(nèi)部焊接一圈5mm孔隙金屬篩網(wǎng)桶6，其孔結(jié)構(gòu)使得捕集袋7在工作過程中（累積一定垃圾后）不會緊貼金屬圓桶5的內(nèi)壁而造成吸力不足，可以繼續(xù)吸引水面垃圾進(jìn)入捕集器15，實(shí)現(xiàn)垃圾的充分的自動捕集過程。

2.垃圾裝滿回收

如圖4所示，當(dāng)濾布捕集袋7中的垃圾收集滿了之后，通過位置傳感器發(fā)出信號，plc控制系統(tǒng)收到信號后，控制第一電動推桿2運(yùn)動，帶動主動臂4將捕集器15翻轉(zhuǎn)出水面，當(dāng)捕集器15翻轉(zhuǎn)到圖4所示位置后，第二電動推桿9通電工作，推動推料底板8將濾布捕集袋7中的垃圾推出，落到清理船12的垃圾倉13中。最后機(jī)械臂復(fù)位，捕集器15回到開始工作狀態(tài)，完成一個工作循環(huán)。plc控制系統(tǒng)依次控制其他垃圾打撈機(jī)完成垃圾清理操作。