一种水面垃圾清理船自动船坞

1.本发明涉及船用网箱回收技术领域，具体涉及一种水面垃圾清理船自动船坞。


背景技术：

2.随着我国经济的快速发展、国家对水面环境的保护有了更高的要求，为了河道环境的美观和水体清洁，需要对水面中的垃圾进行清理，否则不仅会造成河道堵塞,还会给河流原本的生态系统造成毁灭性影响，而在河道、湖面中清理垃圾时，采用人工打捞的方式不仅成本高，而且效率低下，同时隐藏着落水的危险，为解决该问题，如中国专利申请号为202122174404.0，公告日为2022.02.11的专利文献，其公开了一种无人船垃圾清理回收系统，包括：垃圾收集部、垃圾回收部；其中所述垃圾收集部具体包括：船体、垃圾收集框架、垃圾收集网、收集外网；所述垃圾收集框架安装于船体上，所述垃圾收集网活动安装于垃圾收集框架内，用于临时储存垃圾，所述收集外网伸出船体外用于将垃圾导流至垃圾收集网内；所述垃圾回收部包括:回收基站、升降平台、水平伸缩钩锁；所述升降平台、水平伸缩钩锁皆安装于回收基站上，所述水平伸缩钩锁用于将垃圾收集网拉出至升降平台上进行再处理；该系统通过设置垃圾回收部能够将垃圾收集部收集的河流垃圾自动化实现回收搬运，完成垃圾回收处理的最后一步，节约人力物力、加快了清理的效率。但是该系统在回收垃圾收集网的垃圾时，船体在水面上回收垃圾之后，通过水平伸缩钩锁将垃圾收集网拉入到回收基站然后将垃圾收集网拉倒升降平台上，从而船体在拉动垃圾收集网时船体仍然处于水面中，而水面的风浪以及水位的高低不同会直接影响船体的稳定性，同时无法自动更换垃圾收集网箱，需要将垃圾收集网箱拉回到回收基站之后然后再人工安装新的垃圾收集网箱到船体上，操作缓慢，从而导影响作业工作效率。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种水面垃圾清理船自动船坞，可以确保船体稳定离开水面，同时能够更换垃圾网箱，操作简单且高效。
4.为达到上述目的，一种水面垃圾清理船自动船坞，用于将对船体上的网箱进行回收以及更换，包括升降装置和回收装置，升降装置包括固定脚架、引导槽板、用于支撑船体的船托以及用于限位的限位弹片，回收装置包括网箱收纳圈和推拉装置，所述网箱收纳圈包括外圈和内圈，所述内圈设置在所述网箱收纳圈的空腔内，所述推拉装置的一端与所述外圈固定连接，所述推拉装置的另一端设置在所述内圈内且沿着内圈的轴向方向以及高度方向移动，所述外圈套在内圈上且内圈与外圈滚动连接，所述内圈内侧壁上设置有两组以上滑槽，每组滑槽包括两个相对设置的导轨，所述内圈的一端设有从动齿轮，所述外圈的外侧设有第一驱动电机，所述第一驱动电机与主动齿轮转动连接，所述主动齿轮穿过所述外圈上的第二通孔与所述从动齿轮啮合转动；所述固定脚架的一端与所述外圈的外侧固定连接，所述固定脚架的一侧设有与所述引导槽板相匹配的第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽内设有齿轮和传动链，所述传动链与所述引导槽板的一端卡接，所述船托设置在所述引
导槽板的内侧，所述限位弹片设置在所述引导槽板的内侧且靠近与所述网箱收纳圈的一端。
5.以上设置，主动轮与第一驱动电机的输出端转动连接，在外圈上设置有第二通孔，使得主动轮穿过第二通孔与内圈一端的从动轮啮合转动，由此使得在第一驱动电机启动后，带动主动轮转动，进而带动内圈在网箱收纳圈的空腔内转动，同时在内圈上设置导轨，使得将船体中的网箱回收到内圈的导轨上，然后通过内圈转动将其他网箱转动到与船体相对应的位置完成网箱的更换，操作简便且快捷高效，无需等待网箱中的垃圾被全部回收后再继续作业，而通过直接更换不同网箱即可，有效提高了船体的作业效率；通过设置网箱收纳圈与固定脚架固定连接，并在固定脚架的一侧设置与引导槽板相匹配的第一滑槽和第二滑槽，同时在第一滑槽内设有齿轮和传动链，且使得传动链与引导槽板卡接，能够通过齿轮带动传动链传动，进而带动引导槽板可以沿着滑槽的长度方向移动；而将限位弹片和船托设置在引导槽板的内侧，且限位弹片设置在靠近与网箱收纳圈的一端，由此使得船体进入引导槽后，船托托住船体的底部，限位弹片遮挡船体的前部，两侧的引导槽板遮挡船体的两侧，在齿轮和传动链的带动下，使得船体能够稳定离开水面，避免水面风浪以及水位高低不同的影响，确保了船体在回收网箱过程中的稳定性。
6.进一步的，所述内圈上设有第一通孔和用于放置网箱的导轨，所述第一通孔内设有连接轴，滚轮穿过所述连接轴在所述第一通孔内沿着所述外圈内侧滚动；所述齿轮包括第一齿轮和第二齿轮，所述第二齿轮与第二驱动电机的输出轴转动连接，所述第二驱动电机安装在所述固定脚架靠近升降装置的一侧，所述固定脚架设置有两个以上。
7.以上设置，通过内圈上设置滚轮从而实现内圈与外圈之间滚动连接，减少内圈与外圈之间摩擦力，且结构简单，能够通过驱动电机带动齿轮和传动链转动。
8.进一步的，所述引导槽板对称设置，所述引导槽板包括延伸部、连接部和滑动部，所述延伸部的一端与所述连接部的一端固定连接，所述延伸部的另一端向引导槽板外侧延伸设置，所述连接部的另一端与所述滑动部的一端固定连接，所述滑动部的另一端延伸至所述第二滑槽内，且与所述第二滑槽内形成滑动连接。
9.以上设置，通过设置引导槽板的延伸部向外延伸形成外八字形，在船体进引导槽前，利于引导船体摆正船身；通过将滑动部另一端设置在第二滑槽内形成滑动连接，能够对引导槽板的水平方向起到限位作用，使得引导槽板只能沿着竖直方向滑动。
10.进一步的，所述滑动部的另一端与连接块的一端连接，所述连接块的另一端上设有与传动链条相匹配的凸块，所述凸块与所述传动链条卡接。
11.以上设置，通过设置连接块与引导槽板的滑动部连接，同时在连接块上设置有凸块，且使得凸块与传动链条匹配卡接，能够通过驱动电机驱动齿轮，进而带动传动链转动，使得连接块与传动链同时转动，从而实现传动链带动引导槽板和船体沿着固定脚架的竖直方向滑动，确保引导槽板护着船体和船托支撑船体稳定离开水面，避免水面风浪的影响而使得船体出现错位或偏离。
12.进一步的，所述船托的一端与所述连接部的内侧固定连接，所述船托的另一端向引导槽内向下延伸设置。
13.以上设置，通过设置船托的一端与引导槽板的连接部内侧固定连接，同时将船托的另一端向引导槽内延伸设置，能够使得船体进入引导槽后，确保船托能够托住船体底部，
从而在船体随着引导槽板离开水面时，对船体起到支撑作用。
14.进一步的，所述导轨的一端与内圈的内侧固定连接，所述导轨的另一端向相对方向延伸，导轨的一侧设置有台阶部，相对设置的两个导轨的台阶部与内圈的内侧壁之间形成与所述网箱底部两侧的突出部相匹配的凹槽。
15.以上设置，在进行更换网箱时，利于引导网箱沿着凹槽滑动进入网箱收纳圈，从而便于完成网箱的更换与回收。
16.进一步的，所述推拉装置包括连接板、升降螺杆、升降螺杆电机、皮带传动结构和卡扣，所述连接板设置在所述外圈靠近所述从动轮的一端，所述连接板的两端分别与所述外圈固定连接，所述连接板靠近所述外圈的一侧设置有升降螺杆电机和升降螺杆，升降螺杆电机与升降螺杆相连，所述升降螺杆与连接杆的一端连接，连接杆的另一端上设置有皮带传动结构，卡扣设置在皮带传动结构上且跟随皮带移动而移动。
17.以上设置，通过升降螺杆电机驱动升降螺杆转动从而带动连接杆移动从而实现沿着竖直方向移动以调整高度，而连接杆上的皮带传动结构带动卡扣沿着内圈的轴向方向移动 。
18.进一步的，所述皮带传动结构包括设置在所述连接杆一侧的第一滑轮、第二滑轮以及皮带，所述第二滑轮与第三驱动电机的输出端转动连接，所述第一滑轮和所述第二滑轮之间通过所述皮带实现传动。
19.以上设置，通过第三驱动电机驱动第二滑轮转动，从而带动皮带传动。
20.进一步的，所述皮带的底部设置有固定块，所述固定块的一端与所述皮带固定连接，所述卡扣设置在所述固定块的另一端。
21.以上设置，卡扣用于卡接网箱，通过皮带传动带动扣卡和网箱沿着水平方向移动，从而使得网箱顺着导轨滑动进入网箱收纳圈。
22.进一步的，所述连接部的外侧设置有传感器。
23.以上设置，通过传感器能够确定水面水位，从而便于判断船体与水面的接触。
附图说明
24.图1为本发明的整体结构示意图。
25.图2为本发明另一视角的整体结构示意图。
26.图3为本发明的整体结构爆炸示意图。
27.图4为本发明另一视角的整体结构爆炸示意图。
28.图5为本发明卡扣与皮带连接处示意图。
29.图6为本发明的第一滑槽和第二滑槽的横截面示意图。
30.图7为本发明内圈的结构示意图。
31.图8为本发明带动船体下降之后的示意图。
32.图9为本发明网箱移出之后的示意图。
33.图10为本发明推拉装置结构示意图。
具体实施方式
34.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
35.如图1至图10所示，一种水面垃圾清理船自动船坞，用于将对船体2上的网箱1进行回收以及更换，包括升降装置和回收装置，其中，升降装置包括固定脚架3、引导槽板4、用于支撑船体的船托5以及用于限位的限位弹片6，本实施例中，限位弹片6包括两个设置在引导槽板4之间且向引导槽板4形成的槽内横向设置的弹性片体，回收装置包括网箱收纳圈和推拉装置。
36.如图1和图2所示，网箱收纳圈包括外圈7和内圈8，一并参看图3所示，内圈8设置在网箱收纳圈的空腔内，内圈8上设有8个第一通孔223和用于放置网箱1的两组以上滑槽，每个滑槽包括两个相对设置的导轨222，且第一通孔223设置在两对称导轨222之间，导轨222的一端与内圈8的内侧固定连接，导轨222的另一端向相对方向延伸，导轨222的一侧面设置有台阶部2221，每两个相对的导轨222的台阶部相对设置，两个相对设置导轨222的台阶部与网箱1底部形成滑槽，利于引导网箱1沿着凹槽滑动进入网箱收纳圈内；第一通孔223内设有连接轴224，滚轮225穿过连接轴224在第一通孔223内可以实现沿着外圈7内侧滚动，内圈8的一端设有从动轮221，从动轮221固定连接在内圈8的一端。
37.参看图4所示，外圈7上与从动轮221相对的一端设置有第二通孔211，外圈7的外侧设有第一驱动电机212，而第一驱动电机212与主动轮213转动连接，主动轮213穿过外圈7上的第二通孔211与从动轮221啮合转动，使得在第一驱动电机212启动后，带动主动轮213转动，进而带动内圈8在网箱收纳圈的空腔内转动，通过内圈8转动将网箱1转动到与船体2相对应的位置。
38.如图10和图5，推拉装置包括连接板9、升降螺杆10、升降螺杆电机（图中未示意出）、皮带传动结构和卡扣18，固定脚架3的一端与外圈7的外侧固定连接，连接板9设置在外圈7靠近从动轮221的一端，连接板9的两端分别与外圈7固定连接，连接板9靠近外圈7的一侧设置有升降螺杆10和升降螺杆电机，本实施例中，在连接板9靠近外圈7的一侧设置有用于容纳升降螺杆的安装槽，升降螺杆电机设置在安装槽的顶部，升降螺杆10与连接杆91的一端连接，能够实现连接杆91可以沿着竖直方向移动以调整不同高度；皮带传动结构设置在连接杆9上，皮带传动结构包括设置在所述连接杆91一侧的第一滑轮13、第二滑轮14以及皮带15，第二滑轮14与第三驱动电机16的输出端转动连接，第一滑轮13和第二滑轮14之间通过皮带15实现传动；本实施例中，连接杆91的另一端上设置有用于容纳皮带传动结构的容纳槽，第三驱动电机和第一滑轮固定在容纳槽内，在第三驱动电机16启动后，能够驱动第二滑轮14转动，从而带动皮带15传动；在皮带15的底部设置有固定块17，固定块17的一端与皮带15固定连接，固定块17的另一端设置有卡扣18，用于卡接网箱1，卡扣18包括推动板182和勾板181，推动板182和勾板181的一端固定在固定块17的另一端，且推动板182靠近第二滑轮14设置，推动板182的另一端向下向远离第二滑轮14的方向设置，勾板181的另一端向下向内圈内方向设置，通过皮带15传动带动卡扣18和网箱1沿着水平方向移动，从而使得网箱1顺着导轨222滑动进入网箱收纳圈，回收时通过勾板181勾住船体内的网箱实现，更换时通过推动板182推动内圈内的网箱实现，从而完成网箱1的回收和更换。
39.通过第三驱动电机驱动卡扣18推动网箱1沿着导轨222滑出网箱收纳圈，从而完成网箱1的更换，无需等待垃圾网箱中的垃圾被全部回收后再继续作业，而通过直接更换不同网箱即可，操作简便且快捷高效，有效提高了船体的作业效率。
40.本实施例中，固定脚架3设置为两个，引导槽板4对称设置在固定脚架3上，固定脚
架3的一侧设有第一滑槽21和第二滑槽22，第一滑槽21和第二滑槽22沿着固定脚架3的高度方向延伸设置，且第一滑槽21的一侧与第二滑槽22的一侧连通，其中，第一滑槽21内设有第一齿轮26、第二齿轮36和传动链37，第二齿轮36与第二驱动电机28的输出轴转动连接。
41.本实施例中，连接部32的外侧设置有传感器（图中未标出），能够便于判断船体2与水面的接触。
42.如图1所示，引导槽板4包括延伸部31、连接部32和滑动部33，延伸部31的一端与连接部32的一端固定连接，延伸部31的另一端向引导槽板4外侧延伸，形成外八字形，在船体2进入引导槽前，利于引导船体2摆正船身；而连接部32的另一端与滑动部33的一端固定连接，船托4的一端与连接部32的内侧固定连接，船托34的另一端向引导槽内延伸，使得船体2进入引导槽后，确保船托34能够托住船体2底部，对船体2起到支撑作用；另外滑动部33的另一端延伸至第二滑槽22内，且与第二滑槽22内形成滑动连接，对引导槽板4的水平方向起到限位作用，使得引导槽板4只能沿着竖直方向滑动；同时滑动部33的另一端与连接块34的一端连接，传动链条与设置在连接块34另一端的凸块35匹配卡接，从而通过第二驱动电机28驱动第二齿轮36，进而带动传动链37转动，使得连接块34与传动链37同时转动，从而实现传动链37带动引导槽板4和船体2沿着固定脚架的竖直方向滑动，确保引导槽板4带着船体2和船托4支撑船体2稳定离开水面，避免水面风浪以及水位高低不同的影响，确保了船体在回收垃圾网箱过程中的稳定性。
43.本实施例中，船体2的底部设置有用于回收的网箱，船体2的结构可以参看中国专利申请号为20221021743.3中船体的结构。
44.一种水面垃圾清理船自动船坞的工作方法包括以下步骤：（1）在网箱收集满垃圾后，船体沿着引导槽板进入自动船坞中；（2）启动升降装置，船托托起船体一起抬升到回收装置的前方，并与回收装置的导轨对接；（3）开启皮带传动装置，卡扣拉着网箱沿着导轨滑入网箱收纳圈内；（4）等网箱滑入到网箱收纳圈的对应位置后，升降螺杆带动连接杆和皮带传动装置升起，启动第一驱动电机使得主动轮带动传动轮转动，实现内圈沿着外圈的内侧滑动，将其他滑槽内网箱转动到与船体相对应的位置；（5）升降螺杆下降同时带动连接杆和皮带传动装置下降，使得卡扣与网箱卡接，然后皮带传动装置驱动卡扣推动网箱沿着导轨滑出网箱收纳圈，使网箱与船体结合，完成网箱更换；（6）升降装置带动船体和网箱下降至水面，船体沿着引导槽板离开船舱。

技术特征：
1.一种水面垃圾清理船自动船坞，用于将对船体上的网箱进行回收以及更换，其特征在于：包括升降装置和回收装置，升降装置包括固定脚架、引导槽板、用于支撑船体的船托以及用于限位的限位弹片，回收装置包括网箱收纳圈和推拉装置，所述网箱收纳圈包括外圈和内圈，所述内圈设置在所述网箱收纳圈的空腔内，所述推拉装置的一端与所述外圈固定连接，所述推拉装置的另一端设置在所述内圈内且沿着内圈的轴向方向以及高度方向移动，所述外圈套在内圈上且内圈与外圈滚动连接，所述内圈内侧壁上设置有两组以上滑槽，每组滑槽包括两个相对设置的导轨，所述内圈的一端设有从动齿轮，所述外圈的外侧设有第一驱动电机，所述第一驱动电机与主动齿轮转动连接，所述主动齿轮穿过所述外圈上的第二通孔与所述从动齿轮啮合转动；所述固定脚架的一端与所述外圈的外侧固定连接，所述固定脚架的一侧设有与所述引导槽板相匹配的第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽内设有齿轮和传动链，所述传动链与所述引导槽板的一端卡接，所述船托设置在所述引导槽板的内侧，所述限位弹片设置在所述引导槽板的内侧且靠近与所述网箱收纳圈的一端。2.根据权利要求1所述的一种水面垃圾清理船自动船坞，其特征在于：所述内圈上设有第一通孔和用于放置网箱的导轨，所述第一通孔内设有连接轴，滚轮穿过所述连接轴在所述第一通孔内沿着所述外圈内侧滚动；所述齿轮包括第一齿轮和第二齿轮，所述第二齿轮与第二驱动电机的输出轴转动连接，所述第二驱动电机安装在所述固定脚架靠近升降装置的一侧，所述固定脚架设置有两个以上。3.根据权利要求1所述的一种水面垃圾清理船自动船坞，其特征在于：所述引导槽板对称设置，所述引导槽板包括延伸部、连接部和滑动部，所述延伸部的一端与所述连接部的一端固定连接，所述延伸部的另一端向引导槽板外侧延伸设置，所述连接部的另一端与所述滑动部的一端固定连接，所述滑动部的另一端延伸至所述第二滑槽内，且与所述第二滑槽内形成滑动连接。4.根据权利要求3所述的一种水面垃圾清理船自动船坞，其特征在于：所述滑动部的另一端与连接块的一端连接，所述连接块的另一端上设有与传动链条相匹配的凸块，所述凸块与所述传动链条卡接。5.根据权利要求1所述的一种水面垃圾清理船自动船坞，其特征在于：所述船托的一端与所述连接部的内侧固定连接，所述船托的另一端向引导槽内向下延伸设置。6.根据权利要求2所述的一种水面垃圾清理船自动船坞，其特征在于：所述导轨对称设置，所述导轨的一端与内圈的内侧固定连接，所述导轨的另一端向相对方向延伸，导轨的一侧设置有台阶部，相对设置的两个导轨的台阶部与内圈的内侧壁之间形成与所述网箱底部两侧的突出部相匹配的凹槽。7.根据权利要求1所述的一种水面垃圾清理船自动船坞，其特征在于：所述推拉装置包括连接板、升降螺杆、升降螺杆电机、皮带传动结构和卡扣，所述连接板设置在所述外圈靠近所述从动轮的一端，所述连接板的两端分别与所述外圈固定连接，所述连接板靠近所述外圈的一侧设置有升降螺杆电机和升降螺杆，升降螺杆电机与升降螺杆相连，所述升降螺杆与连接杆的一端连接，连接杆的另一端上设置有皮带传动结构，卡扣设置在皮带传动结构上且跟随皮带移动而移动。8.根据权利要求7所述的一种水面垃圾清理船自动船坞，其特征在于：所述皮带传动结构包括设置在所述连接杆一侧的第一滑轮、第二滑轮以及皮带，所述第二滑轮与第三驱动
电机的输出端转动连接，所述第一滑轮和所述第二滑轮之间通过所述皮带实现传动。9.根据权利要求8所述的一种水面垃圾清理船自动船坞，其特征在于：所述皮带的底部设置有固定块，所述固定块的一端与所述皮带固定连接，所述卡扣设置在所述固定块的另一端。10.根据权利要求3所述的一种水面垃圾清理船自动船坞，其特征在于：所述连接部的外侧设置有传感器。

技术总结
本发明提供一种水面垃圾清理船自动船坞，用于将对船体上的网箱进行回收以及更换，包括升降装置和回收装置，升降装置包括固定脚架、引导槽板、用于支撑船体的船托以及用于限位的限位弹片，回收装置包括网箱收纳圈和推拉装置，所述网箱收纳圈包括外圈和内圈，所述推拉装置包括连接板、升降螺杆、皮带传动结构和卡扣；通过升降装置和回收装置的配合使用，可以确保船体稳定离开水面，同时能够更换垃圾网箱，操作简单且高效。操作简单且高效。操作简单且高效。


技术研发人员：陈伟华 李杰 黄德鹏 谭远沼 廖钰 余铭娜
受保护的技术使用者：广州城市理工学院
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/5/16