關于一種水面清潔裝置的探討

金一鳴等

摘 要：近年來，伴隨著經濟的發展，各類環境問題集中爆發，環境污染越來越嚴重，尤其是水體污染，嚴重威脅了人類健康的生活。本文介紹了一種水面清潔裝置。首先，介紹了現如今水面清潔的現狀和不足；其次，對該款裝置的結構、工作原理進行詳細的介紹；最后，介紹了該款裝置的技術優勢和應用前景。

關鍵詞：水面清潔；垃圾收集；高效安全

1 背景技術

水面垃圾是影響水體清潔的重要因素，定期清理水面的垃圾是一項重要而繁重的工作。傳統方法有：針對岸邊的垃圾采用岸上打撈，針對離岸較遠的垃圾，采用打撈船進行打撈。打撈船包括兩種，第一種是工人在打撈船上用打撈工具進行打撈，第二種是打撈船自動吞納垃圾。

工人在岸上或者船上用打撈工具進行清理垃圾的方法效率低，而且存在安全隱患。打撈船自動吞納垃圾的方法，雖然提高了效率和安全性，但是垃圾不易從打撈船轉移出去，而且，仍然需要工人駕駛打撈船。

2 發明目的

本裝置的目的是針對上述情況的不足，提供一種水面清潔裝置，能夠將水面的雜物收集起來并快速卸出，降低水面清潔工作的成本，增強安全性，提高清潔效率。

3 裝置介紹

為了實現上述目的，本裝置所采取的技術方案是：一種水面清潔裝置，包括浮箱、設置在浮箱內的垃圾儲存室、設置在浮箱尾部的動力機構、密封嵌設在浮箱頂壁中的信號接收器和供電裝置，其結構中還包括與所述信號接收器無線通訊的遙控器。

所述垃圾儲存室的前端敞開形成入口，垃圾儲存室內嵌套有過濾籠，過濾籠的頂部設置齒條，垃圾儲存室頂壁上設置有與齒條嚙合的齒輪以及用于驅動齒輪的卸料電機，浮箱頂部設置卸料按鈕和提手。所述動力機構包括由驅動電機驅動的螺旋槳和由轉向電機控制的轉向舵。所述驅動電機、轉向電機、卸料電機和信號接收器均與所述供電裝置相連，所述遙控器通過信號接收器控制驅動電機和轉向電機。所述驅動電機通過懸架安裝在所述浮箱的頂壁，所述轉向電機固定安裝在所述浮箱的頂壁，所述轉向舵為豎板形，轉向舵的前端通過轉向軸與轉向電機相連。所述轉向舵位于所述螺旋槳的正后方。所述浮箱呈兩頭細中間粗的梭形結構，所述浮箱底部設置有配重塊，配重塊的底部為平滑曲面。

4 具體方案

下面結合附圖對本裝置作進一步詳細的說明。

參看附圖1，本裝置一個具體實施方式的結構中包括浮箱1、設置在浮箱1內的垃圾儲存室5、設置在浮箱1尾部的動力機構、密封嵌設在浮箱1頂壁中的信號接收器7和供電裝置9，其結構中還包括與所述信號接收器7無線通訊的遙控器3；所述垃圾儲存室5的前端敞開形成入口4，垃圾儲存室5內嵌套有過濾籠6，過濾籠6的頂部設置齒條15，垃圾儲存室5頂壁上設置有與齒條15嚙合的齒輪16以及用于驅動齒輪16的卸料電機17，浮箱1頂部設置卸料按鈕18和提手19；所述動力機構包括由驅動電機10驅動的螺旋槳11和由轉向電機13控制的轉向舵8；所述驅動電機10、轉向電機13、卸料電機17和信號接收器7均與所述供電裝置9相連，所述遙控器3通過信號接收器7控制驅動電機10和轉向電機13。所述驅動電機10通過懸架12安裝在所述浮箱1的頂壁，所述轉向電機13固定安裝在所述浮箱1的頂壁，所述轉向舵8為豎板形，轉向舵8的前端通過轉向軸14與轉向電機13相連。驅動電機10和螺旋槳11負責推進浮箱1，轉向電機13和轉向舵8負責轉向。所述轉向舵8位于所述螺旋槳11的正后方。所述浮箱1呈兩頭細中間粗的梭形結構，所述浮箱1底部設置有配重塊2，配重塊2的底部為平滑曲面。浮箱1和配重塊2的形狀能夠減小水的阻力，配重塊2防止浮箱1側傾或翻轉。

本裝置的工作原理是：本裝置體積小巧，便于運輸；使用時，通過提手19提起并放入水面，操作遙控器3使浮箱1在水面游動，動力機構能夠按照遙控器3指定的方向推動浮箱1移動，當浮箱1經過水面漂浮的垃圾時，即可將垃圾吞入垃圾儲存室5的過濾籠6中，過濾籠6中垃圾存滿后，遙控器3命令浮箱1游回岸邊，工作人員將本裝置提起到岸上，按下卸料按鈕18，卸料電機17帶動齒輪16轉動，齒輪16推動齒條15并最終帶動過濾籠6滑出垃圾儲存室5，由于重心前移，浮箱1隨之向前傾斜，過濾籠6中的垃圾自動倒出。

=

圖中：1、浮箱 2、配重塊 3、遙控器 4、入口 5、垃圾儲存室 6、過濾籠 7、信號接收器 8、轉向舵 9、供電裝置 10、驅動電機 11、螺旋槳 12、懸架 13、轉向電機 14、轉向軸 15、齒條 16、齒輪 17、卸料電機 18、卸料按鈕 19、提手。

5 應用前景

本裝置體積小巧，便于運輸，使用時，通過提手提起并放入水面，操作遙控器使浮箱在水面游動，動力機構能夠按照遙控器指定的方向推動浮箱移動，當浮箱經過水面漂浮的垃圾時，即可將垃圾吞入垃圾儲存室的過濾籠中。當過濾籠中垃圾存滿后，遙控器命令浮箱游回岸邊，工作人員將本裝置提起到岸上，按下卸料按鈕，卸料電機帶動齒輪轉動，齒輪推動齒條并最終帶動過濾籠滑出垃圾儲存室，由于重心前移，浮箱隨之向前傾斜，過濾籠中的垃圾自動倒出。

因此，本裝置能夠將水面的雜物收集起來并快速卸出，降低水面清潔工作的成本，增強安全性，提高清潔效率。如果該裝置能投入使用，正符合當今提倡的環境保護與治理的宗旨，而且全國有數量眾多大小的江河湖泊，故其市場前景廣闊。

作者簡介

金一鳴（1993-），男，漢族，浙江省江山市，鄭州大學本科生，研究方向：機械工程及自動化。

張璽（1994-），男，漢族，河南省鎮平縣，鄭州大學本科生，研究方向：機械工程及自動化。

李卓倫（1994-），男，漢族，河南省靈寶市，鄭州大學本科生，研究方向：機械工程及自動化。