關(guān)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(jīng)濟的發(fā)展，各類環(huán)境問題集中爆發(fā)，環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，尤其是水體污染，嚴(yán)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(xiàn)如今水面清潔的現(xiàn)狀和不足；其次，對該款裝置的結(jié)構(gòu)、工作原理進(jìn)行詳細(xì)的介紹；最后，介紹了該款裝置的技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：水面清潔；垃圾收集；高效安全

1 背景技術(shù)

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(tǒng)方法有：針對岸邊的垃圾采用岸上打撈，針對離岸較遠(yuǎn)的垃圾，采用打撈船進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(zhuǎn)移出去，而且，仍然需要工人駕駛打撈船。

2 發(fā)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?qū)⑺娴碾s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(xiàn)上述目的，本裝置所采取的技術(shù)方案是：一種水面清潔裝置，包括浮箱、設(shè)置在浮箱內(nèi)的垃圾儲存室、設(shè)置在浮箱尾部的動力機構(gòu)、密封嵌設(shè)在浮箱頂壁中的信號接收器和供電裝置，其結(jié)構(gòu)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(nèi)嵌套有過濾籠，過濾籠的頂部設(shè)置齒條，垃圾儲存室頂壁上設(shè)置有與齒條嚙合的齒輪以及用于驅(qū)動齒輪的卸料電機，浮箱頂部設(shè)置卸料按鈕和提手。所述動力機構(gòu)包括由驅(qū)動電機驅(qū)動的螺旋槳和由轉(zhuǎn)向電機控制的轉(zhuǎn)向舵。所述驅(qū)動電機、轉(zhuǎn)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(qū)動電機和轉(zhuǎn)向電機。所述驅(qū)動電機通過懸架安裝在所述浮箱的頂壁，所述轉(zhuǎn)向電機固定安裝在所述浮箱的頂壁，所述轉(zhuǎn)向舵為豎板形，轉(zhuǎn)向舵的前端通過轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向電機相連。所述轉(zhuǎn)向舵位于所述螺旋槳的正后方。所述浮箱呈兩頭細(xì)中間粗的梭形結(jié)構(gòu)，所述浮箱底部設(shè)置有配重塊，配重塊的底部為平滑曲面。

4 具體方案

下面結(jié)合附圖對本裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

參看附圖1，本裝置一個具體實施方式的結(jié)構(gòu)中包括浮箱1、設(shè)置在浮箱1內(nèi)的垃圾儲存室5、設(shè)置在浮箱1尾部的動力機構(gòu)、密封嵌設(shè)在浮箱1頂壁中的信號接收器7和供電裝置9，其結(jié)構(gòu)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(nèi)嵌套有過濾籠6，過濾籠6的頂部設(shè)置齒條15，垃圾儲存室5頂壁上設(shè)置有與齒條15嚙合的齒輪16以及用于驅(qū)動齒輪16的卸料電機17，浮箱1頂部設(shè)置卸料按鈕18和提手19；所述動力機構(gòu)包括由驅(qū)動電機10驅(qū)動的螺旋槳11和由轉(zhuǎn)向電機13控制的轉(zhuǎn)向舵8；所述驅(qū)動電機10、轉(zhuǎn)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(qū)動電機10和轉(zhuǎn)向電機13。所述驅(qū)動電機10通過懸架12安裝在所述浮箱1的頂壁，所述轉(zhuǎn)向電機13固定安裝在所述浮箱1的頂壁，所述轉(zhuǎn)向舵8為豎板形，轉(zhuǎn)向舵8的前端通過轉(zhuǎn)向軸14與轉(zhuǎn)向電機13相連。驅(qū)動電機10和螺旋槳11負(fù)責(zé)推進(jìn)浮箱1，轉(zhuǎn)向電機13和轉(zhuǎn)向舵8負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向。所述轉(zhuǎn)向舵8位于所述螺旋槳11的正后方。所述浮箱1呈兩頭細(xì)中間粗的梭形結(jié)構(gòu)，所述浮箱1底部設(shè)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(cè)傾或翻轉(zhuǎn)。

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(gòu)能夠按照遙控器3指定的方向推動浮箱1移動，當(dāng)浮箱1經(jīng)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(zhuǎn)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。

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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(zhuǎn)向舵 9、供電裝置 10、驅(qū)動電機 11、螺旋槳 12、懸架 13、轉(zhuǎn)向電機 14、轉(zhuǎn)向軸 15、齒條 16、齒輪 17、卸料電機 18、卸料按鈕 19、提手。

5 應(yīng)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(gòu)能夠按照遙控器指定的方向推動浮箱移動，當(dāng)浮箱經(jīng)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(dāng)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(zhuǎn)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?qū)⑺娴碾s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(dāng)今提倡的環(huán)境保護與治理的宗旨，而且全國有數(shù)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(xué)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(zhèn)平縣，鄭州大學(xué)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(xué)本科生，研究方向：機械工程及自動化。