一种可发电的多功能水面垃圾回收船 |
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| 申请号 | CN201710429852.6 | 申请日 | 2017-06-09 | 公开(公告)号 | CN107150768A | 公开(公告)日 | 2017-09-12 |
| 申请人 | 扬帆集团股份有限公司; | 发明人 | 戴志远; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种可发电的多功能 水 面垃圾回收船，属于 船舶 技术领域。本可发电的多功能水面垃圾回收船，包括船体，船体内具有垃圾回收舱，垃圾回收舱内具有排水 泵 ，船体的两侧均设置有一 舵 机，舵机的 舵叶 包括舵头部和舵尾部，舵头部包括两个 挡板 ，挡板的后端铰接在舵尾部的前端两侧，当两个挡板的前端相互抵靠后形成中空区域，在舵叶的中心平面和船体的船舯平行时，当两个挡板相互分离时，至少有一个 位置 其中一个挡板抵靠在船体侧部，且中空区域与垃圾回收舱相连通，舵头部还包括能够通过水流发电的发 电机 组， 发电机组 位于中空区域内，排水泵和发电机组电连接。本发明具有结构简单，操作方便， 能源 消耗低且对环境污染少。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种可发电的多功能水面垃圾回收船，包括船体(1)，船体(1)内具有垃圾回收舱(2)，所述垃圾回收舱(2)内具有排水泵，其特征在于，所述船体(1)的两侧均设置有一舵机(3)，所述舵机(3)包括舵叶(4)，所述舵叶(4)包括圆形的舵头部(41)和锥状的舵尾部(42)，所述舵头部(41)包括两个截面呈圆弧形的挡板(5)，所述挡板(5)的后端铰接在舵尾部(42)的前端两侧，当两个挡板(5)的前端相互抵靠后形成中空区域，在舵叶(4)的中心平面和船体(1)的船舯平行时，当两个挡板(5)相互分离时，至少有一个位置其中一个挡板(5)抵靠在船体(1)侧部，且中空区域与垃圾回收舱(2)相连通，所述舵头部(41)还包括能够通过水流发电的发电机组(6)，所述发电机组(6)位于中空区域内，所述排水泵和发电机组(6)电连接。 |
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| 说明书全文 | 一种可发电的多功能水面垃圾回收船技术领域背景技术[0003] 水是人类及一切生物赖以生存的必不可少的重要物质，是工农业生产、经济发展和环境改善不可替代的极为宝贵的自然资源。随着经济的发展，人口不断增长，城市日渐增多和扩张,水污染日趋加剧，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。其中漂浮在水面上的垃圾是最直接能够看到的，因此需要专业的回收船对水面垃圾进行回收，现有海洋上的垃圾回收大多采用将回收船抛锚进行固定，通过水流对垃圾进行收集，但是由于水面上的垃圾经过长时间浸泡后含水量较高，打捞到船上后使得船体负载量较大，往往还需要大量的能源供应将打捞至船舱内的垃圾进行出水，如果单纯靠柴油发电机进行供电，使用成本较大，同时还易造成环境污染，得不偿失。 发明内容[0004] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种可发电的多功能水面垃圾回收船，它所要解决的技术问题是如何实现水面的垃圾回收同时又避免对环境造成污染。 [0005] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种可发电的多功能水面垃圾回收船，包括船体，船体内具有垃圾回收舱，所述垃圾回收舱内具有排水泵，所述船体的两侧均设置有一舵机，舵机包括舵叶，所述舵叶包括圆形的舵头部和锥状的舵尾部，所述舵头部包括两个截面呈圆弧形的挡板，所述挡板的后端铰接在舵尾部的前端两侧，当两个挡板的前端相互抵靠后形成中空区域，在舵叶的中心平面和船体的船舯平行时，当两个挡板相互分离时，至少有一个位置其中一个挡板抵靠在船体侧部，且中空区域与垃圾回收舱相连通，所述舵头部还包括能够通过水流发电的发电机组，所述发电机组位于中空区域内，所述排水泵和发电机组电连接。 [0006] 本垃圾回收船将舵机设置在船体的两侧，并且将舵机的舵头部制为可敞开和关闭的圆形筒状结构，当舵头部关闭时，通过控制舵尾部转动，可以对船舶的航向进行调整，当舵头部敞开时，两个挡板形成较为宽大的遮挡区域，能够对洋面上的垃圾进行回收，同时发电机组还能够通过水流进行发电，从而将随着垃圾进入到垃圾回收舱的多余水通过排水泵排出垃圾回收舱，节约能源。 [0007] 上述的可发电的多功能水面垃圾回收船中，所述发电机组包括发电机、定子轴和转筒组件，所述舵尾部的前端分别设置有上支架和下支架，所述发电机所述固定在上支架上，所述定子轴的下端转动设置在下支架上，上端和发电机的输入轴连接； [0008] 所述转筒组件包括竖直设置的外筒和内筒，所述内筒套设在定子轴的外部，所述内筒和定子轴过盈配合，所述内筒同轴设置在外筒内，且内筒和外筒间隙配合，所述外筒的外部设置有若干个沿着外筒周向均布的叶片，所述叶片的上下两端均通过第一连杆铰接在内筒相应一端的端面上，所述第一连杆的中部均通过第二连杆铰接在外筒相应一端的端面上。 [0009] 叶片能够带动内筒和定子轴转动，从而带动发电机进行发电，第一连杆和第二连杆之间的角度位置变化可以调整叶片的角度，从而以适应不同的水流方向，保证发电机的发电效率。 [0010] 上述的可发电的多功能水面垃圾回收船中，所述第二连杆是液压伸缩杆，液压伸缩杆可以方便地调节长度进而调节叶片相对于内筒的角度，从而以适应不同的水流方向，保证发电机的发电效率。 [0011] 上述的可发电的多功能水面垃圾回收船中，所述外筒的端面具有若干个滑动凹槽，所述滑动凹槽的槽的长度方向沿着外筒的径向设置，所述第二连杆与外筒的铰接轴滑动连接在滑动凹槽内。该设计能够使得第二连杆与外筒的铰接轴具有一定的横向移动空间，从而使得第二连杆和第一连杆相对运动时，便于越过转动两个杆体重合为一条直线时的死点，便于外筒相对于内筒朝不同方向转动，进而使得叶片可以朝向不同的方向，以保证发电机的发电效率。 [0012] 上述的可发电的多功能水面垃圾回收船中，所述舵机的上端和下端分别设置有上支撑杆和下支撑杆，所述上支撑杆和下支撑杆均固连在船体的船外板上，舵机还包括转舵电机，所述舵尾部上固连有转轴，所述转轴的下端转动设置在下支撑杆上，所述上支撑杆上固连有转舵电机，所述转轴的上端和转舵电机的输出轴连接。 [0013] 上支撑杆和下支撑杆均为伸缩杆，伸缩杆由液压缸或气压缸进行控制，用于调整舵机及舵叶与船体外板的间距，从而控制挡板的敞开角度，便于挡板敞开后的发电及垃圾的回收操作。 [0014] 另外上支撑杆和下支撑杆还对舵机及舵叶提供支撑，提高舵机及舵叶的工作稳定性，转舵电机用于驱动舵叶转动。 [0015] 上述的可发电的多功能水面垃圾回收船中，所述舵尾部的前端的上方设置有两个转动电机，两个所述转动电机分别驱动两挡板转动，所述转动电机与发电机电连接。两个所述转动电机分别驱动两挡板转动结构简单，操作方便可靠。 [0016] 上述的可发电的多功能水面垃圾回收船中，所述垃圾回收舱的舱门高度大于挡板的高度，当两个挡板敞开时，和船体抵靠的挡板的一侧边沿位于垃圾回收舱内，且该挡板的后侧面抵靠在垃圾回收舱的舱门门框上。 [0017] 该设计既便于垃圾在回收时能够顺畅地滑落到垃圾回收舱中，同时能够提高挡板的稳定性，避免在间歇性的水流冲刷下发生频繁地摆动而损坏。 [0018] 上述的可发电的多功能水面垃圾回收船中，所述舵头部和舵尾部之间具有朝向舵尾部一侧凸起的圆弧板，所述圆弧板位于外筒及叶片的外部，且两个挡板的后端均铰接在圆弧板的两侧，两个所述转动电机分别设置在圆弧板上端的两侧，所述上支架和下支架分别和圆弧板固连，所述当两个挡板的前端相互抵靠后，圆弧板和两个挡板共同组成圆管状的中空区域。舵头部和舵尾部之间的连接部制为圆弧面后，便于水流流经叶片时的循环排放，同时更利于垃圾在居于外侧挡板的遮挡后，逐步经由外侧挡板、圆弧板和内侧挡板进入到垃圾回收舱内。 [0019] 上述的可发电的多功能水面垃圾回收船中，所述舵尾部的前端的上方设置有一转动电机，转动电机通过齿轮传动组件同步带动两个所述挡板转动，所述转动电机与发电机电连接。两个挡板同步转动，位置调控更加精准，挡板可同时由转动电机进行驱动，当挡板敞开且发电机组能够正常发电后，挡板的关闭和角度调整的能源由发电机组提供，可以节约能源，降低生产成本。 [0020] 上述的可发电的多功能水面垃圾回收船中，所述挡板竖直方向的长度小于叶片竖直方向的长度。挡板处于闭合状态时，叶片的上下两端还能凸出挡板，从而使得发电机在船体行进时候还能够进行发电。 [0021] 上述的可发电的多功能水面垃圾回收船中，所述船体的首尾两端各设置有一组推进器。两组推进器可以使得本垃圾回收船即可船头向前行驶，也可船尾向前行驶，免去在狭小的河道中调转船头的麻烦，便于垃圾回收。 [0022] 与现有技术相比，本发明具有以下的优点： [0023] 1、本垃圾回收船将设置在船体两侧的舵机的舵头部制为可敞开和关闭的圆形筒状结构，当舵头部关闭时，通过控制舵尾部转动，可以对船舶的航向进行调整，当舵头部敞开时，两个挡板形成较为宽大的遮挡区域，能够对洋面上的垃圾进行回收，同时发电机组还能够通过水流进行发电，从而将随着垃圾进入到垃圾回收舱的多余水通过排水泵排出，节约能源； [0024] 2、本垃圾回收船中两个挡板相互联动，且舵机通过伸缩杆进行位置调整，便于挡板与垃圾回收舱进口的位置调整，同时挡板的位置也可以调整，能够有效的提高垃圾的回收效率； [0026] 图1是本发明作为一般舵机使用时的示意图， [0027] 图2是本发明中舵机处的剖视图。 [0028] 图3是本发明中叶片倾斜进行发电状态的结构示意图。 [0029] 图4是本发明中第一连杆和第二连杆重合状态的结构示意图。 [0030] 图5是本发明处于水流发电状态的工作状态示意图。 [0031] 图6是本发明处于另一种水流发电状态的工作状态示意图。 [0032] 图7是本发明处于回收垃圾状态的工作状态示意图。 [0033] 图中，1、船体；2、垃圾回收舱；3、舵机；4、舵叶；41、舵头部；42、舵尾部；421、转轴；43、圆弧板；5、挡板；6、发电机组；61、发电机、；611、上支架；612、下支架；62、定子轴；63、内筒；64、外筒；641、滑动凹槽；65、叶片；66、第一连杆；67、第二连杆；7、上支撑杆；8、下支撑杆；9、转舵电机；10、推进器；11、转动电机；12、垃圾。 具体实施方式[0034] 以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。 [0035] 实施例一 [0036] 参照图1至图7，一种可发电的多功能水面垃圾回收船，包括船体1，船体1内具有垃圾回收舱2，所述垃圾回收舱2内具有排水泵，所述船体1的两侧均设置有一舵机3，所述舵机3包括舵叶4，所述舵叶4包括圆形的舵头部41和锥状的舵尾部42，所述舵头部41包括两个截面呈圆弧形的挡板5，所述挡板5的后端铰接在舵尾部42的前端两侧，当两个挡板5的前端相互抵靠后形成中空区域，在舵叶4的中心平面和船体1的船舯平行时，当两个挡板5相互分离时，至少有一个位置其中一个挡板5抵靠在船体1侧部，且中空区域与垃圾回收舱2相连通，所述舵头部41还包括能够通过水流发电的发电机组6，所述发电机组6位于中空区域内，所述排水泵和发电机组6电连接，所述船体1的首尾两端各设置有一组推进器10。 [0037] 两组推进器10可实现本可发电的多功能水面垃圾回收船的双向行驶，减少调头。船体1内具有垃圾回收舱2，垃圾回收舱2内具有排水泵，船体1的两侧均设置有一舵机3，舵机3的舵叶4包括圆形的舵头部41和锥状的舵尾部42，本垃圾回收船通过船体1两侧的两个舵机3实现转向。 [0038] 本垃圾回收船将舵机3设置在船体1的两侧，并且将舵机3的舵头部41制为可敞开和关闭的圆形筒状结构，当舵头部41关闭时，通过控制舵尾部42转动，可以对船舶1的航向进行调整，当舵头部41敞开时，两个挡板5形成较为宽大的遮挡区域，能够对洋面上的垃圾12进行回收，同时发电机组6还能够通过水流进行发电，从而将随着垃圾12进入到垃圾回收舱2的多余水通过排水泵排出垃圾回收舱2，节约能源。 [0039] 具体来说，所述发电机组6包括发电机61、定子轴62和转筒组件，所述舵尾部42的前端分别设置有上支架611和下支架612，所述发电机61所述固定在上支架611上，所述定子轴62的下端转动设置在下支架612上，上端和发电机61的输入轴连接； [0040] 所述转筒组件包括竖直设置的外筒64和内筒63，所述内筒63套设在定子轴62的外部，所述内筒63和定子轴62过盈配合，所述内筒63同轴设置在外筒64内，且内筒63和外筒64间隙配合，所述外筒64的外部设置有若干个沿着外筒64周向均布的叶片65，所述叶片65的上下两端均通过第一连杆66铰接在内筒63相应一端的端面上，所述第一连杆66的中部均通过第二连杆67铰接在外筒64相应一端的端面上。 [0041] 叶片65能够带动内筒63和定子轴62转动，从而带动发电机61进行发电，第一连杆66和第二连杆67之间的角度位置变化可以调整叶片65的角度，从而以适应不同的水流方向，保证发电机61的发电效率。 [0042] 上述的可发电的多功能水面垃圾回收船中，所述第二连杆67是液压伸缩杆，液压伸缩杆可以方便地调节长度进而调节叶片65相对于内筒63的角度，从而以适应不同的水流方向，保证发电机61的发电效率。 [0043] 具体来说，所述外筒64的端面具有若干个滑动凹槽641，所述滑动凹槽641的槽的长度方向沿着外筒64的径向设置，所述第二连杆67与外筒64的铰接轴滑动连接在滑动凹槽641内。该设计能够使得第二连杆67与外筒64的铰接轴具有一定的横向移动空间，从而使得第二连杆67和第一连杆66相对运动时，便于越过转动两个杆体重合为一条直线时的死点，便于外筒64相对于内筒63朝不同方向转动，进而使得叶片65可以朝向不同的方向，以保证发电机61的发电效率。 [0044] 具体来说，所述舵机3的上端和下端分别设置有上支撑杆7和下支撑杆8，所述上支撑杆7和下支撑杆8均固连在船体1的船外板上，舵机3还包括转舵电机9，所述舵尾部42上固连有转轴421，所述转轴421的下端转动设置在下支撑杆8上，所述上支撑杆7上固连有转舵电机9，所述转轴421的上端和转舵电机9的输出轴连接。上支撑杆7和下支撑杆8均为伸缩杆，伸缩杆由液压缸或气压缸进行控制，用于调整舵机3及舵叶4与船体1外板的间距，从而控制挡板5的敞开角度，便于挡板5敞开后的发电及垃圾12的回收操作。 [0045] 另外上支撑杆7和下支撑杆8还对舵机3及舵叶4提供支撑，提高舵机3及舵叶4的工作稳定性，转舵电机9用于驱动舵叶4转动。 [0046] 具体来说，所述舵尾部42的前端的上方设置有两个转动电机11，两个所述转动电机11分别驱动两挡板5转动，所述转动电机11与发电机6电连接。 [0047] 具体来说，所述垃圾回收舱2的舱门高度大于挡板5的高度，当两个挡板5敞开时，和船体1抵靠的挡板5的一侧边沿位于垃圾回收舱2内，且该挡板5的后侧面抵靠在垃圾回收舱2的舱门门框上。该设计既便于垃圾12在回收时能够顺畅地滑落到垃圾回收舱2中，同时能够提高挡板5的稳定性，避免在间歇性的水流冲刷下发生频繁地摆动而损坏。 [0048] 具体来说，所述舵头部41和舵尾部42之间具有朝向舵尾部42一侧凸起的圆弧板43，所述圆弧板43位于外筒64及叶片65的外部，且两个挡板5的后端均铰接在圆弧板43的两侧，两个所述转动电机11分别设置在圆弧板43上端的两侧，所述上支架611和下支架612分别和圆弧板43固连，所述当两个挡板5的前端相互抵靠后，圆弧板43和两个挡板5共同组成圆管状的中空区域。舵头部41和舵尾部42之间的连接部制为圆弧面后，便于水流流经叶片 65时的循环排放，同时更利于垃圾12在居于外侧的挡板5的遮挡后，逐步经由外侧的挡板5、圆弧板43和内侧的挡板5进入到垃圾回收舱2内。 [0049] 具体来说，所述挡板5竖直方向的长度小于叶片65竖直方向的长度。挡板5处于闭合状态时，叶片65的上下两端还能向外凸出挡板5，从而使得船体1在行进时候发电机61也能够进行发电。 [0050] 实施例二 [0051] 本实施例和实施例一的内容基本一致，不同的地方在于，所述舵尾部42的前端的上方设置有一转动电机11，转动电机11通过齿轮传动组件同步带动两个所述挡板5转动，所述转动电机11与发电机61电连接。两个挡板5同步转动，位置调控更加精准，挡板5可同时由转动电机11进行驱动，当挡板5敞开且发电机61能够正常发电后，挡板5的关闭和角度调整的能源由发电机61提供，可以节约能源，降低生产成本。 [0052] 本发明的工作原理如下，当船舶锚泊时，船舶纵向与水流方向相同，打开挡板5，使得叶片65的方向朝向水流的方向，洋流冲击叶片65，叶片65通过外筒64和内筒63带动发电机61发电；在发电过程中，可以调整挡板5的角度以及相对于船体1的位置，使得挡板5与船体1之间形成一定的夹角，以便于引导更多的水流冲击叶片65；通过控制叶片65的朝向以便适应不同方向的水流，不必调整船舶锚泊方向，特别适应于随潮涨潮落变化流动方向的海水中。 |
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