水中清洁设备 |
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| 申请号 | CN202210551316.4 | 申请日 | 2022-05-18 | 公开(公告)号 | CN114892620B | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
| 申请人 | 北京理工大学珠海学院; | 发明人 | 李春; 杨珊珊; 邹江猛; 韦金鹏; 黄健菁; 韩智; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 水 中清洁设备，包括清洁主体和 波浪能 转换动 力 源机构；波浪能转换动力源机构包括第一转动件、第一漂浮件和第一单向运动装置；第一转动件活动连接于清洁主体，第一漂浮件通过第一单向运动装置与第一转动件连接，第一漂浮件用于通过波浪能驱动转动，并通过第一单向运动装置带动第一转动件进行单向旋转形成清洁主体的动力源。该水中清洁设备提供的技术方案能够将波浪能转换为机械能，形成该清洁主体的动力源，带动清洁主体对海面进行垃圾清理，无需提供额外的动力源进行工作，环保性能好。 | ||||||
| 权利要求 | 1.水中清洁设备，其特征在于，所述水中清洁设备包括清洁主体和波浪能转换动力源机构； |
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| 说明书全文 | 水中清洁设备技术领域[0001] 本发明属于垃圾清理设备领域，具体涉及一种水中清洁设备。 背景技术[0002] 保持水面和海面清洁，是解决水污染问题的一个重要途径。 [0003] 目前常用的方式是采用垃圾清理设备清理海洋的垃圾，为了提供稳定及较强的驱动力，该设备一般需要提供额外的动力源进行工作，环保性能较差。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种水中清洁设备，该水中清洁设备能够收集海浪能量以转换成动力源以驱动该水中清洁设备清理海洋的垃圾，无需提供额外的动力源进行工作，环保性能好。 [0005] 实现上述目的包括如下技术方案。 [0006] 一种水中清洁设备，所述水中清洁设备包括清洁主体和波浪能转换动力源机构； [0007] 所述波浪能转换动力源机构包括第一转动件、第一漂浮件和第一单向运动装置；所述第一转动件活动连接于所述清洁主体，所述第一漂浮件通过所述第一单向运动装置与所述第一转动件连接，所述第一漂浮件用于通过波浪能驱动转动，并通过所述第一单向运动装置带动所述第一转动件进行单向旋转形成所述清洁主体的动力源。 [0008] 在其中一些实施例中，所述水中清洁设备还包括与所述清洁主体、所述波浪能转换动力源机构活动连接的收放装置，所述收放装置相对所述清洁主体活动至处于第一状态时，带动所述波浪能转换动力源机构相对所述清洁主体处于张开状态，所述收放装置相对清洁主体活动至处于第二状态时，带动所述波浪能转换动力源机构相对所述清洁主体处于聚拢状态。 [0009] 在其中一些实施例中，所述收放装置包括固定体、第一曲柄、联动杆和第一驱动装置；所述固定体包括内圈以及与所述内圈转动连接的外圈，所述内圈套设于所述第一转动件上，所述第一曲柄铰接于所述外圈，所述第一曲柄远离所述外圈的一端与所述联动杆铰接，所述联动杆的另一端与所述清洁主体铰接，所述第一驱动装置的输出端与所述第一曲柄连接，所述第一驱动装置带动所述第一曲柄与所述联动杆同轴时处于所述第一状态，所述第一驱动装置带动所述第一曲柄与所述联动杆不同轴时处于所述第二状态。 [0010] 在其中一些实施例中，所述波浪能转换动力源机构设置偶数个，每两个所述波浪能转换动力源机构配合形成一个动力源组件；所述水中清洁设备还包括设置于所述清洁主体上的至少一个动力合成机构，所述动力合成机构与所述动力源组件一一对应设置； [0011] 所述动力合成机构包括第一增速组件、第二增速组件、速度合成组件和输出件；所述第一增速组件、第二增速组件分别与所述动力源组件的两个第一转动件连接，并用于对所述第一转动件的转动驱动力进行增速，所述速度合成组件的输入端与所述第一增速组件、第二增速组件连接，所述速度合成组件的输出端与所述输出件连接，所述速度合成组件用于对所述第一增速组件和所述第二增速组件的各自输入的转速进行合成后由输出件输出合成后的转动驱动力，所述转动驱动力为所述动力源。 [0012] 在其中一些实施例中，所述速度合成组件包括第一传动轴、第二传动轴、第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮、第三圆锥齿轮和第四圆锥齿轮；所述第一增速组件的输出端通过所述第一传动轴与所述第一圆锥齿轮连接，所述第二增速组件通过所述第二传动轴与所述第二圆锥齿轮连接，所述第三圆锥齿轮、第四圆锥齿轮各自分别与第一圆锥齿轮和第二圆锥齿轮啮合传动，所述输出件与所述第三圆锥齿轮的输出端、第四圆锥齿轮的输出端连接。 [0013] 在其中一些实施例中，所述第一增速组件包括第一主动轮以及与所述第一主动轮啮合设置的第一从动轮，所述第一主动轮与所述动力源组件的其一所述第一转动件连接，所述第一从动轮与所述第一传动轴连接，且所述第一主动轮的径向长度大于所述第一从动轮的径向长度；和/或， [0014] 所述第二增速组件包括第二主动轮以及与所述第二主动轮啮合设置的第二从动轮，所述第二主动轮与所述动力源组件的另一所述第一转动件连接，所述第二从动轮与所述第二传动轴连接，且所述第二主动轮的径向长度大于所述第二从动轮的径向长度。 [0015] 在其中一些实施例中，所述水中清洁设备还包括第一变向装置，所述动力源组件的其一所述第一转动件通过所述第一变向装置与所述第一增速组件连接，所述第一变向装置用于将所述第一转动件的任意方向的转动驱动力传递至所述第一增速组件；和/或，所述水中清洁设备还包括第二变向装置，所述动力源组件的另一所述第一转动件通过所述第二变向装置与所述第二增速组件连接，所述第二变向装置用于将所述第一转动件的任意方向的转动驱动力传递至所述第二增速组件。 [0016] 在其中一些实施例中，所述清洁主体包括本体以及设置于所述本体上的垃圾聚拢机构，所述垃圾聚拢机构包括移动装置、第二转动件、联动装置和开合装置； [0017] 所述移动装置具有固定部和活动部，所述活动部和所述联动装置均与所述固定部活动连接，所述固定部设置于所述本体上；所述第二转动件上设置有主动齿件，所述活动部上设置有从动齿件，所述主动齿件与所述从动齿件啮合设置，所述第一转动件与所述第二转动件连接并带动所述第二转动件转动，所述第二转动件转动时通过所述主动齿件与所述从动齿件啮合传动带动所述活动部往复运动，所述活动部通过所述联动装置与所述开合装置连接，所述活动部往复运动时通过所述联动装置带动所述开合装置形成张开状态或者聚拢状态。 [0018] 在其中一些实施例中，所述主动齿件包括不完全齿轮，所述从动齿件包括设置于所述活动部相对两侧的第一齿条和第二齿条，所述不完全齿轮设置于所述第一齿条和所述第二齿条之间，且所述不完全齿轮转动过程中能够顺次与所述第一齿条、第二齿条啮合传动，所述不完全齿轮与所述第一齿条啮合传动时带动所述开合装置形成张开状态，所述不完全齿轮与所述第二齿条啮合传动时带动所述开合装置形成聚拢状态。 [0019] 在其中一些实施例中，所述清洁主体包括本体以及设置于所述本体上的水中油污收集机构，所述水中油污收集机构包括第二漂浮件、活动件、传动装置和第三转动件；所述第三转动件转动设置于所述本体上，所述第三转动件上设置有吸油层； [0020] 所述第二漂浮件沿自身长度方向设置有固定件，所述活动件的一端活动设置于所述固定件上，且所述活动件的另一端通过所述传动装置与所述第三转动件连接，所述第二漂浮件在水中漂浮时，所述活动件相对所述固定件活动，所述活动件活动时通过所述传动装置带动所述第三转动件相对所述本体转动。 [0021] 本发明所提供的技术方案具有以下的优点及效果： [0022] 该水中清洁设备通过设置清洁主体和波浪能转换动力源机构，其中波浪能转换动力源机构包括第一转动件、第一漂浮件和第一单向运动装置；通过海浪波峰以及波谷的高度差推动第一漂浮件转动，且在该第一单向运动装置的作用下可防止第一漂浮件反转，以使第一漂浮件只能按定向方向转动，从而带第一转动件按与第一漂浮件相同的方向转动，有效避免第一转动件的翻转，完成波浪能转换为机械能，形成该清洁主体的动力源，带动清洁主体对海面进行垃圾清理，无需提供额外的动力源进行工作，环保性能好。附图说明 [0023] 图1是本发明实施例的水中清洁设备的结构示意图； [0024] 图2是本发明实施例的水中清洁设备的局部结构示意图； [0025] 图3是水中清洁设备的波浪能转换动力源机构的纵截面结构示意图； [0026] 图4是水中清洁设备的波浪能转换动力源机构和动力合成机构的连接结构示意图； [0027] 图5是图4的A处的放大结构示意图； [0028] 图6是水中清洁设备的聚拢机构的结构示意图； [0029] 图7是图6的局部结构示意图； [0030] 图8是本发明实施例的水中清洁设备的另一角度结构示意图； [0031] 图9是水中清洁设备的水中油污收集机构其一实施例的活动件与固定件配合状态的结构示意图； [0032] 图10是水中清洁设备的水中油污收集机构其一实施例的部分结构示意图； [0033] 图11是水中清洁设备的水中油污收集机构其二实施例的部分结构的横剖面结构示意图； [0034] 图12是水中清洁设备的水中油污收集机构其二实施例的部分结构示意图。 [0035] 图13是水中清洁设备的收放装置处于第一状态时各部件的位置状态示意图。 [0036] 图14是水中清洁设备的收放装置处于第二状态时各部件的位置状态示意图。 [0037] 附图标记说明： [0038] 100、水中清洁设备； [0039] 10、清洁主体；11、本体；12、波浪能转换动力源机构；121、第一转动件；122、第一漂浮件；123、第一单向运动装置；13、收放装置；131、固定体；132、第一曲柄；133、联动杆；14、传送带机构； [0040] 2、聚拢机构；21、移动装置；211、固定部；212、活动部；213、从动齿件；214、第一齿条；215、第二齿条；22、第二转动件；221、主动齿件；23、联动装置；231、第一连杆组件；2311、第一连杆；2312、第二连杆；2313、第三连杆；2314、第四连杆；2315、第一固定杆；232、第二连杆组件；2321、第五连杆；2322、第六连杆；2323、第七连杆；2324、第八连杆；2325、第二固定杆；24、开合装置；241、第一挡板；242、第二挡板； [0041] 3、水中油污收集机构；311、储油腔体；312、刮件；32、第三转动件； 321、吸油层；33、活动件；331、滑块；332、从动齿轮；34、传动装置；341、连接杆；342、第二曲柄；343、第一齿轮；344、第二齿轮；35、第二漂浮件； 351、固定件；352、浮筒；353、通孔；354、主动齿条； 36、万向节；37、第二单向运动装置； [0042] 4、动力合成机构；41、第一增速组件；411、第一主动轮；412、第一从动轮；42、第二增速组件；421、第二主动轮；422、第二从动轮；43、速度合成组件；431、第一传动轴；432、第二传动轴；433、第一圆锥齿轮；434、第二圆锥齿轮；435、第三圆锥齿轮；436、第四圆锥齿轮；437、输出件；4371、行星架；4372、转动轮；4373、固定板；4374、连接板；44、第一变向装置； 441、第一万向联轴器；45、第二变向装置；451、第二万向联轴器。 具体实施方式[0044] 除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。 [0045] 除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。 [0046] 需要说明的是，本文中“固定于”、“连接于”，可以是直接固定或连接于一个元件，也可以是间接固定或连接于一个元件。 [0047] 需要说明的是，该水中清洁设备100适用于水中如海洋、湖泊、河道等，在此不作特别的限制。为了方便描述，下述以该水中清洁设备100用于海洋垃圾打捞进行具体描述。 [0048] 本发明实施例提供一种水中清洁设备100，如图1至图12所示，该水中清洁设备100包括清洁主体10和波浪能转换动力源机构12。波浪能转换动力源机构12包括第一转动件121、第一漂浮件122和第一单向运动装置123；第一转动件121活动连接于清洁主体10，第一漂浮件122通过第一单向运动装置 123与第一转动件121连接，第一漂浮件122用于通过波浪能驱动转动，并通过第一单向运动装置123带动第一转动件121进行单向旋转形成清洁主体10 的动力源。需要说明的是，当该水中清洁设备100用于海洋垃圾打捞时，利用海浪的高低起伏，通过海浪波峰以及波谷的高度差可推动第一漂浮件122在正常情况下顺时针转动或者逆时针转动，通过在第一漂浮件122和第一转动件 121之间通过第一单向运动装置123连接，该第一单向运动装置123连接可防止第一漂浮件122反转，以使第一漂浮件122只能按定向方向转动，从而带第一转动件121按与第一漂浮件122相同的方向转动，有效避免第一转动件121 的翻转，从而完成波浪能转换为机械能。 [0049] 综上，该水中清洁设备100通过设置清洁主体10和波浪能转换动力源机构12，其中波浪能转换动力源机构12包括第一转动件121、第一漂浮件122 和第一单向运动装置123；通过海浪波峰以及波谷的高度差推动第一漂浮件122 转动，且在该第一单向运动装置123的作用下可防止第一漂浮件122反转，以使第一漂浮件122只能按定向方向转动，从而带第一转动件121按与第一漂浮件122相同的方向转动，有效避免第一转动件121的翻转，完成波浪能转换为机械能，形成该清洁主体10的动力源，带动清洁主体10对海面进行垃圾清理，无需提供额外的动力源进行工作，环保性能好。 [0050] 在一些实施例中，如图1和图2所示，该水中清洁设备100还包括与清洁主体10、波浪能转换动力源机构12活动连接的收放装置13，收放装置13相对清洁主体10活动至处于第一状态时，带动波浪能转换动力源机构12相对清洁主体10处于张开状态，收放装置13相对清洁主体10活动至处于第二状态时，带动波浪能转换动力源机构12相对清洁主体10处于聚拢状态。可以理解地，当收放装置13相对清洁主体10活动至处于第一状态，此时波浪能转换动力源机构12相对清洁主体10处于张开状态时，此时波浪能转换动力源机构12 处于稳定的工作状态及位置，当遇到飓风或者台风等恶劣天气时，由于波浪能转换动力源机构12相对清洁主体10张开，易遭受飓风或台风的破坏，因此，收放装置13启动并相对清洁主体10活动至处于第二状态，带动波浪能转换动力源机构12相对清洁主体10处于聚拢状态，从而有效避免遭受飓风或台风的破坏，以保护该水中清洁设备100整体的结构完整性。 [0051] 在一些实施例中，如图1、图2、图13和图14所示，收放装置13包括固定体131、第一曲柄132、联动杆133和第一驱动装置；固定体131包括内圈以及与内圈转动连接的外圈，内圈套设于第一转动件121上，第一曲柄132铰接设置于外圈，通过内圈和外圈的配合设置，且使第一曲柄132能够固定于第一转动件121上，且能够避免第一曲柄132干扰第一转动件121的转动，其中该固定体131可以是轴承结构，具有良好的转动性能。第一曲柄132远离外圈的一端与联动杆133铰接，联动杆133的另一端与清洁主体10铰接，第一驱动装置的输出端与第一曲柄132连接，第一驱动装置带动第一曲柄132与联动杆133同轴时处于第一状态，第一驱动装置带动第一曲柄132与联动杆133不同轴时处于第二状态。可以理解地，在正常的工作状态时，第一曲柄132和联动杆133在一条直线上，此时收放装置13的第一曲柄132上的传动角γ为0°，机构处于死点位置，此时收放装置13支撑该波浪能转换动力源机构12以使该波浪能转换动力源机构12相对清洁主体10张开，此时，无论第一转动件121 受到海浪多大的推力，收放装置13将保持张开状态，保持波浪能转换动力源机构12相对清洁主体10张开并处于稳定的工作位置。当遇到飓风或者台风等恶劣天气时，收放装置13启动，第一曲柄132由第一驱动装置带动逆时针转动，实现第一转动件121的收紧，带动波浪能转换动力源机构12相对清洁主体10处于聚拢状态，从而有效避免遭受飓风或台风的破坏，以保护该水中清洁设备100整体的结构完整性。 [0052] 在一些实施例中，如图3和图4所示，该第一漂浮件122和第一单向运动装置123均设置有多个，多个第一漂浮件122顺次并间隔穿设于第一转动件 121，每一个第一漂浮件122通过一个第一单向运动装置123与该第一转动件 121连接。具体在本实施例中，该第一单向运动装置123包括棘轮装置，其中该棘轮装置由棘轮和棘爪构成，棘轮通过键与第一转动件121连接传动，第一漂浮件122开设有孔体，孔体壁上设置有棘槽，棘爪与棘轮连接，且棘爪与棘槽配合设置，其中棘轮设置有四个棘爪，每一棘爪均弹簧与棘轮扣接，增加机械性和耐用性，其工作原理是：波浪带动第一漂浮件122转动时，在棘槽的限制下第一漂浮件122将力作用于棘爪，棘轮通过棘爪带动转动，从而驱动第一转动件121转动。当一个海浪走过时，海浪的波峰和波谷调换，此时第一漂浮件122反转，棘爪滑过第一漂浮件122的棘槽，并不会带动棘轮转动，此时第一转动件121不转动。如此反复，该水中清洁设备100可以利用海浪的波动，实现第一转动件121的间歇式单向转动。通过设置合理的第一漂浮件122数量，即可实现一次海浪就能驱动第一转动件121沿一个方向转动一周，并且可以有效的避免第一转动件121的反转，完成了海浪能源转换为机械能。此外，多个第一漂浮件122的配合能够完成第一转动件121的高效转动：大大提高第一转动件121的单向转动效率。 [0053] 具体在本实施例中，如图3所示，该第一漂浮件122呈雨滴状结构，且该第一漂浮件122的第一端向第二端的横截面积逐渐变小，即该第一漂浮件122 具有横截面积较大的大圆弧端，以及横截面积较小的小圆弧端，以利用海浪的高低起伏，当该第一漂浮件122的大圆弧端处于海浪波峰处，小圆弧端处于海浪波谷时，海浪波峰波谷的高度差可推动第一漂浮件122转动。相反，当第一漂浮件122的小圆弧端置于处于海浪波峰处，大圆弧端处于海浪波谷时，海浪波峰波谷的高度差可推动第一漂浮件122反向转动。 [0054] 在一些实施例中，如图1和图4所示，波浪能转换动力源机构12设置偶数个，每两个波浪能转换动力源机构12配合形成一个动力源组件。水中清洁设备100还包括设置于清洁主体10上的至少一个动力合成机构4，动力合成机构4与动力源组件一一对应设置； [0055] 动力合成机构4包括第一增速组件41、第二增速组件42、速度合成组件 43和输出件437；第一增速组件41、第二增速组件42分别与动力源组件的两个第一转动件121连接，并用于对第一转动件121的转动驱动力进行增速，速度合成组件43的输入端与第一增速组件41、第二增速组件42连接，速度合成组件43的输出端与输出件437连接，速度合成组件43用于对第一增速组件41 和第二增速组件42的各自输入的转速进行合成后由输出件437输出合成后的转动驱动力，转动力为动力源。 [0056] 可以理解地，该动力合成机构4通过该第一增速组件41和第二增速组件 42配合，能够对一个动力源组件中的两个波浪能转换动力源机构12形成的转动驱动力分别进行增速，增速后的两个转动驱动力通过速度合成组件43进行合成，并由输出件437输出该转动力，可以对清洁主体10提供动力源，故此，该动力合成机构4通过该第一增速组件41、第二增速组件42和速度合成组件 43的配合，能够对多个波浪能转换的驱动力进行增速及速度合成，增强对清洁主体10的驱动力，以能够持续及稳定地提供清洁主体10工作的动力源，提高清洁效率，且绿色环保。 [0057] 在一些实施例中，如图4和图5所示，速度合成组件43包括第一传动轴 431、第二传动轴432、第一圆锥齿轮433、第二圆锥齿轮434、第三圆锥齿轮 435和第四圆锥齿轮436；第一增速组件41的输出端通过第一传动轴431与第一圆锥齿轮433连接，第二增速组件42通过第二传动轴432与第二圆锥齿轮 434连接，第三圆锥齿轮435、第四圆锥齿轮436各自分别与第一圆锥齿轮433 和第二圆锥齿轮434啮合传动，输出件437与第三圆锥齿轮435的输出端、第四圆锥齿轮436的输出端连接。 [0058] 可以理解地，速度合成组件43的转动由第一增速组件41、第二增速组件 42输入，第一增速组件41通过第一传动轴431与第一圆锥齿轮433连接，从而带动第一圆锥齿轮433同步转动，第二增速组件42通过第二传动轴432与第二圆锥齿轮434连接，从而带动第二圆锥齿轮434同步转动，因此第一圆锥齿轮433的转速与第一传动轴431的转速一致，第二圆锥齿轮434的转速与第二传动轴432的转速一致。第一圆锥齿轮433、第二圆锥齿轮434都与第三圆锥齿轮435、第四圆锥齿轮436啮合传动，通过四个圆锥齿轮的配合能够将第一增速组件41、第二增速组件42各自输入的转速进行合成，并由输出件437 输出合成后的转动力；具体在本实施例中，该第一传动轴431和第二传动轴432 同轴设置，以使第一圆锥齿轮433和第二圆锥齿轮434同轴设置，第一圆锥齿轮433、第二圆锥齿轮434都与第三圆锥齿轮435、第四圆锥齿轮436啮合传动过程中带动输出件437沿与第一传动轴431和第二传动轴432同轴的轴线为中心轴转动，从而将第一增速组件41、第二增速组件42各自输入的转速进行合成为一个转动驱动力。 [0059] 在一些实施例中，如图5所示，该输出件437包括行星架4371和转动轮 4372；该行星架4371通过转动轮4372转动套设于第一传动轴431，且该行星架4371分别与第三圆锥齿轮435的输出端、第四圆锥齿轮436的输出端连接，行星架4371通过第一圆锥齿轮433、第二圆锥齿轮434都与第三圆锥齿轮435、第四圆锥齿轮436啮合传动过程中带动沿与第一传动轴431和第二传动轴432 同轴的轴线为中心轴转动，行星架4371带动转动轮4372转动，并由该转动轮 4372将合成的驱动力通过齿轮传动装置或者传送带装置等继续传输到其他位置。具体地，该行星架4371包括固定板4373以及竖向设置于固定板4373上的两个连接板4374，固定板4373与转动轮4372连接，两个连接板4374分别与第三圆锥齿轮435的输出端、第四圆锥齿轮436的输出端连接，以避免行星架4371与第一圆锥齿轮433、第二圆锥齿轮434之间形成干扰。 [0060] 在一些实施例中，如图4所示，第一增速组件41包括第一主动轮411以及与第一主动轮411啮合设置的第一从动轮412，第一主动轮411的输入端与该动力源组件的其一第一转动件121连接，第一从动轮412与第一传动轴431 连接，且第一主动轮411的径向长度大于第一从动轮412的径向长度，可以理解地，通过径向长度较大的第一主动轮411带动径向长度较小的第一从动轮 412转动，根据齿轮传动比的原理，较大的齿轮带动较小齿轮转动能够进行增速，因此通过该第一主动轮411和第一从动轮412配合能够对一个动力源组件中的其一波浪能转换动力源机构12提供的转动驱动力进行增速。和/或，第二增速组件42包括第二主动轮421以及与第二主动轮421啮合设置的第二从动轮422，第二主动轮421的输入端与动力源组件的另一第一转动件121连接，第二从动轮422与第二传动轴432连接，且第二主动轮421的径向长度大于第二从动轮422的径向长度。因此通过该第二主动轮421和第二从动轮422配合能够对一个动力源组件中的另一波浪能转换动力源机构12提供的转动驱动力进行增速。 [0061] 在一些实施例中，第一增速组件41设置有多个，各第一增速组件41顺次设置形成多级增速结构，后一级第一增速组件41的第一主动轮411与前一级第一增速组件41的第一从动轮412通过第一连接轴连接；可以理解地，通过多个第一增速组件41配合形成多级增速结构，能够实现多级增速，具体在本实施例中，该第一增速组件41设置有两个，两个第一增速组件41配合能够对一个动力源组件中的其一波浪能转换动力源机构12提供的转动驱动力进行二级增速，进一步提高输入至速度合成组件43的第一圆锥齿轮433的转速。和/ 或，第二增速组件42设置有多个，各第二增速组件42顺次设置形成多级增速结构，后一级第二增速组件42的第二主动轮422与前一级第二增速组件42的第二从动轮421通过第二连接轴连接。同理，通过多个第二增速组件42配合形成多级增速结构，能够实现多级增速，具体在本实施例中，该第二增速组件 42设置有两个，两个第二增速组件42配合能够对一个动力源组件中的另一波浪能转换动力源机构12提供的转动驱动力进行二级增速，进一步提高输入至速度合成组件43的第二圆锥齿轮434的转速。 [0062] 在一些实施例中，如图4所示，水中清洁设备100还包括第一变向装置44，动力源组件的其一第一转动件121通过第一变向装置44与第一增速组件41连接，第一变向装置44用于第一转动件121的任意方向的转动驱动力传递至第一增速组件41。可以理解地，当该动力合成机构4应用于波浪能转换动力源机构12，且动力源来源于波浪能转换成的驱动力时，由于波浪起伏的不确定性，会使波浪能转换动力源机构12由第一转动件121输出的驱动力方向不确定，故此，通过第一变向装置44将波浪能转换动力源机构12和第一增速组件41 的输入端连接，能够将任意方向的转动驱动力传递至第一增速组件41进行增速，提高适应性能。 [0063] 具体在本实施例中，第一变向装置44包括多个依次连接的第一万向联轴器441；位于首端的第一万向联轴器441与动力源组件的其一第一转动件121 连接，位于尾端的第一万向联轴器441与第一增速组件41的输入端连接。可以理解地，第一万向联轴器441的设置便于与第一增速组件41不同轴的驱动设备提供的驱动力顺利传递至第一增速组件41，调节灵活。更具体地，该第一变向装置44包括两个依次连接的第一万向联轴器441形成双节万向联轴器，两个第一万向联轴器441之间通过第一铰接件与清洁主体10铰接，需要说明的是，该第一铰接件和第一万向联轴器441之间通过轴承连接，其中第一铰接件与轴承的外轮连接，第一万向联轴器441与轴承的内轮连接，从而使第一万向联轴器441能够绕自身转动以将第一转动件121的驱动力传递至第一增速组件41，且使该第一变向装置44与清洁主体10活动连接，两者之间互不干扰。 [0064] 在一些实施例中，如图4所示，水中清洁设备100还包括第二变向装置45，动力源组件的另一第一转动件121通过第二变向装置45与第二增速组件42连接，第二变向装置45用于第一转动件121的任意方向的转动驱动力传递至第二增速组件42。可以理解地，当该动力合成机构4应用于波浪能转换动力源机构12，且动力源来源于波浪能转换成的驱动力时，由于波浪起伏的不确定性，会使波浪能转换动力源机构12输出的驱动力方向不确定，故此，通过第二变向装置45将波浪能转换动力源机构12和第二增速组件42的输入端连接，能够将任意方向的转动驱动力传递至第二增速组件42进行增速，提高适应性能。 [0065] 具体在本实施例中，第二变向装置45包括多个依次连接的第二万向联轴器451；位于首端的第二万向联轴器451与动力源组件的另一第一转动件121 连接，位于尾端的第二万向联轴器451与第二增速组件42的输入端连接。可以理解地，第二万向联轴器451的设置便于与第二增速组件42不同轴的驱动设备提供的驱动力顺利传递至第二增速组件42，调节灵活。具体在本实施例中，该第二万向联轴器451可以为十字联轴器。更具体地，该第二变向装置45包括两个依次连接的第二万向联轴器451形成双节万向联轴器，两个第二万向联轴器451之间通过第二铰接件与清洁主体10铰接，需要说明的是，该第二铰接件和第二万向联轴器451之间通过轴承连接，其中第二铰接件与轴承的外轮连接，第二万向联轴器451与轴承的内轮连接，从而使第二万向联轴器451能够绕自身转动以将第一转动件121的驱动力传递至第二增速组件42，且使该第二变向装置45与清洁主体10活动连接，两者之间互不干扰。 [0066] 在一些实施例中，如图1、图6和图7所示，清洁主体10包括本体11以及设置于本体11上的垃圾聚拢机构2，垃圾聚拢机构2包括移动装置21、第二转动件22、联动装置23和开合装置24；其中上述的波浪能转换动力源机构 12和动力合成机构4均设置于该本体11上。具体在本实施例中，该本体11 可以漂浮于海面，并随着海浪的运动带动在海面运动。 [0067] 移动装置21具有固定部211和活动部212，活动部212和联动装置23均与固定部211活动连接，固定部211设置于本体11上；第二转动件22上设置有主动齿件221，活动部212上设置有从动齿件213，主动齿件221与从动齿件213啮合设置，第一转动件121与第二转动件22连接并带动第二转动件22 转动，具体在本实施例中，可以通过传动带装置将第一转动件 121与第二转动件22进行传动连接，或者是通过传动带装置将动力合成机构4的输出件437 与第二转动件22进行传动连接，第二转动件22转动时通过主动齿件221与从动齿件213啮合传动带动活动部212往复运动，活动部212通过联动装置23 与开合装置24连接，活动部212往复运动时通过联动装置23带动开合装置24 形成张开状态或者聚拢状态。需要说明的是，开合装置24形成张开状态能够便于收集海面垃圾，并在收集足够的海面垃圾时形成聚拢状态以达到聚拢垃圾的效果。具体地，通过第一转动件121带动第二转动件22转动，第二转动件 22转动过程中，第二转动件22上设置的主动齿件221与活动部212上的从动齿件213啮合传动，从而带动活动部212相对固定部211往复运动，活动部212 往复运动过程中通过联动装置23带动开合装置24形成张开状态或者聚拢状态，从而对海面的垃圾进行收集及聚拢，达到清理海面垃圾的效果。 [0068] 在一些实施例中，如图7所示，该主动齿件221包括不完全齿轮，从动齿件213包括设置于活动部212相对两侧的第一齿条214和第二齿条215，不完全齿轮设置于第一齿条214和第二齿条215之间，且不完全齿轮转动过程中能够顺次与第一齿条214、第二齿条215啮合传动，不完全齿轮与第一齿条214 啮合传动时带动开合装置24形成张开状态，不完全齿轮与第二齿条215啮合传动时带动开合装置24形成聚拢状态。 [0069] 可以理解地，该不完全齿轮是指齿轮上仅设有部分连续的轮齿，当第二转动件22转动至具有轮齿的部位与第一齿条214啮合时，此时第二转动件22转动能够通过齿轮啮合传动作用带动活动部212向前运动，从而通过联动装置23 的联动作用带动开合装置24逐渐打开，当不完全齿轮继续转动至其轮齿与第一齿条214脱离啮合状态，而与第二齿条215啮合时，此时第二转动件22转动能够通过齿轮啮合传动作用带动活动部212反向运动，从而通过联动装置23 的联动作用带动开合装置24逐渐聚拢，故此，该不完全齿轮与第一齿条214、第二齿条215配合，能够实现第二转动件22沿一个方向旋转，却带动活动部 212往复移动，从而带动开合装置24打开或者聚拢，这样可实现第二转动件 22在启动的过程中使开合装置24能持续张合的动作，便于垃圾的聚拢回收。需要说明的是，在本实施例中，不完全齿轮的齿轮数决定了活动部212移动距离，进而决定其开合装置24的开合角度，而不完全齿轮的齿轮数量可以根据实际的需要进行具体设置，在此不作特别的限制。 [0070] 在一些实施例中，如图6所示，固定部211开设有滑槽，活动部212滑动设置于滑槽中，且活动部212能够沿滑槽往复滑动。可以理解地，通过滑槽和活动部212滑动配合，能够使活动部212沿滑槽方向平稳地往复滑动，以平稳地带动开合装置24打开或者聚拢。需要说明的是，该固定部211上也可以设置其他能够带动活动部212直线移动的装置，在此不作特别的限制。 [0071] 在一些实施例中，如图6所示，开合装置24包括第一挡板241和第二挡板242，联动装置23包括均活动设置于固定部211上的第一连杆组件231和第二连杆组件232，活动部212通过第一连杆组件231与第一挡板241连接，活动部212通过第二连杆组件232与第二挡板242连接。可以理解地，活动部212 往复运动过程中，活动部212的运动传递至第一连杆组件 231，带动第一连杆组件231配合联动，以带动与第一连杆组件231连接的第一挡板241活动，与此同时，活动部212的运动可以同步传递至第二连杆组件232，带动第二连杆组件232配合联动，以带动与第二连杆组件232连接的第二挡板242活动，以带动第一挡板241和第二挡板 242相互远离形成张开状态，或带动第一挡板241 和第二挡板242相互靠近形成聚拢状态。 [0072] 在一些实施例中，开合装置24至少部分呈网状结构，其中该开合装置24 可以是整体或者部分呈网状结构，具体在本实施例中，该开合装置24的第一挡板241和第二挡板242均为网状结构，网状结构的第一挡板241和第二挡板 242一方面有利于聚拢垃圾，另一方面能够有效避免对海水做功，减少海水的阻力，有效避免出现水的阻力过大挡板无法张合的现象，且能够减小驱动开合装置24开合的驱动力。 [0073] 在一些实施例中，如图6所示，第一连杆组件231、第二连杆组件232、第一挡板241和第二挡板242处于同一平面位置，即第一连杆组件231和第二连杆组件232均为平面连杆结构。且第一挡板241、第二挡板242的高度大于第一连杆组件231、第二连杆组件232的高度。可以理解地，将该聚拢机构2 放于海面时，第一连杆组件231、第二连杆组件232、第一挡板241和第二挡板242所处的平面位置与海面一致，以使第一挡板241和第二挡板242在海面上沿海面的所在平面张开或者聚拢，从而对海面的垃圾进行有效收集及聚拢，达到清理海面垃圾的效果。此外，第一挡板241、第二挡板242、第一连杆组件231、第二连杆组件232的高度是指各个部件与海面垂直的高度，通过设置第一挡板241、第二挡板242的高度大于第一连杆组件231、第二连杆组件232 的高度，能够进一步利于阻挡、聚拢和收集海面垃圾。 [0074] 在一些实施例中，如图6所示，第一连杆组件231包括第一连杆2311、第二连杆2312、第三连杆2313、第四连杆2314和第一固定杆2315，第一连杆 2311、第二连杆2312和第三连杆2313顺次铰接，第一连杆2311远离第二连杆2312的一端与活动部212铰接，第四连杆 2314的相对两端分别与活动部212 和第三连杆2313铰接，第一固定杆2315的相对两端分别与第二连杆2312和固定部211铰接，第三连杆2313与第一挡板241连接。其中，第一连杆2311 设置于活动部212的第一端，第四连杆2314设置于活动部212的第二端，以使第一连杆2311、第二连杆2312、第三连杆2313、第四连杆2314和活动部 212形成闭合环状，并以该第一固定杆2315和固定部211铰接的铰接点为定点形成联动结构，此外，该第四连杆2314铰接于第三连杆2313的中部位置。可以理解地，上述的第一连杆2311与活动部212铰接，活动部212运动带动第一连杆2311运动，并通过第二连杆2312、第四连杆2314最终传递至第三连杆 2313，实现第三连杆2313的摆动，带动第一挡板241的摆动，完成第一挡板 241的张开及聚拢动作，与第二挡板242配合达到聚拢垃圾的效果。进一步地，由于该聚拢机构2使用于海面，且由于第一挡板241面积较大容易受到海浪冲击，因此在本实施例中，该第三连杆2313上设置有第一固定架，该第一固定架的高度与第一挡板241的高度一致，以使第一挡板241与第一固定架固定连接，提高该第一挡板241与第一连杆组件231连接的稳固性，其中该第一固定架可以与第三连杆2313为一体成型结构或者为分体固定连接结构。 [0075] 在一些实施例中，如图6所示，第二连杆组件232包括第五连杆2321、第六连杆2322、第七连杆2323、第八连杆2324和第二固定杆2325，第五连杆 2321、第六连杆2322和第七连杆2323顺次铰接，第五连杆2321远离第六连杆2322的一端与活动部212铰接，第二固定杆2325的相对两端分别与第六连杆2322和固定部211铰接，第八连杆2324的相对两端分别与活动部212和第七连杆2323铰接，第七连杆2323与第二挡板242连接。其中，第五连杆2321 设置于活动部212的第一端，第六连杆2322设置于活动部212的第二端，以使第五连杆2321、第六连杆2322、第七连杆2323、第八连杆2324和活动部 212形成闭合环状，并以该第二固定杆2325和固定部211铰接的铰接点为定点形成联动结构，该第二连杆组件232与上述的第一连杆组件231形成以活动部 212为中心轴的轴对称结构，此外，该第八连杆2324铰接于第七连杆2323的中部位置。可以理解地，第五连杆2321与活动部212铰接，活动部212运动带动第五连杆2321运动，并通过第六连杆2322、第八连杆2324最终传递至第七连杆2323，实现第七连杆2323的摆动，带动第二挡板242的摆动，完成第二挡板242的张开及聚拢动作，与第一挡板241配合达到聚拢垃圾的效果。进一步地，由于该聚拢机构2使用于海面，且由于第二挡板 242面积较大容易受到海浪冲击，因此在本实施例中，该第七连杆2323上设置有第二固定架，该第二固定架的高度与第二挡板242的高度一致，以使第二挡板242与第二固定架固定连接，提高该第二挡板242与第二连杆组件232连接的稳固性，其中该第二固定架可以与第七连杆2323为一体成型结构或者为分体固定连接结构。 [0076] 在一些实施例中，如图1所示，该水中清洁设备100还包括均设置于本体 11上的传送带机构14和垃圾储存装置，该传送带机构14设置于聚拢机构2 和垃圾存储装置之间，并用于将聚拢机构2收集到的垃圾传送至垃圾存储装置进行存储，以便释放聚拢机构2的空间进行循环聚拢垃圾，以形成自动循坏收集及存储垃圾的进程，此外，为了便于将聚拢机构2收集到的垃圾传输至传送带机构14的传送带，在本实施例中，该传送带机构14的传送带上沿自身输送方向设置有多个钩件，工作时，传送带传送过程中通过钩件将垃圾勾起并传送至垃圾存储装置进行存储。 [0077] 在一些实施例中，如图1、图8至图12所示，清洁主体10包括设置于本体11上的水中油污收集机构3，水中油污收集机构3包括第二漂浮件35、活动件33、传动装置34和第三转动件32；第三转动件32转动设置于本体11上，第三转动件32上设置有吸油层321；其中该第三转动件32在相对本体11转动过程中，吸油层321能够吸附海面的油污，达到清理海面油污的效果。 [0078] 第二漂浮件35沿自身长度方向设置有固定件351，活动件33的一端活动设置于固定件351上，且活动件33的另一端通过传动装置34与第三转动件32 连接，第二漂浮件35在水中漂浮时，活动件33相对固定件351活动，活动件33活动时通过传动装置34带动第三转动件32相对本体11转动，其中，该第三转动件32具体可以是滚筒结构，从而能够在海面上顺畅滚动。 [0079] 可以理解地，众所周知，海洋中的波浪不断起伏且由深海向近海面往复移动，具有一定的速度和高度差，且不同位置的高度和速度也有一定差别。因此，海浪的起伏运动可以带动第二漂浮件35和本体11运动，且第二漂浮件35和本体11的相对运动也不确定，但在海面上，第二漂浮件35和本体11并非是一直同步运动，当第二漂浮件35和本体11之间具有相对运动时，此时第二漂浮件35运动过程中带动固定件351同步往复运动，从而带动与该固定件351 配合的活动件33相对运动，进而活动件33通过该传动装置34传动作用带动第三转动件32转动，第三转动件32转动过程中通过吸油层321吸附海面的油污，达到自动回收油污的效果。故此，该水中油污收集机构3的驱动力来源于海洋能中的波浪能，无需设置额外的驱动设备提供驱动力驱动第三转动件32 转动即可以实现海面油污的自动回收，节约资金投入与人力成本。 [0080] 在一些实施例中，如图9和图10所示，活动件33上设置有从动齿轮332，固定件351上设置有与从动齿轮332啮合设置的主动齿条354，第二漂浮件35 在水中漂浮时能够通过主动齿条354和从动齿轮332啮合传动带动活动件33 摆动，活动件33摆动时通过传动装置34带动第三转动件32转动。其中，该从动齿轮332可以是完全齿轮结构或不完全齿轮结构，即该从动齿轮332可以是周向方向均设置有连续的轮齿，或者周向方向仅部分位置设置有连续的轮齿。可以理解地，由于从动齿轮332在主动齿条354的带动下能够绕自身周向方向运动，且由于传动装置34的限制该从动齿轮332并不能绕自身转动完整的周期，从而使该从动齿轮332往复摆动，带动活动件33往复摆动，因此该主动齿条354由第二漂浮件35带动往复移动时通过主动齿条354和从动齿轮 332的配合可以转化为活动件33的摆动，可以将第二漂浮件35在海平面的水平运动转化为第三转动件32相对海平面的转动，以使海洋能中的波浪能顺利转化为第三转动件32吸附油污时所需的转动驱动力。 [0081] 具体地，从动齿轮332为不完全齿轮，且不完全齿轮具有轮齿的位置呈半圆形结构。可以理解地，该不完全齿轮是指齿轮上仅设有部分连续的轮齿，在本实施例中，该不完全齿轮设置有轮齿的部分呈半圆形结构，同样能够使该第三转动件32顺利转动，并能够减小齿轮材料的使用，降低成本。 [0082] 在一些实施例中，如图1和图11所示，第二漂浮件35包括浮筒352；浮筒352对应于固定件351的周壁开设有沿自身长度方向延伸的通孔353，活动件33活动穿设于通孔353，且活动件33的一端伸入浮筒352内与固定件351 活动连接。具体在本实施例中，固定件351上设置有主动齿条354，主动齿条 354沿浮筒352的长度方向设置于浮筒352内，浮筒352对应于主动齿条354 的周壁开设有沿自身长度方向延伸的通孔353，活动件33活动穿设于通孔353，且从动齿轮332伸入浮筒352内与主动齿条354啮合设置。可以理解地，浮筒 352在沿自身长度方向左右移动时，能够带动活动件33绕该主动齿条354左右摆动，通过在浮筒352的周壁开设有沿自身长度方向延伸的通孔353，以限制活动件33在主动齿条354和从动齿轮 332的配合带动下在通孔353内的区域左右摆动，限制活动件33的摆动幅度，并限制活动件 33沿预设的方向摆动，提高各个部件的配合联动性，有效避免影响第三转动件32的转动过程。 [0083] 在一些实施例中，如图11所示，活动件33上设置有滑块331，滑块331 滑设于固定件351上，第二漂浮件35在水中漂浮时能够通过滑块331沿固定件351滑动带动活动件33移动，活动件33移动时通过传动装置34带动第三转动件32转动。当第二漂浮件35和本体11之间具有相对运动时，此时第二漂浮件35运动过程中带动固定件351同步往复运动，从而带动与该固定件351 配合的滑块331相对固定件351滑动，进而活动件33通过该传动装置34传动作用带动第三转动件32转动，第三转动件32转动过程中通过吸油层321吸附海面的油污，滑动配合带动第三转动件32转动的过程能够提高整体运动的平稳性，且降低结构精度。 [0084] 在一些实施例中，如图8所示，本体11内部具有储油腔体311，水中油污收集机构3还包括设置于本体11上的刮件312，刮件312与吸油层321接触且第三转动件32能够相对刮件312转动，储油腔体311的进油口位于刮件312 与吸油层321接触位置的下方。可以理解地，第三转动件32转动过程中，带动吸油层321转动并持续吸附海面的油污，当第三转动件32带着吸附有油污的吸油层321转动到刮件312的位置时，刮件312将吸附在吸油层321的油污刮下来，并使油污流入储油腔体311内进行存储，以使吸油层321能够持续不断吸附海面的油污，有效避免吸油层321吸附过多油污影响其进一步的吸附油污的效果。 [0085] 在一些实施例中，如图8所示，传动装置34包括连接杆341、第二曲柄 342以及啮合设置的第一齿轮343和第二齿轮344；连接杆341的相对两端分别与活动件33、第二曲柄342铰接，第二曲柄342远离连接杆341的另一端与第一齿轮343连接，第二齿轮344的输出端与第三转动件32连接。可以理解地，活动件33的运动传递至连接杆341，连接杆341把运动传递至第二曲柄 342，从而推动第二曲柄342转动，第二曲柄342与第一齿轮343同轴连接，因此，第一齿轮343与第二曲柄342同步转动。而第一齿轮343和第二齿轮344 啮合，因此，第一齿轮343和第二齿轮344同步转动，第二齿轮344带动第三转动件32转动。故此可以将上述在海平面的水平运动转化为第三转动件32的转动，改变了运动状态，以使海洋能中的波浪能顺利转化为第三转动件32吸附油污时所需的转动驱动力。需要说明的是，在其他实施例中，该传动装置34 也可以是其他能够将水平运动转换为旋转运动的装置，在此不作特别的限制。 [0086] 在一些实施例中，如图8所示，水中油污收集机构3还包括设置于第二曲柄342和第一齿轮343之间的第二单向运动装置37，第二曲柄342通过第二单向运动装置37带动第一齿轮343进行单向旋转。可以理解地，当该水中油污收集机构3用于海洋油污打捞时，通过海浪可推动第二漂浮件35在正常情况下沿自身长度方向顺向移动或者反向移动，通过在第二曲柄342和第一齿轮 343之间通过第二单向运动装置37连接，该第二单向运动装置37连接可防止第三转动件32反转，以使第三转动件32只能按定向方向转动。此外，该第三转动件32只能按定向方向转动能够使刮件312将吸附在吸油层321的油污刮下来，并使油污流入储油腔体311内进行存储，避免第三转动件32反向转动导致刮件312刮出的油污再次流出至海面。其中，该第二单向运动装置37可以是棘轮机构或者是其他能够使第三转动件32单向转动的装置，在此不作特别的限制。 [0087] 在一些实施例中，一个第二漂浮件35、一个传动装置34和一个第三转动件32配合形成一个油污收集组件；水中油污收集机构3包括多个油污收集组件，各油污收集组件分散设置于本体11上。可以理解地，每一油污收集组件均可以对海面油污进行吸附，多个油污收集组件配合能够增大吸附油污的面积，从而提高吸附油污的效率。 [0088] 在一些实施例中，本体11呈圆形盘结构，且各油污收集组件均沿本体11 的径向方向设置。以使各油污收集组件配合形成扇形结构，以适应海面的波浪起伏状态，有效避免各个油污收集组件相互干扰影响油污吸附效果。 [0089] 在一些实施例中，如图10所示，水中油污收集机构3还包括万向节36，相邻两个第二漂浮件35之间通过万向节36活动连接。可以理解地，海洋中的波浪不断起伏可以带动第二漂浮件35上下、左右和前后运动，运动方向不确定，且多个油污收集组件的相对运动也不确定，彼此之间较难一直同步运动，具有相对的运动。因此利用多个油污收集组件在海浪的作用力下各自将波浪能转化为该水中油污收集机构3的驱动力，为了使多个第二漂浮件35之间能够顺利的相对运动，避免形成运动干扰，相邻两个第二漂浮件35之间通过万向节36活动连接，万向节36可以使各个第二漂浮件35之间柔性连接，各自独立运动，且更好地贴合海浪起伏运动。需要进一步说的是，当该第三转动件32 的通过主动齿条354和从动齿轮332配合带动转动时，为了提高该主动齿条354 和从动齿轮332结构之间的配合紧密性，该万向节36和本体11之间可以通过连接件连接，以使第二漂浮件35与本体11之间的相对位置固定，以避免主动齿条354和从动齿轮332之间相互脱离影响传动效果。 [0090] 以上实施例也并非是基于本发明的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。 |
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