一种基于水跃现象的河底垃圾清理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种基于水跃现象的河底垃圾清理装置，包括船体、升降挡板、主螺旋桨、副螺旋桨、控制总成、蓄电池、水深传感器、流速传感器，本实用新型专利技术将水跃最新研究成果应用到除污装置中，借助螺旋桨和水跃原理将河底垃圾冲上水面再进行收集，实现对河底垃圾的彻底清理。本实用新型专利技术提供的垃圾清理装置通过整体化设计，模块化舱室使得该装置更加符合实际需求，利用螺旋桨系统改变水流速，升降挡板系统搭载传感器系统不仅能更精确判断除污区域和效果，而且减少了能量损耗和臃肿的结构，使成本大大降低。本大大降低。本大大降低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于水跃现象的河底垃圾清理装置


[0001]本技术涉及一种河底垃圾清理装置，特别涉及一种利用水跃现象和水流涡旋效应的河底垃圾清理装置。

技术介绍

[0002]随着人们的生活水平不断提高，对水环境的整体要求也越来越高。在我们的生产生活过程中，部分不可降解垃圾被排放到河道中，造成水体环境变差，河道中生态系统被破坏，进而导致人类生活用水水质下降。传统的清理河道的船只只能打捞水体表面或较浅处的垃圾，运作时对水深、水域面积限定较多，具有一定的局限性，很难做到对河道底部的彻底清理。若采用人工作业，需要进行人工下潜打捞，耗费人力资源并具有一定的危险性，且打捞效率低。出于对河道清理的全面性与彻底性，操作人员的安全性和便捷性考虑，需要提供一种对河道底部垃圾清理相对彻底、清理范围相对广泛且具有针对性、降低清理者作业负担、更为安全的河底垃圾清理装置。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本技术提供一种基于水跃现象的河底垃圾清理装置，包括船体、升降挡板、主螺旋桨、副螺旋桨、控制总成、蓄电池、水深传感器、流速传感器，所述的主螺旋桨和副螺旋桨分别设在船体底部，主螺旋桨设在后部，副螺旋桨设在前部；所述的升降挡板竖直设在船体后端，位于主螺旋桨后方；主螺旋桨和副螺旋桨分别由数个横向并排设置的小螺旋桨组成，升降挡板与船体前进方向垂直设置，升降挡板的宽度与主螺旋桨的总宽度相同；控制总成和蓄电池设在船体上，控制总成通过线路与升降挡板、主螺旋桨、副螺旋桨相连，控制升降挡板的升降，控制主螺旋桨、副螺旋桨运行；水深传感器和流速传感器分别设在升降挡板下端，并通过线路与控制总成相连，将采集的数据传输给控制总成；蓄电池通过线路与升降挡板、主螺旋桨、副螺旋桨、水深传感器和流速传感器相连，提供电能。
[0004]所述的主螺旋桨和副螺旋桨均由螺旋桨电机驱动，所述的螺旋桨电机与控制总成和蓄电池相连。
[0005]所述的船体内还设有配重室、排水仓，船体上还设有照明系统。
[0006]本技术利用水跃现象设计垃圾清理装置，水跃是流体力学的一个现象，也称为水力跃迁，当高速流动的液体进入低速流动的液体中时，流体的速度突然变慢，流体的部分动能被涡流消散，部分动能转换为势能，造成液面明显变高。利用上述现象产生的涡流，将河底的垃圾抛向水面，再通过船体尾部拖挂的机械臂或网兜或后方配合的打捞船等方式打捞上来，实现河底垃圾的清理。
[0007]由于一些河道水流速度慢，需要人为创造条件使河流发生水跃现象，进而进行后续垃圾处理操作。因此本技术通过升降挡板的升降高度进而控制水跃初始点的深度，通过主螺旋桨的螺旋桨电机功率进而控制水跃初始点的水流速，通过水跃初始点的深度和
水跃初始点的水流速进而产生涡流冲击力，将河底的垃圾冲上水面。
[0008]本技术的有益效果：
[0009]本技术将水跃最新研究成果应用到除污装置中，通过简单有效的设备，借助水跃原理将河底垃圾冲上水面再进行收集，实现对河底垃圾的彻底清理。本技术提供的垃圾清理装置通过整体化设计，模块化舱室使得该装置更加符合实际需求，利用螺旋桨系统改变水流速，升降挡板系统搭载传感器系统不仅能更精确判断除污区域和效果，而且减少了能量损耗和臃肿的结构，使成本大大降低。
附图说明
[0010]图1为本技术垃圾清理装置整体结构示意图；
[0011]图2为本技术水跃现象示意图；
[0012]图3为本技术主螺旋桨与升降挡板位置示意图；
[0013]图4为本技术升降挡板的示意图。
[0014]1、船体2、升降挡板3、主螺旋桨4、副螺旋桨5、控制总成6、蓄电池7、水深传感器8、流速传感器9、挡板罩10、升降电机11、齿条。
具体实施方式
[0015]请参阅图1
‑
4所示：
[0016]本技术提供一种基于水跃现象的河底垃圾清理装置，包括船体1、升降挡板2、主螺旋桨3、副螺旋桨4、控制总成5、蓄电池6、水深传感器7、流速传感器8，所述的主螺旋桨3和副螺旋桨4分别设在船体1底部，主螺旋桨3设在后部，副螺旋桨4设在前部；所述的升降挡板2竖直设在船体1后端，位于主螺旋桨3后方；主螺旋桨3和副螺旋桨4分别由四个横向并排设置的小螺旋桨组成，升降挡板2与船体1前进方向垂直设置，升降挡板2的宽度与主螺旋桨3四个小螺旋桨的总直径相同；控制总成5和蓄电池6设在船体1上，控制总成5为包括升降挡板控制器、螺旋桨控制器、显示器等集成的中央控制器，通过线路与升降挡板2、主螺旋桨3、副螺旋桨4相连，控制升降挡板2的升降，控制主螺旋桨3、副螺旋桨4运行，所述的副螺旋桨4用于输出反作用力或辅助作用力；水深传感器7和流速传感器8分别设在升降挡板2下端，并通过线路与控制总成5相连，水深传感器7用于采集升降挡板低端至水底的深度，流速传感器8用于采集升降挡板低端的水流速以及包括水平流速和竖直流速，将采集的数据传输给控制总成5；蓄电池6通过线路与升降挡板2、主螺旋桨3、副螺旋桨4、水深传感器7和流速传感器8相连，提供电能。螺旋桨、控制总成5、水深传感器7和流速传感器8均为现有设备。
[0017]所述的升降挡板2为电机控制的可升降的矩形挡板，该挡板能够被电机控制并由传动系统升高和降低。本实施例中，船体1尾部设有挡板罩9，所述的挡板罩9下部开口，升降挡板2设在挡板罩9内，升降挡板9纵向设有齿条11，挡板罩9上对应齿条11处设有连通口，船体上或挡板罩9外部设有升降电机10，升降电机10与升降挡板控制器相连；升降电机10的输出轴连接有齿轮，齿轮穿过挡板罩9上连通口与齿条11啮合传动相连，升降电机10输出轴的转矩转化为升降挡板2的纵向位移，控制升降挡板2在挡板罩9内上下移动，从挡板罩9底部开口伸出插入水中一定深度，进而能够改变水跃初始点的深度。
[0018]所述的主螺旋桨3和副螺旋桨4均由螺旋桨电机驱动，所述的螺旋桨电机与控制总
成5中螺旋桨控制器和蓄电池6相连。
[0019]所述的船体1内还设有配重室、排水仓，船体上还设有照明系统。
[0020]本技术的工作原理：
[0021]本技术利用水跃现象产生的涡流，将河底的垃圾抛向水面，再通过船体尾部拖挂的机械臂或网兜或后方配合的打捞船等方式打捞上来，实现河底垃圾的清理。
[0022]由于一些河道水流速度慢，需要人为创造条件使河流发生水跃现象，水跃现象产生的涡流的冲击力能将河底的垃圾冲上水面，进而进行后续垃圾处理操作。因此本技术通过控制升降挡板的升降高度进而控制水跃初始点的深度，通过插入升降挡板来实现流速高的水冲入流速低的水这一现象，通过控制主螺旋桨的螺旋桨电机功率进而控制主螺旋桨对水跃初始点扰动的水流速，进而可产生如图2所示水跃现象。图中v0为水跃前正常水流速，h1为水跃初始点的深度，v1为水跃初始点的流速，h2为水跃起的高度，L为水跃区间。
[0023]本技术能够通过主螺旋桨3控制其后的水的流速，因此本装置能够在低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于水跃现象的河底垃圾清理装置，其特征在于：包括船体、升降挡板、主螺旋桨、副螺旋桨、控制总成、蓄电池、水深传感器、流速传感器，所述的主螺旋桨和副螺旋桨分别设在船体底部，主螺旋桨设在后部，副螺旋桨设在前部；所述的升降挡板竖直设在船体后端，位于主螺旋桨后方；主螺旋桨和副螺旋桨分别由数个横向并排设置的小螺旋桨组成，升降挡板与船体前进方向垂直设置，升降挡...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振豪，刘偌宁，刘玥含，齐飞，郜耀辉，邱昊，徐雷，孙千惠，李嘉照，祁超，高思源，杨加宝，段彬，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：