一种水利工程用垃圾自动清理装置及清理方法与流程

本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及一种水利工程用垃圾自动清理装置及清理方法。

背景技术：

随着工业和社会的快速发展，我国水体污染问题日渐突出，海洋、湖泊、河流中的水面垃圾不但对水体生态造成严重威胁，破环生态景观，影响居民饮水，由于其往往大量聚集，难以清除，有时甚至会影响河道、水坝的正常运行，给居民的正常工作与生活带来困扰。

我国有着广大的种植面积，种植中需要灌溉，目前主要的水利灌溉是通过引水渠灌溉，但是引水渠大部分都是暴露在外的，水内会有漂浮或悬浮的垃圾，如果这种垃圾不去除就会流入田地中严重影响农作物生长，目前人们大都利用网兜隔离垃圾但是垃圾堆积多时严重影响水流速度，同时清理垃圾时，若垃圾过多，则会在倾倒垃圾的过程中，产生空档期，从而使部分垃圾无法及时被清理，清理效率低，且清理质量较差。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种水利工程用垃圾自动清理装置及清理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提出了一种水利工程用垃圾自动清理装置，包括机架，所述机架固定连接有竖直方向设置的第一导槽和第二导槽，所述第一导槽滑动连接有第一网篮，所述第二导槽滑动连接有第二网篮；所述机架通过电机连接有半齿轮，所述半齿轮两侧啮合有第一小齿轮和第二小齿轮；所述第一小齿轮通过第一卷轴与所述机架转动连接，所述第一卷轴上固定套设有第一卷绳轮，所述第一卷绳轮通过第一拉绳与所述第一网篮相连；所述第二小齿轮通过第二卷轴与所述机架转动连接，所述第二卷轴上固定套设有第二卷绳轮，所述第二卷绳轮通过第二拉绳与所述第二网篮相连。

优选的，所述第一小齿轮直径和所述第二小齿轮直径相同，所述半齿轮直径大于所述第一小齿轮直径；所述第一卷绳轮直径和所述第二卷绳轮直径相同，所述第一卷绳轮直径大于所述第一小齿轮直径。

优选的，所述第一小齿轮和所述第二小齿轮对称设置在所述半齿轮两侧，所述半齿轮与所述第一小齿轮断开啮合后，所述半齿轮与所述第二小齿轮啮合。

优选的，所述半齿轮每转动半圈，带动第一网篮和/或第二网篮移动到水面上方；所述第一网篮和所述第二网篮一端均设置有开口。

优选的，所述所述第一网篮上端与所述第一导槽滑动且转动连接，所述第二网篮上端与所述第二导槽滑动且转动连接，第一网篮和所述第二网篮底端均转动连接有开关门，所述开关门内侧铰接有撑杆，所述撑杆连接有驱动机构。

优选的，所述驱动机构包括与所述撑杆另一端铰接的滑动杆，所述第一网篮和所述第二网篮均固定连接有竖直方向设置的滑套，所述滑动杆滑动设置在与所述滑套内，所述滑动杆上端套设有弹簧，所述弹簧上端与所述滑动杆固定连接，所述弹簧下端与所述滑套固定连接；所述机架还固定连接有均与所述滑动杆相适配的第一固定块和第二固定块。

优选的，所述机架上还固定连接有垃圾桶，所述第一网篮和所述第二网篮均通过下料板与所述垃圾桶相连通；所述第一拉绳固定缠绕在所述第一卷绳轮，所述第一拉绳通过第一导轮与所述第一网篮相连，所述第二拉绳固定缠绕在所述第二卷绳轮，所述第二拉绳通过第二导轮与所述第二网篮相连。

优选的，所述半齿轮每转动半圈，带动第一网篮与第一固定块相配合和/或带动第二网篮与第二固定块相配合；所述第一固定块设置在所述第一导槽上方，所述第二固定块设置在所述第二导槽上方。

本发明还提出了一种清理方法，采用上述的一种水利工程用垃圾自动清理装置，包括以下步骤：

s1:首先将机架整体放置在清理船上，清理船在水槽内正常行驶，其中，第一网篮位于清理船的前方，第二网篮位于清理船的后方；

s2：进行清理工作时，首先第一网篮位于水槽，水槽的垃圾经由第一网篮的开口部分进入第一网篮内，同时第二网篮位于水面的上方，当第一网篮内盛满垃圾后，通过电机带动半齿轮转动；

s3：随着半齿轮的转动，此时半齿轮与第二小齿轮断开啮合，同时半齿轮与第一小齿轮开始啮合，此时，第二网篮在重力作用下沿第二导槽向下滑动，通过第二拉绳带动第二卷绳轮转动，第二网篮进入水槽内；

s4:随时半齿轮的继续转动，半齿轮带动第一小齿轮转动，进而带动第一卷轴转动，第一卷绳轮通过第一拉绳带动第一网篮沿第一导槽向上移动，从而使水槽内的垃圾进入第二网篮内，实现水槽内垃圾的循环清理工作。

优选的，所述步骤s4中，随着半齿轮的转动，当第一网篮的滑动杆与第二固定块相接触时后，随着半齿轮的继续转动，此时弹簧压缩，滑动杆沿滑套向下滑动，通过撑杆带动开关门打开，此时第一网篮移动到第一导槽的最上端，使第一网篮发生倾斜，第一网篮内的垃圾经由开关门和下料板进入垃圾桶内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过设置的半齿轮机构，通过半齿轮带动小齿轮转动，进入带动卷绳轮转动，从而通过拉绳带动网篮的上升工作，其中一个网篮位于水槽内时，另外一个位于水面上方，进行垃圾的倾倒工作，倾倒完成后，半齿轮与该网篮对应的小齿轮不在啮合，此时在重力作用下，该网篮落到水槽内，而装满垃圾的网篮在半齿轮的作用下上升，此时空的网篮进行垃圾的清理工作，垃圾清理无死角，清理效率高，清理质量好，从而实现垃圾的循环清理工作。

2.本发明通过设置的固定块与滑动杆配合的结构，当固定块与滑动杆相接触时，在固定块的作用下，滑动杆向下移动进而通过撑杆带动开关门打开，弹簧压缩，而此时网篮移动到导槽的最上端，在导槽的作用下，网篮发生倾斜，从而使垃圾经由开关门和下料板进入垃圾桶内，实现网篮内垃圾的倾倒工作，进而实现垃圾的循环清理工作，利于水库内较多垃圾的清理工作，且清理更为彻底，清理质量更高。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明整体主视图；

图2是本发明整体主视图(工作状态下)；

图3是图1中a结构放大示意图；

图4是本发明中整体左视图；

图5是本发明中整体俯视图；

图6是图5中b结构放大示意图；

图7是本发明中网篮结构示意图；

图8是本发明中网篮结构示意图(工作状态下)。

附图标记说明:

1槽体；2水槽；3下料板；4机架；5第二导槽；6第二网篮；7第二固定块；8第二拉绳；9第二导轮；10第一导轮；11第一固定块；12第一导槽；13第一拉绳；14第一网篮；15半齿轮；16第二小齿轮；17第二卷绳轮；18第一卷绳轮；19第一小齿轮；20垃圾桶；21电机；22过渡轮轴；23第二卷轴；24第一卷轴；61网篮转轴；62开关门；63撑杆；64弹簧；65滑动杆；66滑套。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-8所示，本实施例提出了一种水利工程用垃圾自动清理装置，包括位于槽体1内的水槽2，还包括机架4，机架4固定连接有竖直方向设置的第一导槽12和第二导槽5，第一导槽12滑动连接有第一网篮14，第二导槽5滑动连接有第二网篮6。第一导槽12和第二导槽5均对网篮的移动起到导向的作用，使网篮沿竖直方向滑动。

机架4固定连接有电机21，机架4转动连接有半齿轮15，电机21与半齿轮15相连，半齿轮15两侧啮合有第一小齿轮19和第二小齿轮16；其中第一小齿轮19通过第一卷轴24与机架4转动连接，第一卷轴24上固定套设有第一卷绳轮18，第一卷绳轮18通过第一拉绳13与第一网篮14相连。

第一卷轴24与机架4转动连接，第一小齿轮19固定套设在第一卷轴24上，当第一小齿轮19转动时，通过第一卷轴24带动第一卷绳轮18转动。第一拉绳13固定缠绕在第一卷绳轮18，第一拉绳13通过第一导轮10与第一网篮14相连。第一导轮10通过过渡轮轴22与机架4转动连接，第一导轮10起到导向的作用，第一拉绳13滑动挂设在第一导轮10上。

第二小齿轮16通过第二卷轴23与机架4转动连接，第二卷轴23上固定套设有第二卷绳轮17，第二卷绳轮17通过第二拉绳8与第二网篮6相连。第二卷轴23与机架4转动连接，第二小齿轮16固定套设在第二卷轴23上，当第二小齿轮16转动时，通过第二卷轴23带动第二卷绳轮17转动。

第二拉绳8固定缠绕在第二卷绳轮17，第二拉绳8通过第二导轮9与第二网篮6相连。第二导轮9通过过渡轮轴22与机架4转动连接，第二导轮9起到导向的作用，第二拉绳8滑动挂设在第二导轮9上。

第一小齿轮19直径和第二小齿轮16直径相同，半齿轮15直径远大于第一小齿轮19直径；第一卷绳轮18直径和第二卷绳轮17直径相同，第一卷绳轮18直径远大于第一小齿轮19直径。

第一小齿轮19和第二小齿轮16对称设置在半齿轮15两侧，半齿轮15与第一小齿轮19断开啮合后，半齿轮15与第二小齿轮16啮合。

从而当第一小齿轮19与半齿轮15断开啮合后，此时在重力的作用下，第一网篮14可沿第一导槽12向下滑动。而同时随着第二小齿轮16与半齿轮15啮合，因此半齿轮15会带动第二小齿轮16转动，进而通过第二卷轴23带动第二卷绳轮17转动，从而带动第二网篮6向上移动。

半齿轮15每转动半圈，带动第一网篮14和/或第二网篮6移动到水面上方；第一网篮14和第二网篮6一端均设置有开口。设置的小齿轮直径较小的目的在于，当半齿轮15转动半圈时，此时会带动第一小齿轮19和/或第二小齿轮16转动若干圈数，而卷绳轮转动圈数和小齿轮转动圈数相同，因此若卷绳轮直径较大，则会使网篮向上移动较多的距离。因此采用电机21驱动半齿轮15的方式，因此电机21可提供给半齿轮15足够的驱动力。

设置为半齿轮15的目的在于，当半齿轮15与其中一个小齿轮不再啮合时，该小齿轮对应的网篮会在重力的作用下自动下落，若为全齿轮，则其中一个网篮上升时，另外一个网篮同时下降，因此会产生一个空档期，在该空档期内，水槽2都没有网篮，因此若为全齿轮则垃圾的清理会出现漏洞。因此若为半齿轮，则会在网篮更换工作时，两个网篮会有一瞬间同时位于水槽2内，而之后，半齿轮15会带动盛满垃圾的网篮上升。

从而完成网篮的更换工作，通过半齿轮15带动小齿轮转动，进入带动卷绳轮转动，从而通过拉绳带动网篮的上升工作，其中一个网篮位于水槽内时，另外一个位于水面上方，进行垃圾的倾倒工作，倾倒完成后，半齿轮与该网篮对应的小齿轮不在啮合，此时在重力作用下，该网篮落到水槽内，而装满垃圾的网篮在半齿轮的作用下上升，此时空的网篮进行垃圾的清理工作，垃圾清理无死角，清理效率高，清理质量好，从而实现垃圾的循环清理工作。

第一网篮14上端通过第一滑动块与第一导槽12滑动连接，第一滑动块还与第一导槽12转动连接，第二网篮6上端通过第二滑动块与第二导槽5滑动连接，第二滑动块还与第二导槽5转动连接。

第一网篮14靠近第一导槽12的底端通过网篮转轴61转动连接有开关门62。第二网篮6靠近第二导槽5的底端通过网篮转轴61转动连接有开关门62，开关门62内侧铰接有撑杆63，撑杆63连接有驱动机构。

驱动机构包括与撑杆63另一端铰接的滑动杆65，第一网篮14和第二网篮6均固定连接有竖直方向设置的滑套66，滑动杆65滑动设置在与滑套66内，滑动杆65上端套设有弹簧64，弹簧64上端与滑动杆65固定连接，弹簧64下端与滑套66固定连接；机架4还固定连接有均与滑动杆65相适配的第一固定块11和第二固定块7。

滑套66与机架4固定连接，对滑动杆65的移动起到限位的作用，使滑动杆65始终沿竖直方向滑动，且弹簧64设置在滑套66的上方，弹簧64对滑动杆65的运动起到复位的作用。

机架4上还固定连接有垃圾桶20，第一网篮14和第二网篮6均通过下料板3与垃圾桶20相连通。垃圾桶20与机架4固定连接，下料板3包括小支撑架，小支撑架与机架4固定连接，下料板3的两端设置有小挡板，小挡板对垃圾起到限位的作用，下料板3倾向方向设置，从而使当垃圾掉落到下料板3上后，垃圾通过下料板3进入垃圾桶20内。

半齿轮15每转动半圈，带动第一网篮14与第一固定块11相配合和/或带动第二网篮6与第二固定块7相配合；第一固定块11设置在第一导槽12上方合适的位置，第二固定块7设置在第二导槽5上方合适的位置。

当在半齿轮15的作用下，滑动杆65与固定块接触后，此时在固定块的作用下，滑动杆65在滑套66内向下移动，弹簧64压缩，通过撑杆63带动开关门62打开，而此时网篮的左上端已经移动到导槽的最上端，因此随着半齿轮15的继续转动，会带动网篮绕导槽进行转动，使网篮变为倾斜方向设置，而同时开关门62打开，因此可实现网篮内垃圾的倾倒工作。

通过设置的可倾斜式网篮，且随着网篮倾斜的同时，开关门62会打开，从而实现网篮内垃圾的倾倒工作，进而实现垃圾的循环清理工作，利于水库内较多垃圾的清理工作，且清理更为彻底，清理质量更高。

本发明还提出了一种清理方法，采用上述的一种水利工程用垃圾自动清理装置，包括以下步骤：

s1:首先将机架4整体放置在清理船上，清理船在水槽2内正常行驶，其中，第一网篮14位于清理船的前方，第二网篮6位于清理船的后方；

s2：进行清理工作时，首先第一网篮14位于水槽2，水槽2的垃圾经由第一网篮14的开口部分进入第一网篮14内，同时第二网篮6位于水面的上方，当第一网篮14内盛满垃圾后，通过电机21带动半齿轮15转动；

s3：随着半齿轮15的转动，此时半齿轮15与第二小齿轮16断开啮合，同时半齿轮15与第一小齿轮19开始啮合，此时，第二网篮6在重力作用下沿第二导槽12向下滑动，通过第二拉绳8带动第二卷绳轮17转动，第二网篮6进入水槽2内；

s4:随时半齿轮15的继续转动，半齿轮15带动第一小齿轮19转动，进而带动第一卷轴24转动，第一卷绳轮18通过第一拉绳13带动第一网篮14沿第一导槽12向上移动，从而使水槽2内的垃圾进入第二网篮6内，实现水槽2内垃圾的循环清理工作。

步骤s4中，随着半齿轮15的转动，当第一网篮14的滑动杆65与第二固定块11相接触时后，随着半齿轮15的继续转动，此时弹簧64压缩，滑动杆65沿滑套66向下滑动，通过撑杆63带动开关门62打开，此时第一网篮14移动到第一导槽12的最上端，使第一网篮14发生倾斜，第一网篮14内的垃圾经由开关门62和下料板3进入垃圾桶20内。

需要说明的是，电机21转动速度较慢，但是驱动力较大，可提供半齿轮15较大的驱动力。在进行网篮的更换工作时，若此时位于水槽2内的为第一网篮14，当第一网篮14盛满垃圾后，电机21首先驱动半齿轮15转动较小的角度，然后电机21停顿一瞬间，使第二网篮6有充足的时间，可以自由落体到水槽2内。

然后电机21继续转动，半齿轮15与第一小齿轮19相啮合，带动第一卷轴24转动，第一卷轴24带动第一卷绳轮18转动，进而通过第一拉绳13带动该你第一网篮14向上移动，使盛满垃圾的第一网篮14向上移动，而同时第二网篮6进行垃圾的打捞工作。

考虑到电机21在运行时，停顿较为不便，因此还可以使半齿轮15的齿牙长度小于半齿轮15周长的一半，可保证当半齿轮15与第二小齿轮16断开啮合后，而此时第二网篮6自由落体到水槽2内，而随着电机21的继续转动，因此此时半齿轮15还未开始与第一小齿轮19啮合，而这个空档期即为网篮自由落体所需要的时间，考虑到该自由落体时间可能较长，因此可将电机21的转动速度调慢，从而使两个网篮中始终有一个网篮位于水槽2内。

当第一网篮14的第一滑动块移动到第一导槽12的最上端时，同时第一网篮14的滑动杆65与第一固定块14相接触。因此可保证当随着半齿轮15继续带动第一网篮14上升时，此时第一网篮14会在第一导槽12的作用下，发生倾斜，而同时滑动杆65与第一固定块14相接触，会带动开关门62打开，因此开关门62的打开与第一网篮14的倾斜是同步发生的，可保证倾斜到合适位置后，开关门62正好打开，因此使垃圾均通过下料板3进入垃圾桶20内。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。