一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备及其清理方法与流程

1.本发明涉及垃圾清理设备技术领域，尤其涉及一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备及其清理方法。


背景技术：

2.海洋垃圾是指海洋和海岸环境中具持久性的、人造的或经加工的固体废弃物，海洋垃圾影响海洋景观，威胁航行安全，并对海洋生态系统的健康产生影响，进而对海洋经济产生负面效应，这些海洋垃圾一部分停留在海滩上，一部分可漂浮在海面，正确认识海洋垃圾的来源，从源头上减少海洋垃圾的数量，有助于降低海洋垃圾对海洋生态环境产生的影响，监测结果表明，海面漂浮垃圾主要为塑料袋、塑料瓶、铝制易拉罐等。
3.目前现有的海洋漂浮垃圾清理设备，通常都是通过电能或柴油发动机对设备提供动力，进而实现对海洋漂浮垃圾进行清理，电能和柴油发动机不但增加了能源的消耗，且柴油发动机工作时排放出的烟气和泄漏的柴油都会对海洋环境，造成污染，以及不能对垃圾中的可回收垃圾和不可回收垃圾进行分类，导致后续需要人工手动或外接设备对垃圾进行分类，从而增加了经济成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中通常都是通过电能或柴油发动机对设备提供动力，进而实现对海洋漂浮垃圾进行清理，电能和柴油发动机不但增加了能源的消耗，且柴油发动机工作时排放出的烟气和泄漏的柴油都会对海洋环境，造成污染，以及不能对垃圾中的可回收垃圾和不可回收垃圾进行分类，导致后续需要人工手动或外接设备对垃圾进行分类，从而增加了经济成本的问题，而提出的一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备及其清理方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备，包括漂浮板，所述漂浮板顶端固定连接有连接板,还包括：清理机构，设置在所述漂浮板顶部，所述漂浮板侧壁设有用于通过海风驱动清理机构工作的驱动机构一；储气罐、第一收集箱、分离箱，均固定安装在所述漂浮板顶部上侧，所述第一收集箱位于清理机构顶端的正下方；两组第二收集箱，分别安装在所述分离箱的前后两端，两组所述第二收集箱内均设有破碎机构；两组出料口，开设在所述分离箱外壁前后两侧；两组隔板，滑动连接在所述分离箱内壁，所述分离箱底部内壁设有储水腔，所述分离箱外壁设有用于驱动两组隔板移动的驱动组件；顶升组件，设置在两组所述隔板的下方；框体，安装在所述顶升组件的输出端上，所述框体上开设有排料口；第一过滤网，插接在所述框体上，所述框体外壁固定连接有第二气缸，所述第二气缸输出端与第一过滤网固定相连；第二过滤网，固定连接在所述框体底部；供气组件、驱动机构二，均固定安装在所述漂浮板底部，所述驱动机构二通过海浪冲击驱动供气组件往复运动，其中，所述供气组件与储气罐相连，所述清理机构下方固定安装有连接座，所述连接座上固定连接有喷气嘴；
导管三，固定连接在所述第二收集箱外壁，其一端与喷气嘴相连，另一端通过泄压管与储气罐相连；按压块，滑动连接在所述分离箱内壁，且与两组所述隔板相抵，所述按压块通过钢丝绳与驱动机构二的输出端固定相连。
7.为了对海面上飘浮的垃圾进行清理，优选地，所述清理机构包括挡板，以及转动连接在挡板上的两组转轴一，两组所述转轴一外壁固定连接有滚筒，两组所述滚筒通过传送网相连，所述挡板固定连接在连接板的内侧，所述传送网上固定连接有多组等距排布的挡块，所述连接座固定安装在挡板内侧。
8.为了驱动转轴一转动，进一步地，通过海风驱动清理机构工作的驱动机构一包括框架，以及转动连接在所述框架内壁的转轴二、顶部内壁的转轴三，所述转轴二贯穿框架外壁的一端固定连接有扇叶，所述转轴二通过传动组一与转轴三相连，所述转轴三通过传动组二与转轴一相连，所述框架固定连接在连接板外壁。
9.为了驱动按压块在分离框内上下往复移动，优选地，所述驱动机构二包括导向杆，以及滑动连接在所述导向杆上的滑板，所述滑板上固定连接有按压板，所述滑板与导向杆之间连接有弹簧一，所述导向杆固定连接在漂浮板底部，所述钢丝绳其一端与滑板固定相连，另一端与按压块顶部固定相连。
10.为了向储气罐内供气，进一步地，所述供气组件包括活塞筒，以及滑动连接在所述活塞筒内的活塞盘，所述活塞盘通过导杆与滑板固定相连，所述活塞筒上连接有导管一，所述活塞筒通过导管二与储气罐内腔相连通。
11.为了驱动框体向上移动，更进一步地，所述顶升组件包括套筒，以及滑动连接在所述套筒内的滑塞，所述滑塞与套筒之间连接有弹簧二，所述滑塞通过支撑杆与框体顶部固定相连，所述套筒固定连接在分离箱内壁，所述套筒通过管道一与储气罐内腔相连通，所述管道一上连接有电磁阀一，所述套筒上连接有管道二，所述管道二上连接有电磁阀二。
12.为了驱动隔板移动，优选地，驱动两组所述隔板移动的驱动组件包括两组第一气缸，两组所述第一气缸固定安装在分离箱外壁，两组所述第一气缸的输出端分别与两组隔板固定相连。
13.为了对分类后的可回收垃圾进行破碎，优选地，所述破碎机构包括两组转轴四，以及固定连接在两组所述转轴四外壁的破碎筒，所述破碎筒上固定连接有破碎齿，两组所述转轴四贯穿第二收集箱外壁的一端通过传动组三相连，两组所述转轴四的其中一组贯穿于导管三内的一端固定连接有叶轮，两组所述转轴四分别转动连接在两组第二收集箱内壁。
14.为了便于对第二收集箱、第一收集箱内的可回收垃圾或不可回收垃圾进行清理，进一步地，所述第二收集箱底部内壁插接有收集框二，所述第一收集箱底部内壁插接有收集框一。
15.一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理方法，采用以下步骤操作：
16.步骤一：海风通过扇叶驱动转轴一带动传送网、挡块运动；
17.步骤二：海浪冲击按压板带动活塞盘在活塞筒内往复运动向储气罐内补充气体，并通过钢丝绳带动按压块在分离箱内往复运动；
18.步骤三：储气罐内的部分气体通过泄压管、导管三输送进喷气嘴内喷出；
19.步骤四：通过向分离箱的左右两侧移动两组隔板，使得压扁后的易拉罐、塑料瓶落入储水腔内后，并闭合两组隔板；
20.步骤五：通过闭合框体底部，并排入套筒内的气体，使得第一过滤网、第二过滤网均先后与出料口平行；
21.步骤六：通过叶轮，并配合传动组三驱动两组转轴四带动破碎筒、破碎齿同步相向转动。
22.与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
23.1、该环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备，通过海风吹动扇叶转动，扇叶驱动转轴二通过传动组一带动转轴三转动，转轴三通过传动组二驱动转轴一带动滚筒转动，滚筒驱动传送网向前运动，并配合挡块，进而能够实现对飘浮在海面岸边的垃圾进行自动清理。
24.2、该环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备，通过传送网能够带动垃圾向前运动，当可回收垃圾中的塑料瓶、易拉罐移动到传送网顶端时掉落进分离箱顶端固定连接有的储料槽内，同时，不可回收垃圾中的塑料袋以及海水中飘浮在海面上的杂质会因沾水吸附在传送网表面上，并跟随传送网回转，并配合喷气嘴喷气能够实现对吸附在传送待表面的杂质跟塑料进行清理，从而能够实现对清理后的可回收垃圾和不可回收垃圾进行分类。
25.3、该环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备，海浪冲击按压板带动滑板在导向杆的限位下往复移动，压缩弹簧一，此时，滑板通过钢丝绳带动按压块在分离箱内上下往复运动，并配合两组隔板对塑料瓶、易拉罐进行压缩后，并排入储水腔内，通过储水腔内的水进而能够实现对压缩后的塑料瓶和易拉罐进行分离，由于压扁后的易拉罐空隙部分小，使得密度大于水的密度，进而沉入水底，而压扁后的塑料瓶较轻，使得塑料瓶能够始终漂浮在水面上，从而能够达到对塑料瓶和易拉罐进行快速有效的分类。
附图说明
26.图1为本发明提出的一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备的结构示意图一；
27.图2为本发明提出的一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备的结构示意图二；
28.图3为本发明提出的一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备的结构示意图三；
29.图4为本发明提出的一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备的结构示意图四；
30.图5为本发明提出的一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备的部分结构示意图一；
31.图6为本发明提出的一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备的部分结构示意图二；
32.图7为本发明提出的一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备的部分结构示意图三；
33.图8为本发明提出的一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备的部分结构示意图四；
34.图9为本发明提出的一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备的俯视图；
35.图10为本发明提出的一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备的主视图；
36.图11为本发明提出的一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备的清理机构的结构示意图；
37.图12为本发明提出的一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备图2中a部分的放大图；
38.图13为本发明提出的一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备图4中b部分的放大图；
39.图14为本发明提出的一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备图9中c部分的放大图。
40.图中：1、漂浮板；101、支撑柱；102、限位块；103、连接板；2、转轴一；201、滚筒；202、传送网；203、挡块；204、挡板；3、框架；301、转轴二；302、扇叶；303、传动组一；304、转轴三；305、传动组二；4、导向杆；401、弹簧一；402、滑板；403、按压板；404、活塞筒；405、活塞盘；406、导杆；407、导管一；408、导管二；5、储气罐；501、泄压管；502、导管三；503、连接座；504、喷气嘴；6、第一收集箱；601、收集框一；7、分离箱；701、按压块；702、钢丝绳；703、隔板；704、第一气缸；705、出料口；8、第二收集箱；801、转轴四；802、破碎筒；803、破碎齿；804、传动组三；805、收集框二；806、叶轮；9、套筒；901、滑塞；902、支撑杆；903、弹簧二；904、管道一；905、电磁阀一；906、管道二；907、电磁阀二；10、框体；1001、排料口；1002、第一过滤网；1003、第二过滤网；1004、第二气缸。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
43.实施例1：
44.参照图1-图14，一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备，包括漂浮板1，漂浮板1顶端固定连接有连接板103，还包括：清理机构，设置在漂浮板1顶部，漂浮板1侧壁设有用于通过海风驱动清理机构工作的驱动机构一；储气罐5、第一收集箱6、分离箱7，均固定安装在漂浮板1顶部上侧，第一收集箱6位于清理机构顶端的正下方；两组第二收集箱8，分别安装在分离箱7的前后两端，两组第二收集箱8内均设有破碎机构；两组出料口705，开设在分离箱7外壁前后两侧；两组隔板703，滑动连接在分离箱7内壁，分离箱7底部内壁设有储水腔，分离箱7外壁设有用于驱动两组隔板703移动的驱动组件；顶升组件，设置在两组隔板703的下方；框体10，安装在顶升组件的输出端上，框体10上开设有排料口1001；第一过滤网1002，插接在框体10上，框体10外壁固定连接有第二气缸1004，第二气缸1004输出端与第一过滤网1002固定相连；第二过滤网1003，固定连接在框体10底部；供气组件、驱动机构二，均固定安装在漂浮板1底部，驱动机构二通过海浪冲击驱动供气组件往复运动，其中，供气组件与储气罐5相连，清理机构下方固定安装有连接座503，连接座503上固定连接有喷气嘴504；导管三502，固定连接在第二收集箱8外壁，其一端与喷气嘴504相连，另一端通过泄压管501与储气罐5相连；按压块701，滑动连接在分离箱7内壁，且与两组隔板703相抵，按压块701通过钢丝绳702与驱动机构二的输出端固定相连。
45.清理机构包括挡板204，以及转动连接在挡板204上的两组转轴一2，两组转轴一2外壁固定连接有滚筒201，两组滚筒201通过传送网202相连，挡板204固定连接在连接板103
的内侧，传送网202上固定连接有多组等距排布的挡块203，连接座503固定安装在挡板204内侧。
46.通过海风驱动清理机构工作的驱动机构一包括框架3，以及转动连接在框架3内壁的转轴二301、顶部内壁的转轴三304，转轴二301贯穿框架3外壁的一端固定连接有扇叶302，转轴二301通过传动组一303与转轴三304相连，转轴三304通过传动组二305与转轴一2相连，框架3固定连接在连接板103外壁。
47.驱动机构二包括导向杆4，以及滑动连接在导向杆4上的滑板402，滑板402上固定连接有按压板403，滑板402与导向杆4之间连接有弹簧一401，导向杆4固定连接在漂浮板1底部，钢丝绳702其一端与滑板402固定相连，另一端与按压块701顶部固定相连。
48.供气组件包括活塞筒404，以及滑动连接在活塞筒404内的活塞盘405，活塞盘405通过导杆406与滑板402固定相连，活塞筒404上连接有导管一407，活塞筒404通过导管二408与储气罐5内腔相连通。
49.驱动两组隔板703移动的驱动组件包括两组第一气缸704，两组第一气缸704固定安装在分离箱7外壁，两组第一气缸704的输出端分别与两组隔板703固定相连。
50.使用时，本设备整体通过漂浮板1飘浮在海岸边的海面上，且清理机构的输送端置于海水中，此时，通过海风吹动扇叶302转动，扇叶302驱动转轴二301通过传动组一303带动转轴三304转动，转轴三304通过传动组二305驱动转轴一2带动滚筒201转动，滚筒201驱动传送网202向前运动，并配合挡块203，进而能够实现对飘浮在海面岸边的垃圾进行自动清理，由于垃圾中有可回收垃圾和不可回收垃圾，此时，垃圾跟随传送网202同步向前运动，当可回收垃圾中的塑料瓶、易拉罐移动到传送网202顶端时掉落进分离箱7顶端固定连接有的储料槽内，同时，不可回收垃圾中的塑料袋以及海水中飘浮在海面上的杂质会因沾水吸附在传送网202表面上，并跟随传送网202回转，进而能够实现对清理后的可回收垃圾和不可回收垃圾进行分离，从而便于对可回收垃圾进行收集利用；
51.同时，海浪冲击按压板403带动滑板402在导向杆4的限位下往复移动，压缩弹簧一401，此时，滑板402通过导杆406推动活塞盘405在活塞筒404内往复运动，进而形成活塞运动，当活塞盘405向活塞筒404的顶端移动时，通过导管一407抽取外部气体进入活塞筒404内，当活塞盘405向活塞筒404的末端移动时，使得活塞盘405挤压活塞筒404内的气体经过导管二408输送进储气罐5内，为储气罐5内补充气体，导管一407、导管二408上均设有单向阀，使得储气罐5内的气压增大，当储气罐5内的气压大于泄压管501上设有的泄压阀设定的安全数值时，泄压阀自动打开泄压，此时，储气罐5内的部分气体经过泄压管501、导管三502输送进喷气嘴504内喷出，进而在传送网202回转时对吸附在传送网202表面上的塑料袋以及海水中飘浮在海面上的杂质进行自动清理，清理掉的塑料袋以及杂志落进第一收集箱6内，从而便于对不可回收的垃圾进行收集清理；
52.与此同时，滑板402通过钢丝绳702带动按压块701在分离箱7内往复运动，当按压块701向上移动脱离出分离箱7顶端固定连接有的储料槽内时，使得储料槽内的塑料瓶和易拉罐掉落进分离箱7内，落在两组隔板703上，然后，当按压块701向下移动，并配合两组隔板703与塑料瓶和易拉罐相抵时，从而能够达到对塑料瓶和易拉罐进行压缩，当塑料瓶和易拉罐压缩到一定程度后，启动第一气缸704，第一气缸704驱动两组隔板703向分离箱7的左右移动，直至隔板703的顶端与分离箱7的内壁相贴，此时，压缩后的塑料瓶和易拉罐掉落进分
离箱7底部内壁的储水腔内，通过储水腔内的水进而能够实现对压缩后的塑料瓶和易拉罐进行分离，由于压扁后的易拉罐空隙部分小，使得密度大于水的密度，进而沉入水底，而压扁后的塑料瓶较轻，使得塑料瓶能够始终漂浮在水面上，从而能够达到对塑料瓶和易拉罐进行快速有效的分类，然后，通过第一气缸704驱动两组隔板703相向移动，闭合分离箱7中间向上的位置，在重复上述操作步骤即可；
53.需要说明的是，漂浮板1上滑动连接有四组支撑柱101，且支撑柱101顶端固定连接有限位块102，而支撑柱101的末端固定在海底，进而能够实现对漂浮板1起到限位导向的作用，进而在海水涨潮或退潮时，本环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备能够对海边部分区域定点进行垃圾清理。
54.实施例2：
55.参照图6、图7、图12和图14，一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备，与实施例1基本相同，更进一步的是，顶升组件包括套筒9，以及滑动连接在套筒9内的滑塞901，滑塞901与套筒9之间连接有弹簧二903，滑塞901通过支撑杆902与框体10顶部固定相连，套筒9固定连接在分离箱7内壁，套筒9通过管道一904与储气罐5内腔相连通，管道一904上连接有电磁阀一905，套筒9上连接有管道二906，管道二906上连接有电磁阀二907。
56.破碎机构包括两组转轴四801，以及固定连接在两组转轴四801外壁的破碎筒802，破碎筒802上固定连接有破碎齿803，两组转轴四801贯穿第二收集箱8外壁的一端通过传动组三804相连，两组转轴四801的其中一组贯穿于导管三502内的一端固定连接有叶轮806，两组转轴四801分别转动连接在两组第二收集箱8内壁。
57.当需要对分离箱7内分类后的可回收垃圾进行清理时，首先，启动第二气缸1004，第二气缸1004驱动第一过滤网1002向框体10内侧移动，直至闭合框体10，然后，打开电磁阀二907，此时，套筒9内的气体经过管道二906排出套筒9外，同时，通过电磁阀二907控制套筒9内气体经过管道二906排出的速度，使得拉伸后的弹簧二903回缩，并带动滑塞901缓慢向上移动，滑塞901通过支撑杆902带动框体10贴合分离箱7内壁同步向上移动，进而通过第一过滤网1002能够实现对飘浮在储水腔水面上的塑料瓶进行清理，当第一过滤网1002向上移动与出料口705平行时，由于第一过滤网1002是倾斜设置，进而使得阻隔在第一过滤网1002上的塑料瓶通过排料口1001、出料口705排入右侧第二收集箱8内；
58.与此同时，第二过滤网1003跟随框体10贴合分离箱7内壁同步向上移动，使得沉淀于储水腔水底的易拉罐跟随第二过滤网1003同步向上移动，当第二过滤网1003向上移动与出料口705平行时，由于第二过滤网1003是倾斜设置，进而使得阻隔在第二过滤网1003上的易拉罐通过出料口705排入左侧第二收集箱8内，从而能够达到对分类后的可回收垃圾中易拉罐、塑料瓶进行自动清理；
59.清理完成后，关闭电磁阀二907，打开电磁阀一905，此时，储气罐5内的气体经过管道一904输送进套筒9内，管道一904上设有单向阀，使得进入套筒9内后的气体推动滑塞901向下移动，拉伸弹簧二903，同时，滑塞901通过支撑杆902推动框体10同步向下移动，直至框体10顶部置于储水腔内的水面之上，从而使得第二过滤网1003淹没于水底，随后，关闭电磁阀一905；
60.与此同时，经过导管三502的气体通过叶轮806，并配合传动组三804驱动两组转轴四801同步相向转动，两组转轴四801通过破碎筒802带动破碎齿803同步转动，进而能够达
到对清理进两组第二收集箱8内的塑料管和易拉罐进行破碎，进而增加第二收集箱8内收集垃圾的空间，破碎后的塑料管和易拉罐碎片落入第二收集箱8底部内壁，进而便于对分类后的可回收垃圾进行收集利用。
61.实施例3：
62.参照图2、图4和图5，一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理设备，与实施例1基本相同，更进一步的是，第二收集箱8底部内壁插接有收集框二805，第一收集箱6底部内壁插接有收集框一601；当第一收集箱8以及第二收集箱6内收集的可回收垃圾或不可回收垃圾较多时，通过收集框二805、收集框一601外壁固定连接有把手，进而便于工作人员手动抽出收集框二805、收集框一601对第一收集箱8以及第二收集箱6内收集的可回收垃圾或不可回收垃圾进行清理。
63.实施例4：
64.一种环境保护用海洋漂浮垃圾清理方法，采用以下步骤操作：
65.步骤一：海风通过扇叶302驱动转轴一2带动传送网202、挡块203运动；
66.步骤二：海浪冲击按压板403带动活塞盘405在活塞筒404内往复运动向储气罐5内补充气体，并通过钢丝绳702带动按压块701在分离箱7内往复运动；
67.步骤三：储气罐5内的部分气体通过泄压管501、导管三502输送进喷气嘴504内喷出；
68.步骤四：通过向分离箱7的左右两侧移动两组隔板703，使得压扁后的易拉罐、塑料瓶落入储水腔内后，并闭合两组隔板703；
69.步骤五：通过闭合框体10底部，并排入套筒9内的气体，使得第一过滤网1002、第二过滤网1003均先后与出料口705平行；
70.步骤六：通过叶轮806，并配合传动组三804驱动两组转轴四801带动破碎筒802、破碎齿803同步相向转动。
71.本发明，可通过海风跟海浪驱动设备工作对海面上漂浮的垃圾进行定点清理，从而有效的减少了能源的消耗，提高环保效果，并且能够实现对清理出来后的垃圾进行可回收和不可回收的分类，以及可对可回收垃圾中的塑料瓶和易拉罐进行二次分类，从而便于后续对不同材质的可回收垃圾进行收集利用。
72.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。