一种仿生鱼群式水面漂浮油污收集系统及转向方法

1.本发明属于环保设备技术领域，具体地说，本发明涉及一种仿生鱼群式水面漂浮油污收集系统及转向方法。


背景技术：

2.随着人类科技的发展，人类对能源的需求越来越大，海洋海床底下的海底石油被逐渐开采。在开采海底石油时，会出现石油泄露现象，造成石油原油漂浮在海水表面，污染和破坏海洋的生态环境。
3.另外，从石油出口大国通过大型油轮进口石油，在海面运输遇到风暴天气也容易造成油轮漏油事故。
4.无论是海底石油的开采，还是油轮事故，都会泄露大量的石油进入海洋，严重破坏海洋的生态环境。


技术实现要素：

5.本发明提供一种仿生鱼群式水面漂浮油污收集系统及转向方法，以解决上述背景技术中存在的问题。
6.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种仿生鱼群式水面漂浮油污收集系统，包括母机、若干个子机和驱动系统，所述驱动系统一套设置在母机内，一套设置在子机内，所述驱动系统包括电机、拨盘、拨杆、转轴一和转轴二，所述电机由蓄电池供电工作，所述拨盘与电机输出轴同步转动连接，所述拨杆斜置拨盘上，且与拨盘紧固连接，所述转轴一与转轴二平行设置，所述转轴一上设有不完全齿轮一，不完全齿轮一侧壁上设有拨板，拨板上设有拨槽，所述拨杆端部嵌入拨槽中，所述转轴二上设有不完全齿轮二，且不完全齿轮二与不完全齿轮一啮合，所述转轴二上设有鱼尾。
7.优选的，所述母机包括机身、第一配平系统、骨架一、骨架二、骨架三、骨架四、骨架五和油污储存箱，所述第一配平系统设于机身底部，所述骨架一由两个半圆弧分别与机身前端上下对称焊接，所述骨架二由两个半圆弧分别与机身中端上下对称焊接，所述骨架三由两个半圆弧分别与机身中后端上下对称焊接，所述骨架四由两个半圆弧分别与机身后端上下对称焊接，所述骨架五由两个半圆弧分别与机身尾端上下对称焊接，且骨架一、骨架二、骨架三、骨架四、骨架五外蒙皮后，使得形成仿生鱼体，所述油污储存箱与机身中间前端紧固连接。
8.优选的，所述第一配平系统包括前舱一、后舱一、配平泵一和气管一，所述前舱一和后舱一下端通过配平泵一连接，前舱一和后舱一上端通过气管一相通连接；所述后舱一底部设有注水孔一。
9.优选的，所述骨架一两侧分别设有用于携带子机的上电磁装置和下电磁装置，其中所述上电磁装置通过电磁吸附一对子机，所述下电磁装置通过电磁吸附一对子机。
10.优选的，所述油污储存箱上设有管道一，且管道一端部与上电磁装置内部相通连
接，所述管道一上设有用于转移油污的转移泵。
11.优选的，所述子机包括机骨架、第二配平系统和吸污系统，所述第二配平系统设于机骨架底部，所述吸污系统设于机骨架前端。
12.优选的，所述第二配平系统包括前舱二、后舱二、配平泵二和气管二，所述前舱二和后舱二下端通过配平泵二连接，前舱二和后舱二上端通过气管二相通连接；所述后舱二底部设有注水孔二。
13.优选的，所述吸污系统包括集油腔、过滤器、集油嘴、排水泵和排水管，所述集油腔与，所述机骨架前端紧固连接，所述过滤器设于集油腔前端，且与集油腔通过管道相通连接，所述集油嘴设于过滤器前端，且与过滤器通过管道相通连接，所述排水泵与集油腔后端连接，且排水泵的入水口通过过滤膜与集油腔相通连接，排水泵的出水口与排水管相通连接。
14.优选的，所述集油嘴为喇叭口。
15.一种仿生鱼群式水面漂浮油污收集系统转向方法，具体包括以下步骤，步骤s1：子机中的驱动系统驱动下电磁装置上吸附的子机鱼尾同时往左或者往右偏转，此时子机鱼尾为母机的方向舵，则母机往右或者往左转向。
16.步骤s2：母机中的驱动系统驱动母机鱼尾摇摆，实现母机带着若干个子机同时转向移动。
17.采用以上技术方案的有益效果是：
18.1、本发明的仿生鱼群式水面漂浮油污收集系统，先通过上电磁装置和下电磁装置分别吸附一对子机，然后母机中的驱动系统工作，即电机驱动拨盘带着拨杆旋转，拨杆通过拨槽带着拨板和不完全齿轮一绕着转轴一的轴线往复转动，不完全齿轮一通过不完全齿轮二驱动鱼尾绕着转轴二往复摇摆，给母机提供游动的动力，实现母机带着若干个子机游动到海洋石油泄漏海域附近。
19.然后，上电磁装置上的子机电磁吸附力去掉，上电磁装置上的子机游入油污海域内，通过吸污系统中的排水泵的抽吸功能，不断的将油污和海水混合物从集油嘴经过过滤器过滤掉海洋垃圾吸入集油腔中，油污被过滤膜隔离在集油腔中，海水被排水泵通过排水管排出，实现油污的收集。
20.待集油腔中收集满了油污后，子机游到母机两侧，被上电磁装置吸附，此时集油腔的油污出口与上电磁装置对齐吸附密封，然后转移泵工作，将集油腔中的油污通过管道一转移入母机中的油污储存箱中，待油污转移完毕后，然后再次释放子机，经过多次反复的吸污操作，实现海油油污的收集，收集效率高，避免破坏海洋的生态环境。
21.所述集油嘴为喇叭口，扩大集污面积，提高油污的收集效率。
22.2、所述骨架一由两个半圆弧分别与机身前端上下对称焊接，所述骨架二由两个半圆弧分别与机身中端上下对称焊接，所述骨架三由两个半圆弧分别与机身中后端上下对称焊接，所述骨架四由两个半圆弧分别与机身后端上下对称焊接，所述骨架五由两个半圆弧分别与机身尾端上下对称焊接，且骨架一、骨架二、骨架三、骨架四、骨架五外蒙皮后，使得形成仿生鱼体，降低母机在水中游动的阻力。
23.3、所述第一配平系统包括前舱一、后舱一、配平泵一和气管一，所述前舱一和后舱一下端通过配平泵一连接，前舱一和后舱一上端通过气管一相通连接；所述后舱一底部设
有注水孔一。通过注水孔一向后舱一中注入水。通过配平泵一调节前舱一和后舱一中的气水比例实现母机的平衡。调节前舱一和后舱一中的气水比例工作，在从集油腔向油污储存箱中转移油污时进行，避免母机完全失衡翻车。
24.所述第二配平系统包括前舱二、后舱二、配平泵二和气管二，所述前舱二和后舱二下端通过配平泵二连接，前舱二和后舱二上端通过气管二相通连接；所述后舱二底部设有注水孔二。通过注水孔二调节前舱二和后舱二中的气水比例实现子机的平衡。调节前舱二和后舱二中的气水比例工作，在从油污海域收集油污时进行，避免子机完全失衡翻车。
25.4、一种仿生鱼群式水面漂浮油污收集系统转向方法，具体包括以下步骤，步骤s1：子机中的驱动系统驱动下电磁装置上吸附的子机鱼尾同时往左或者往右偏转，此时子机鱼尾为母机的方向舵，则母机往右或者往左转向。
26.步骤s2：母机中的驱动系统驱动母机鱼尾摇摆，实现母机带着若干个子机同时转向移动。
27.本发明的一种仿生鱼群式水面漂浮油污收集系统转向方法，不仅下电磁装置上吸附的子机鱼尾成为了母机的方向舵，而且还能通过下电磁装置上吸附的子机的第二配平系统对母机的平衡进行微调。
附图说明
28.图1是本发明的母机和若干个子机组合体的装配图；
29.图2是本发明的母机和若干个子机组合体的仰视图；
30.图3是子机装配图；
31.图4是驱动系统装配图；
32.其中：
33.1、母机；2、子机；3、驱动系统；
34.10、机身；11、第一配平系统；11-1、前舱一；11-2、后舱一；11-3、配平泵一；11-4、气管一；11-5、注水孔一；12、骨架一；12-1、上电磁装置；12-2、下电磁装置；13、骨架二；14、骨架三；15、骨架四；16、骨架五；17、油污储存箱；17-1、管道一；17-2、转移泵；
35.20、机骨架；21、第二配平系统；21-1、前舱二；21-2、后舱二；21-3、配平泵二；21-4、气管二；21-5、注水孔二；22、吸污系统；22-1、集油腔；22-2、过滤器；22-3、集油嘴；22-4、排水泵；22-5、排水管；
36.30、电机；31、拨盘；32、拨杆；33、转轴一；33-1、不完全齿轮一；33-2、拨板；33-3、拨槽；34、转轴二；34-1、不完全齿轮二；34-2、鱼尾。
具体实施方式
37.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
38.如图1至图4所示，本发明是一种仿生鱼群式水面漂浮油污收集系统及转向方法，实现海油油污的收集，收集效率高，避免破坏海洋的生态环境。
39.具体的说，如图1至图4所示，一种仿生鱼群式水面漂浮油污收集系统，包括母机1、
若干个子机2和驱动系统3，所述驱动系统3一套设置在母机1内，一套设置在子机2内，所述驱动系统3包括电机30、拨盘31、拨杆32、转轴一33和转轴二34，所述电机30由蓄电池供电工作，所述拨盘31与电机30输出轴同步转动连接，所述拨杆32斜置拨盘31上，且与拨盘31紧固连接，所述转轴一33与转轴二34平行设置，所述转轴一33上设有不完全齿轮一33-1，不完全齿轮一33-1侧壁上设有拨板33-2，拨板33-2上设有拨槽33-3，所述拨杆32端部嵌入拨槽33-3中，所述转轴二34上设有不完全齿轮二34-1，且不完全齿轮二34-1与不完全齿轮一33-1啮合，所述转轴二34上设有鱼尾34-2。
40.所述母机1包括机身10、第一配平系统11、骨架一12、骨架二13、骨架三14、骨架四15、骨架五16和油污储存箱17，所述第一配平系统11设于机身10底部，所述骨架一12由两个半圆弧分别与机身10前端上下对称焊接，所述骨架二13由两个半圆弧分别与机身10中端上下对称焊接，所述骨架三14由两个半圆弧分别与机身10中后端上下对称焊接，所述骨架四15由两个半圆弧分别与机身10后端上下对称焊接，所述骨架五16由两个半圆弧分别与机身10尾端上下对称焊接，且骨架一12、骨架二13、骨架三14、骨架四15、骨架五16外蒙皮后，使得形成仿生鱼体，所述油污储存箱17与机身10中间前端紧固连接。
41.所述第一配平系统11包括前舱一11-1、后舱一11-2、配平泵一11-3和气管一11-4，所述前舱一11-1和后舱一11-2下端通过配平泵一11-3连接，前舱一11-1和后舱一11-2上端通过气管一11-4相通连接；所述后舱一11-2底部设有注水孔一11-5。
42.所述骨架一12两侧分别设有用于携带子机2的上电磁装置12-1和下电磁装置12-2，其中所述上电磁装置12-1通过电磁吸附一对子机2，所述下电磁装置12-2通过电磁吸附一对子机2。
43.所述油污储存箱17上设有管道一17-1，且管道一17-1端部与上电磁装置12-1内部相通连接，所述管道一17-1上设有用于转移油污的转移泵17-2。
44.所述子机2包括机骨架20、第二配平系统21和吸污系统22，所述第二配平系统21设于机骨架20底部，所述吸污系统22设于机骨架20前端。
45.所述第二配平系统21包括前舱二21-1、后舱二21-2、配平泵二21-3和气管二21-4，所述前舱二21-1和后舱二21-2下端通过配平泵二21-3连接，前舱二21-1和后舱二21-2上端通过气管二21-4相通连接；所述后舱二21-2底部设有注水孔二21-5。
46.所述吸污系统22包括集油腔22-1、过滤器22-2、集油嘴22-3、排水泵22-4和排水管22-5，所述集油腔22-1与，所述机骨架20前端紧固连接，所述过滤器22-2设于集油腔22-1前端，且与集油腔22-1通过管道相通连接，所述集油嘴22-3设于过滤器22-2前端，且与过滤器22-2通过管道相通连接，所述排水泵22-4与集油腔22-1后端连接，且排水泵22-4的入水口通过过滤膜与集油腔22-1相通连接，排水泵22-4的出水口与排水管22-5相通连接。
47.所述集油嘴22-3为喇叭口。
48.一种仿生鱼群式水面漂浮油污收集系统转向方法，具体包括以下步骤，
49.步骤s1：子机2中的驱动系统3驱动下电磁装置12-2上吸附的子机2鱼尾34-2同时往左或者往右偏转，此时子机2鱼尾34-2为母机1的方向舵，则母机1往右或者往左转向。
50.步骤s2：母机1中的驱动系统3驱动母机1鱼尾34-2摇摆，实现母机1带着若干个子机2同时转向移动。
51.以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述：
52.实施例1：
53.本发明的仿生鱼群式水面漂浮油污收集系统，先通过上电磁装置12-1和下电磁装置12-2分别吸附一对子机2，然后母机1中的驱动系统3工作，即电机30驱动拨盘31带着拨杆32旋转，拨杆32通过拨槽33-3带着拨板33-2和不完全齿轮一33-1绕着转轴一33的轴线往复转动，不完全齿轮一33-1通过不完全齿轮二34-1驱动鱼尾34-2绕着转轴二34往复摇摆，给母机1提供游动的动力，实现母机1带着若干个子机2游动到海洋石油泄漏海域附近。
54.然后，上电磁装置12-1上的子机2电磁吸附力去掉，上电磁装置12-1上的子机2游入油污海域内，通过吸污系统22中的排水泵22-4的抽吸功能，不断的将油污和海水混合物从集油嘴22-3经过过滤器22-2过滤掉海洋垃圾吸入集油腔22-1中，油污被过滤膜隔离在集油腔22-1中，海水被排水泵22-4通过排水管22-5排出，实现油污的收集。
55.待集油腔22-1中收集满了油污后，子机2游到母机1两侧，被上电磁装置12-1吸附，此时集油腔22-1的油污出口与上电磁装置12-1对齐吸附密封，然后转移泵17-2工作，将集油腔22-1中的油污通过管道一17-1转移入母机1中的油污储存箱17中，待油污转移完毕后，然后再次释放子机2，经过多次反复的吸污操作，实现海油油污的收集，收集效率高，避免破坏海洋的生态环境。
56.所述集油嘴22-3为喇叭口，扩大集污面积，提高油污的收集效率。
57.实施例2：
58.在实施例1的基础上，所述骨架一12由两个半圆弧分别与机身10前端上下对称焊接，所述骨架二13由两个半圆弧分别与机身10中端上下对称焊接，所述骨架三14由两个半圆弧分别与机身10中后端上下对称焊接，所述骨架四15由两个半圆弧分别与机身10后端上下对称焊接，所述骨架五16由两个半圆弧分别与机身10尾端上下对称焊接，且骨架一12、骨架二13、骨架三14、骨架四15、骨架五16外蒙皮后，使得形成仿生鱼体，降低母机1在水中游动的阻力。
59.实施例3：
60.在实施例1的基础上，所述第一配平系统11包括前舱一11-1、后舱一11-2、配平泵一11-3和气管一11-4，所述前舱一11-1和后舱一11-2下端通过配平泵一11-3连接，前舱一11-1和后舱一11-2上端通过气管一11-4相通连接；所述后舱一11-2底部设有注水孔一11-5。通过注水孔一11-5向后舱一11-2中注入水。通过配平泵一11-3调节前舱一11-1和后舱一11-2中的气水比例实现母机1的平衡。调节前舱一11-1和后舱一11-2中的气水比例工作，在从集油腔22-1向油污储存箱17中转移油污时进行，避免母机1完全失衡翻车。
61.所述第二配平系统21包括前舱二21-1、后舱二21-2、配平泵二21-3和气管二21-4，所述前舱二21-1和后舱二21-2下端通过配平泵二21-3连接，前舱二21-1和后舱二21-2上端通过气管二21-4相通连接；所述后舱二21-2底部设有注水孔二21-5。通过注水孔二21-5调节前舱二21-1和后舱二21-2中的气水比例实现子机2的平衡。调节前舱二21-1和后舱二21-2中的气水比例工作，在从油污海域收集油污时进行，避免子机2完全失衡翻车。
62.实施例4：
63.一种仿生鱼群式水面漂浮油污收集系统转向方法，具体包括以下步骤，步骤s1：子机2中的驱动系统3驱动下电磁装置12-2上吸附的子机2鱼尾34-2同时往左或者往右偏转，此时子机2鱼尾34-2为母机1的方向舵，则母机1往右或者往左转向。
64.步骤s2：母机1中的驱动系统3驱动母机1鱼尾34-2摇摆，实现母机1带着若干个子机2同时转向移动。
65.本发明的一种仿生鱼群式水面漂浮油污收集系统转向方法，不仅下电磁装置12-2上吸附的子机2鱼尾34-2成为了母机1的方向舵，而且还能通过下电磁装置12-2上吸附的子机2的第二配平系统21对母机1的平衡进行微调。
66.以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。