一种两栖清理设备的制作方法

1.本实用新型涉及水环境保洁技术领域，特别是涉及一种两栖清理设备。


背景技术：

2.河流、湖泊和湿地人类赖以生存和发展的重要基础。随着环保力度的加大，河流、湖泊和湿地等水域植被茂密，广泛种植亲水性的树木，如柳树等。生长在两岸河堤堡坎上的杂草与灌木垂于水中，每到夏季，俗称水草的水花生、水葫芦、水浮萍、水茭白等水生植物繁殖迅速。挤压水面垃圾，严重污染水质，使河水水温过高，水质富营养化，含磷量超标。鱼类也会因为水草过多，造成水里含氧量下降而难以生存。
3.针对既有浅滩、又有深水区捞漂和水草割捞的水域，一般依靠人工驾驶吃水浅的小船，还需要岸上人员配合进行作业。工作效率低下，而且具有很大的危险性。大多数机器人只能在单一环境下活动，例如陆地移动机器人由于没有水中推进结构或不具备防水能力，不能进行水下运动。
4.现有技术中，提出了公开号为cn208159304u，授权公告日为2018年11月30日的中国实用新型专利文件，来解决上述存在的技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下：一种前收前卸式两栖割草机，包括由浮箱构成的船体，设在船体上的割草装置、存储仓、驾驶舱、驱动机构，以及设置船体后的螺旋桨，所述浮箱上套设有履带，所述割草装置的底部与船体之间分别连接有支撑杆和驱动缸一，所述支撑杆的下端与船体固定连接，上端与割草装置的底部活动连接。
5.上述技术方案在实际使用过程中，会出现以下问题：割草装置割下的草通过一条倾斜设置的传送带运至存储仓，若要将传送带上的草运输至存储仓，在保证倾斜角度的前提下，传送带的布置高度较高，割草装置容易出现重心不稳的情况。并且该两栖割草机不具备或没有足够的陆地运动能力。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种两栖清理设备，能有效解决打捞装置的布置高度较高和重心不稳的问题。
7.本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：
8.一种两栖清理设备，包括浮体、螺旋桨推动机构和两组履带行走机构，其特征在于：还包括打捞装置和割刀装置，所述打捞装置包括打捞网链、主动轮、从动轮、换向轮以及驱动主动轮旋转的驱动件；所述打捞网链啮合在主动轮、从动轮和换向轮上形成一个闭合的回转体；所述换向轮使得打捞网链从水平段换向到倾斜段；所述割刀装置设置在打捞网链的从动轮端。
9.还包括水位控制开关，所述水位控制开关包括浮球、连杆、上感应开关和下感应开关；所述连杆固定在浮球上，且连杆上还设有感应块；所述上感应开关用于控制螺旋桨推动机构的驱动，所述下感应开关用于控制履带行走机构的控制。
10.所述螺旋桨推动机构包括螺旋桨驱动装置、转向驱动装置和螺旋桨推进器，所述螺旋桨驱动装置用于驱动螺旋桨推进器旋转，所述转向驱动装置用于改变螺旋桨推进器轴线和浮体型长方向的角度。
11.所述螺旋桨推动机构设有两组。
12.所述履带行走机构包括底盘、承重架、履带、驱动轮、支撑轮、承重轮、导向轮和用于驱动驱动轮旋转的驱动电机。
13.所述驱动电机固定在承重架上。
14.所述割刀装置和从动轮布置到浮体吃水线的下方、履带行走机构的支撑轮的上方。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果表现在：
16.1、由于换向轮的设置，使得打捞网链在换向轮和从动轮之间与水平面呈一定夹角，便于打捞漂浮物和割下的水草、灌木等。打捞网链在换向轮和主动轮之间与水平面平行，既能输送打捞的漂浮物，又能滤掉漂浮物中的水，同时又减小了打捞网链的布置高度，降低了清理设备的重心。
17.由于割刀装置设置在打捞网链的从动轮端，使得打捞网链的从动轮和割刀装置都可以位于浮体吃水线的下方，便于伸入水下进行割、捞作业。
18.本清理设备在陆地行走时，履带行走机构实现清理设备在陆地、浅滩和沼泽全地形行走。当清理设备在深水域时，履带行走机构处于悬浮状态，螺旋桨推动机构动作，使得清理设备在水面行走作业。清理设备能够稳定和灵活地实现陆地、浅滩和深水区域的全向移动，可适应水陆两栖不同工作环境的割草和保洁，具有优越性。
19.2、通过水位控制开关的设置，能实现螺旋桨推动机构和两组履带行走机构之间的驱动切换，自动化程度高。
20.3、螺旋桨驱动装置驱动螺旋桨推进器旋转，利用水流的反作用力推动浮体行进；转向驱动装置改变螺旋桨推进器轴线和浮体型长方向的角度，从而改变水流反作用力的相对浮体型长的方向，使浮体实现转向。
21.4、所述螺旋桨推动机构设有两组，通过控制各个螺旋桨推进器的转速，可以实现清理设备在水面上的全方位移动，又有助于提高清理设备整体的运行稳定性。
22.5、履带行走机构的支撑面积大，下陷度小，能够适应清理设备对陆地复杂地形、沼泽和浅滩。
23.6、所述驱动电机固定在承重架上，使得履带行走机构的结构更加稳定。
24.7、由于所述割刀装置和从动轮布置到浮体吃水线的下方、履带行走机构的支撑轮的上方，使得深水区域作业时，打捞网链和割刀装置能伸入水下进行割、捞作业；陆地浅滩作业时，打捞网链和割刀装置能保证与地面的足够间隙，保证割捞作业。
附图说明
25.下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，其中：
26.图1为本实用新型的剖面结构示意图；
27.图2为本实用新型的正面结构示意图；
28.图3为本实用新型的俯视结构示意图；
29.图4为本实用新型的中履带行走机构与浮体的连接示意图；
30.图5为本实用新型的中螺旋桨推动机构的结构示意图；
31.图6为本实用新型的中水位控制开关的结构示意图；
32.图中标记：
33.1、履带行走机构，11、驱动轮，12、履带，13、支撑轮，14、底盘，15、承重架，2、螺旋桨推动机构，21、螺旋桨驱动装置，22、转向驱动装置，23、螺旋桨推进器，3、浮体，4、打捞装置，41、主动轮，42、打捞网链，43、换向轮，44、从动轮，5、割刀装置，7、水位控制开关，71、浮球，72、下感应开关，73、感应块，74、上感应开关。
具体实施方式
34.实施例1
35.作为本实用新型基本实施方式，本实用新型包括一种两栖清理设备，包括浮体3、螺旋桨推动机构2、打捞装置4、割刀装置5以及两组履带行走机构1。所述打捞装置4包括打捞网链42、主动轮41、从动轮44、换向轮43和驱动件。本实施例中，螺旋桨推动机构2用于实现清理设备在水面上移动，所述履带行走机构1用于实现陆地或浅滩行走。本实施例不对螺旋桨推动机构2、履带行走机构1和割刀装置5的结构进行改进，螺旋桨推动机构2、履带行走机构1和割刀装置5可以采用现有技术。
36.所述驱动件用于驱动主动轮41旋转，所述驱动件可以为电机。所述打捞网链42啮合在主动轮41、从动轮44和换向轮43上，形成一个闭合的回转体。所述换向轮43使得打捞网链42从水平段换向到倾斜段，即换向轮43将打捞网链42分成水平段和倾斜段，主动轮41和换向轮43之间为水平段，换向轮43和从动轮44之间为倾斜端。
37.更近一步的，为了使割刀装置5和从动轮44都能伸入水下作业，所述割刀装置5设置在打捞网链42的从动轮44端，且从动轮44端没有电机。
38.实施例2
39.作为本实用新型一较佳实施方式，本实用新型包括一种两栖清理设备，包括浮体3、螺旋桨推动机构2、打捞装置4、割刀装置5和两组履带行走机构1。所述打捞装置4包括打捞网链42、主动轮41、从动轮44、换向轮43以及驱动主动轮41旋转的驱动件。所述打捞网链42啮合在主动轮41、从动轮44和换向轮43上形成一个闭合的回转体。所述换向轮43使得打捞网链42从水平段换向到倾斜段。所述割刀装置5设置在打捞网链42的从动轮44端。
40.所述螺旋桨推动机构2用于实现水中作业，所述履带行走机构1用于实现陆地作业。为了便于更好的切换两种驱动，本实施例还设置有水位控制开关7。进一步说，水位控制开关7可以由浮筒和接触开关组成，所述浮筒内设有浮球71，浮球71随水位变化上下浮动。更为具体的，所述浮筒底部与水面连通，水会进入该浮筒内，浮球71能随着浮筒内的液面上升或者下降。所述浮球71上设有连接杆，所述浮球71能通过该连接杆推动浮筒顶部传感管中的磁铁运动，在传感管管外装有磁耦合开关，通过磁铁与开关的磁性耦合作用，发出监控信号。水位上升时浮球71抬升，驱动切换到水域作业，此时螺旋桨推动机构2的驱动通电，同时履带行走机构1的驱动断电，进行水中作业。当水位下降时，浮球71下降，驱动切换到陆地作业，此时螺旋桨推动机构2的驱动断电，同时履带行走机构1的驱动通电。
41.所述履带行走机构1包括底盘14、承重架15、履带12、驱动轮11、支撑轮13、承重轮、导向轮和驱动驱动轮11旋转的驱动电机。所述驱动轮11、支撑轮13、承重轮、导向轮都分别设置在承重架15上，所述承重架15设置在底盘14上。所述履带12缠绕在驱动轮11、支撑轮13、承重轮和导向轮上。
42.实施例3
43.作为本实用新型另一较佳实施方式，本实用新型包括一种两栖清理设备，包括浮体3、打捞装置4、割刀装置5、两组螺旋桨推动机构2和两组履带行走机构1。所述打捞装置4包括打捞网链42、主动轮41、从动轮44、换向轮43以及驱动主动轮41旋转的驱动件。所述打捞网链42啮合在主动轮41、从动轮44和换向轮43上形成一个闭合的回转体。所述换向轮43使得打捞网链42从水平段换向到倾斜段。所述割刀装置5设置在打捞网链42的从动轮44端。
44.所述螺旋桨推动机构2包括螺旋桨驱动装置21、转向驱动装置22和螺旋桨推进器23，所述螺旋桨驱动装置21用于驱动螺旋桨推进器23旋转，所述转向驱动装置22用于改变螺旋桨推进器23轴线和浮体3型长方向的角度。
45.实施例4
46.作为本实用新型最佳实施方式，参照说明书附图1~3，本实用新型包括一种两栖清理设备，包括浮体3、打捞装置4、割刀装置5、水位控制开关7、两组螺旋桨推动机构2和两组履带行走机构1。本实施例中，并不对割刀装置5的结构进行改进，该结构可以采用现有技术，如直接购买成品得到。
47.参照说明书附图5，所述螺旋桨推动机构2可以包括安装于浮体3后端的全向驱动机构，所述全向驱动机构包括螺旋桨驱动装置21、转向驱动装置22和螺旋桨推进器23。所述螺旋桨驱动装置21用于驱动螺旋桨推进器23旋转，所述转向驱动装置22用于改变螺旋桨推进器23轴线和浮体3型长方向的角度。更为具体的，所述螺旋桨驱动装置21可以通过传动轴螺旋桨推进器23相连，所述螺旋桨驱动装置21和螺旋桨装置之间链接有带动螺旋桨驱动装置21和螺旋桨装置转动的转向轴，转向驱动装置22连接有减速机，该减速机通过转向装置与转向轴装配以实现转向。所述转向装置包括轴承座，设置在轴承座内并固定在转向轴上的从动齿轮，以及通过转动轴连接在联轴器上的主动齿轮。两个螺旋桨推进器23分别设置于浮体3后端靠外侧。全向驱动螺旋桨推进器23，通过控制各个螺旋桨的转速，可以实现清理设备在水面上的全方位移动，又有助于提高整体清理设备的运行稳定性。
48.参照说明书附图4，所述履带行走机构1包括底盘14、承重架15、履带12、驱动轮11、支撑轮13、承重轮、导向轮和驱动驱动轮11旋转的驱动电机，用于陆地或浅滩行走。两个驱动电机分别与承重架15通过螺栓相连，且位于承重架15前端两侧。两组履带行走机构1的驱动轮11分别与置于承重架15前端两侧的驱动电机连接。所述履带行走机构1支撑面积大，下陷度小，以能够适应清理设备对陆地复杂地形、沼泽、浅滩的适应能力。
49.所述打捞装置4位于浮体3前端，包括打捞网链42、主动轮41、从动轮44、换向轮43以及驱动件。所述打捞网链42啮合在主动轮41、从动轮44和换向轮43上形成一个闭合的回转体。所述驱动件为减速电机，驱动主动轮41旋转，带动打捞网链42旋转。割刀装置5设置在打捞网链42的从动轮44端。
50.进一步说，打捞网链42的从动轮44和割刀装置5布置到浮体3吃水线的下方、履带行走机构1的支撑轮13的上方。这样，深水区域作业时，打捞网链42和割刀装置5能伸入水下
进行割、捞作业；陆地浅滩作业时，打捞网链42和割刀装置5能保证与地面的足够间隙，保证割捞作业。
51.所述换向轮43设置在主动轮41和从动轮44之间，使得打捞网链42从水平段换向到倾斜段。即打捞网链42在换向轮43和从动轮44之间与水平面呈一定夹角，便于打捞漂浮物和割下的水草、灌木等。换向轮43和主动轮41之间与水平面平行，既能输送打捞的漂浮物，又能滤掉漂浮物中的水，同时又减小了打捞装置4的布置高度，降低了清理设备的重心。
52.参照说明书附图6，所述水位控制开关7包括浮球71、上感应开关74和下感应开关72。所述浮球71能随着水位变化上下浮动。为了更好的限制浮球71的浮动方向，还可以设置连接筒，所述浮球71可以设置在连接筒内，所述连接筒底部与水面连通，随着连接筒内液面的高度变化，所述浮球71能在连接筒内上下浮动。所述浮球71顶部还设有连杆，所述连杆上设置有感应块73。当浮球71上浮，所述感应块73抬升，所述感应块73靠近上感应开关74，下感应开关72断开，上感应开关74闭合，控制履带行走机构1的驱动断电，控制螺旋桨推动机构2的驱动通电。当浮球71下降，所述感应块73下降，所述感应块73靠近下感应开关72，上感应开关74断开，下感应开关72闭合，控制螺旋桨推动机构2的驱动断电，控制履带行走机构1的驱动通电。使能实现驱动切换。
53.当清理设备在陆地行走时，驱动履带12旋转，实现清理设备在陆地、浅滩和沼泽全地形行走。当清理设备在深水域时，履带行走机构1处于悬浮状态，水位浸没过水位控制开关7，驱动螺旋桨推进器23运转，清理设备在水面行走作业。
54.综上所述，本领域的普通技术人员阅读本实用新型文件后，根据本实用新型的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出的其他各种相应的变换方案，均属于本实用新型所保护的范围。