CN118232825A - 一种海洋浮标自动化清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋浮标自动化清理装置，涉及海洋浮标技术领域，包括浮板，所述浮板的顶部固定安装有支撑架，所述支撑架的表面固定安装有光伏板，所述支撑架上设置有去除装置；其中，去除装置包括支撑杆、浮块、刮板、弯曲架、齿条、收卷轮、拉绳和连接齿轮，所述支撑杆转动安装在浮板的顶部，所述浮块转动安装在支撑杆的底部，所述刮板滑动安装在光伏板的表面，所述弯曲架滑动在支撑架的右侧，所述齿条固定安装在弯曲架的表面，所述收卷轮转动安装在光伏板的左侧，收卷轮转动时会拉动拉绳和刮板，刮板移动时会刮除光伏板表面的海洋生物，避免海洋生物粘附在光伏板上影响光伏板的正常工作。

Description

一种海洋浮标自动化清理装置

技术领域

本发明涉及海洋浮标技术领域，具体为一种海洋浮标自动化清理装置。

背景技术

海洋浮标是一种用于在海洋中标示位置或提供导航、监测、科研等功能的设备。它通常是一个浮在水面上的大型结构，具有明显的颜色和标识，以便船只、飞机或其他水域活动的参与者能够看到并据此确定位置或方向。

专利公告号为CN114277750B的专利涉及一种海洋垃圾自动化清理系统，包括浮体、图像识别装置、太阳能装置以及垃圾收集装置；通过设置浮体一方面可以使浮体以及浮体以上部分维持在海面上，另一方面设置浮体为中空结构可以作为存储海洋垃圾的空间，减少人工清理时实时清理垃圾的工作量；通过设置图像识别装置，可以对近海区域的海洋垃圾进行扫描识别；通过设置太阳能装置可以吸收收集太阳能并转化为电能，为整体垃圾清理系统提供能量；通过设置漩涡式垃圾收集装置，通过驱动电机驱动多个涡流风扇转动，形成漩涡后使得附近的海洋垃圾吸附至漩涡中心，然后通过旋转收集杆进入浮体内进行存储，实现自动化、不间断的海洋垃圾收集工作。

上述专利中，驱动电机驱动多个涡流风扇转动，形成漩涡后使得附近的海洋垃圾吸附至漩涡中心，然后通过旋转收集杆进入浮体内进行存储，实现自动化、不间断的海洋垃圾收集工作，海洋浮标上都会设置光伏板为海洋浮标持续提供电力，使海洋浮标可以持续发送信号，海洋浮标在使用时会有海洋生物粘附在光伏板上，从而会影响光伏板发电的效果，难以使海洋浮标在漂浮的过程中去除光伏板上的异物。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种海洋浮标自动化清理装置，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种海洋浮标自动化清理装置，包括浮板，所述浮板的顶部固定安装有支撑架，所述支撑架的表面固定安装有光伏板，所述支撑杆上设置有去除装置；其中，去除装置包括支撑杆、浮块、刮板、弯曲架、齿条、收卷轮、拉绳和连接齿轮，所述支撑杆转动安装在浮板的顶部，所述浮块转动安装在支撑杆的底部，所述刮板滑动安装在光伏板的表面，所述弯曲架滑动在支撑架的右侧，所述齿条固定安装在弯曲架的表面，所述收卷轮转动安装在光伏板的左侧，所述拉绳的一端固定安装在刮板的表面，所述拉绳的另一端缠绕在收卷轮的表面，所述连接齿轮转动安装在收卷轮的表面，所述连接齿轮与齿条啮合，所述弯曲架的底部通过弹片与支撑杆固定连接，所述刮板与光伏板之间设置有一号弹簧，所述弯曲架与支撑架之间设置有二号弹簧，浮块产生晃动会带动支撑杆进行转动，支撑杆转动时会拉动弹片移动，弹片移动时会拉动弯曲架进行移动，弯曲架移动时会带动齿条进行移动，齿条移动时会带动连接齿轮和收卷轮进行转动。

根据上述技术方案，所述刮板的表面固定安装有喷水口，所述浮块的内部固定安装有存储框，所述存储框的左侧固定安装有过滤板，所述存储框的内部滑动安装有活塞板，所述活塞板的左侧固定安装有连接杆，所述浮块的左侧滑动安装有滑板，所述滑板的右侧固定安装有弧形块，所述活塞板的表面开设有通孔，所述活塞板的右侧转动安装有盖板，所述存储框通过管道与喷水口连通，管道的内部设置有单向阀，管道内部的单向阀使存储框内部的水只能向喷水口内部流动，滑板移动时弧形块会推动连接杆和活塞板进行移动，使刮板移动时喷水口会进行喷水，提高了去除光伏板上异物的效果。

根据上述技术方案，所述活塞板与存储框之间设置有三号弹簧，所述滑板与浮块之间设置有四号弹簧，所述盖板与活塞板之间设置有一号扭簧，一号扭簧的弹力会带动盖板进行复位。

根据上述技术方案，所述支撑杆的表面设置有用于刮除浮板底部海洋生物的刮除装置，所述刮除装置上设置有振动装置，所述刮除装置包括转动轴、传动齿轮、传动齿条、滑块、传动杆、连接块、弧形板、固定块和弹性块，所述转动轴转动贯穿浮板，所述传动齿轮固定安装在转动轴的圆周面，所述传动齿条滑动安装在浮板的顶部，所述传动齿条与传动齿轮啮合，所述滑块滑动安装在浮板的顶部，所述滑块与传动齿条固定，所述传动杆的顶部与支撑杆铰接，所述传动杆的底部与滑块铰接，所述连接块转动安装在浮板的底部，所述弧形板固定安装在连接块的圆周面，所述固定块固定安装在连接块的顶部，所述弹性块固定安装在转动轴底部的圆周面，支撑杆转动时会带动传动杆进行移动，传动杆移动时会拉动传动齿条进行移动，传动齿条移动时会带动传动齿轮和转动轴进行转动，转动轴转动时会带动弹性块进行转动，弹性块转动时会推动固定块和连接块进行转动。

根据上述技术方案，所述固定块的表面固定安装有弹性板，所述弹性板靠近转动轴的一侧固定安装有凸块，所述连接块转动安装在转动轴的底部，弹性块会产生形变与固定块脱离与弹性板和凸块产生撞击，凸块受到撞击后会带动连接块和弧形板产生抖动，避免弧形板被海洋生物卡住无法进行转动。

根据上述技术方案，所述弧形板与浮板的底部接触，所述浮板的顶部固定安装有防护罩，通过防护罩可以避免海洋生物卡在传动齿轮和传动齿条上，所述弹性块与固定块接触。

根据上述技术方案，所述振动装置包括驱动轴、摆动杆、配重块、受力架和弹性片，所述驱动轴转动安装在转动轴的顶部，所述摆动杆铰接在驱动轴的圆周面，所述配重块固定安装在摆动杆远离驱动轴的一侧，所述受力架固定安装在支撑架的表面，所述弹性片固定安装在受力架靠近驱动轴的一侧，所述驱动轴的顶部固定安装有叶片，驱动轴转动时会带动摆动杆和配重块进行转动，摆动杆和配重块转动时在离心力的作用下，摆动杆和配重块会在驱动轴上进行向下移动。

根据上述技术方案，所述转动轴的圆周面铰接有摆动架，所述摆动架的表面固定安装有撞击架，所述摆动杆与驱动轴之间设置有二号扭簧，所述摆动架与转动轴之间设置有三号扭簧，三号扭簧会带动摆动架复位，摆动架会带动撞击架向下转动撞击转动轴，转动轴会带动浮板产生振动，使海洋生物从浮板上脱离。

本发明提供了一种海洋浮标自动化清理装置。具备以下有益效果：

（1）该发明，浮板和浮块在海面上产生晃动时，浮块上下晃动会带动支撑架产生摆动，支撑架摆动时通过弹片会带动弯曲架进行上下移动，弯曲架移动时齿条会带动连接齿轮和收卷轮进行转动，收卷轮转动时会拉动拉绳和刮板，刮板移动时会刮除光伏板表面的海洋生物，避免海洋生物粘附在光伏板上影响光伏板的正常工作，浮块晃动时支撑架会在浮块上进行转动，支撑架会推动滑板进行移动，滑板移动时弧形块会推动连接杆和活塞板进行移动，使刮板移动时喷水口会进行喷水，提高了去除光伏板上异物的效果。

（2）该发明，支撑杆摆动时会推动传动杆和传动齿轮进行移动，传动齿条移动时会带动传动齿轮和转动轴进行转动，转动轴转动时通过弹性块会推动固定块和连接块进行转动，连接块转动时会带动弧形板进行转动，弧形板转动时会刮除浮板表面粘附的海洋生物，避免浮板上粘附的海洋生物过多浮板的重力增加导致浮板下沉，弧形板受到阻挡无法转动时转动轴强行转动时，弹性块会产生形变与固定块脱离与弹性板和凸块产生撞击，凸块受到撞击后会带动连接块和弧形板产生抖动，避免弧形板被海洋生物卡住无法进行转动。

（3）该发明，海洋上的风力会吹动叶片和驱动轴进行转动，驱动轴转动时会带动摆动杆和配重块进行转动，配重块在离心力的作用下会向下移动，驱动轴转动速度过快时配重块会撞击弹性片，弹性片受到撞击后会带动受力架和支撑架产生振动，支撑架会带动光伏板产生振动，避免海洋生物卡在刮板和光伏板上无法脱离，摆动杆向下转动时会推动摆动架向下转动，摆动架会带动撞击架向下转动撞击转动轴，转动轴会带动浮板产生振动，使海洋生物会从浮板上脱离。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明光伏板与刮板位置结构示意图；

图3为本发明图2中A部分结构放大示意图；

图4为本发明浮块截面结构示意图；

图5为本发明存储框截面结构示意图；

图6为本发明转动轴与连接块位置结构示意图；

图7为本发明图6中B部分结构放大示意图；

图8为本发明浮板与连接块位置结构示意图；

图9为本发明传动齿轮与传动齿条位置结构示意图；

图10为本发明图9中C部分结构放大示意图。

图中：1、浮板；2、支撑架；3、光伏板；4、支撑杆；5、浮块；6、刮板；7、弯曲架；8、齿条；9、收卷轮；10、拉绳；11、连接齿轮；12、喷水口；13、存储框；14、过滤板；15、活塞板；16、连接杆；17、滑板；18、弧形块；19、盖板；201、转动轴；202、传动齿轮；203、传动齿条；204、滑块；205、传动杆；206、连接块；207、弧形板；208、固定块；209、弹性块；2010、弹性板；2011、凸块；211、驱动轴；212、摆动杆；213、配重块；214、受力架；215、弹性片；216、摆动架；217、撞击架。

具体实施方式

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、完整的描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图5，本发明的一个实施例为：一种海洋浮标自动化清理装置，包括浮板1，浮板1的顶部固定安装有支撑架2，支撑架2的表面固定安装有光伏板3，支撑杆4上设置有去除装置；其中，去除装置包括支撑杆4、浮块5、刮板6、弯曲架7、齿条8、收卷轮9、拉绳10和连接齿轮11，支撑杆4转动安装在浮板1的顶部，浮块5转动安装在支撑杆4的底部，刮板6滑动安装在光伏板3的表面，弯曲架7滑动在支撑架2的右侧，齿条8固定安装在弯曲架7的表面，收卷轮9转动安装在光伏板3的左侧，拉绳10的一端固定安装在刮板6的表面，拉绳10的另一端缠绕在收卷轮9的表面，连接齿轮11转动安装在收卷轮9的表面，连接齿轮11与齿条8啮合，弯曲架7的底部通过弹片与支撑杆4固定连接，刮板6与光伏板3之间设置有一号弹簧，弯曲架7与支撑架2之间设置有二号弹簧，收卷轮9转动时会拉动拉绳10和刮板6，刮板6移动时会刮除光伏板3表面的海洋生物，避免海洋生物粘附在光伏板3上影响光伏板3的正常工作。

刮板6的表面固定安装有喷水口12，浮块5的内部固定安装有存储框13，存储框13的左侧固定安装有过滤板14，存储框13的内部滑动安装有活塞板15，活塞板15的左侧固定安装有连接杆16，浮块5的左侧滑动安装有滑板17，滑板17的右侧固定安装有弧形块18，活塞板15的表面开设有通孔，活塞板15的右侧转动安装有盖板19，存储框13通过管道与喷水口12连通，管道的内部设置有单向阀，管道内部的单向阀使存储框13内部的水只能向喷水口12内部流动，滑板17移动时弧形块18会推动连接杆16和活塞板15进行移动，使刮板6移动时喷水口12会进行喷水，提高了去除光伏板3上异物的效果。

活塞板15与存储框13之间设置有三号弹簧，滑板17与浮块5之间设置有四号弹簧，盖板19与活塞板15之间设置有一号扭簧，一号扭簧的弹力会带动盖板19进行复位。

本实施例工作时：浮板1和浮块5漂浮在海面上时，海面的波浪会推动浮块5产生晃动，浮块5产生晃动会带动支撑杆4进行转动，支撑杆4转动时会拉动弹片移动，弹片移动时会拉动弯曲架7进行移动，弯曲架7移动时会带动齿条8进行移动，齿条8移动时会带动连接齿轮11和收卷轮9进行转动，收卷轮9转动时会对拉绳10进行收卷，拉绳10被收卷会拉动刮板6进行移动，刮板6移动会刮除光伏板3表面的海洋生物，浮块5晃动时，浮块5会在支撑杆4的底部产生转动，浮块5转动时会带动滑板17转动，滑板17转动时会与支撑杆4接触，支撑杆4会推动滑板17进行移动，滑板17移动时会带动弧形块18进行移动，弧形块18移动时会推动连接杆16进行移动，连接杆16移动时带动活塞板15进行移动，活塞板15移动时会挤压存储框13内部的水通过管道从喷水口12喷出，活塞板15向右侧移动时盖板19会贴合在活塞板15的右侧对通孔进行密封，使活塞板15向右侧移动时会挤压存储框13的内部水，活塞板15向左侧移动时盖板19可以向右侧转动无法对通孔进行密封，水可以进入存储框13右侧与活塞板15之间，从而可以不断的向存储框13的内部补充水。

请参阅图1-图10，在上述实施例的基础上，本发明的另一实施例中，支撑杆4的表面设置有用于刮除浮板1底部海洋生物的刮除装置，刮除装置上设置有振动装置，刮除装置包括转动轴201、传动齿轮202、传动齿条203、滑块204、传动杆205、连接块206、弧形板207、固定块208和弹性块209，转动轴201转动贯穿浮板1，传动齿轮202固定安装在转动轴201的圆周面，传动齿条203滑动安装在浮板1的顶部，传动齿条203与传动齿轮202啮合，滑块204滑动安装在浮板1的顶部，滑块204与传动齿条203固定，传动杆205的顶部与支撑杆4铰接，传动杆205的底部与滑块204铰接，连接块206转动安装在浮板1的底部，弧形板207固定安装在连接块206的圆周面，固定块208固定安装在连接块206的顶部，弹性块209固定安装在转动轴201底部的圆周面，弧形板207转动时会刮除浮板1表面粘附的海洋生物，避免浮板1上粘附的海洋生物过多浮板1的重力增加导致浮板1下沉。

固定块208的表面固定安装有弹性板2010，弹性板2010靠近转动轴201的一侧固定安装有凸块2011，连接块206转动安装在转动轴201的底部，弹性块209会产生形变与固定块208脱离与弹性板2010和凸块2011产生撞击，凸块2011受到撞击后会带动连接块206和弧形板207产生抖动，避免弧形板207被海洋生物卡住无法进行转动。

弧形板207与浮板1的底部接触，浮板1的顶部固定安装有防护罩，通过防护罩可以避免海洋生物卡在传动齿轮202和传动齿条203上，弹性块209与固定块208接触。

振动装置包括驱动轴211、摆动杆212、配重块213、受力架214和弹性片215，驱动轴211转动安装在转动轴201的顶部，摆动杆212铰接在驱动轴211的圆周面，配重块213固定安装在摆动杆212远离驱动轴211的一侧，受力架214固定安装在支撑架2的表面，弹性片215固定安装在受力架214靠近驱动轴211的一侧，驱动轴211的顶部固定安装有叶片，弹性片215受到撞击后会带动受力架214和支撑架2产生振动，支撑架2会带动光伏板3产生振动，避免海洋生物卡在刮板6和光伏板3上无法脱离。

转动轴201的圆周面铰接有摆动架216，摆动架216的表面固定安装有撞击架217，摆动杆212与驱动轴211之间设置有二号扭簧，摆动架216与转动轴201之间设置有三号扭簧，三号扭簧会带动摆动架216复位，摆动架216会带动撞击架217向下转动撞击转动轴201，转动轴201会带动浮板1产生振动，使海洋生物会从浮板1上脱离。

本实施例工作时：支撑杆4转动时会带动传动杆205进行移动，传动杆205移动时会拉动传动齿条203进行移动，传动齿条203移动时会带动传动齿轮202和转动轴201进行转动，转动轴201转动时会带动弹性块209进行转动，弹性块209转动时会推动固定块208和连接块206进行转动，连接块206转动时会带动弧形板207进行转动，弧形板207转动时会刮除浮板1底部的海洋生物，弧形板207和连接块206无法转动时，转动轴201和弹性块209强行进行转动时，固定块208会挤压弹性块209产生形变，弹性块209产生形变会与固定块208脱离，弹性块209与固定块208脱离后会撞击凸块2011，凸块2011受到撞击会带动连接块206和弧形板207进行转动；

海面的风会吹动叶片和驱动轴211进行转动，驱动轴211转动时会带动摆动杆212和配重块213进行转动，摆动杆212和配重块213转动时在离心力的作用下，摆动杆212和配重块213会在驱动轴211上进行向下移动，配重块213过度向下移动时配重块213会撞击弹性片215，弹性片215受到撞击后会带动受力架214和支撑架2产生振动，支撑架2会带动光伏板3产生振动，摆动杆212过度向下转动时摆动杆212会撞击摆动架216向下转动，摆动架216向下转动时会撞击转动轴201，转动轴201受到撞击会带动浮板1产生振动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种海洋浮标自动化清理装置，包括浮板（1），其特征在于：所述浮板（1）的顶部固定安装有支撑架（2），所述支撑架（2）的表面固定安装有光伏板（3），所述支撑架（2）上设置有去除装置；

其中，去除装置包括支撑杆（4）、浮块（5）、刮板（6）、弯曲架（7）、齿条（8）、收卷轮（9）、拉绳（10）和连接齿轮（11），所述支撑杆（4）转动安装在浮板（1）的顶部，所述浮块（5）转动安装在支撑杆（4）的底部，所述刮板（6）滑动安装在光伏板（3）的表面，所述弯曲架（7）滑动在支撑架（2）的右侧，所述齿条（8）固定安装在弯曲架（7）的表面，所述收卷轮（9）转动安装在光伏板（3）的右侧，所述拉绳（10）的一端固定安装在刮板（6）的表面，所述拉绳（10）的另一端缠绕在收卷轮（9）的表面，所述连接齿轮（11）固定安装在收卷轮（9）的表面，所述连接齿轮（11）与齿条（8）啮合，所述弯曲架（7）的底部通过弹片与支撑杆（4）固定连接，所述刮板（6）与光伏板（3）之间设置有一号弹簧，所述弯曲架（7）与支撑架（2）之间设置有二号弹簧；

其中，所述支撑杆（4）的表面设置有用于刮除浮板（1）底部海洋生物的刮除装置，所述刮除装置上设置有振动装置。

2.根据权利要求1所述的一种海洋浮标自动化清理装置，其特征在于：所述刮板（6）的表面固定安装有喷水口（12），所述浮块（5）的内部固定安装有存储框（13），所述存储框（13）的左侧固定安装有过滤板（14），所述存储框（13）的内部滑动安装有活塞板（15），所述活塞板（15）的左侧固定安装有连接杆（16），所述浮块（5）的左侧滑动安装有滑板（17），所述滑板（17）的右侧固定安装有弧形块（18），所述活塞板（15）的表面开设有通孔，所述活塞板（15）的右侧转动安装有盖板（19），所述存储框（13）通过管道与喷水口（12）连通。

3.根据权利要求2所述的一种海洋浮标自动化清理装置，其特征在于：所述活塞板（15）与存储框（13）之间设置有三号弹簧，所述滑板（17）与浮块（5）之间设置有四号弹簧，所述盖板（19）与活塞板（15）之间设置有一号扭簧。

4.根据权利要求3所述的一种海洋浮标自动化清理装置，其特征在于：所述刮除装置包括转动轴（201）、传动齿轮（202）、传动齿条（203）、滑块（204）、传动杆（205）、连接块（206）、弧形板（207）、固定块（208）和弹性块（209），所述转动轴（201）转动贯穿浮板（1），所述传动齿轮（202）固定安装在转动轴（201）的圆周面，所述传动齿条（203）滑动安装在浮板（1）的顶部，所述传动齿条（203）与传动齿轮（202）啮合，所述滑块（204）滑动安装在浮板（1）的顶部，所述滑块（204）与传动齿条（203）固定，所述传动杆（205）的顶部与支撑杆（4）铰接，所述传动杆（205）的底部与滑块（204）铰接，所述连接块（206）转动安装在浮板（1）的底部，所述弧形板（207）固定安装在连接块（206）的圆周面，所述固定块（208）固定安装在连接块（206）的顶部，所述弹性块（209）固定安装在转动轴（201）底部的圆周面。

5.根据权利要求4所述的一种海洋浮标自动化清理装置，其特征在于：所述固定块（208）的表面固定安装有弹性板（2010），所述弹性板（2010）靠近转动轴（201）的一侧固定安装有凸块（2011），所述连接块（206）转动安装在转动轴（201）的底部。

6.根据权利要求5所述的一种海洋浮标自动化清理装置，其特征在于：所述弧形板（207）与浮板（1）的底部接触，所述浮板（1）的顶部固定安装有防护罩，所述弹性块（209）与固定块（208）接触。

7.根据权利要求6所述的一种海洋浮标自动化清理装置，其特征在于：所述振动装置包括驱动轴（211）、摆动杆（212）、配重块（213）、受力架（214）和弹性片（215），所述驱动轴（211）转动安装在转动轴（201）的顶部，所述摆动杆（212）铰接在驱动轴（211）的圆周面，所述配重块（213）固定安装在摆动杆（212）远离驱动轴（211）的一侧，所述受力架（214）固定安装在支撑架（2）的表面，所述弹性片（215）固定安装在受力架（214）靠近驱动轴（211）的一侧，所述驱动轴（211）的顶部固定安装有叶片。

8.根据权利要求7所述的一种海洋浮标自动化清理装置，其特征在于：所述转动轴（201）的圆周面铰接有摆动架（216），所述摆动架（216）的表面固定安装有撞击架（217），所述摆动杆（212）与驱动轴（211）之间设置有二号扭簧，所述摆动架（216）与转动轴（201）之间设置有三号扭簧。