摘 要：近年来，伴随着经济的发展，各类环境问题集中爆发，环境污染越来越严重，尤其是水体污染，严重威胁了人类健康的生活。本文介绍了一种水面清洁装置。首先，介绍了现如今水面清洁的现状和不足；其次，对该款装置的结构、工作原理进行详细的介绍；最后，介绍了该款装置的技术优势和应用前景。

关键词：水面清洁；垃圾收集；高效安全

1 背景技术

水面垃圾是影响水体清洁的重要因素，定期清理水面的垃圾是一项重要而繁重的工作。传统方法有：针对岸边的垃圾采用岸上打捞，针对离岸较远的垃圾，采用打捞船进行打捞。打捞船包括两种，第一种是工人在打捞船上用打捞工具进行打捞，第二种是打捞船自动吞纳垃圾。

工人在岸上或者船上用打捞工具进行清理垃圾的方法效率低，而且存在安全隐患。打捞船自动吞纳垃圾的方法，虽然提高了效率和安全性，但是垃圾不易从打捞船转移出去，而且，仍然需要工人驾驶打捞船。

2 发明目的

本装置的目的是针对上述情况的不足，提供一种水面清洁装置，能够将水面的杂物收集起来并快速卸出，降低水面清洁工作的成本，增强安全性，提高清洁效率。

3 装置介绍

为了实现上述目的，本装置所采取的技术方案是：一种水面清洁装置，包括浮箱、设置在浮箱内的垃圾储存室、设置在浮箱尾部的动力机构、密封嵌设在浮箱顶壁中的信号接收器和供电装置，其结构中还包括与所述信号接收器无线通讯的遥控器。

所述垃圾储存室的前端敞开形成入口，垃圾储存室内嵌套有过滤笼，过滤笼的顶部设置齿条，垃圾储存室顶壁上设置有与齿条啮合的齿轮以及用于驱动齿轮的卸料电机，浮箱顶部设置卸料按钮和提手。所述动力机构包括由驱动电机驱动的螺旋桨和由转向电机控制的转向舵。所述驱动电机、转向电机、卸料电机和信号接收器均与所述供电装置相连，所述遥控器通过信号接收器控制驱动电机和转向电机。所述驱动电机通过悬架安装在所述浮箱的顶壁，所述转向电机固定安装在所述浮箱的顶壁，所述转向舵为竖板形，转向舵的前端通过转向轴与转向电机相连。所述转向舵位于所述螺旋桨的正后方。所述浮箱呈两头细中间粗的梭形结构，所述浮箱底部设置有配重块，配重块的底部为平滑曲面。

4 具体方案

下面结合附图对本装置作进一步详细的说明。

参看附图1，本装置一个具体实施方式的结构中包括浮箱1、设置在浮箱1内的垃圾储存室5、设置在浮箱1尾部的动力机构、密封嵌设在浮箱1顶壁中的信号接收器7和供电装置9，其结构中还包括与所述信号接收器7无线通讯的遥控器3；所述垃圾储存室5的前端敞开形成入口4，垃圾储存室5内嵌套有过滤笼6，过滤笼6的顶部设置齿条15，垃圾储存室5顶壁上设置有与齿条15啮合的齿轮16以及用于驱动齿轮16的卸料电机17，浮箱1顶部设置卸料按钮18和提手19；所述动力机构包括由驱动电机10驱动的螺旋桨11和由转向电机13控制的转向舵8；所述驱动电机10、转向电机13、卸料电机17和信号接收器7均与所述供电装置9相连，所述遥控器3通过信号接收器7控制驱动电机10和转向电机13。所述驱动电机10通过悬架12安装在所述浮箱1的顶壁，所述转向电机13固定安装在所述浮箱1的顶壁，所述转向舵8为竖板形，转向舵8的前端通过转向轴14与转向电机13相连。驱动电机10和螺旋桨11负责推进浮箱1，转向电机13和转向舵8负责转向。所述转向舵8位于所述螺旋桨11的正后方。所述浮箱1呈两头细中间粗的梭形结构，所述浮箱1底部设置有配重块2，配重块2的底部为平滑曲面。浮箱1和配重块2的形状能够减小水的阻力，配重块2防止浮箱1侧倾或翻转。

本装置的工作原理是：本装置体积小巧，便于运输；使用时，通过提手19提起并放入水面，操作遥控器3使浮箱1在水面游动，动力机构能够按照遥控器3指定的方向推动浮箱1移动，当浮箱1经过水面漂浮的垃圾时，即可将垃圾吞入垃圾储存室5的过滤笼6中，过滤笼6中垃圾存满后，遥控器3命令浮箱1游回岸边，工作人员将本装置提起到岸上，按下卸料按钮18，卸料电机17带动齿轮16转动，，齿轮16推动齿条15并最终带动过滤笼6滑出垃圾储存室5，由于重心前移，浮箱1随之向前倾斜，过滤笼6中的垃圾自动倒出。

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图中：1、浮箱 2、配重块 3、遥控器 4、入口 5、垃圾储存室 6、过滤笼 7、信号接收器 8、转向舵 9、供电装置 10、驱动电机 11、螺旋桨 12、悬架 13、转向电机 14、转向轴 15、齿条 16、齿轮 17、卸料电机 18、卸料按钮 19、提手。

5 应用前景

本装置体积小巧，便于运输，使用时，通过提手提起并放入水面，操作遥控器使浮箱在水面游动，动力机构能够按照遥控器指定的方向推动浮箱移动，当浮箱经过水面漂浮的垃圾时，即可将垃圾吞入垃圾储存室的过滤笼中。当过滤笼中垃圾存满后，遥控器命令浮箱游回岸边，工作人员将本装置提起到岸上，按下卸料按钮，卸料电机带动齿轮转动，齿轮推动齿条并最终带动过滤笼滑出垃圾储存室，由于重心前移，浮箱随之向前倾斜，过滤笼中的垃圾自动倒出。

因此，本装置能够将水面的杂物收集起来并快速卸出，降低水面清洁工作的成本，增强安全性，提高清洁效率。如果该装置能投入使用，正符合当今提倡的环境保护与治理的宗旨，而且全国有数量众多大小的江河湖泊，故其市场前景广阔。

作者简介

金一鸣（1993-），男，汉族，浙江省江山市，郑州大学本科生，研究方向：机械工程及自动化。

张玺（1994-），男，汉族，河南省镇平县，郑州大学本科生，研究方向：机械工程及自动化。

李卓伦（1994-），男，汉族，河南省灵宝市，郑州大学本科生，研究方向：机械工程及自动化。