基本信息
- 项目名称：
- 环保型水面垃圾清理收集船
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 环保型水面垃圾清理收集船主要是针对小型河流、湖泊和水上游乐场所的水面清理作业设计。采用双船体设计，既减小了船体在收集垃圾作业中的行走阻力，还保障了船只水上工作的稳定性；首次采用仿形变翼偏心运动机构的收集轮设计，带动收集板进行伸缩集拢运动，增加了作业的有效幅宽，提高了工作效率；运送机构采用同步带、滤网、耙齿和张紧系统组合，可很好完成垃圾的集中与运送；行走机构和收集机构均采用直流电动机作为动力，可灵活调节船只的行驶速度和收集轮的回转转速。环保型水面垃圾清理收集船并设置了太阳能电池来完成蓄电池的持续充电，实现绿色环保，且运行机动灵活、外型设计美观，具有实用性和一定的观赏性，有较好的应用前景和推广价值。
- 详细介绍：
- 环保型水面垃圾清理收集船主要是针对河流、湖泊、水上游乐场所等的水面垃圾清理而设计，工作机动灵活、外型设计美观，具有实用性和观赏性，可实现水面垃圾清理收集的机械化与自动化，提高了作业效率与质量。行走机构、收集轮和运送机构均采用直流电动机作为动力，设置了太阳能电池来完成蓄电池电量的补充，工作中无噪声和废气排放，可有效地保障水域环境的整洁与美观，对营造绿色的生存环境有着重要的意义与积极的作用，有着良好的应用前景和推广价值，该作品获得了国家专利（专利号：ZL 2008 2 0066446.4）。 环保型水面垃圾清理收集船工作时，左仿形变翼偏心收集轮和右仿形变翼偏心收集轮分别带动收集板进行相向伸缩集拢的回转运动，将水面漂浮垃圾清理集中到左船体与右船体之间的倾斜链耙运送机构前，倾斜链耙运送机构与清扫轮将垃圾进行排水与压缩后升运至垃圾贮运仓内，可完成水面垃圾的清理、集中与运送作业。 主要创新点和关键技术： 1.采用双体船设计，在两船体之间建立垃圾集拢的输送通道，既减小了船体的水面行走阻力，还保障了船只工作的平稳性。 2.收集轮设计采用仿形变翼偏心运动机构，带动收集板进行伸缩集拢回转运动，增加了作业的有效幅宽，提高了工作效率与作业质量。该项技术在国内外水面垃圾清理机具中尚无应用。 3.运送机构采用同步带、滤网、耙齿和张紧系统组合，与清扫轮配合作业，可将垃圾进行排水与压缩，能很好地完成垃圾的集中与运送。 4.行走机构、收集轮和运送机构均采用直流电动机作为动力，可灵活调节船只的行驶速度和收集轮的伸缩集拢回转转速。设置了太阳能电池来完成蓄电池电量的补充，工作中无噪声和废气排放，实现了绿色环保。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 该作品设计的目的是为了实现对内河与湖泊等水面垃圾清理的机械化与自动化，研制一种具有环保、高效、技术先进的环保型水面垃圾清理收集船，可同步完成水面垃圾等漂浮物的集拢、提升和储运等作业，对营造绿色的生态环境有着重要的科学意义和良好的应用前景。 主要创新点和关键技术： 1.采用双体船设计，在两船体之间建立垃圾集拢的输送通道，既减小了船体在收集垃圾作业中的行走阻力，还保障了船只水上工作的稳定性。 2.收集轮设计采用仿形变翼偏心运动机构，带动收集板进行伸缩集拢的回转运动，增加了作业的有效幅宽，提高了工作效率，特别适用于湖岸区域的清理作业。该项技术在国内外水面垃圾清理机具中尚无应用。 3.运送机构采用同步带、滤网、耙齿和张紧系统组合，与清扫轮配合作业，将垃圾进行排水与压缩，可很好完成垃圾的集中与运送。 4.行走机构和收集机构均采用直流电动机作为动力，可灵活调节船只的行驶速度和收集轮的伸缩集拢回转转速。并设置了太阳能电池来完成蓄电池的充电，工作中无噪声和废气排放，实现绿色环保。 主要技术指标： 环保型水面垃圾清理收集船的双船体宽度为1750mm，有效工作幅宽为3310mm，航行速度在2km/h至8km/h之间（4个前进速度，3个后退速度），单位水面清理量为5620m2/h—22480m2/h，最大功率消耗1100w。
科学性、先进性
- 本设计的环保型水面垃圾清理收集船（专利号：200820066446.4）主要是针对小型河流、湖泊和水上游乐场所水面垃圾的机械化清理作业。采用双船体设计，既减小了船体在收集垃圾作业中的行走阻力，又保障了船只水上工作的稳定性；首次采用仿形变翼偏心运动机构的收集轮设计，该机构带动收集板进行伸缩集拢的回转运动，增加了作业的有效幅宽，提高了工作效率；运送机构采用同步带、滤网、耙齿和张紧机构组合，可很好完成垃圾的集中与运送；行走机构和收集机构均采用直流电动机作为动力，可灵活调节船只的行驶速度和收集轮的回转转速。 环保型水面垃圾清理收集船设置了太阳能电池来完成蓄电池的持续充电，工作中无噪声和废气排放，实现绿色环保，且运行机动灵活、外型设计美观，具有实用性和一定的观赏性。系列化环保型水面垃圾清理收集船的推广使用，可实现水域垃圾清理收集的机械化与自动化，极大地提高水面垃圾清扫效率与作业质量，同时又起到对水面环境的维护保障功能，有着良好的应用前景和推广价值。
获奖情况及鉴定结果
- 第一代的水面垃圾清理运输船模型在2008年湖北省大学生机械创新大赛上获得一等奖。 该作品2009年获得了第七届湖北省大学生“挑战杯”一等奖。 该作品得到了《长江日报》、《长江商报》、《武汉电视台》、《武汉教育电视台》、《楚天都市报》、《中央电视台新闻网（）》、《武汉广电网（）》、《新浪网（）》、《湖北环境保护网（）》、《长江新闻网（）》、《易网新闻（）》等新闻媒体的关注并作了专题报道。
作品所处阶段
- 第一代模型样机已完成水上作业试验，各项指标符合设计要求。第二代样机已完成试制。
技术转让方式
- 成果与技术无偿提供给武汉市使用与推广，武汉市相关部门和企业已派人进行考察与洽谈。
作品可展示的形式
- 样机实物（长3500mm，宽3310mm，高1600mm）
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 首次采用仿形变翼偏心运动机构的收集轮设计，既增加了作业的有效幅宽，又提高了工作效率。双船体的设计，减小了船体在收集垃圾作业中的行走阻力，还保障了船只水上工作的稳定性。设置了太阳能电池来完成蓄电池的电能补充，工作中无噪声和废气排放，实现绿色环保，且运行机动灵活，对实现水面垃圾清理作业的机械化和自动化有着积极的推动作用。 环保型水面垃圾清理收集船主要适用于城市内河、湖泊或旅游景点处水域的水面垃圾的机械化清理作业。该机批量成本约5000元，参考类似工程船只的市场售价约为10000元，具有良好的经济效益。 我国拥有丰富的内河、湖泊和旅游景点水域，需要大量的水面垃圾清理收集船，系列化的环保型水面垃圾清理收集船的推广使用，可实现水域垃圾清理收集的机械化与自动化，极大地提高水面垃圾清理效率与作业质量，同时又起到对水面环境的维护保障功能。新闻报道后，仅武汉市水务局、城管局等职能部门和许多企业前来洽谈成果转让和联合技术研发等事宜，潜在市场需求很大，有着良好的应用前景和推广价值。
同类课题研究水平概述
- 随着社会经济的飞速发展，环境问题日益突出，水环境保护也越来越受到人们的关注。水面漂浮垃圾的污染已经逐步威胁到市民的饮水、环境卫生及市容，因此，机械化清理水面垃圾已成为重要的水环境保护措施。 目前，国内外对水面垃圾的清理一般采用人工打捞方式和机械打捞方式。人工打捞水面垃圾是采用半舱式或甲板机动驳船, 由环卫工人手持网兜等工具站在甲板边上直接把垃圾捞上来, 这种作业方式劳动强度大、工作环境恶劣, 效率也十分低下。 机械方式多采用翻斗式和导向门式设计的水面垃圾清理船，船体一般长达数十米且吃水吨位较大，采用液压装置对垃圾进行打捞。水面垃圾清理船一般由单船体、收集装置、存储装置等组成。收集装置主要有传送带、翻斗以及造流收集等几种形式，其作用是把前方的漂浮垃圾引导过来, 收集后提升在专用的垃圾存储箱内。这些水面垃圾清理船适用于大型江河、湖泊及近海，因船体庞大移动不便、收集机构工作幅宽较窄、动力消耗和使用成本过高、无法适应小型河流、湖泊和水上游乐场所水面清理的需要，工作效率较低。 根据市场调查、资料检索与专利查新，目前国内外尚未有小型河流、湖泊和水上游乐场所采用仿形变翼偏心运动机构的水面垃圾清理机具的应用，国内基本采用人工打捞的方式完成水面垃圾的清理作业。 本设计的环保型水面垃圾清理收集船主要是针对小型河流、湖泊和水上游乐场所的水面清理机械化作业。主要特点是：（1）采用双体船设计，在两船体之间建立垃圾集拢的输送通道，既减小了船体在收集垃圾作业中的行走阻力，还保障了船只水上工作的稳定性。（2）收集轮设计采用仿形变翼偏心运动机构，带动收集板进行伸缩集拢的回转运动，增加了作业的有效幅宽，提高了工作效率，特别适用于湖岸区域的清理作业。该项技术在国内外水面垃圾清理机具中尚无应用。（3）运送机构采用同步带、滤网、耙齿和张紧系统组合，与清扫轮配合作业，将垃圾进行排水与压缩，可很好完成垃圾的集中与运送。（4）行走机构和收集机构均采用直流电动机作为动力，可灵活调节船只的行驶速度和收集轮的伸缩集拢回转转速。并设置了太阳能电池来完成蓄电池的充电，工作中无噪声和废气排放，实现绿色环保。 环保型水面垃圾清理收集船运行机动灵活、工作效率高、作业质量好、外型设计美观，具有实用性和一定的观赏性，潜在市场需求很大，可以在国内迅速推广，有较好的应用前景和推广价值。
