本实用新型涉及机械设备的技术领域，具体来说，涉及一种水面漂浮垃圾收集装置。
背景技术：
人类产生的垃圾和废水被排放大海，其中主要以石油化工副产物为主，化工高聚物的塑料以及化纤产品，海洋面对非自然产物的消化分解能力非常的差，完全分解这些人造垃圾产物的时间需要几十年甚至上百年的时间。这些污染物对海洋生物和生态系统的影响非常严重，制止倾倒垃圾以及回收这些海洋污染垃圾越来越重要。
目前回收工作依靠船只进行人工打捞居多，这样的清理方式耗时耗力，效率较低，成本高昂。
公开号为wo2018102869a1的专利申请公开了一种废物收集装置，包括一个容器，容器上端有开口和一个安装在开口内用于滑动运动的管状构件。提供一个泵，用于从容器内向外泵送水，并且在管状构件内提供一个篮篓。所述管状构件包括圆柱形内壁和圆柱形外壁，所述圆柱形内壁和外壁连接在管状构件的上端和下端，以形成了环形腔向管状构件提供浮力。可以看出在该专利申请中，是通过调节延伸构件适应水域液面高度达到工作液面需求并加以固定，潜水泵向管道外排水形成负压吸引周围漂浮垃圾进入桶体内部浮管和滤网并替换滤网从而达到收集垃圾的效果。该机构的缺点为虽然可在安装时进行调节其延伸构件高度来适应当时的液面然后固定达到工作液面的要求，但是海洋和大型湖泊等因潮汐效应或小型水域因其他因素液面高度发生变化时，造成其装置工作水面不满足需求，此情况下装置不能正常工作。
公开号为cn209479915u的专利申请公开了一种基于流体向心引力的水面垃圾收集机器人，该机构主要由潜水泵、外桶下端盖、螺旋桨固定座、压力舱固定座、压力舱固定块、压力舱、泡沫桶、垃圾收集网、接触条以及外桶等组成。在该专利申请中，其是通过螺旋桨移动整机；通过潜水泵调控四个压力舱进排水从而达到控制整个装置的动态平衡进而形成水流涡旋来收集垃圾。该机构的缺点为结构复杂且替换垃圾收集网时非常不方便。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素：
针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种水面漂浮垃圾收集装置，结构简单，便于更换垃圾收集网同时可使外桶随水面液位变化自动升降。
为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种水面漂浮垃圾收集装置，包括外桶，所述外桶的底部设置有潜水泵，所述外桶内设置有可上下移动的浮力管，所述浮力管的管壁中空，所述浮力管内可拆装地设置有垃圾收集网，所述外桶的底部固定连接在支架上，所述支架固定连接有滑块，所述滑块在上下方向上滑动连接有若干滑杆并且所述滑块通过传动机构连接有防水电机，所述滑杆固定连接在地基墙壁上，所述潜水泵的底部固定连接有液位传感器，所述液位传感器、所述潜水泵以及所述防水电机均连接控制器。
进一步地，所述传动机构为滚珠丝杠。
进一步地，所述浮力管的外壁上端分别固定连接有周向间隔排布的若干限位件，所述限位件位于所述外桶的上方。
进一步地，所述外桶的上部固定连接有外挡圈，所述限位件与所述外挡圈相对应。
进一步地，所述外挡圈与所述外桶之间设置有硅胶垫。
进一步地，所述控制器位于电控箱内，所述电控箱设置在所述地基墙壁上。
进一步地，所述垃圾收集网包括网兜以及缝合在所述网兜上部的橡胶圈，所述网兜由化纤编织网构成，所述网兜通过所述橡胶圈箍紧在所述浮力管的上端。
进一步地，所述液位传感器为压力式液位传感器。
进一步地，所述控制器连接有蓄电池，所述蓄电池连接有太阳能电池板。
本实用新型的有益效果：结构简单，垃圾收集网更换方便；可根据水面的液位变化实时调整外桶的位置。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本实用新型实施例所述的水面漂浮垃圾收集装置的轴视图；
图2是根据本实用新型实施例所述的水面漂浮垃圾收集装置的正视剖视图；
图3是根据本实用新型实施例所述的水面漂浮垃圾收集装置的俯视图；
图4是根据本实用新型实施例所述的水面漂浮垃圾收集装置的侧视图。
图中：
31、外桶；32、潜水泵；33、垃圾收集网；34、外挡圈；35、浮力管；36、限位件；37、液位传感器；41、支架；42、滑杆；43、防水电机；44、地基墙壁；45、滚珠丝杠；46、电控箱。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-4所示，根据本实用新型实施例所述的一种水面漂浮垃圾收集装置，包括外桶31，所述外桶31的底部设置有潜水泵32，所述外桶31内设置有可上下移动的浮力管35，所述浮力管35的管壁中空，其特征在于，所述浮力管35内可拆装地设置有垃圾收集网33，所述外桶31的底部固定连接在支架41上，所述支架41固定连接有滑块，所述滑块在上下方向上滑动连接有若干滑杆42并且所述滑块通过传动机构连接有防水电机43，所述滑杆42固定连接在地基墙壁44上，所述潜水泵32的底部固定连接有液位传感器37，所述液位传感器37、所述潜水泵32以及所述防水电机43均连接控制器。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述传动机构为滚珠丝杠45。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述浮力管35的外壁上端分别固定连接有周向间隔排布的若干限位件36，所述限位件36位于所述外桶31的上方。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述外桶31的上部固定连接有外挡圈34，所述限位件36与所述外挡圈34相对应。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述外挡圈34与所述外桶31之间设置有硅胶垫。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述控制器位于电控箱46内，所述电控箱46设置在所述地基墙壁44上。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述垃圾收集网33包括网兜以及缝合在所述网兜上部的橡胶圈，所述网兜由化纤编织网构成，所述网兜通过所述橡胶圈箍紧在所述浮力管的上端。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述液位传感器37为压力式液位传感器。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述控制器连接有蓄电池，所述蓄电池连接有太阳能电池板。
为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。
本实用新型所述的水面漂浮垃圾收集装置包括外桶31、潜水泵32、浮力管35、垃圾收集网33、外挡圈34、液位传感器37、电控箱46和升降机构。
潜水泵32用于将外桶31内的水抽出，潜水泵32可以为直流电水泵也可以为交流电水泵，本实施例中采用直流电水泵。
垃圾收集网33用于将漂浮垃圾截留在网中。垃圾收集网33包括网兜以及缝合在所述网兜上部的橡胶圈，网兜由化纤编织网构成，固定时，将橡胶圈外翻后即可通过橡胶圈自身的弹力将网兜箍紧在浮力管的上端。
浮力管35用于带动垃圾收集网33上下移动，浮力管35的管壁中空，以使其可以因浮力而上浮。浮力管35的外壁上端固设有周向间隔排布的四个限位件36，通过限位件36可防止浮力管35下移过位。
外挡圈34固定安装在外桶31的上部，外挡圈34与外桶31之间设置有硅胶垫，限位件36位于外挡圈34的上方，通过限位件36与外挡圈34的相互配合，可防止浮力管35下移过位。当然为防止浮力管35上移过位也可以在外挡圈34的下方设置限位件36。
液位传感器37为压力式液位传感器，其型号为jyb-ko-l，液位传感器37用于实时读取水面的液位并反馈给控制器。液位传感器37通过螺丝固定在潜水泵32的壳体上。
升降机构包括支架41、滑块、滑杆42、防水电机43和滚珠丝杠45等，支架41呈l形，外桶31的底部通过环形安装板固定安装在支架41上，环形安装板中间的孔洞可供潜水泵32穿过。滑杆42固定在总固定板上，总固定板通过地脚螺栓或膨胀螺丝固定连接在地基墙壁44上，滑杆42的数量为两根，滚珠丝杠45位于两根滑杆42之间，滑杆42竖直设置并滑动连接滑块，滑杆42为滑块上下移动起到导向作用。滑块通过滚珠丝杠45连接防水电机43，从而可在防水电机43动作时，带动支架41和外桶31同步上下移动。
地基墙壁44上设置有电控箱46，电动箱46内设置有控制器、继电器和蓄电池，控制器分别连接控制面板、液位传感器37、继电器和蓄电池，潜水泵32和防水电机43通过设置继电器的线路连接蓄电池，蓄电池连接太阳能电池板。控制器包括单片机，单片机采用stm32系列单片机，如stm32f429。控制器根据液位传感器37反馈的水面液位，控制防水电机43动作，从而带动外桶31随水面液位进行升降，以保证外挡圈34始终位于水面以下3cm。太阳能电池板可将太阳能转换成电能后存储在蓄电池中，更加节能环保。
具体使用时，防水电机43动作使外桶31下移，直至外挡圈34位于水面以下3cm，由于一开始时浮力管35的浮力大于重力，因此浮力管35会上浮，直至浮力管35的浮力和重力相等，此时浮力管35的上端高于水面15cm左右；然后潜水泵32通电工作，抽取外桶31内部的水并排至外部水域，当外桶31内部的水量减少至一定量时，浮力管35的重力会再次大于水给它的浮力，此时浮力管35会随之下降；当浮力管35下降至水面以下直至限位件36抵住外挡圈34时，由于外桶31内的水位与外部水面之间存在液位差，因此会产生流体涡旋向心吸力，吸取周围的水及漂浮的垃圾。水大量涌入外桶31后，浮力管35的浮力又大于重力，因此又会上浮高于水面，如此往复，即可实现漂浮垃圾的收集。
由于水面漂浮垃圾收集装置只有在外挡圈34位于水面以下3cm时才能正常收集漂浮垃圾，因此当海洋、大的湖泊等有涨落潮或者因其他原因导致水面液位发生变化时，液位传感器37实时读取水面液位并反馈至电控箱46，电控箱46控制防水电机43动作以带动外桶31随水面液位升降，保证外挡圈34始终位于水面以下3cm。
当垃圾收集网33中收集的漂浮垃圾达到更换需求时，需要替换或清理垃圾收集网33，此时将潜水泵32断电，潜水泵32停止排水工作，外部水会通过浮力管35与外桶31的间隙等位置缓慢进入外桶31内部，当浮力管35浮力大于重力后会上浮直至高于水面15cm，这时即使外部水域刮风或者产生波浪，也能够保证漂浮的垃圾无法进入外桶31内部而破坏潜水泵32，同时在浮力管35上浮后，工作人员只需将橡胶圈内翻至与浮力管脱离后向上提起垃圾收集网33即可实现垃圾收集网33的拆卸，从而便于更换或清理垃圾收集网33，当垃圾收集网33更换或清理完成后，给潜水泵32供电，水面漂浮垃圾收集装置将继续工作。
综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，结构简单，垃圾收集网更换方便；可根据水面的液位变化实时调整外桶的位置。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种水面漂浮垃圾收集装置，包括外桶（31），所述外桶（31）的底部设置有潜水泵（32），所述外桶（31）内设置有可上下移动的浮力管（35），所述浮力管（35）的管壁中空，其特征在于，所述浮力管（35）内可拆装地设置有垃圾收集网（33），所述外桶（31）的底部固定连接在支架（41）上，所述支架（41）固定连接有滑块，所述滑块在上下方向上滑动连接有若干滑杆（42）并且所述滑块通过传动机构连接有防水电机（43），所述滑杆（42）固定连接在地基墙壁（44）上，所述潜水泵（32）的底部固定连接有液位传感器（37），所述液位传感器（37）、所述潜水泵（32）以及所述防水电机（43）均连接控制器。
2.根据权利要求1所述的水面漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述传动机构为滚珠丝杠（45）。
3.根据权利要求1所述的水面漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述浮力管（35）的外壁上端分别固定连接有周向间隔排布的若干限位件（36），所述限位件（36）位于所述外桶（31）的上方。
4.根据权利要求3所述的水面漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述外桶（31）的上部固定连接有外挡圈（34），所述限位件（36）与所述外挡圈（34）相对应。
5.根据权利要求4所述的水面漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述外挡圈（34）与所述外桶（31）之间设置有硅胶垫。
6.根据权利要求1所述的水面漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述控制器位于电控箱（46）内，所述电控箱（46）设置在所述地基墙壁（44）上。
7.根据权利要求1所述的水面漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述垃圾收集网（33）包括网兜以及缝合在所述网兜上部的橡胶圈，所述网兜由化纤编织网构成，所述网兜通过所述橡胶圈箍紧在所述浮力管的上端。
8.根据权利要求1所述的水面漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述液位传感器（37）为压力式液位传感器。
9.根据权利要求1所述的水面漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述控制器连接有蓄电池，所述蓄电池连接有太阳能电池板。
技术总结