本發(fā)明涉及環(huán)保領域中水面污染物的處理技術，特別涉及采用噴水推進裝置作為動力的水面植物與漂浮物質的收集裝置，可用于快速收集漂浮于各種水域水面的垃圾和植物，改善江河湖泊與人工水域的水質。

背景技術：

水面漂浮質包括水面植物(如水葫蘆、水藻，等)和分散在水面的固體物，是造成水體污染的重要因素，同時對社會發(fā)展有很多負面影響。為了保持良好的水質和水域景觀，以及保持必要的航道，需要進行水面漂浮質的清理。目前，常見的水面漂浮質清理技術是采用物理方法，即通過人工或機械打撈水面漂浮質，進行適當壓縮后運送至儲存處。在進行打撈作業(yè)時，需要船只提供操作平臺和裝載空間。如中國專利文獻CN201510558447.5公布了一種水葫蘆打撈船及打撈方法。該專利利用了打撈船作為作業(yè)平臺，采用傳送系統來處理進入收集倉中的水葫蘆；中國專利文獻CN201510248343.4則發(fā)明了一種水面垃圾自動打撈船，該專利采用電機拖動葉輪旋轉，從而產生打撈船的推力，且采用了兩個來回擺動的打撈網來收集水面垃圾；中國專利文獻CN201510002869.4公布了可加工式近海滸苔打撈船，清理船上安裝有滸苔收集裝置、滸苔脫水裝置、滸苔干燥裝置和滸苔粉碎裝置，而滸苔收集裝置、滸苔脫水裝置、滸苔干燥裝置和滸苔粉碎裝置均配置有驅動電機；中國專利文獻CN201410362428.0公布了一種新型履帶式水路兩用割草打撈船，包括船體，設置在船體上的履帶驅動機構、螺旋槳驅動機構和收集存儲機構，設置在船艉的控制室。通過總結已有技術，不難看出水面漂浮質收集系統的主要技術難點體現在裝置平臺設計技術、平臺驅動技術和漂浮質收集技術。已有專利采用了螺旋槳、人力、明輪等驅動技術，而漂浮質收集主要靠手工、液壓系統控制機械臂或傳送帶等完成，系統的各個部件之間相對獨立，缺乏良好的協同性。為了更好地滿足社會發(fā)展的需求，亟需研發(fā)先進的水面漂浮質收集技術，以取得更好的社會效益與經濟效益。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提出一種水面漂浮質收集裝置，通過引入先進的噴水推進技術，采用協調性更強的結構設計來改善收集裝置的工作效能，使該裝置達到工作適應性強、清除效率高、機動性良好、操作簡便的效果，從整體上改善水面漂浮質收集裝置的工作性能。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種水面漂浮質收集裝置，包括裝置平臺、發(fā)電機組、攔污柵、收納箱、電機，其特征在于：在裝置平臺前端的下方設有由葉輪、絞切輪、流道進口和吸入段構成的噴水推進功能單元；而在裝置平臺的另一端且位于收納箱的上方設有流道后段；流道后段與吸入段經由流道過渡段相連通。流道后段、流道過渡段和吸入段共同構成噴水推進泵流道；電機位于流道過渡段的下方，且布置在噴水推進泵流道之外；葉輪和電機之間設有泵軸，葉輪和絞切輪固定在泵軸上，并被電機驅動產生旋轉運動。噴水推進功能單元、噴水推進泵流道、電機和泵軸構成水面漂浮質收集裝置的噴水推進系統；在流道后段的末端設有噴水出口。

本發(fā)明的技術特征還在于：所述的流道后段的噴水出口的截面可以為圓形或矩形，其面積應小于攔污柵的截面面積；噴水出口與攔污柵之間沿流動方向的間距小于等于噴水出口截面水力半徑的兩倍；所述的電機應為潛水電機，且被固定在裝置平臺上；所述的葉輪和絞切輪的葉片數均為2-4枚，且葉輪的葉片數應小于絞切輪的葉片數。

本發(fā)明的另一技術特征是：在所述收納箱靠近攔污柵的一側，設有通水口，且通水口的安裝位置位于水面線之下；在所述的通水口內設有過濾網。

本發(fā)明與現有技術相比，具有以下優(yōu)點及技術效果：①由于采用了絞切輪、葉輪來吸入水面植物與其它漂浮物進入流道。其中絞切輪可以對水面植物與漂浮質進行切斷或絞切，便于漂浮質的收集與收納。這樣，該收集裝置可以更加有效地收集在水面及接近水面的漂浮質，減少收集遺漏現象，提高了收集效率與工作可靠性。②將噴水推進概念引入裝置平臺設計中，充分利用了吸入水流的能量，使得從流道后段的噴水出口的水流動量產生作用力，可以驅動裝置平臺運動。由于本發(fā)明不涉及類似于螺旋槳的其它推進裝置，對工作環(huán)境的水深沒有要求，所以收集裝置的機動性好，適合于在淺灘、水底環(huán)境復雜的河流與溝渠中工作。③在流道后段通過攔污柵對吸入的漂浮質進行攔截，使漂浮質在重力作用下自動落入收納箱中。這樣很方便地完成了漂浮質的輸送過程。因此，本發(fā)明采用簡潔的流動控制技術實現了水面漂浮質的切除、收集與運送過程，以及裝置平臺的驅動，擯棄了傳統方法中繁雜的液壓裝置與傳送系統，大大簡化了裝置結構，節(jié)約了制造成本。④從流道后段出來的水流可以更好地混合空氣，使得更多的氧分進入水體中，有助于改善水下生物的生存條件，從而改變水域的水質。⑤本發(fā)明的收集裝置采用了潛水電機，而裝置平臺隨時處于移動狀態(tài)，因而電機具有很好的冷卻條件，可以保證水面漂浮質收集裝置長時間高效工作。

因此，采用本發(fā)明提供的水面漂浮質收集裝置具有結構簡潔、功能齊備的特點。與已有技術相比，本發(fā)明改善了水面漂浮質收集裝置的工作適應性、運行穩(wěn)定性與工作可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種水面漂浮質收集裝置的結構原理示意圖(主剖視圖)。

圖2為圖1中攔污柵的斷面形狀。

圖3為圖1中通水口結構示意圖。

圖中：1－裝置平臺；2－發(fā)電機組；3－聯接構件；4－流道后段；5－噴水出口；6－攔污柵；7－通水口；8－收納箱；9－電機；10－流道過渡段；11－泵軸；12－葉輪；13－絞切輪；14－吸入段；15－旋轉方向；16－水面線；17－攔污柵肋條；18－過濾網；19－收納箱后壁；20－流道進口；21－噴水推進泵流道；22－平臺運動方向。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的原理、結構及工作過程作進一步的說明。

圖1為本發(fā)明提供的水面漂浮質收集裝置的主剖視圖，該收集裝置包括裝置平臺1、發(fā)電機組2、攔污柵6、收納箱8，在所述的裝置平臺1前端的下方設有由葉輪12、絞切輪13、流道進口20和吸入段14組成的噴水推進功能單元(即吸入段14位于水面線16的下方)。在裝置平臺1的另一端且位于收納箱8的上方設有流道后段4。流道后段4與吸入段14經由流道過渡段10相連通，構成噴水推進泵流道21；電機9采用潛水式電機，布置在流道過渡段10的下方，經由聯接構件3固定在裝置平臺上。絞切輪和葉輪固定在泵軸11的一端，而泵軸11穿過流道過渡段10與電機9相連。噴水推進功能單元、噴水推進泵流道、電機和泵軸組成本發(fā)明裝置平臺的噴水推進系統。

在流道后段設有噴水出口5，攔污柵6設置在裝置平臺的末端。攔污柵由多根攔污柵肋條17構成，如圖2所示。

在流道后段4的垂直下方設有收納箱8，在收納箱的后壁19上設有通水口7；通水口內設有過濾網18，如圖3。

水面漂浮質收集裝置的工作過程如下：裝置平臺1作為操作與承載的平臺，可承受該裝置包含所有零部件的重量和收納箱8中容納的漂浮物重量。發(fā)電機組2向電機9提供電力，泵軸11穿過流道過渡段10的壁面，其兩端分別聯接位于流道前段的噴水推進泵和固定在流道過渡段下方的電機。而電機通過泵軸11驅動絞切輪和葉輪按照旋轉方向15產生旋轉運動，吸入水面植物與漂浮質進入吸入段14；為保證流動的通暢性，絞切輪和葉輪的葉片數均應為2-4枚，葉輪型式最好為軸流式，且葉輪的葉片數應小于絞切輪的葉片數。水面植物與漂浮質被絞切輪13切斷后，連同水流被葉輪12加速，經由流道過渡段10、流道后段4到達噴水出口5。為制作方便，噴水出口的截面可以為圓形或矩形。由于噴水出口的截面面積小于攔污柵6的截面面積，所以水面漂浮質與水的混合物在攔污柵6處受到攔截，其中漂浮質被攔污柵肋條17阻擋，在重力作用下自動落入收納箱8中；在收納箱后壁19上設有通水口7，可以保證收納箱中的水位與水面線16保持一致。而過濾網18可以防止收納箱中的漂浮質逸出。由于噴水出口與攔污柵6之間沿流動方向的間距較小，穿過攔污柵肋條的水流仍然具有一定的動量，被噴射至裝置平臺的后方水面上或水體中，從而產生作用力，推動裝置平臺朝著平臺運動方向22所示方向運動。

由于電機9為潛水電機，其安裝位置位于水面線16之下，所以電機始終浸泡于水中。因為裝置平臺在噴水推進作用下隨時運動，電機將一直處于良好的冷卻狀態(tài)。

這樣，本發(fā)明的水面漂浮質收集裝置通過連貫的流動設計將裝置平臺推進和漂浮物收集兩種功能單元有機融合起來，避免了常規(guī)技術中復雜而龐大的液壓系統與配套機械裝置，使得裝置設計簡潔而高效。此外，受到良好冷卻的電機有利于水面漂浮質收集裝置長期、穩(wěn)定工作。