CN103733808B - 水葫芦收割加工机船及其收割加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水葫芦收割加工机船及其收割加工工艺，其特征在于：机船由船舶机体、收割机组、脱水机组、切碎粉碎机组和包装机组五部分组成；其中收割机组包括采割器和输送器，采割器由排剪、水上拨拢轮和水下拨拢轮组成，排剪为上下两排锯齿形刀片合成，其中下排锯齿形刀片固定，上排锯齿形刀片左右移动将水葫芦的茎和根切开上下分离，排剪两侧边设置有圆盘切刀，作业时将缠结在一起的水葫芦根和交叉在一起的茎叶切开；输送器包括茎叶输送器和根部输送器，茎叶输送器位于根部输送器上部；本发明集生态环保、资源利用、变污为宝、工序合理、作业高效于一体，一项发明设备，解决多项重大问题，促进多项产业发展。

Description

水葫芦收割加工机船及其收割加工工艺

技术领域：

本发明属于机械技术领域，并涉及饲料领域和生态领域，特别是一种水葫芦收割加工机船及其收割加工工艺。

背景技术：

水葫芦，学名凤眼莲（Eichhornia crassipes），雨久花科，俗称布袋莲，水荷花，假水仙。水生直立或漂浮草本。水葫芦是50多年前从巴西引进来的，属外来物种，它喜欢生长于温暖向阳及富含养分的水域中，无性繁殖能力特别强，每年的9、10月份是生长旺季。

水葫芦去污能力强，是最早利用的污水净化植物之一，被誉为净水之王。它能有效地吸收和富集各种重金属、放射性物质和有毒有害有化合物，去除水中的氮，磷等营养元素，而且还能抑制藻类生长，使富营养水体变清澈。

在适宜的条件下，1株水葫芦在90天内可繁殖约25万棵新株，是国际上公认的生长最快的植物之一。2003年被我国环保局列为首批最危险的16种外来入侵物种之一。据统计，全国水葫芦灾害损失过百亿。

水葫芦含有丰富的营养成份，包括粗蛋白、粗纤维，粗脂肪以及许多氨基酸、维生素C，胡萝卜素和多种微量元素，适合做为草食动物的饲料。水葫芦超强的适应性，广阔的生长区域，超强的繁殖力，极高的产量，是发展畜牧养殖业取之不尽用之不竭的饲料资源。然而，水葫芦富集各种重金属和有毒有害有机物，这些物质绝大部分集中于水葫芦的根部，茎叶含量甚微，水葫芦茎叶与根的比例约为73%比27%，70%多茎叶可以做为青贮饲料，而整株水葫芦做为青贮饲料原料则有毒害，因此，用水葫芦制作青贮饲料必须去除根部。按照传统的办法将水葫芦打捞后再去除根部是一项非常繁重的劳动，需要花费大量的成本。另外，水葫芦含水量很高，约95%左右。传统的打捞运输重量超大，成本很高，利用率极低。破解这些突出矛盾，解决这些重大问题，将会对社会做出重大贡献。本发明能有效解决上述问题，集生态环保、资源利用、变污为宝、工序合理、作业高效于一体，一项发明设备，解决多项重大问题，促进多项产业发展。

发明内容：

本发明的目的即在于提供一种水葫芦收割加工机船及其收割加工工艺，该水葫芦收割加工机船设计合理，有利于实现水葫芦的收割及根茎分离。

本发明水葫芦收割加工机船，其特征在于：机船由船舶机体、收割机组、脱水机组、切碎粉碎机组和包装机组五部分组成；其中收割机组包括采割器和输送器，采割器由排剪、圆盘切刀、水上拨拢轮和水下拨拢轮组成，排剪为上下两排锯齿形刀片合成，其中下排锯齿形刀片固定，上排锯齿形刀片左右移动将水葫芦的茎和根切开上下分离，排剪两侧边设置有圆盘切刀，作业时将缠结在一起的水葫芦根和交叉在一起的茎叶切开；输送器包括茎叶输送器和根部输送器，输送器的输送带上设置横向条形网槽，输送时便于排水，茎叶输送器位于根部输送器上部；两拨拢轮为滚桶式支架，其两端为辐射支杆轮盘，由若干个横向连接杆将两端辐射支杆轮盘连接组成滚桶式支架；茎叶输送器和根部输送器分别与脱水机组的两个独立设置的茎叶脱水机和根部脱水机连接，脱水机组后依次与切碎粉碎机组和包装机组连接。

上述脱水机由多个滚轮排列组合而成，经两两组合排列滚轮间多次重复挤压脱水，脱出的水直接排放到船外，茎叶脱水至含水量60%-75%，进入切碎机，根部脱水至含水量30%以下，进入粉碎机。

上述切碎粉碎机组包括切碎机和粉碎机，将水葫芦脱水后的茎叶经切碎机切成3cm-5cm的碎段后进入包装机；根部经过切碎机切成1cm-3cm的碎段，再由粉碎机粉碎成粉状进入袋装包装机。

上述船舶机体尾部设有用于支撑采割器支架，所述支架包括有利用三角架固定在船舶尾部的水平横架和与横架固定连接的叉架，所述叉架包括有分别用于固定支撑水上拨拢轮的上叉架和用于固定支撑水下拨拢轮的下叉架，所述上叉架与下叉架之间错开60-85度，且上叉架、下叉架与水上拨拢轮、水下拨拢轮的连接销轴轴心线形成的面为垂直面。

上述茎叶输送器上表面低于水上拨拢轮的连接销轴轴心线所经过的水平面，根部输送器下表面高于水下拨拢轮的连接销轴轴心线所经过的水平面。

上述排剪的剪切面经过圆盘切刀旋转轴心的轴心线。

本发明利用水葫芦收割加工机船进行水葫芦收割加工的工艺，其特征在于：驾驶船舶机体到布满水葫芦的水域，启动船舶机体尾部的圆盘切刀水上拨拢轮、水下拨拢轮和排剪，圆盘切刀将缠绕在一起的水葫芦根和交叉在一起的茎叶切下与排剪相当的宽幅，这个宽幅的水葫芦在上拨拢轮和下拨拢轮的拢轮下，被拨入水上拨拢轮和水下拨拢轮之间的空间内，通过排剪的剪切，水葫芦的茎叶和根分离，在上拨拢轮和下拨拢轮的共同作用与作业面的前行（船舶倒行）而形成的合力，从而使茎叶和根分别进入茎叶输送器和根部输送器内，再由输送带送入脱水机，茎叶在脱水至含水量60%-75%，进入切碎机，根部脱水至含水量30%以下，进入粉碎机；在切碎粉碎机组中，将水葫芦脱水后的茎叶经切碎机切成3cm-5cm的碎段后进入包装机；根部经过切碎机切成1cm-3cm的碎段，再由粉碎机粉碎成粉状进入袋装包装机。

本发明的优点：

1、         多功能高效作业

一条船具备多项功能，同时完成多项作业，在水中直接将水葫芦的根和茎叶切开并分别加工，节省了大量的重复劳动力；在船上将水葫芦脱水排出船外，减轻了大量的运输量；连续工序作业减少大量搬运成本。

2、         结构布局合理

船尾平截形设计，特别有利于收割机组的安装和作业。并且有助于船体的平稳；收割区、加工区、货仓区各自独立又互相衔接；收割器设在船尾，节省船体空间。

3、         合理利用资源

水葫芦的茎叶和根部的直接分离，使水葫芦作为饲料资源的应用避免了毒副作用，这将引起水葫芦饲料开发的跨越式发展。

4、         污物利用保护环境

水葫芦在水域中死亡，将会导致水质的再度污染，将其收割加工利用，在资源高效利用的同时，对生态环境的保护将产生重大的现实作用。

附图说明：

图1是本发明的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是拨拢轮的俯视构造示意图；

图4是脱水机的构造示意图。

具体实施方式：

本发明水葫芦收割加工机船，机船由船舶机体1、收割机组2、脱水机组3、切碎粉碎机组4和包装机组5五部分组成；其中收割机组2包括采割器6和输送器7，采割器6由排剪8、水上拨拢轮9和水下拨拢轮10组成，排剪8为上下两排锯齿形刀片合成，其中下排锯齿形刀片固定，上排锯齿形刀片左右移动将水葫芦的茎和根切开上下分离，排剪两侧边设置有圆盘切刀11，作业时将缠结在一起的水葫芦根和交叉在一起的茎叶切开；输送器包括茎叶输送器12和根部输送器13，茎叶输送器位于根部输送器上部；两拨拢轮为滚桶式支架，其两端为辐射支杆14轮盘，由若干个横向连接杆15将两端辐射支杆轮盘连接组成滚桶式支架；茎叶输送器和根部输送器分别与脱水机组的两个独立设置的茎叶脱水机16和根部脱水机17连接，脱水机组后依次与切碎粉碎机组4和包装机组5连接。

为了设计合理，满足生产需要，上述脱水机16、17由多个滚轮18排列组合而成，经两两滚轮间多次重复挤压脱水，脱出的水直接排放到船外，茎叶脱水至含水量60%-75%，进入切碎机，根部脱水至含水量30%以下，进入粉碎机。

为了满足根和茎的不同加工需要，上述切碎粉碎机组包括切碎机和粉碎机，将水葫芦脱水后的茎叶经切碎机切成3cm-5cm的碎段后进入包装机；根部经过切碎机切成1cm-3cm的碎段，再由粉碎机粉碎成粉状进入袋装包装机。

为了安装合理，实现较好的根和茎的分离，上述船舶机体尾部设有用于支撑采割器支架19，所述支架包括有利用三角架固定在船舶尾部的水平横架1901和与横架固定连接的叉架1902，所述叉架1902包括有分别用于固定支撑水上拨拢轮的上叉架1903和用于固定支撑水下拨拢轮的下叉架1904，所述上叉架与下叉架之间错开60-85度，且上叉架、下叉架与水上拨拢轮、水下拨拢轮的连接销轴轴心线形成的面A为垂直面，由于两连接销轴轴心线形成的面为垂直面，从而有利于保证根和茎较好的分离。经过反复试验，当A为垂直面时，根和茎可以较好分离，它们之间的混淆量不超过5%，而当A不为垂直面时，根和茎分离效果较差，它们之间的混淆量超过20%。

为了进一步保证根和茎较好的分离，上述茎叶输送器上表面低于水上拨拢轮的连接销轴轴心线所经过的水平面B，根部输送器下表面高于水下拨拢轮的连接销轴轴心线所经过的水平面C。

上述排剪的剪切面D经过圆盘切刀旋转轴心的轴向线，当剪切面D经过圆盘切刀旋转轴心的轴向线，可以降低根和茎的混淆量大约7-10%。

包装机组，包括裹包包装机和袋装包装机，裹包包装机为青贮饲料专用打包机，将切成碎段的水葫芦茎叶用塑料薄膜真空包裹后，作为青贮饲料储存应用。袋装包装机将粉状或碎段状水葫芦根袋装打包储存使用：水葫芦根只含大量重金属而其它有毒有害物质达标的用于猪、禽的重金属添加剂原料；各种指标达标的作为食用菌袋原料。有毒有害物质超标的用于热能源。

本发明利用水葫芦收割加工机船进行水葫芦收割加工的工艺，驾驶船舶机体到布满水葫芦的水域，启动船舶机体尾部的圆盘切刀水上拨拢轮、水下拨拢轮和排剪，圆盘切刀将缠绕在一起的水葫芦根和交叉在一起的茎叶切下与排剪相当的宽幅，这个宽幅的水葫芦在上拨拢轮和下拨拢轮的拢轮下，被拨入水上拨拢轮和水下拨拢轮之间的空间内，通过排剪的剪切，水葫芦的茎叶和根分离，在上拨拢轮和下拨拢轮的共同作用与作业面的前行（船舶倒行）而形成的合力，从而使茎叶和根分别进入茎叶输送器和根部输送器内，再由输送带送入脱水机，茎叶在脱水至含水量60%-75%，进入切碎机，根部脱水至含水量30%以下，进入粉碎机；在切碎粉碎机组中，将水葫芦脱水后的茎叶经切碎机切成3cm-5cm的碎段后进入包装机；根部经过切碎机切成1cm-3cm的碎段，再由粉碎机粉碎成粉状进入袋装包装机。

实例：在水葫芦泛滥成灾的河道或用水葫芦净化水质的水域，用本发明水葫芦收割加工机船作业采收并加工，在收割水葫芦的河道或其它水域的岸边建设储存仓房，将收割水葫芦加工成的青贮饲料和用于其它产业原料就近储存起来，然后发送到养殖场和原料应用地。另一方面在水葫芦生长密集范围广泛的河道水域附近合理规划，建设养殖场和利用能源工业基地。在环境治理的同时发展下游产业。

本发明的优点：

1、         多功能高效作业

一条船具备多项功能，同时完成多项作业，在水中直接将水葫芦的根和茎叶切开并分别加工，节省了大量的重复劳动力；在船上将水葫芦脱水排出船外，减轻了大量的运输量；连续工序作业减少大量搬运成本。

2、         结构布局合理

船尾平截形设计，特别有利于收割机组的安装和作业。并且有助于船体的平稳；收割区、加工区、货仓区各自独立又互相衔接；收割器设在船尾，节省船体空间。

3、         合理利用资源

水葫芦的茎叶和根部的直接分离，使水葫芦作为饲料资源的应用避免了毒副作用，这将引起水葫芦饲料开发的跨越式发展。

4、         污物利用保护环境

水葫芦在水域中死亡，将会导致水质的再度污染，将其收割加工利用，在资源高效利用的同时，对生态环境的保护将产生重大的现实作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种水葫芦收割加工机船，其特征在于：机船由船舶机体、收割机组、脱水机组、切碎粉碎机组和包装机组五部分组成；其中收割机组包括采割器和输送器，采割器由排剪、水上拨拢轮和水下拨拢轮组成，排剪为上下两排锯齿形刀片合成，其中下排锯齿形刀片固定，上排锯齿形刀片左右移动将水葫芦的茎和根切开上下分离，排剪两侧边设置有圆盘切刀，作业时将缠结在一起的水葫芦根和交叉在一起的茎叶切开；输送器包括茎叶输送器和根部输送器，输送器的输送带上设置横向条形网槽，输送时便于排水，茎叶输送器位于根部输送器上部；两拨拢轮为滚桶式支架，其两端为辐射支杆轮盘，由若干个横向连接杆将两端辐射支杆轮盘连接组成滚桶式支架；茎叶输送器和根部输送器分别与脱水机组的两个独立设置的茎叶脱水机和根部脱水机连接，脱水机组后依次与切碎粉碎机组和包装机组连接。

2.根据权利要求1所述的水葫芦收割加工机船，其特征在于：所述脱水机由多个滚轮排列组合而成，经两两组合排列滚轮间多次重复挤压脱水，脱出的水直接排放到船外，茎叶脱水至含水量60%-75%，进入切碎机，根部脱水至含水量30%以下，进入粉碎机。

3.根据权利要求1所述的水葫芦收割加工机船，其特征在于：所述切碎粉碎机组包括切碎机和粉碎机，将水葫芦脱水后的茎叶经切碎机切成3cm-5cm的碎段后进入包装机；根部经过切碎机切成1cm-3cm的碎段，再由粉碎机粉碎成粉状进入袋装包装机。

4.根据权利要求1所述的水葫芦收割加工机船，其特征在于：所述茎叶输送器上表面低于水上拨拢轮的连接销轴轴心线所经过的水平面，根部输送器下表面高于水下拨拢轮的连接销轴轴心线所经过的水平面。

5.根据权利要求1所述的水葫芦收割加工机船，其特征在于：所述排剪的剪切面经过圆盘切刀旋转轴心的轴心线。

6.一种使用权利要求1所述水葫芦收割加工机船进行水葫芦收割加工的工艺，其特征在于：驾驶船舶机体到布满水葫芦的水域，启动船舶机体尾部的圆盘切刀、水上拨拢轮、水下拨拢轮和排剪，圆盘切刀将缠绕在一起的水葫芦根和交叉在一起的茎叶切下与排剪相当的宽幅，这个宽幅的水葫芦在上拨拢轮和下拨拢轮的拢轮下，被拨入水上拨拢轮和水下拨拢轮之间的空间内，通过排剪的剪切，水葫芦的茎叶和根分离，在水上拨拢轮和水下拨拢轮的共同作用与作业面的前行即船舶倒行而形成的合力，从而使茎叶和根分别进入茎叶输送器和根部输送器内，再由输送带送入脱水机，茎叶在脱水至含水量60%-75%，进入切碎机，根部脱水至含水量30%以下，进入粉碎机；在切碎粉碎机组中，将水葫芦脱水后的茎叶经切碎机切成3cm-5cm的碎段后进入包装机；根部经过切碎机切成1cm-3cm的碎段，再由粉碎机粉碎成粉状进入袋装包装机。