CN104895033B - 水草收集压榨脱水成型一体机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业机械技术领域，公开了一种水草收集压榨脱水成型一体机，包括：船体、收集装置、输送网带、破碎机、带式压榨装置、切断刀、导料板、成型装置、集料箱组成，水草收集压榨脱水成型一体机作业过程中，随着船体的前进，水草被切割、收集并输送到破碎机进行破碎，破碎后的水草均匀排出至带式压榨装置的喂料段内，经带式压榨装置脱水，完成物料预定脱水率、实现致密定形成条，压榨脱水后的水草条被导入至成型装置内滚动缠绕成卷后切断，切断、成型后的水草卷被推出至集料箱中暂存，实现水草连续收割、输送、破碎、压榨脱水、成型及暂存联合作业，应用于湖泊、河流、水库的水草清理作业中，水草经脱水、成型后便于运输、储存及资源再利用。

Description

水草收集压榨脱水成型一体机

技术领域

本发明涉及一种水草收集压榨脱水成型一体机，属于农业机械技术领域。特别涉及一种水草连续切割、收集、破碎、压榨脱水、成型的联合作业设备。

背景技术

我国幅员辽阔，河流、湖泊众多，这些河流、湖泊不仅是我国地理环境的重要组成部分，而且还蕴藏着丰富的自然资源。河流、湖泊中水草丛生，分布广泛，泛滥的水草不仅给供水、渔业和航运带来影响，而且导致水质污染。及时有效地清除河流、湖泊中泛滥的水草已成为亟待解决、刻不容缓的问题，这对于提高输水和航运效率、避免渔业受到影响，具有很大的社会经济效益。

目前河流、湖泊、水库除水草的方法包括，生态治理、化学治理和机械收割。生态治理方法效果良好，环境影响小，但周期长、见效慢；化学治理方法虽效果显著但是会恶化水质，影响其它生物；机械收割综合了生态治理和化学治理的优势，不仅见效快，同时兼顾景观、环境保护需要以及工作效率等方面的实际情况，成为当下的主流。

国内外目前有多种水草收割机械，有WH1800型河道清草机、SGY-2.5水草收割机等，但目前的水草收割机械只有收割和暂存功能，装载水草量有限，而且想进行水草的资源再利用需要在岸上进行二次处理，这样不仅占地，还会形成二次污染。针对水花生等挺水植物和菹草等沉水植物，研究水草收集压榨脱水成型联合作业收获设备，不仅可以收割、暂存水草，而且在船体上对水草进行破碎压榨脱水成型，使水草的体积减少、重量减轻，可以极大的提升水草的收集量，成型后便于运输、储存及再利用。

发明内容

本发明的目的是要提供一种水草收集压榨脱水成型一体机，实现水草连续收割、输送、破碎、压榨脱水、成型及暂存的联合作业。

为了达到本发明的目的所采取的技术方案如下：

水草收集压榨脱水成型一体机包括：船体1、收集装置2、输送网带3、破碎机4、带式压榨装置5、切断刀6、导料板7、成型装置8、集料箱9，其中收集装置2、输送网带3、破碎机4、带式压榨装置5、导料板7、成型装置8、集料箱9从前往后顺序布置于船体1的甲板上，自备动力的船体1前端设置有收集装置2，收集装置2与船体1的甲板在船体1纵向铅垂面内B点转动联接、转动轴线BB，收集装置2的姿态由夹角g控制并锁定，纵向布置于船体1上的输送网带3一端接收来源于收集装置2内的水草、另一端将水草输送到破碎机4的进料口内，所收集的水草在输送网带3上输送过程中实现水草表面水的预过滤，固连于船体1甲板上的破碎机4将预滤水后的水草进行破碎，破碎过程中一部分游离水从水草中脱出，破碎成一定尺寸、形状的水草由出料口均匀排出至带式压榨装置5前端的喂料段内，破碎后的水草经带式压榨装置5压榨脱水、致密定形成条，导料板7倾斜固连于船体1甲板上，导料板7上表面一端承接致密定形的水草条、另一端将水草条连续导出至成型装置8的进料口内，水草条在成型装置8中滚动缠绕成卷，切断刀6布置于导料板7上方，切断刀6垂直于导料板7往复直线运动对水草条实施有支撑切断，成型后的水草卷由成型装置8的出料口被推出至固连于船体1甲板末端的集料箱9内暂存。

所述的收集装置2包括：往复式割刀21、拨料轮22、收集台23，往复式割刀21安装在收集台23的前端，拨料轮22与收集台23在船体1纵向铅垂面内A点转动联接、转动轴线AA，拨料轮22连续转动将所切割的水草经收集台23推送到输送网带3上，收集装置2通过收集台23与船体1的甲板转动联接。

所述的带式压榨装置5包括：驱动轮51、从动轮52、压榨辊53、上滤网带54、下滤网带55、清理轮56、机架57，上滤网带54由一个驱动轮51驱动和一个从动轮52张紧，下滤网带55由另一个驱动轮51驱动和另一个从动轮52张紧，在上滤网带54和下滤网带55之间两个一组对应设置有多组压榨辊53、形成多级压榨，在上滤网带54和下滤网带55末端非压榨段各设置一个清理轮56，所有驱动轮51、从动轮52、压榨辊53、清理轮56均在机架57上转动联接、各转动轴线平行，带式压榨装置5通过机架57与船体1的甲板固连。

其中，所述的带式压榨装置5中，两个从动轮52及各个压榨辊53均为从动件，两个驱动轮51及两个清理轮56均为主动件，下滤网带55前端的突出独立部分为喂料段，上滤网带54和下滤网带55之间形成楔形腔，楔形腔前部为预压脱水腔，楔形腔后部多级辊压区为压榨脱水腔，物料在上滤网带54和下滤网带55间的楔形腔内被预压脱水和高压压榨脱水，达到物料预定脱水率、实现致密定形成条；通过调整各级压榨辊间距离，改变多级辊压压缩比，配合水草的破碎粒度，实现不同的脱水率及水草条定形成条的密度。

其中，所述的带式压榨装置5工作中，由破碎机4破碎成一定尺寸、形状的水草连续均布于下滤网带55前端形成的喂料段内，由预压脱水腔实现预压缩并脱去部分游离水，在压榨脱水腔经多级辊压完成高压压缩，脱去另一部分的游离水，完成压榨脱水、实现致密定形成条；压榨脱水后的成条水草经导料板7连续输出，由清理轮56分别对上滤网带54与下滤网带55进行及时清理，保持带式压榨装置5的连续高效工作。

所述的成型装置8包括：机体81、进料口82、成型辊83、出料口84，机体81的前端下部设置有径向进料口82，一组成型辊83沿同一圆周在机体81上转动联接，各成型辊83轴线平行、等速同向转动，各成型辊83形成的圆柱形空腔为成型腔，成型腔沿轴线一侧为圆形出料口84，成型装置8通过机体81固连在船体1的甲板上；压榨脱水后的水草条经导料板7被连续导入至成型装置8的进料口内，在成型腔内水草条随成型辊83的转动连续导入移动、回落滚动、缠绕成卷，水草卷达到预定直径或预定压力后切断刀相对于导料板快速往复运动一次将水草条切断，成型后的水草卷被沿轴向出料口84推出。

上述的水草收集压榨脱水成型一体机作业过程中，随着船体的前进，往复式割刀将前方水草切割，切割后的水草经收集台收集，拨料轮连续转动将收集台内的水草推送到输送网带上，水草在输送网带上输送过程中实现水草表面水的预过滤，输送网带将水草输送到破碎机的进料口内，破碎机将预滤水后的水草进行破碎，破碎过程中一部分游离水从水草中脱出，破碎后的水草由出料口均匀排出至带式压榨装置前端的喂料段内，破碎后的水草经带式压榨装置的预压脱水和多级辊压脱水，达到物料预定脱水率、实现致密定形成条，压榨脱水后的水草条经导料板连续导入至成型装置的进料口内，在成型腔内水草条滚动缠绕成卷，切断、成型后的水草卷由成型装置的出料口被推出至集料箱中暂存，实现水草连续收割、输送、破碎、压榨脱水、成型及暂存的联合作业。

上述的水草收集压榨脱水成型一体机中，对于收获水草品种的不同，通过改变多级辊压压缩比，配合水草的破碎粒度，实现不同的脱水率及水草条压实定形的密度；收集装置通过改变姿态角g实现对不同深度水草的切割、收集，提升收集装置后船体由水草收集成型作业方式变为转运状态。

本发明的有益效果在于，所提出的一种收集压榨脱水成型一体机，实现水草连续收割、输送、破碎、压榨脱水、成型及暂存的联合作业，应用于湖泊、河流、水库的水草清理作业中，水草经脱水、成型后便于运输、储存及资源再利用。

附图说明

图1为水草收集压榨脱水成型一体机主视原理图；

图2为水草收集压榨脱水成型一体机俯视原理图；

图3为水草压榨脱水、致密定形成条过程原理图；

图4为水草收集压榨脱水成型一体机转运状态主视原理图。

图中，1：船体；2：收集装置；21：往复式割刀；22：拨料轮；23：收集台；3：输送网带；4：破碎机；5：带式压榨装置；51：驱动轮；52：从动轮；53：压榨辊；54：上滤网带；55：下滤网带；56：清理轮；57：机架；6：切断刀；7：导料板；8：成型装置；81：机体；82：进料口；83：成型辊；84：出料口；9：集料箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

图1所示的水草收集压榨脱水成型一体机主视原理图，水草收集压榨脱水成型一体机包括：船体1、收集装置2、输送网带3、破碎机4、带式压榨装置5、切断刀6、导料板7、成型装置8、集料箱9，其中收集装置2、输送网带3、破碎机4、带式压榨装置5、导料板7、成型装置8、集料箱9从前往后顺序布置于船体1的甲板上，自备动力的船体1前端设置有收集装置2，收集装置2与船体1的甲板在船体1纵向铅垂面内B点转动联接、转动轴线BB(如图2所示)，收集装置2的姿态由夹角g控制并锁定，纵向布置于船体1上的输送网带3一端接收来源于收集装置2内的水草、另一端将水草输送到破碎机4的进料口内，所收集的水草在输送网带3上输送过程中实现水草表面水的预过滤，固连于船体1甲板上的破碎机4将预滤水后的水草进行破碎，破碎过程中一部分游离水从水草中脱出，破碎成一定尺寸、形状的水草由出料口均匀排出至带式压榨装置5前端的喂料段内，破碎后的水草经带式压榨装置5压榨脱水、致密定形成条，导料板7倾斜固连于船体1甲板上，导料板7上表面一端承接致密定形的水草条、另一端将水草条连续导出至成型装置8的进料口内，水草条在成型装置8中滚动缠绕成卷，切断刀6布置于导料板7上方，切断刀6垂直于导料板7往复直线运动对水草条实施有支撑切断，成型后的水草卷由成型装置8的出料口被推出至固连于船体1甲板末端的集料箱9内暂存，收集装置2、输送网带3、破碎机4、带式压榨装置5、切断刀6及成型装置8的驱动力矩来源于船体1的液压系统动力。

图2所示的水草收集压榨脱水成型一体机俯视原理图，收集装置2包括：往复式割刀21、拨料轮22、收集台23，往复式割刀21安装在收集台23的前端，拨料轮22与收集台23在船体1纵向铅垂面内A点转动联接、转动轴线AA，拨料轮22连续转动将所切割的水草经收集台23推送到输送网带3上，收集装置2通过收集台23与船体1的甲板转动联接，转动轴线BB。

对于图1～图3所示的水草收集压榨脱水成型一体机，带式压榨装置5包括：驱动轮51、从动轮52、压榨辊53、上滤网带54、下滤网带55、清理轮56、机架57，上滤网带54由一个驱动轮51驱动和一个从动轮52张紧，下滤网带55由另一个驱动轮51驱动和另一个从动轮52张紧，在上滤网带54和下滤网带55之间两个一组对应设置有多组压榨辊53、形成多级压榨，在上滤网带54和下滤网带55末端非压榨段各设置一个清理轮56，所有驱动轮51、从动轮52、压榨辊53、清理轮56均在机架57上转动联接、各转动轴线平行，带式压榨装置5通过机架57与船体1的甲板固连。在带式压榨装置5中，两个从动轮52及各个压榨辊53均为从动件，两个驱动轮51及两个清理轮56均为主动件，下滤网带55前端的突出独立部分为喂料段，上滤网带54和下滤网带55之间形成楔形腔，楔形腔前部为预压脱水腔，楔形腔后部多级辊压区为压榨脱水腔，物料在上滤网带54和下滤网带55间的楔形腔内被预压脱水和高压压榨脱水，达到物料预定脱水率、实现致密定形成条(如图3所示)；通过调整各级压榨辊间距离，改变多级辊压压缩比，配合水草的破碎粒度，实现不同的脱水率及水草条定形成条的密度。带式压榨装置5工作中，由破碎机4破碎成一定尺寸、形状的水草连续均布于下滤网带55前端形成的喂料段内，由预压脱水腔实现预压缩并脱去部分游离水，在压榨脱水腔经多级辊压完成高压压缩，脱去另一部分的游离水，完成压榨脱水、实现致密定形成条；压榨脱水后的成条水草经导料板7连续输出，由清理轮56分别对上滤网带54与下滤网带55进行及时清理，保持带式压榨装置5的连续高效工作；样机设计船体1的总宽为4m，带式压榨装置5的上滤网带54、下滤网带55宽度为1.8m，压榨辊53长度为2m，导料板7的宽度为2m，切断刀6的宽度为2m；对于刚收割的菹草、含水率85％～90％，压榨后含水率期望为65％～70％，预处理采用牧草破碎机将水草破碎成20～30mm的小段，便于后续压榨脱水，设定带式压榨装置5为四级辊压，第一级压缩比为7/5，第二级压缩比为10/7，第三级压缩比为3/2，第四级压缩比为5/3，实现整机压缩比5，从而达到所需含水率、实现致密定形。

对于图1、图3所示的水草收集压榨脱水成型一体机，成型装置8包括：机体81、进料口82、成型辊83、出料口84，机体81的前端下部设置有径向进料口82，一组成型辊83沿同一圆周在机体81上转动联接，各成型辊83轴线平行、等速同向转动，各成型辊83形成的圆柱形空腔为成型腔，成型腔沿轴线一侧为圆形出料口84，成型装置8通过机体81固连在船体1的甲板上；压榨脱水后的水草条经导料板7被连续导入至成型装置8的进料口内，在成型腔内水草条随成型辊83的转动连续导入移动、回落滚动、缠绕成卷，水草卷达到预定直径或预定压力后切断刀相对于导料板快速往复运动一次将水草条切断，成型后的水草卷被沿轴向出料口84推出；样机设计为成型装置8的机体81宽度为2.2m，机体81的各成型辊83直径200mm、长度2000mm、分布在距成型装置8的中心650mm的圆周上时，得到直径1100mm的成型腔，当水草卷直径达到1100mm或成型辊压力达到10MPa时，可得到内松外紧的水草卷，此时液压油缸将水草卷沿轴向方向推出至集料箱9中。

结合图1、图2、图3所示的水草收集压榨脱水成型一体机，水草收集压榨脱水成型作业过程中，随着船体的前进，往复式割刀将前方水草切割，切割后的水草经收集台收集，拨料轮连续转动将收集台内的水草推送到输送网带上，水草在输送网带上输送过程中实现水草表面水的预过滤，输送网带将水草输送到破碎机的进料口内，破碎机将预滤水后的水草进行破碎，破碎过程中一部分游离水从水草中脱出，破碎后的水草由出料口均匀排出至带式压榨装置前端的喂料段内，破碎后的水草经带式压榨装置的预压脱水和多级辊压脱水，达到物料预定脱水率、实现致密定形成条，压榨脱水后的水草条经导料板连续导入至成型装置的进料口内，在成型腔内水草条滚动缠绕成卷，切断、成型后的水草卷由成型装置的出料口被推出至集料箱中暂存，实现水草连续收割、输送、破碎、压榨脱水、成型及暂存的联合作业。

水草收集压榨脱水成型一体机作业过程中，对于收获水草品种的不同，通过改变多级辊压压缩比，配合水草的破碎粒度，实现不同的脱水率及水草条压实定形的密度；收集装置通过改变姿态角g实现对不同深度水草的切割、收集，提升收集装置后船体由水草收集成型作业方式变为转运状态(如图4所示)。为防止二次污染，对不同营养含量的水草，以不同的脱水压榨比和破碎粒度实现不同的脱水率及水质的排放；必要时可对带式压榨装置所排出的游离水进行回收利用。

Claims (2)

1.水草收集压榨脱水成型一体机，其特征在于，包括：船体、收集装置、输送网带、破碎机、带式压榨装置、切断刀、导料板、成型装置、集料箱，其中收集装置、输送网带、破碎机、带式压榨装置、导料板、成型装置、集料箱从前往后顺序布置于船体的甲板上，自备动力的船体前端设置有收集装置，收集装置与船体的甲板在船体纵向铅垂面内B点转动联接、转动轴线BB，收集装置的姿态由夹角g控制并锁定，纵向布置于船体上的输送网带一端接收来源于收集装置内的水草、另一端将水草输送到破碎机的进料口内，所收集的水草在输送网带上输送过程中实现水草表面水的预过滤，固连于船体甲板上的破碎机将预滤水后的水草进行破碎，破碎过程中一部分游离水从水草中脱出，破碎成一定尺寸、形状的水草由出料口均匀排出至带式压榨装置前端的喂料段内，破碎后的水草经带式压榨装置压榨脱水、致密定形成条，导料板倾斜固连于船体甲板上，导料板上表面一端承接致密定形的水草条、另一端将水草条连续导出至成型装置的进料口内，水草条在成型装置中滚动缠绕成卷，切断刀布置于导料板上方，切断刀垂直于导料板往复直线运动对水草条实施有支撑切断，成型后的水草卷由成型装置的出料口被推出至固连于船体甲板末端的集料箱内暂存；

所述的收集装置包括：往复式割刀、拨料轮、收集台，往复式割刀安装在收集台的前端，拨料轮与收集台在船体纵向铅垂面内A点转动联接、转动轴线AA，拨料轮连续转动将所切割的水草经收集台推送到输送网带上，收集装置通过收集台与船体的甲板转动联接；

所述的带式压榨装置包括：驱动轮、从动轮、压榨辊、上滤网带、下滤网带、清理轮、机架，上滤网带由一个驱动轮驱动和一个从动轮张紧，下滤网带由另一个驱动轮驱动和另一个从动轮张紧，在上滤网带和下滤网带之间两个一组对应设置有多组压榨辊、形成多级压榨，在上滤网带和下滤网带末端非压榨段各设置一个清理轮，所有驱动轮、从动轮、压榨辊、清理轮均在机架上转动联接、各转动轴线平行，带式压榨装置通过机架与船体的甲板固连；

其中，所述的带式压榨装置中，两个从动轮及各个压榨辊均为从动件，两个驱动轮及两个清理轮均为主动件，下滤网带前端的突出独立部分为喂料段，上滤网带和下滤网带之间形成楔形腔，楔形腔前部为预压脱水腔，楔形腔后部多级辊压区为压榨脱水腔，物料在上滤网带和下滤网带间的楔形腔内被预压脱水和高压压榨脱水，达到物料预定脱水率、实现致密定形成条，由清理轮分别对上滤网带与下滤网带进行及时清理，保持带式压榨装置的连续高效工作；

所述的成型装置包括：机体、进料口、成型辊、出料口，机体的前端下部设置有径向进料口，一组成型辊沿同一圆周在机体上转动联接，各成型辊轴线平行、等速同向转动，各成型辊形成的圆柱形空腔为成型腔，成型腔沿轴线一侧为圆形出料口，成型装置通过机体固连在船体的甲板上；压榨脱水后的水草条经导料板被连续导入至成型装置的进料口内，在成型腔内水草条随成型辊的转动连续导入移动、回落滚动、缠绕成卷，水草卷达到预定直径或预定压力后切断刀相对于导料板快速往复运动一次将水草条切断，成型后的水草卷被沿轴向出料口推出。

2.根据权利要求1所述的水草收集压榨脱水成型一体机，其特征在于，对于收获水草品种的不同，通过改变多级辊压压缩比，配合水草的破碎粒度，实现不同的脱水率及水草条压实定形的密度；收集装置通过改变姿态角g实现对不同深度水草的切割、收集，提升收集装置后船体由水草收集成型作业方式变为转运状态。