CN108207272A - 多功能莲藕采收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及莲藕收获技术领域，公开了一种多功能莲藕采收装置，包括机架，机架上滑动连接有第一活塞缸，第一活塞缸内滑动连接有活塞板，活塞板一侧设有第一驱动机构，活塞板另一侧设有第二活塞缸；第一活塞缸连通有进水管和出水管，出水管内转动连接有涡轮，涡轮同轴连接有扇锥齿轮；第二活塞缸设有第一楔杆和第二楔杆，第二活塞缸内滑动连接有连杆，连杆上转动连接有支撑杆，支撑杆上设有第一锥齿轮和连接板，支撑杆上滑动连接有齿条，齿条上开有供第一楔杆插入的楔槽；连接板上铰接有第一铲斗和第二铲斗，连接板、第一铲斗和第二铲斗上均开有通孔。本发明同时实现了莲藕采挖和清洗，提高了莲藕采收的效率。

Description

多功能莲藕采收装置

技术领域

本发明涉及莲藕收获技术领域，具体涉及了一种多功能莲藕采收装置。

背景技术

近年来，我国对莲藕种植和采收做了大量的研究工作，发现目前制约莲藕产业化发展的瓶颈在于莲藕收获机械化技术落后。莲藕采收几乎依赖人工劳作，而且主要集中在冬季，劳动环境恶劣，劳动强度大，导致生产效率低，使得每年有相当部分莲藕未能及时采挖以致在藕池中烂掉，造成损失；同时也恶化藕池环境，不利于来年莲藕的种植生长。

为了解决上述问题，中国专利(CN104094726B)公开了一种莲藕采收机，结构由气源、气条和喷枪依次相连组成，气源内的高压气体能够进入到喷枪内；喷枪由枪把、枪身和枪罩相连组成，枪把为一段T形的棍棒，枪身为一段圆台形管道，在枪身下部设有吸水管，吸水管的一端和吸水胶管相连，吸收胶管固定在浮子的下面，在枪身的下端设有枪罩，枪罩由两个呈U形的圆钢相交组成；使用时，采藕人站在船上，操纵喷枪围绕莲藕周围的淤泥做喷射运动，使淤泥混入水中，无泥的莲藕在泥浆的浮力作用下露出水面，从而完成采藕作业。

上述专利方案虽解决了人工采收莲藕的不足，但该方案仍存在一些不足：1、每次采收都需要采藕人用手操纵喷枪围绕莲藕做喷射运动，而且每次只能采收一株莲藕，效率相对较低；2、喷枪喷射时由于喷射力过大很容易伤到莲藕本身，导致采收的莲藕质量较差，影响莲藕的正常销售。

发明内容

针对上述存在的不足，本发明的目的是提供一种多功能莲藕采收装置，以解决莲藕采收困难的问题，同时实现莲藕采挖和清洗，提高莲藕采收的效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

多功能莲藕采收装置，包括机架，机架上滑动连接有第一活塞缸，第一活塞缸内滑动连接有活塞板，活塞板一侧固定有用于驱动活塞板滑动的第一驱动机构，第一驱动机构滑动连接在机架上，机架上固定有用于驱动第一驱动机构的第二驱动机构，活塞板另一侧固定有第二活塞缸；第一活塞缸上开有进水口和出水口，进水口连通有进水管，进水管上安装有单向阀，出水口连通有出水管，出水管上安装有阀门，阀门的阀杆与出水管外壁之间连接有第一弹簧，出水管内转动连接有涡轮；第二活塞缸上固定有第一楔杆以及与阀门阀杆相抵的第二楔杆，第二活塞缸内滑动连接有连杆，连杆与活塞板之间连接有第二弹簧，连杆上转动连接有支撑杆，支撑杆上固定有第一锥齿轮和采收机构，支撑杆上滑动连接有齿条，齿条位于采收机构上方，齿条上开有供第一楔杆插入的楔槽，齿条与支撑杆之间连接有第三弹簧；采收机构包括设置在支撑杆上的连接板，连接板上铰接有第一铲斗和第二铲斗，连接板、第一铲斗和第二铲斗围合形成闭合腔室，第一铲斗和第二铲斗的端部固定有磁性相反的电磁铁，楔槽内设有用于启闭电磁铁的触碰延时开关，连接板、第一铲斗和第二铲斗上均开有若干供淤泥通过的通孔，连接板与第一铲斗铰接处同轴连接有与齿条啮合的第一齿轮，连接板与第二铲斗铰接处同轴连接有与第一齿轮啮合的第二齿轮；涡轮同轴连接有与第一锥齿轮啮合的扇锥齿轮，出水管的出水端位于采收机构上方。

本发明的原理：机架作为整个装置的支撑骨架，使用时，先将其固定在莲藕池边；初始时，采收机构处于打开状态，第二楔杆与阀门阀杆相抵，第一弹簧处于压缩状态，出水管处于连通状态，第三弹簧处于自然状态。

启动第二驱动机构，推动第一驱动机构滑动，使采收机构到达待采收莲藕池的上方，达到预先定位的作用。关闭第二驱动机构，启动第一驱动机构，推动活塞板滑动，此时第一活塞缸内气压减小，形成负压，不断有水经进水管进入第一活塞缸；同时第二活塞缸随活塞板移动，第二楔杆与阀门阀杆分离，第一弹簧将恢复自然状态而推动阀门移动，使阀门将进水管堵塞，防止第一活塞缸内的水进入出水管；活塞板下移时将带动采收机构向莲藕池靠近，直至采收机构与莲藕池中的淤泥接触，下移速度减慢，而第二活塞缸仍以原速度下移，此时第二活塞缸相对于连杆下移；随着第二活塞缸继续下移，第一楔杆将与齿条上的楔槽相抵，此时楔槽内的触碰延时开关启动，第一铲斗和第二铲斗上的电磁铁产生磁性，但由于两磁铁距离较远，不会因磁力相互靠近；而第一楔杆与楔槽相抵的过程中，将推动齿条移动，第三弹簧被压缩，齿条移动时将带动第一齿轮转动，第一齿轮转动将带动第一铲斗和第二齿轮转动，第二齿轮将带动第二铲斗转动，此时第一铲斗和第二铲斗相对转动，开始挖莲藕；随着第一铲斗和第二铲斗不断转动挖莲藕的过程中，其上的电磁铁相互靠近，当第一楔杆到达楔槽底部后，齿条停止移动，而此时电磁铁之间的距离已经足够近，彼此之间产生一定磁力，作为动力使两电磁铁靠近，最后两电磁铁相吸接触，采收机构闭合，此时采挖的莲藕和淤泥均在采收机构的腔室内，即完成莲藕的采挖。

随后第一驱动机构将带动活塞杆复位，由于进水管上的单向阀，第一活塞缸内的水不会流入进水管内，而出水管在活塞板复位的过程中又处于堵塞，此时第一活塞缸内压强增大；活塞板复位的过程中，第一楔杆将与楔槽分离，但由于触碰延时开关具有一定延时作用，且触碰延时开关延长的时间可提前设置好，此时两电磁铁仍相互接触；第二楔杆将再次与阀门阀杆相抵，使阀门复位，连通出水管，第一活塞缸内的水将流进出水管，涡轮将转动，并带动扇锥齿轮转动，扇锥齿轮将带动第一锥齿轮转动，使整个装有莲藕和淤泥的采收机构转动，转动过程中淤泥由于重力和离心力作用，经通孔甩出，与莲藕分离，当扇锥齿轮与第一锥齿轮分离后，第一锥齿轮转速逐渐减小，当第一锥齿轮转速即将减为零时，扇锥齿轮再次与第一锥齿轮啮合，带动第一扇齿轮转动，如此反复，让第一锥齿轮能够变速转动，使采收机构内的淤泥受到不同的离心力而被甩出，防止匀速转动的过程中达到了平衡而导致无法将淤泥清除的现象；由于出水管的出水端位于采收机构上方，因此从出水管内流出的水可喷洒到采收机构上，通过通孔进入腔室内对包裹在内部淤泥进行清洗，又由于第一活塞缸在活塞板复位后压强增大，出水管内出来的水将以一定速度喷洒到采收机构上，对莲藕表面强力粘附的淤泥进行清洗，达到彻底清洗的效果。

待莲藕洗净后，启动第二驱动机构，第一驱动机构将滑动到机架靠近莲藕池边，此时触碰延时开关延长时间到达，两电磁铁被断电，第三弹簧将使齿条复位，第一齿轮和第二齿轮都将反向转动，第一铲斗和第二铲斗转动分开，洗净的莲藕从采收机构内放出，完成莲藕的采挖和清洗。

本发明的有益效果：与现有技术相比，

1、通过设置采收机构，能够一次性采挖大量的莲藕，克服了每次只能采挖一株莲藕的不足，提高了莲藕采收的效率；

2、通过设置通孔、出水管、涡轮、扇锥齿轮和第一锥齿轮，使采收机构完成采挖后进行转动，利用离心力将采收机构腔室内的淤泥甩出，同时利用扇锥齿轮和第一锥齿轮之间的间歇性啮合，使采挖的莲藕和淤泥能够做变速转动，打破了匀速转动的平衡，使淤泥能够尽可能地被甩出，达到去污的效果；

3、将出水管的出水端设置在采收机构上方，利用出水管内喷出的水对莲藕进行清洗，进一步除去莲藕表面的淤泥，实现了对莲藕的有效清洗；

4、将莲藕的采挖和清洗相结合，有效地缩短了采收的时间，提高了莲藕采收的效率。

进一步，所述第一锥齿轮与支撑杆之间连接有扭簧。设置扭簧，当扇锥齿轮带动第一锥齿轮转动时，扭簧发生形变而蓄力；当扇锥齿轮与第一锥齿轮分离后，扭簧将释放力使第一锥齿轮反转，从而使采收机构能够正、反转，进而使采收机构内的淤泥能够尽可能地被甩出，达到去污的效果。

进一步，所述进水管的进水端上固定有浮标。莲藕池通常包括清水层和淤泥层，在采收的过程中，可将进水管的进水端放入清水层中，利用第一活塞缸内的负压将莲藕池中的水吸到第一活塞缸内，之后用于清洗采收机构内的莲藕，就近取水，不仅能够提高整个采收的效率，而且能够节约水资源，降低成本，无需专门提供供水装置。而设置浮标，可准确判断水位的高低。

进一步，所述连接板、第一铲斗、第二铲斗上均包覆有橡胶层。设置橡胶层，避免采收机构在采挖的过程中连接板、第一铲斗、第二铲斗直接与莲藕接触，导致莲藕表面受到损伤，影响莲藕的质量。

进一步，所述连接板可拆卸地连接在支撑杆上。可拆卸连接便于更换采收机构。

进一步，所述第一驱动机构和第二驱动机构均为气缸。设置气缸，便于控制第一驱动机构和活塞板的往复滑动。

附图说明

图1为本发明多功能莲藕采收装置中采收机构打开时的结构示意图；

图2为本发明多功能莲藕采收装置中采收机构闭合时的结构示意图；

图3为本发明多功能莲藕采收装置中支撑杆与齿条连接的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、第一活塞缸2、第一气缸3、活塞板4、第二气缸5、第二活塞缸6、进水管7、单向阀8、出水管9、阀门10、第一弹簧11、涡轮12、第一楔杆13、第二楔杆14、连杆15、第二弹簧16、支撑杆17、第一锥齿轮18、齿条19、第三弹簧20、连接板21、第一铲斗22、第二铲斗23、电磁铁24、扇锥齿轮25。

本实施例基本如附图1至图3所示：

多功能莲藕采收装置，包括机架1，机架1上滑动连接有第一活塞缸2和第一驱动机构，第一驱动机构优选为第一气缸3，第一活塞缸2内滑动连接有活塞板4，活塞板4上表面焊接在第一气缸3的输出端，机架1上通过螺栓固定有用于驱动第一气缸3的第二驱动机构，第二驱动机构优选为第二气缸5，活塞板4下表面焊接有第二活塞缸6；第一活塞缸2上开有进水口和出水口，进水口连通有进水管7，进水管7上安装有单向阀8，出水口连通有出水管9，出水管9上安装有阀门10，阀门10的阀杆与出水管9外壁之间焊接有第一弹簧11，出水管9内转动连接有涡轮12；第二活塞缸6外壁上焊接有第一楔杆13以及与阀门10阀杆相抵的第二楔杆14，第二活塞缸6内滑动连接有连杆15，连杆15与活塞板4之间焊接有第二弹簧16，连杆15下端部转动连接有支撑杆17，支撑杆17上设置有第一锥齿轮18和采收机构，第一锥齿轮18套接在支撑杆17上，第一锥齿轮18与支撑杆17之间焊接有扭簧，支撑杆17上滑动连接有齿条19，齿条19位于采收机构上方，齿条19上开有供第一楔杆13插入的楔槽，齿条19与支撑杆17之间焊接有第三弹簧20；采收机构包括可拆卸连接在支撑杆17端部的连接板21，可拆卸连接的方式优选为螺栓连接，连接板21上铰接有第一铲斗22和第二铲斗23，连接板21、第一铲斗22和第二铲斗23围合形成闭合腔室，第一铲斗22和第二铲斗23的端部焊接有磁性相反的电磁铁24，楔槽内安装用于启闭电磁铁24的触碰延时开关，连接板21、第一铲斗22和第二铲斗23上均开有若干供淤泥通过的通孔，连接板21与第一铲斗22铰接处同轴连接有与齿条19啮合的第一齿轮，连接板21与第二铲斗23铰接处同轴连接有与第一齿轮啮合的第二齿轮；涡轮12同轴连接有与第一锥齿轮18啮合的扇锥齿轮25，出水管9的出水端位于采收机构上方，进水管7的进水端上粘接有浮标。

使用时，先将机架1的底部固定在莲藕池边；初始时，采收机构处于打开状态，第二楔杆14与阀门10阀杆相抵，第一弹簧11处于压缩状态，出水管9处于连通状态，第三弹簧20处于自然状态。

启动第二气缸5，向右推动第一气缸3滑动，使采收机构到达待采收莲藕池的上方，达到预定位置；将带有浮标的进水管7的进水端置于莲藕池的清水层中。关闭第二气缸5，启动第一气缸3，向下推动活塞板4滑动，此时第一活塞缸2内气压减小，形成负压，莲藕池中的水将不断地经进水管7进入第一活塞缸2；同时第二活塞缸6随活塞板4向下移动，使第二楔杆14与阀门10阀杆分离，第一弹簧11将恢复自然状态而向左推动阀门10移动，使阀门10将进水管7堵塞，防止第一活塞缸2内的水进入出水管9；活塞板4下移时将带动采收机构向莲藕池靠近，直至采收机构与莲藕池中的淤泥接触，下移速度减慢，而第二活塞缸6仍以原速度下移，此时第二活塞缸6相对于连杆15下移；随着第二活塞缸6继续下移，第一楔杆13将与齿条19上的楔槽相抵，此时楔槽内的触碰延时开关将启动，第一铲斗22和第二铲斗23上的电磁铁24产生磁性，但由于两磁铁距离较远，不会因磁力相互靠近；第一楔杆13继续下移，将推动齿条19向右移动，第三弹簧20被压缩，齿条19将带动第一齿轮顺时针转动，第一齿轮将带动第一铲斗22顺时正转动和第二齿轮逆时针转动，第二齿轮将带动第二铲斗23逆时针转动，开始挖莲藕；随着第一铲斗22和第二铲斗23不断转动挖莲藕的过程中，其上的电磁铁24相互靠近，当第一楔杆13到达楔槽底部后，齿条19停止移动，而此时电磁铁24之间的距离已经足够近，彼此之间产生的磁力足以作为动力使两电磁铁24靠近，最后两电磁铁24相吸接触，采收机构闭合，此时采挖的莲藕和淤泥均在采收机构的腔室内，即完成莲藕的采挖。

随后第一气缸3将带动活塞杆向上复位，第一楔杆13将与楔槽分离；当第一楔杆13将与楔槽分离后，由于触碰延时开关(该触碰延时开关已为现有技术公开，如正泰的NEW1C-31000型号)具有一定延时作用，且触碰延时开关延长的时间可提前通过程序设置好，此时两电磁铁24仍相互接触；过程中第二楔杆14将再次与阀门10阀杆相抵，使阀门10向右复位，连通出水管9，第一活塞缸2内的水将流进出水管9，涡轮12将转动，并带动扇锥齿轮25转动，扇锥齿轮25将带动第一锥齿轮18转动，使整个装有莲藕和淤泥的采收机构转动，同时扭簧发生形变，转动过程中淤泥由于重力和离心力作用，经通孔甩出，与莲藕分离，当扇锥齿轮25与第一锥齿轮18分离后，扭簧将恢复形变，让第一锥齿轮18反向转动，如此反复，让采收机构能够正、反转，使采收机构内的淤泥受到不同的离心力而被甩出，防止匀速转动的过程中达到了平衡而导致无法将淤泥清除的现象；从出水管9内流出的水将喷洒到采收机构上，通过通孔进入腔室内对包裹在内部淤泥进行清洗。

待莲藕洗净后，启动第二气缸5，第一气缸3将向左滑动到机架1靠近莲藕池边，此时触碰延时开关延长时间到达，两电磁铁24被断电，第三弹簧20将使齿条19复位，第一齿轮和第二齿轮都将反向转动，第一铲斗22和第二铲斗23转动分开，洗净的莲藕从采收机构内放出，完成莲藕的采挖和清洗。

本发明可根据实际采收的情况，设计不同大小的采收机构，以适应不同规格的采收，从而提高莲藕采收的效率。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进。这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.多功能莲藕采收装置，包括机架，其特征在于：机架上滑动连接有第一活塞缸，第一活塞缸内滑动连接有活塞板，活塞板一侧固定有用于驱动活塞板滑动的第一驱动机构，第一驱动机构滑动连接在机架上，机架上固定有用于驱动第一驱动机构的第二驱动机构，活塞板另一侧固定有第二活塞缸；第一活塞缸上开有进水口和出水口，进水口连通有进水管，进水管上安装有单向阀，出水口连通有出水管，出水管上安装有阀门，阀门的阀杆与出水管外壁之间连接有第一弹簧，出水管内转动连接有涡轮；第二活塞缸上固定有第一楔杆以及与阀门阀杆相抵的第二楔杆，第二活塞缸内滑动连接有连杆，连杆与活塞板之间连接有第二弹簧，连杆上转动连接有支撑杆，支撑杆上固定有第一锥齿轮和采收机构，支撑杆上滑动连接有齿条，齿条位于采收机构上方，齿条上开有供第一楔杆插入的楔槽，齿条与支撑杆之间连接有第三弹簧；采收机构包括设置在支撑杆上的连接板，连接板上铰接有第一铲斗和第二铲斗，连接板、第一铲斗和第二铲斗围合形成闭合腔室，第一铲斗和第二铲斗的端部固定有磁性相反的电磁铁，楔槽内设有用于启闭电磁铁的触碰延时开关，连接板、第一铲斗和第二铲斗上均开有若干供淤泥通过的通孔，连接板与第一铲斗铰接处同轴连接有与齿条啮合的第一齿轮，连接板与第二铲斗铰接处同轴连接有与第一齿轮啮合的第二齿轮；涡轮同轴连接有与第一锥齿轮啮合的扇锥齿轮，出水管的出水端位于采收机构上方。

2.如权利要求1所述的多功能莲藕采收装置，其特征在于：所述第一锥齿轮与支撑杆之间连接有扭簧。

3.如权利要求1所述的多功能莲藕采收装置，其特征在于：所述进水管的进水端上固定有浮标。

4.如权利要求1所述的多功能莲藕采收装置，其特征在于：所述连接板、第一铲斗、第二铲斗上均包覆有橡胶层。

5.如权利要求2至4中任一项所述的多功能莲藕采收装置，其特征在于：所述连接板可拆卸地连接在支撑杆上。

6.如权利要求5所述的多功能莲藕采收装置，其特征在于：所述第一驱动机构和第二驱动机构均为气缸。