CN108207272B - 多功能莲藕采收装置 - Google Patents
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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
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。
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