CN114269146B - 一种全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备 - Google Patents

一种全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备，包括主框架，行走模块，升降模块和工作模块；主框架为双横梁结构；工作模块为撬装结构，工作模块通过升降模块与行走机构传动连接，且固定安装在主框架顶面上；行走模块包括履带和双液压马达组；双液压马达组与履带传动连接；履带和双液压马达组均固定安装于主框架底部横梁上；工作模块包括动力驱动模块，射流工作模块，吸水管路模块和液压动力模块。本发明为全液压设计液压，遥控控制，自动化程度高；液压马达驱动宽幅橡胶履带，适合松软水田作业，进退和转向灵活；整机可根据作业水深调整上部模块高度和射流机构高度，适应不同作业水深要求。

Description

一种全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域，特别是涉及一种全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备。
背景技术
目前，我国莲藕收获作业的机械化程度很低，主要以原始的作业方式为主，以人工挖掘为主，辅以水枪喷头辅助采藕方式，莲藕的采收作业环境特别恶劣，特别是冬季，藕农在寒冷的冰水中作业，不仅劳动强度极大，而且挖净率低，藕的损伤严重，商品质量差。因此，广大藕农和莲藕主产区都迫切希望能有采收和处理一体化自动设备的出现来替代人工劳动，将藕农从繁重体力劳动中解脱出来。
目前主流的机械化挖藕方式是小型射流式挖藕船，通过污水泵将高压射流冲到藕池底部，冲开附着在莲藕上的淤泥，莲藕借助浮力浮出水面，实现莲藕的收取。近年来，各地相关单位进行了挖藕机械的研制工作，已收到了一定的成效。主要是几种中小型挖藕船（机），存在自动化程度低，作业效率低，工作不稳定，挖藕效果不理想，挖净率低等问题，且大部分挖藕机产品以挖掘湖藕为主，不适宜浅水藕种植地区的采收，本发明提供一种适合塘藕采收作业的一种全液压链条换向遥控控制莲藕水力采收装备，该装备也适合其他水生根状植物采收作业。
发明内容
本发明的目的是提供一种全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现全液压设计，遥控控制，整机上部模块可液压升降，以适应不同作业水深要求。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备，包括主框架，行走模块，升降模块和工作模块；所述主框架为双横梁结构；所述工作模块为撬装结构，所述工作模块通过所述升降模块与所述行走机构传动连接，且固定安装在所述主框架顶面上；
所述行走模块包括履带和双液压马达组；所述双液压马达组与所述履带传动连接；所述履带和双液压马达组均固定安装于所述主框架底部横梁上；
所述工作模块包括动力驱动模块，射流工作模块，吸水管路模块和液压动力模块；所述动力驱动模块与所述液压动力模块连通；
所述射流工作模块包括链条换向摆动射流机构，污水泵，管路，第一分水包，第二分水包和喷嘴；所述污水泵分别与所述动力驱动模块和液压动力模块传动连接；所述污水泵还与所述吸水管路模块的吸水管路连通；所述污水泵与所述第一分水包连通；所述第一分水包通过管路与所述第二分水包连通，且所述第一分水包和管路通过快换接头连通；所述链条换向摆动射流机构通过所述第二分水包与所述喷嘴连通；所述喷嘴设置有多个，相邻所述喷嘴等间距交错布置于所述第二分水包上。
优选的，底盘采用液压马达驱动橡胶履带集成设计，履带优选采用宽幅橡胶履带，宽度不小于400mm，以增大与藕泥接触面积，适应水下疏松藕泥中作业要求；宽幅橡胶履带选择标准，履带正常接地比压低于正常人体双脚正常接地比压。行走机构履带采用工程塑料履带为主，以降低成本。
橡胶履带和双液压马达组成行走模块，遥控控制，马达集成大扭矩大减速比减速机，驱动履带，外壳固定在横梁上。具体驱动方案：液压系统驱动双液压马达，具体通过两个三位四通阀和比例调速阀控制正转和反转，实现前进、后退，比例调速阀通过流量调整控制前进和后退速度变化，一进一退可实现小直径转弯，调整双马达速度差值，可实现较大直径转弯，因此，本方案可方便调整控制整机各种方向和速度变化，无需频繁调整柴油机速度和增加变速箱，以期传动简化和方便控制底盘行进方向和速度的目标。三位四通阀和比例调速阀可选用比例换向阀。
优选的，污水泵采用自吸启动污水泵，通过提升转速，提升出水口压力，排出口压力不低于0.5MPa。
污水泵排出水进入第一分水包，经软管到第二分水包，软管与两个分水包采用快换接头联接，优选消防快换接头。污水泵安装于上部整体上，与柴油机通过分动箱联接，实现便捷开合污水泵。
更进一步的，链条换向摆动射流机构由液压马达、链条、链轮、动力销轴、动力链节、换向机构、横向滑轨、框架和升降机构组成。换向机构内滑块通过链条上动力销轴和动力链节与链条联接，滑块沿竖直方向滑轨上移动。换向机构由链条带动沿横向滑轨运动，在链轮两端与链条接触半圆处开始换向，同时，滑块沿竖直方向滑轨移动，实现换向。链条换向平稳无冲击，可在液压泵驱动下实现匀速运动，且在换向链条接触半圆处停留时间延长，确保喷嘴在两端射流持续时间，提升两端射流效果。
第二分水包通过安装于换向框架上的升降机构实现升降，以适应不同水深作业要求。换向机构框架的导向槽内安装可上下滑动升降导向杆，升降导向杆下端与第二分水包联接，上端与液压马达底座联接，液压马达通过连接丝杆与换向机构框架联接，马达转动带动丝杆转动，液压马达底座与换向机构框架距离变化，通过连杆带动第二分水包升降，已达到适应不同水深作业要求。第二分水包相对于换向框架可转动角度，进一步提升射流效果。
快装软管一端联接于第一分水包，另一端联接第二分水包。快装软管优选采用消防水龙带快换接头。快装软管需要预留一定长度，确保第二分水包实现摆动。
喷嘴安装在第二分水包，借助链条换向摆动射流机构，可实现上下和左右移动，并可通过升降导向杆下端与第二分水包联接螺栓调整喷射角度。射流工作模块采用可转向锥度喷嘴，相对轴线15º圆周转向，依托第二分水包，交错布置，提高射流覆盖面积。
所述动力驱动模块包括组合散热器柴油机，燃油箱和分动箱；所述燃油箱设置于所述柴油机的顶侧且与所述柴油机连通；所述柴油机集成电子调速器，可根据遥控器输入实现柴油机无级调速；所述组合散热器设置于所述柴油机一侧；所述分动箱与所述柴油机通过联轴器传动连接。
所述分动箱包括分动箱机体，分动箱输入轴，油泵输入轴，油泵输出口，水泵输入轴，水泵输出口，导气龙头和气胎离合器；
所述分动箱机体通过联接支座安装在所述上主框架上；所述分动箱输入轴与所述柴油机通过联轴器传动连接；所述油泵输出口与所述柴油机连通；所述水泵输出口与污水泵的入口通过法兰连接；所述水泵输入轴与所述液压动力模块的液压泵输出轴通过键连接；所述气胎离合器设置于所述水泵输出口内；所述导气龙头一端与外界连通，一端与所述气胎离合器连通。
优选的，柴油机及其附件和分动箱组成动力驱动模块，柴油机通过联轴器联接分动箱，分动箱带动大排量污水泵和液压泵。
还包括气路系统模块；所述气路系统模块包括传动齿轮，气胎离合器的气胎，隔板和摩擦体；所述传动齿轮通过轴承与所述分动箱输入轴传动连接；所述气胎通过设置在所述隔板内的压缩板簧与所述摩擦体传动连接；所述摩擦体与所述水泵输入轴的摩擦片相摩擦，进而通过连接键与所述水泵输入轴传动连接。
优选的，气路系统模块为分动箱集成气胎离合器提供动力，柴油机自带气泵，经两联气阀过滤后，输入储气罐，联接到分动箱导气龙头。联接导气龙头气路接气开关，用于控制分动箱气胎离合器启停。
更进一步的，分动箱为自制三轴分动箱，其中联接大排量污水泵所在轴集成气胎离合器，通过气胎式离合器驱动污水泵，确保工作过程启停污水泵。电磁离合器或其他型式离合器也可采用，但是在结构上远不及自制集成气胎离合器简单可靠，成本低。具体结构采用：传动齿轮与传动轴之间安装有气胎（气囊）、隔板、弹簧板、摩擦体、摩擦片等组成气胎离合器，导气龙头通气，气胎（气囊）膨胀，摩擦体通过隔板、弹簧板和传动轴连接的摩擦片产生摩擦，带动传动轴旋转，进而带动污水泵旋转；传动齿轮两侧安装轴承，导气龙头不通气时，传动齿轮通过轴承旋转，传动轴不旋转，从而实现污水泵动态离合。
所述吸水管路模块还包括滤水管，反冲洗装置和泵吸水升降装置 ；所述吸水管路采用两路吸水结构，在泵吸入口下放分为两路，在所述主框架下端通过达到整机另一端；
每一吸水管路均安装一个单向阀和两个万向接头；所述万向接头连通所述滤水管；所述吸水管路吸水端通过所述带泵吸水升降装置与滤水管连通；
泵吸水升降装置包括摆动缸，联接法兰，弯管和柔性联接；所述摆动缸两端通过所述法兰连通所述弯管；所述弯管通过所述柔性联接与所述滤水管尾部相连接。
更进一步的，所述泵吸水升降装置用于实现所述滤水管在机体工作面垂向升降，且支杆只在机体工作面垂向起升和放下所述滤水管，确保机体转弯工况所述滤水管不会碰撞所述履带。
所述滤水管内安装所述反冲洗装置；所述反冲洗装置包括连接盘，高速旋转接头和反射流管；
所述滤水管尾部安装两个所述高速旋转接头；所述反射流管安装在两所述高速旋转接头内；所述反射流管上开设不规则布置的射流孔，所述射流孔轴线与滤水管轴线存在夹角。
优选的， 吸水管路、滤水管、反冲洗装置和泵吸水升降装置组成吸水管路模块，为污水泵提供水源。吸水管路采用两路吸水结构，在泵吸入口下放分为两路，在撬装框架下部通过达到整机另一端。每一吸水管路安装一个单向阀和两个万向接头，万向接头联接滤水管。
单向阀作用是污水泵停机时，保留污水泵及管路水，利于污水泵自吸启动。两个万向接头可以调整管路上下弯曲，确保工作过程滤水管没入水面以下，且不接触泥面，减少污泥以及其他杂质吸入。陆地行走时，可通过泵吸水升降装置升起，不影响陆地行走。
吸水管路吸水端采用带升降机构滤水管，滤水管管壁优选开大量隆起小孔，或采用开孔，外加滤网，过滤水源，防止杂草等进入。
滤水管内安装反冲洗装置，由污水泵排出口引入压力水源，在滤水源尾部安装两个高速旋转接头，反射流管安装在两高速旋转接头内，反射流管开不规则布置射流孔，射流孔轴线与滤水管轴线存在一个角度。反冲洗射流在滤水管孔，达到清洗目的，同时，反射流管开孔由于偏置角度存在，污水泵水流经管路引入射流孔，清洗滤水管吸附杂质，夹角存在使射流产生反作用力，射流反作用力使反射流管在两个旋转接头内旋转，反射流管旋转时收到水阻力，水阻力与反射流管旋转速度平方正相关，射流反作用力与反射流管旋转收到水阻力平衡时，转速趋于稳定。旋转增强射流清洗效果，达到清洗滤水管孔作用，防止堵塞。
反冲洗装置动力水源来自污水泵排出口，管路设置开关。
滤水管尾部安装泵吸水升降装置。泵吸水升降装置优选采用摆动缸结构，摆动缸两端联接支杆，支杆采用柔性联接于滤水管尾部相联接。该机构一方面在整机前进时，引导滤水管行进，另一方面污水泵不工作时起升滤水管，工作时放下滤水管，并尽可能不使滤水管接触地面。另外，泵吸水升降装置只在机体工作面垂向方向起升和放下滤水管，确保整机转弯工况滤水管不会碰撞橡胶履带。
还设置有遥控模块；所述遥控模块用于控制机电速度，调速阀，比例泵及多个通断量，实现整机的遥控控制；
所述液压动力模块还包括液压油箱，液压执行件和液压管路。
优选的，液压动力模块由安装在分动箱液压泵提供动力。优选双等量输出变量泵，优选比例控制。
液压动力模块设计要点：液压动力模块为一个双等量输出变量泵，通过换向阀切换实现空载工况双等量输出驱动双液压马达，工作工况一路输出所述双液压马达组，另一路输出驱动所述链条换向摆动射流机构的液压马达；
空载工况，行走需要较高速度，所述双等量输出变量泵全功率输出，双输出通过调速阀和换向阀分别驱动两行走马达，实现等量输出驱动所述行走马达；
工作工况，由于行走速度大幅降低，一路输出经分流驱动两行走马达，另一路输出驱动链条摆动换向机构，以及其他液压机构。
液压系统液压泵通过两个三位四通阀和比例调速阀控制行走马达正转和反转，实现进退和转弯。本发明提供三种转向方式：双行走马达一正转一反转，实现急速转向；双行走马达一停止自锁一转动，实现快速转弯；调整双行走马达速度差值，可实现较大半径转弯。比例调速阀通过流量调整控制前进和后退速度变化，如果一进一退可实现小直径转弯，调整双马达速度差值，可实现较大直径转弯，因此，本方案可方便调整控制整机各种方向和速度变化。
整机提供24V直流蓄电池，由柴油机提供充电。24V直流蓄电池为液压执行阀和控制系统提供电源。
液压动力模块采用24V比例调速阀，换向阀均为24V电磁和手控阀，方便进行遥控控制。24V比例换向阀可以选用，效果相同。
遥控控制采用与液压系统结合方式实现。
PLC、遥控器和接收器等组成遥控控制模块，整机遥控控制，遥控器发送控制信号，接收器接收信号输入到PLC，PLC实现执行元件控制。遥控器采用触摸屏方式。通过设计柴油机电调速、两个调速阀和电液比例泵等4个模拟量控制，以及多个通断量控制，实现整机遥控控制。
所述升降模块包括液压缸和导向缸；所述液压缸和导向缸均设置有两个，且交错布置；均与所述履带传动连接；两所述液压缸上还增设有导向机构，所述导向机构用于提升支撑强度及导向稳定性。
所述升降模块为蜗轮蜗杆机构，设置有四个涡轮蜗杆；四所述涡轮蜗杆两两一组，分别安装于所述主框架两横梁上。
所述喷嘴采用360º转向锥度喷嘴，相对轴线15º圆周转向；所述喷嘴包括夹紧螺帽，锥形喷水口和喷嘴体；所述喷嘴通过所述夹紧螺帽安装在所述第二分水包上。
本发明公开了以下技术效果：全液压设计液压，遥控控制，自动化程度高；液压马达驱动宽幅橡胶履带，适合松软水田作业，进退和转向灵活；柴油机经分动箱驱动污水泵和液压泵，分动箱集成气胎离合器实现污水泵动态离合，喷嘴间接联接链条换向机构实现摆动射流，链条换向平稳且增加两端停留时间，且射流机构可升降调节与泥面距离，有效提升水力射流效果；吸水管路避免杂质影响，且升降灵活；整机可根据作业水深调整上部模块高度和射流机构高度，适应不同作业水深要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明总体结构侧视图；
图2为本发明总体结构正视图；
图3为本发明总体结构后视图；
图4为升降机构图；
图5为分动箱主视图；
图6为分动箱剖视图；
图7为吸水管路图；
图8为滤水管主视图；
图9为反射流结构图附图说明；
图10为本发明滤水管提升机构结构图；
图11为链条换向摆动射流机构图；
图12为喷嘴结构图；
图13 液压动力模块附图说明；
图14 液压原理图附图说明。
其中，1、履带；2、双液压马达组；3、主框架；4、升降液压缸；5、动力驱动模块；5.1、组合散热器；5.2、柴油机；5.3、燃油箱；5.4、分动箱；6、射流工作模块；7、吸水管路模块；8、液压动力模块；9、导向缸；5.4.1、分动箱机体；5.4.2、联接支座；5.4.3、分动箱输入轴；5.4.4、油泵输入轴；5.4.5、油泵输出口；5.4.6、水泵输入轴；5.4.7、水泵输出口；5.4.8、导气龙头；5.4.9、气胎离合器；5.4.10、传动齿轮；5.4.11、气胎；5.4.12、隔板；5.4.13、板簧；5.4.14、摩擦体；5.4.15、摩擦片；5.4.16、连接键；6.1、链条换向摆动射流机构；6.2、污水泵；6.3、管路；6.4、快换接头；6.5、第一分水包；6.6、第二分水包；6.7、横向滑轨；6.8、喷嘴；7.1、吸水管路；7.1.1、输入法兰；7.1.2、Y形管路；7.1.3、单向阀；7.1.4、可曲挠合成橡胶接头；7.2、滤水管；7.3、反冲洗装置；7.3.1、高速旋转接头；7.3.2、反冲洗管；7.3.3、射流孔；7.4、泵吸水升降装置；7.4.1、摆动缸；7.4.2、联接法兰；7.4.3、弯管；7.4.4、柔性联接；8.1、液压泵；8.2、液压执行件；8.3、液压管路；8.4、液压油箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备，包括主框架3，行走模块，升降模块和工作模块；主框架3为双横梁结构；工作模块为撬装结构，工作模块通过升降模块与行走机构传动连接，且固定安装在主框架3顶面上；
行走模块包括履带1和双液压马达组2；双液压马达组2与履带1传动连接；履带1和双液压马达组2均固定安装于主框架3底部横梁上；
工作模块包括动力驱动模块5，射流工作模块6，吸水管路模块7和液压动力模块8；动力驱动模块5与液压动力模块8连通；
射流工作模块6包括链条换向摆动射流机构6.1，污水泵6.2，管路6.3，第一分水包6.5，第二分水包6.6和喷嘴6.8；污水泵6.2分别与动力驱动模块5和液压动力模块8传动连接；污水泵6.2还与吸水管路模块7的吸水管路7.1连通；污水泵6.2与第一分水包6.5连通；第一分水包6.5通过管路6.3与第二分水包6.6连通，且第一分水包6.5和管路6.3通过快换接头6.4连通；链条换向摆动射流机构6.1通过第二分水包6.6与喷嘴6.8连通；喷嘴6.8设置有多个，相邻喷嘴6.8等间距交错布置于第二分水包6.6上。
动力驱动模块5包括组合散热器5.1柴油机5.2，燃油箱5.3和分动箱5.4；燃油箱5.3设置于柴油机5.2的顶侧且与柴油机5.2连通；组合散热器5.1设置于柴油机5.2一侧；分动箱5.4与柴油机5.2通过联轴器传动连接。
分动箱5.4包括分动箱机体5.4.1， 分动箱输入轴5.4.3，油泵输入轴5.4.4，油泵输出口5.4.5，水泵输入轴5.4.6，水泵输出口5.4.7，导气龙头5.4.8和气胎离合器5.4.9；
分动箱机体5.4.1通过联接支座5.4.2安装在上主框架3上；分动箱输入轴5.4.3与柴油机5.2通过联轴器传动连接；油泵输出口5.4.5与柴油机5.2连通；水泵输出口5.4.7与污水泵6.2的入口通过法兰连接；水泵输入轴5.4.6与液压动力模块8的液压泵8.1输出轴通过键连接；气胎离合器5.4.9设置于水泵输出口5.4.7内；导气龙头5.4.8一端与外界连通，一端与气胎离合器5.4.9连通。
还包括气路系统模块；气路系统模块包括传动齿轮5.4.10，气胎离合器5.4.9的气胎5.4.11，隔板5.4.12和摩擦体5.4.14；传动齿轮5.4.10通过轴承与分动箱输入轴5.4.3传动连接；气胎5.4.11通过设置在隔板5.4.12内的压缩板簧5.4.13与摩擦体5.4.14传动连接；摩擦体5.4.14与水泵输入轴5.4.6的摩擦片5.4.15相摩擦，进而通过连接键5.4.16与水泵输入轴5.4.6传动连接。
吸水管路模块7还包括滤水管7.2，反冲洗装置7.3和泵吸水升降装置 7.4；吸水管路7.1采用两路吸水结构，在泵吸入口下放分为两路，在主框架3下端通过达到整机另一端；
每一吸水管路7.1均安装一个单向阀7.1.3和两个万向接头；万向接头连通滤水管7.2；吸水管路7.1吸水端通过泵吸水升降装置7.4与滤水管7.2连通；
泵吸水升降装置7.4包括摆动缸7.4.1，联接法兰7.4.2，弯管7.4.3和柔性联接7.4.4；摆动缸7.4.1两端通过法兰7.4.2连通弯管7.4.3；弯管7.4.3通过柔性联接7.4.4与滤水管7.2尾部相连接。
滤水管7.2内安装反冲洗装置7.3；反冲洗装置7.3包括，高速旋转接头7.3.1和反射流管7.3.2；
滤水管7.2尾部安装两个高速旋转接头7.3.1；反射流管7.3.2安装在两高速旋转接头7.3.1内；反射流管7.3.2上开设不规则布置的射流孔7.3.3，射流孔7.3.3轴线与滤水管7.2轴线存在夹角。
还设置有遥控模块；遥控模块用于控制柴油机速度、液压泵排量输出、双行走马达速度等模拟量，调速阀，比例泵及多个通断量，实现整机的遥控控制；
液压动力模块8为一个双等量输出变量泵，通过换向阀切换实现空载工况双等量输出驱动双液压马达，工作工况一路输出双液压马达组2，另一路输出驱动链条换向摆动射流机构6.1的液压马达；液压动力模块8还包括液压油箱8.2，液压执行件8.3和液压管路8.4。
升降机构包括液压缸4和导向缸9；液压缸4和导向缸9均设置有两个，且交错布置；均与履带1传动连接；两液压缸4上还增设有导向机构，导向机构用于提升支撑强度及导向稳定性。
升降机构为蜗轮蜗杆机构，设置有四个涡轮蜗杆；四涡轮蜗杆两两一组，分别安装于主框架3两横梁上。
喷嘴6.8采用360º转向锥度喷嘴，相对轴线15º圆周转向；喷嘴6.8包括夹紧螺帽6.8.1，锥形喷水口6.8.2和喷嘴体6.8.3；喷嘴6.8通过夹紧螺帽6.8.1安装在第二分水包6.6上。
参照图1-图14，本发明提供一种全液压链条换向遥控控制莲藕水力采收作业装备，采用全液压设计，遥控控制，整机上部模块可液压升降，以适应不同作业水深要求。整机由行走机构、整体升降模块、动力驱动模块5、射流工作模块6、吸水管路模块7、液压动力模块8、遥控控制模块和气路系统模块组成。行走机构主要由橡胶履带1和双液压马达组2组成，整体升降模块由升降液压缸4和导向缸9组成，动力驱动模块5由组合散热器5.1柴油机5.2、燃油箱5.3、分动箱5.4组成，射流工作模块6由链条换向摆动射流机构6.1、污水泵6.2、管路6.3、快换接头6.4、第一分水包6.5、第二分水包6.6、横向滑轨6.7、喷嘴6.8组成，吸水管路模块7由吸水管路7.1、滤水管7.2、反冲洗装置7.3、泵吸水升降装置7.4组成，液压动力模块8由液压泵8.1、8.2液压油箱8.2、液压执行件8.3、液压管路8.4组成，遥控模块由PLC、遥控机构等部件组成。其中行走模块实现整机行走和转向；动力驱动模块5提供整机动力；射流工作模块6实现水力摆动射流；液压动力模块8实现整机液压驱动；遥控控制模块实现整机遥控控制；气路系统模块为分动箱集成气胎离合器提供动力。整机上部机构通过液压升降装置升降液压缸4和导向缸9安装在行走机构主梁上，实现上部机体升降，以适应不同水深作业要求；动力驱动模块5、射流工作模块6、吸水管路模块7、液压动力模块8、遥控控制模块和气路系统模块集成于一体化上部主框架3上，液压驱动，液气电联控遥控控制。
参照图4，行走模块橡胶履带1横梁和上部机构框架3之间双液压缸4和双导向缸9实现整机液压升降。双液压缸和双导向缸交错布置，双液压缸外增加导向机构，用管套管结构，提升支撑强度。上部机构框架3安装依次安装动力驱动模块5、射流工作模块6、吸水管路模块7、液压动力模块8、遥控控制模块和气路系统模块。
参照图1，动力驱动模块5安装在全液压链条换向遥控控制莲藕水力采收作业装备的前端，依次是组合散热器5.1柴油机5.2、燃油箱5.3、分动箱5.4，组合散热器5.1为柴油机5.2散热，柴油机5.2是整个装备的动力源，燃油箱5.3为柴油机5.2提供工作所需要采油，分动箱5.4为整个装备分配和传递动力。
参照图5、图6，分动箱5.4主要实现动力分动传动和实现动态离合的功能，柴油机5.2通过联轴器连接分动箱5.4，分动箱5.4带动大排量污水泵6.2和液压泵8.1，分动箱5.4由分动箱机体5.4.1、联接支座5.4.2、 输入轴5.4.3、油泵输入轴5.4.4、油泵输出口5.4.5、水泵输入轴5.4.6、水泵输出口5.4.7、导气龙头5.4.8、气胎离合器5.4.9组成。
整个分动箱机体5.4.1通过联接支座5.4.2安装在上部机构框架3上，柴油机5.2通过联轴器与分动箱的输入轴5.4.3连接，油泵输入轴5.4.4与油泵上的输出轴通过键相连，油泵输出口5.4.5联接油箱，水泵输入轴5.4.6与液压泵8.1输出轴通过键联接，水泵输出口5.4.7与污水泵的入口通过法兰相连，导气龙头5.4.8为气胎离合器5.4.9提供动力，气胎沿径向推动摩擦片将污水泵输入轴5.4.6与水泵输出口5.4.7连接，确保采藕作业过程启停污水泵。
分动箱5.4的水泵输入轴5.4.6可实现动态离合，具体由导气龙头5.4.8输入控制气源，气胎离合器5.4.9的气胎5.4.11膨胀，通过隔板5.4.12压缩板簧5.4.13，板簧5.4.13弹力作用于摩擦体5.4.14，摩擦体5.4.14与水泵输入轴5.4.6连接的摩擦片5.4.15摩擦，通过连接键5.4.16带动水泵输入轴5.4.6转动。切断气源，气胎离合器5.4.9的气胎5.4.11收缩，在板簧5.4.13作用下，摩擦体5.4.14与摩擦片5.4.15不接触，传动齿轮5.4.10通过两侧轴承旋转，而水泵输入轴5.4.6不转动。本分动箱5.4可以实现动态离合。
参照图7~10，吸水管路模块7由吸水管路7.1、滤水管7.2、反冲洗装置7.3、泵吸水升降装置 7.4组成，吸水管路7.1由输入法兰7.1.1、Y形管路7.1.2、单向阀7.1.3可曲挠合成橡胶接头7.1.4组成。吸水管路7.1采用两路吸水结构，在泵吸入口下放分为两路，在撬装框架下部通过达到整机另一端。每一吸水管路安装一个单向阀和两个万向接头，万向接头联接滤水管。吸水管路吸水端采用泵吸水升降装置7.4滤水管7.2，滤水管管壁优选开大量隆起小孔，或采用开孔，外加滤网，过滤水源，防止杂草等进入。滤水管7.2内安装反冲洗装置7.4，由污水泵6.2排出口引入压力水源，在滤水管7.2尾部安装两个高速旋转接头7.3.1，反射流管7.3.2安装在两高速旋转接头7.3.1内，反射流管7.3.2开不规则布置射流孔7.3.3，射流孔7.3.3轴线与滤水管7.2轴线存在一个角度。反冲洗射流喷在滤水管7.2孔，达到清洗目的，同时，由于偏置角度存在，射流反作用力使反射流管在两个高速旋转接头7.3.1内旋转，旋转增强射流清洗效果，达到清洗滤水管7.2孔作用，防止堵塞。泵吸水升降装置7.4由摆动缸7.4.1、联接法兰7.4.2、弯管7.4.3和柔性联接 7.4.4组成，摆动缸7.4.1两端通过法兰7.4.2联接弯管7.4.3，弯管7.4.3采用柔性联接7.4.4于滤水管7.2尾部相联接。该机构一方面在整机前进时，引导滤水管行进，另一方面污水泵6.2不工作时起升滤水管，工作时放下滤水管7.2，并尽可能不使滤水管7.2接触地面。
参照图11、图12，射流工作模块6由链条换向摆动射流机构6.1、污水泵6.2、管路6.3、快换接头6.4、第一分水包6.5、第二分水包6.6、横向滑轨6.7、喷嘴6.8组成，污水泵6.2为整个射流模块提供动力源，链条换向摆动射流机构6.1可以使喷嘴跟随链条的摆动而运动，增大射流面积，第一分水包6.5、第二分水包6.6、和管路6.3主要起到将具有一定压力的污水输送到喷嘴6.8的作用，链条摆动机构6.1与喷嘴6.8d等设备主要通过横向滑轨6.7联接，喷嘴6.8由夹紧螺帽6.8.1、锥形喷水口6.8.2、喷嘴体6.8.3组成，喷嘴6.8与第二分水包6.6通过夹紧螺帽6.8.1联接。
全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备具体工作流程如下：
在全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备由陆地进入池塘时，行走马达2带动橡胶履带1行走，吸水管路提升机构7.4中的摆动缸7.4.1带动弯管7.4.3转动，引导滤水管行进，保证滤水管7.2不与地面和橡胶履带1碰撞。
在全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备进入池塘时，吸水管路提升机构7.4下放滤水管7.2，但需要保证滤水管7.2不与泥面接触。调节行走模块橡胶履带1横梁和上部机构框架3之间双液压缸4和双导向缸9实现整机液压升降以适应不同高低的水面作业。
在全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备进行采藕作业时，拨动分动箱5.4内的气胎离合器5.4.9启动污水泵6.2，让柴油机5.2为上部主框架3上方的各个模块开始工作，液压泵8.1带动污水泵6.2工作，将池塘的水自滤水管7.2吸入，沿吸水管路7.1到达污水泵6.2入口，经由污水泵6.2出口到达射流工作模块6的第一分水包6.5，在第一分水包吸入内的具有一定流量和压力的水经管路6.3进入第二分水包6.6后由喷嘴6.8喷出，将藕从淤泥内喷出。
在进行采藕作业时，滤水管7.2内安装反冲洗装置7.3，由污水泵6.2排出口引入压力水源，在滤水管7.2尾部安装两个高速旋转接头7.3.1上的反射流管7.3.2开始运转，射流反作用力使反射流管在两个高速旋转接头7.3.1内旋转，旋转增强射流清洗效果，达到清洗滤水管7.2孔作用，防止滤水管7.2发生堵塞。
在本发明的另一个实施例中，升降机构为蜗轮蜗杆机构，设置有四个涡轮蜗杆；四涡轮蜗杆两两一组，分别安装于主框架3两横梁上。
本发明公开了以下技术效果：全液压设计液压，遥控控制，自动化程度高；液压马达驱动宽幅橡胶履带，适合松软水田作业，进退和转向灵活；柴油机经分动箱驱动污水泵和液压泵，分动箱集成气胎离合器实现污水泵动态离合，喷嘴间接联接链条换向机构实现摆动射流，链条换向平稳且增加两端停留时间，且射流机构可升降调节与泥面距离，有效提升水力射流效果；吸水管路避免杂质影响，且升降灵活；整机可根据作业水深调整上部模块高度和射流机构高度，适应不同作业水深要求。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备，其特征在于，包括：主框架（3），行走模块，升降模块和工作模块；所述主框架（3）为双横梁结构；所述工作模块为撬装结构，所述工作模块通过所述升降模块与所述行走模块传动连接，且固定安装在所述主框架（3）顶面上；
所述行走模块包括履带（1）和双液压马达组（2）；所述双液压马达组（2）与所述履带（1）传动连接；所述履带（1）和双液压马达组（2）均固定安装于所述主框架（3）底部横梁上；
所述工作模块包括动力驱动模块（5），射流工作模块（6），吸水管路模块（7）和液压动力模块（8）；所述动力驱动模块（5）与所述液压动力模块（8）连通；
所述射流工作模块（6）包括链条换向摆动射流机构（6.1），污水泵（6.2），管路（6.3），第一分水包（6.5），第二分水包（6.6）和喷嘴（6.8）；所述污水泵（6.2）分别与所述动力驱动模块（5）和液压动力模块（8）传动连接；所述污水泵（6.2）还与所述吸水管路模块（7）的吸水管路（7.1）连通；所述污水泵（6.2）与所述第一分水包（6.5）连通；所述第一分水包（6.5）通过管路（6.3）与所述第二分水包（6.6）连通，且所述第一分水包（6.5）和管路（6.3）通过快换接头（6.4）连通；所述链条换向摆动射流机构（6.1）通过所述第二分水包（6.6）与所述喷嘴（6.8）连通；所述喷嘴（6.8）设置有多个，相邻所述喷嘴（6.8）等间距交错布置于所述第二分水包（6.6）上；
所述动力驱动模块（5）包括组合散热器（5.1）柴油机（5.2），燃油箱（5.3）和分动箱（5.4）；所述燃油箱（5.3）设置于所述柴油机（5.2）的顶侧且与所述柴油机（5.2）连通；所述组合散热器（5.1）设置于所述柴油机（5.2）一侧；所述分动箱（5.4）与所述柴油机（5.2）通过联轴器传动连接；所述分动箱（5.4）包括分动箱机体（5.4.1）， 分动箱输入轴（5.4.3），油泵输入轴（5.4.4），油泵输出口（5.4.5），水泵输入轴（5.4.6），水泵输出口（5.4.7），导气龙头（5.4.8）和气胎离合器（5.4.9）；
所述分动箱机体（5.4.1）通过联接支座（5.4.2）安装在所述主框架（3）上；所述分动箱输入轴（5.4.3）与所述柴油机（5.2）通过联轴器传动连接；所述油泵输出口（5.4.5）与所述柴油机（5.2）连通；所述水泵输出口（5.4.7）与污水泵（6.2）的入口通过法兰连接；所述水泵输入轴（5.4.6）与所述液压动力模块（8）的液压泵（8.1）输出轴通过键连接；所述气胎离合器（5.4.9）设置于所述水泵输出口（5.4.7）内；所述导气龙头（5.4.8）一端与外界连通，一端与所述气胎离合器（5.4.9）连通。
2.根据权利要求1所述的全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备，其特征在于：还包括气路系统模块；所述气路系统模块包括传动齿轮（5.4.10），气胎离合器（5.4.9）的气胎（5.4.11），隔板（5.4.12）和摩擦体（5.4.14）；所述传动齿轮（5.4.10）通过轴承与所述分动箱输入轴（5.4.3）传动连接；所述气胎（5.4.11）通过设置在所述隔板（5.4.12）内的压缩板簧（5.4.13）与所述摩擦体（5.4.14）传动连接；所述摩擦体（5.4.14）与所述水泵输入轴（5.4.6）的摩擦片（5.4.15）相摩擦，进而通过连接键（5.4.16）与所述水泵输入轴（5.4.6）传动连接。
3.根据权利要求1所述的全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备，其特征在于：所述吸水管路模块（7）还包括滤水管（7.2），反冲洗装置（7.3）和泵吸水升降装置 （7.4）；所述吸水管路（7.1）采用两路吸水结构，在泵吸入口下放分为两路，在所述主框架（3）下端通过达到整机另一端；
每一吸水管路（7.1）均安装一个单向阀（7.1.3）和两个万向接头；所述万向接头连通所述滤水管（7.2）；所述吸水管路（7.1）吸水端通过所述泵吸水升降装置（7.4）与滤水管（7.2）连通；
泵吸水升降装置（7.4）包括摆动缸（7.4.1），联接法兰（7.4.2），弯管（7.4.3）和柔性联接 （7.4.4）；所述摆动缸（7.4.1）两端通过所述法兰（7.4.2）连通所述弯管（7.4.3）；所述弯管（7.4.3）通过所述柔性联接（7.4.4）与所述滤水管（7.2）尾部相连接。
4.根据权利要求3所述的全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备，其特征在于：所述泵吸水升降装置（7.4）用于实现所述滤水管（7.2）在机体工作面垂向升降，且支杆只在机体工作面垂向起升和放下所述滤水管（7.2），确保机体转弯工况所述滤水管（7.2）不会碰撞所述履带（1）。
5.根据权利要求3所述的全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备，其特征在于：所述滤水管（7.2）内安装反冲洗装置（7.3）；所述反冲洗装置（7.3）包括高速旋转接头（7.3.1）和反射流管（7.3.2）；
所述滤水管（7.2）尾部安装两个所述高速旋转接头（7.3.1）；所述反射流管（7.3.2）安装在两所述高速旋转接头（7.3.1）内；所述反射流管（7.3.2）上开设不规则布置的射流孔（7.3.3），所述射流孔（7.3.3）轴线与滤水管（7.2）轴线存在夹角。
6.根据权利要求1所述的全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备，其特征在于：所述液压动力模块（8）为一个双等量输出变量泵，通过换向阀切换实现空载工况双等量输出驱动双液压马达，工作工况一路输出所述双液压马达组（2），另一路输出驱动所述链条换向摆动射流机构（6.1）的液压马达；所述液压动力模块（8）还包括液压油箱（8.2），液压执行件（8.3）和液压管路（8.4）。
7.根据权利要求1所述的全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备，其特征在于：还设置有遥控模块；所述遥控模块用于控制机电速度，调速阀，比例泵及多个通断量，实现整机的遥控控制。
8.根据权利要求1所述的全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备，其特征在于：所述升降模块包括液压缸（4）和导向缸（9）；所述液压缸（4）和导向缸（9）均设置有两个，且交错布置；均与所述履带（1）传动连接；两所述液压缸（4）上还增设有导向机构，所述导向机构用于提升支撑强度及导向稳定性。
9.根据权利要求1所述的全液压链条换向遥控莲藕水力采收作业装备，其特征在于：所述喷嘴（6.8）采用360º转向锥度喷嘴，相对轴线15º圆周转向；所述喷嘴（6.8）包括夹紧螺帽（6.8.1），锥形喷水口（6.8.2）和喷嘴体（6.8.3）；所述喷嘴（6.8）通过所述夹紧螺帽（6.8.1）安装在所述第二分水包（6.6）上。
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