CN115245152B - 一种射流泵吸式贝类采收装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种射流泵吸式贝类采收装置，包括作业船体，以及设置在作业船体上的吊机、射流吸罩装置、蠕动泵；射流吸罩装置包括滑板以及设置在滑板上的潜水泵、吸罩；吸罩设置于滑板的尾部，自身分为前后连通的冲洗腔和分离腔两部分；冲洗腔底部设有一与海床直接连通的开口；潜水泵的排水口分两路分别与高压喷管和管路连通，高压喷管向后下方倾斜并对准开口；管路末端连接的导流喷管水平延伸至分离腔内，导流喷管上设有至少一排向上喷射孔；分离腔四周设有用于排出碎石和泥沙的栅格孔；分离腔上部的吸水口与蠕动泵连接；吊机用于吊装射流吸罩装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种射流泵吸式贝类采收装置和方法，属于贝类采收技术领域。
背景技术
我国邻海地区有丰富的贝类资源，如四角蛤、杂色蛤、文蛤等，通常在退潮时由工人在滩涂地带进行采收，通常需要机械工具将埋在沙滩下5-15cm左右的贝类采掘出来。但在资源更为丰富的浅海地区，由于机械工具较难涉足，贝类资源未得到充分利用。如何提供一种针对浅海沙滩下5-15cm左右贝类进行连续高效地采掘的装置，是本领域有待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种射流泵吸式贝类采收装置和方法，利用高压水射流冲击海底泥沙，使埋在泥沙中的贝类流入固定通道，同时利用贝类的密度低于泥沙的特性，通过向上的导流冲力将贝类与泥沙分离，自动排出大部分泥沙，再利用泵吸设备将贝类抽吸至采收平台上，实现浅海贝类机械化连续采收。
本发明采取以下技术方案：
一种射流泵吸式贝类采收装置，包括作业船体08，以及设置在所述作业船体08上的吊机04、射流吸罩装置01、蠕动泵02；所述射流吸罩装置01包括滑板017以及设置在所述滑板017上的潜水泵014、吸罩011；所述吸罩011设置于滑板017的尾部，自身分为前后连通的冲洗腔和分离腔两部分；所述冲洗腔底部设有一与海床直接连通的开口；所述潜水泵14的排水口分两路分别与高压喷管012和管路018连通，所述高压喷管012向后下方倾斜并对准所述开口；所述管路18末端连接的导流喷管016水平延伸至所述分离腔内，导流喷管016上设有至少一排向上喷射孔016A；所述分离腔四周设有用于排出碎石和泥沙的栅格孔；分离腔上部的吸水口通过软管与所述蠕动泵进水口连接；所述吊机08用于吊装所述射流吸罩装置01。
优选的，所述作业船体08上还设有喷淋输送机03，所述蠕动泵02的出水管路延伸至所述喷淋输送机03。
优选的，所述作业船体08上还设有牵引座05，所述牵引座05通过可收放的倾斜的牵引绳对射流吸罩装置01进行牵引，维持其平衡。
优选的，所述滑板017呈雪橇状，包括一对平行的长条板和位于长条板头部的翘起部，所述翘起部与长条板交界处设有一滚筒015。
优选的，所述吸罩011俯视视角下呈前大后小的梯形；所述吸罩011主视视角下冲洗腔和分离腔分隔部位为最高位置，向两侧高度逐渐降低；冲洗腔为密封罩壳，分离腔两侧为水平栅栏。
优选的，所述管路018的前部设有用于调整高压喷管012与导流喷管016流量比例的阀019。
优选的，所述高压喷管012具有一水平转动轴，所述转动轴转动后带动所述高压喷管012调整喷射角度。
进一步的，所述高压喷管012通过一连接臂与连杆020铰接，所述连杆020上具有用于控制高压喷管012角度的不同固定位。
进一步的，所述导流喷管016带有一排等间距、向后上方向倾斜的倾角为30-60°喷射孔的喷管。
一种射流泵吸式贝类采收方法，包括以下步骤：
S1、将作业船体08行驶至采收海域，停止推进装置06，启动动力设备07；将吊机04缆绳与射流吸罩装置01四个角的耳座连接，牵引座05缆绳与吸罩装置01前端两个耳座连接；调节吸罩装置01的阀019和高压喷管012至设定状态；
S2、将牵引座05吊臂旋转至平台外部，释放牵引座05的缆绳；启动动力设备07，控制吊机04将射流吸罩装置01提升并旋转至作业船体08外部；然后将射流吸罩装置01下降至海面下，通过吊机缆绳松动或通过水下监控器观察使射流吸罩装置01压到海床上；然后收紧牵引座05缆绳；
S3、启动射流泵014、蠕动泵02和喷淋输送机03，再启动平台推进设备06，行进；此时射流泵014产生高压水流从高压喷管012中喷出冲击海床泥沙，使得埋在泥沙中的贝类被冲出；贝类随着水流飘入吸罩011后半段的所述分离腔，在导流喷管016喷出的水流抬升作用下浮到吸罩011上层，流动至尾部吸口处，在蠕动泵02作用下吸出；吸罩011的分离腔中密度相对于贝类较大的泥沙和石块在下层随水流流动到尾部开口和栅栏缝隙处排出；
S4、贝类通过蠕动泵02连同一部分海水浆砂一起被抽排到喷淋输送机03，在喷淋清洗下附着贝类上的污泥被冲入下方积水斗通过管道排入大海，而贝类通过输送机送出；
S5、完成采收后，作业船体08停止行进，关闭蠕动泵02、潜水泵014和喷淋输送机03；吊机04提升射流吸罩装置01，旋转吊臂将吸罩装置01放在甲板上固定，牵引座05旋转牵引臂至作业船体08内，回收牵引缆绳，调节动力设备07关闭采收相关设备；然后启动平台推进装置06返航。
本发明的有益效果在于：
1)提供了一种新型的适用于浅海贝类采收作业的机械化设备，可大大提高浅海沙滩贝类的采收范围，以往人工采收贝类只能在滩涂地区进行，现在可以扩展至浅海区域。
2)利用液压或电力动力全程采用机械化作业，泵吸式工艺模式，采收效率高、作业范围广、操作简便，2-3人即可完成贝类采收工作，有很高的经济效益。
3)射流吸罩装置，尤其是尾部吸罩的结构设计巧妙，同时利用贝类的密度小于泥沙和石块的特性，配合导流喷管喷射水压，实现泥沙脱离的效果以及随着蠕动泵自动采集的功能；
4)射流吸罩装置，采用一个潜水泵作为动力源，通过设置于管路上的阀来调整流量配比，实现水压流量分配的调整。
5)滑板头部的滚筒配合雪橇头的设计，有效的降低了吸罩行进的阻力。
6)作业船体及其上各个部件考虑周全，可实现贝类高度的自动化高效采收。
附图说明
图1是射流泵吸式贝类采收船体的整体示意图。其中a是主视图，b是俯视图。
图2是射流吸罩装置示意图。其中a是主视图，b是俯视图。
图3是采收步骤一的示意图。其中a是主视图，b是俯视图。
图4是采收步骤二的示意图。其中a是主视图，b是俯视图。
图5是采收步骤三的示意图。
图6是采收步骤四的示意图。其中a是主视图，b是俯视图。
图7是采收步骤五的示意图。其中a是主视图，b是俯视图。
图中，01射流吸罩装置 02蠕动泵 03喷淋输送机 04吊机 05牵引座 06推进装置07动力设备 08作业船体；011吸罩 012高压喷管 013软管 014潜水泵 015滚筒 016导流喷管 017滑板 018射流管路 019阀 020连杆 016A喷射孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
参见图1-2，射流泵吸式贝类采收装置的主要装置和设备有：推进装置06，驱动的作业船体08，一侧安装吊机04和牵引座05，射流吸罩装置01通过吊机04升降，前端与牵引座05通过缆绳连接。射流吸罩装置01后部的吸口通过软管与蠕动泵02进水口连接，蠕动泵02出水口通过软管与喷淋输送机03连接。动力设备07为系统提供动力，可以是液压或电力系统。见图1。
其中射流吸罩装置01的主要结构为：底部框架两侧形成滑板017，在框架上方尾部安装吸罩011，吸罩011俯视方向呈梯形，前半部为密闭罩壳，下方和前方开口，竖直方向向后扩散；吸罩011后部收缩，两侧为水平栅栏，上部和下部为密闭罩壳，尾部上方为吸水口，后部开口。机架前端为滚筒015，用于减小拖动阻力。机架中部安装潜水泵014，其出水口安装有管路018，一路通过软管013与高压喷管012连接、一路通过阀019与导流喷管016连接。高压喷管012前端为水平窄缝或等间距的孔，通过连杆可调节喷射角度。导流喷管016为一排等间距斜向上角度为30-60°的喷管，阀019可调节潜水泵014输出的高压射流输送至高压喷管012和导流喷管016的配比，见图2。
具体进行作业时，按照以下步骤：
1、将作业船体08行驶至采收海域，停止推进装置06，启动动力设备07。将吊机04缆绳与射流吸罩装置01四个角的耳座连接，牵引座05缆绳与吸罩装置01前端两个耳座连接。调节吸罩装置01的阀019和高压喷管012至设定状态，见图3。
2、将牵引座05吊臂旋转至平台外部，释放牵引座05的缆绳。启动动力设备07，控制吊机04将射流吸罩装置01提升并旋转至作业船体08外部。然后将射流吸罩装置01下降至海面下，通过吊机缆绳松动或通过水下监控器观察使吸罩压到海床上。然后收紧牵引座05缆绳，见图4。
3、启动射流泵014、蠕动泵02和喷淋输送机03，再启动平台推进设备06，以慢速行进。此时射流泵014产生高压水流从高压喷管012中喷出冲击海床泥沙，使得埋在泥沙中的贝类被冲出。贝类随着水流飘入吸罩011后半段，在导流喷管016喷出的水流抬升作用下浮到吸罩011上层，流动至尾部吸口处，在蠕动泵02作用下吸出；吸罩011中密度较大的泥沙和石块在下层随水流流动到尾部开口和栅栏缝隙处排出，见图5。
4、贝类通过蠕动泵02连同一部分海水浆砂一起被抽排到喷淋输送机03，在喷淋清洗下附着贝类上的污泥被冲入下方积水斗通过管道排入大海，其中大块的杂质如甲壳、水草等通过人工筛捡去除，贝类冲洗后通过输送网链送至后方成品筐或后续设备，见图6
5、完成采收后，作业船体08停止行进，关闭蠕动泵02、潜水泵014和喷淋输送机03。吊机04提升射流吸罩装置01，旋转吊臂将吸罩装置01放在甲板上固定，牵引座05旋转牵引臂至作业船体08内，回收牵引缆绳，调节动力设备07关闭采收相关设备。然后启动平台推进装置06返航，见图7。
本发明提供了一种新型的适用于浅海贝类采收作业的机械化设备，可大大提高浅海沙滩贝类的采收范围，以往人工采收贝类只能在滩涂地区进行，现在可以扩展至浅海区域。利用液压或电力动力全程采用机械化作业，泵吸式工艺模式，采收效率高、作业范围广、操作简便，2-3人即可完成贝类采收工作，有很高的经济效益。射流吸罩装置，尤其是尾部吸罩的结构设计巧妙，同时利用贝类的密度小于泥沙和石块的特性，配合导流喷管喷射水压，实现泥沙脱离的效果以及随着蠕动泵自动采集的功能；射流吸罩装置，采用一个潜水泵作为动力源，通过设置于管路上的阀来调整流量配比，实现水压分配的调整。滑板头部的滚筒配合雪橇头的设计，有效的降低了阻力。作业船体及其上各个部件考虑周全，可实现贝类高度的自动化高效采收。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。
Claims (7)
1.一种射流泵吸式贝类采收装置，其特征在于：
包括作业船体（08），以及设置在所述作业船体（08）上的吊机（04）、射流吸罩装置（01）、蠕动泵（02）；
所述射流吸罩装置（01）包括滑板（017）以及设置在所述滑板（017）上的潜水泵（014）、吸罩（011）；
所述吸罩（011）设置于滑板（017）的尾部，自身分为前后连通的冲洗腔和分离腔两部分；所述冲洗腔底部设有一与海床直接连通的开口；
所述潜水泵（14）的排水口分两路分别与高压喷管（012）和管路（018）连通，所述高压喷管（012）向后下方倾斜并对准所述开口；所述管路（018）末端连接的导流喷管（016）水平延伸至所述分离腔内，导流喷管（016）上设有至少一排向上喷射孔（016A）；
所述分离腔四周设有用于排出碎石和泥沙的栅格孔；分离腔上部的吸水口通过软管与所述蠕动泵进水口连接；
所述吊机（04）用于吊装所述射流吸罩装置（01）；
所述滑板（017）呈雪橇状，包括一对平行的长条板和位于长条板头部的翘起部，所述翘起部与长条板交界处设有一滚筒（015）；
所述吸罩（011）俯视视角下呈前大后小的梯形；
所述吸罩（011）主视视角下冲洗腔和分离腔分隔部位为最高位置，向两侧高度逐渐降低；冲洗腔为密封罩壳，分离腔两侧为水平栅栏；
所述管路（018）的前部设有用于调整高压喷管（012）与导流喷管（016）流量比例的阀（019）。
2.如权利要求1所述的射流泵吸式贝类采收装置，其特征在于：所述作业船体（08）上还设有喷淋输送机（03），所述蠕动泵（02）的出水管路延伸至所述喷淋输送机（03）。
3.如权利要求1所述的射流泵吸式贝类采收装置，其特征在于：所述作业船体（08）上还设有牵引座（05），所述牵引座（05）通过可收放的倾斜的牵引绳对射流吸罩装置（01）进行牵引，维持其平衡和方向。
4.如权利要求1所述的射流泵吸式贝类采收装置，其特征在于：所述高压喷管（012）具有一水平转动轴，所述转动轴转动后带动所述高压喷管（012）调整喷射角度。
5.如权利要求1所述的射流泵吸式贝类采收装置，其特征在于：所述高压喷管（012）通过一连接臂与连杆（020）铰接，所述连杆（020）上具有用于控制高压喷管（012）角度的不同固定位。
6.如权利要求1所述的射流泵吸式贝类采收装置，其特征在于：所述导流喷管（016）带有一排等间距、向后上方向倾斜的倾角为30-60°喷射孔的喷管。
7.一种射流泵吸式贝类采收方法，其特征在于，采用权利要求1-6中任意一项所述的射流泵吸式贝类采收装置，包括以下步骤：
S1、将作业船体（08）行驶至采收海域，停止平台推进装置（06），启动动力设备（07）；将吊机（04）缆绳与射流吸罩装置（01）四个角的耳座连接，牵引座（05）缆绳与射流吸罩装置（01）前端两个耳座连接；调节射流吸罩装置（01）的阀（019）和高压喷管（012）至设定状态；
S2、将牵引座（05）吊臂旋转至平台外部，释放牵引座（05）的缆绳；启动动力设备（07），控制吊机（04）将射流吸罩装置（01）提升并旋转至作业船体（08）外部；然后将射流吸罩装置（01）下降至海面下，通过吊机缆绳松动或通过水下监控器观察使射流吸罩装置（01）压到海床上；然后收紧牵引座（05）缆绳；
S3、启动潜水泵（014）、蠕动泵（02）和喷淋输送机（03），再启动平台推进装置（06），行进；此时潜水泵（014）产生高压水流从高压喷管（012）中喷出冲击海床泥沙，使得埋在泥沙中的贝类被冲出；贝类随着水流飘入吸罩（011）后半段的所述分离腔，在导流喷管（016）喷出的水流抬升作用下浮到吸罩（011）上层，流动至尾部吸口处，在蠕动泵（02）作用下吸出；吸罩（011）的分离腔中密度相对于贝类较大的泥沙和石块在下层随水流流动到尾部开口和栅栏缝隙处排出；
S4、贝类通过蠕动泵（02）连同一部分海水浆砂一起被抽排到喷淋输送机（03），在喷淋清洗下附着贝类上的污泥被冲入下方积水斗通过管道排入大海，而贝类通过输送机送出；
S5、完成采收后，作业船体（08）停止行进，关闭蠕动泵（02）、潜水泵（014）和喷淋输送机（03）；吊机（04）提升射流吸罩装置（01），旋转吊臂将射流吸罩装置（01）放在甲板上固定，牵引座（05）旋转牵引臂至作业船体（08）内，回收牵引缆绳，调节动力设备（07）关闭采收相关设备；然后启动平台推进装置（06）返航。
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