一种便携式水草收割装置的制作方法

1.本实用新型涉及水草收割、打捞的技术领域，具体是一种便携式水草收割装置。


背景技术：

2.近年来，随着我国工业化生产规模逐步扩大，湖泊具有富营养化加剧的现象，导致各种以氮、磷为养料的浮水植物和沉水植物过量生长。过量繁殖的水草侵占大量水下空间，阻碍氧气输送，严重危害其他水生物的生长环境，造成大量其他种类水生物死亡，破坏水质，影响渔业。此外，过量的水草死亡沉降在水底并腐烂，会造成二次水体污染，久而久之，对水系生态系统产生了极为恶劣的影响，甚至会造成水中航运、城市防洪系统建设、城市环境维持等方面的大量损失。类似的原因会使近海区产生大量赤潮、漂浮藻等生物生长危害环境。河湖、近海水面漂浮垃圾污染问题日渐严重亟待解决，水草收割装置对于解决水体水质问题、维持水系生态平衡、践行可持续发展战略等方面显得愈发重要。
3.目前国内外水草收割机械装置刀具尺寸较大、船体较为笨重、能耗较大；市面上普遍存在的大型水草收割装置普遍需要多人驾驶并操控，造成了一定的使用不便性及安全问题；现今水草主要由浮水型植物及沉水型植物两大类组成，市面上常见的水草收割装置功能单一，主要以切割水下水草为主，忽略了水面浮水型植物及水面其他杂物垃圾的收集；若采用人工水草收割方式，工作强度较大、效率低、经济效益差。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种便携式水草收割装置，可以有效解决上述背景技术中提出的问题。
5.为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种便携式水草收割装置，包括船体、传送机构和切割刀具，其特征在于，所述传送机构一端与船体连接，另一端与切割刀具连接，所述传送机构上设有第一驱动装置，所述第一驱动装置用于驱动传送机构传动，所述传送机构包括第一传送组和第二传送组，所述第一传送组一端与第二传送组一端滑动连接；所述水草收割装置还包括识别模块、处理控制模块和船体推进器，所述识别模块、船体推进器和第一驱动装置均与处理控制模块电连接，所述识别模块用于识别水草的深度与密度；所述船体推进器用于驱动船体航行，所述船体上设有收集装置，所述收集装置设于第一传送组后端。
6.优选的，所述第一传送组包括两组对称设置的第一传送带外壳、设于所述第一传送带外壳两端的a转动轴和b转动轴，所述第一传送带外壳与a转动轴、b转动轴套接；所述第二传送组包括两组对称设置的第二传送带外壳、设于所述第二传送带外壳两端的c转动轴和d转动轴，所述第二传送带外壳与c转动轴、d转动轴套接；所述a转动轴、b转动轴、c转动轴与d转动轴两端均套设有传动齿轮，所述传动齿轮上啮合配合有链条，所述链条为四组，分别对称设于第一传送带外壳与第二传送带外壳的内侧。
7.优选的，所述链条上等间距地设有若干条置物轴或隔物板,所述置物轴、隔物板、b
转动轴、c转动轴和d转动轴均与a转动轴平行设置。
8.优选的，所述第一传送组后端通过支杆与船体固定连接，前端通过导杆与第二传送组连接，所述导杆一端通过转盘与b转动轴连接，另一端通过转盘与c转动轴连接；所述a转动轴一端设有第一驱动装置，所述第一驱动装置与a转动轴传动连接。
9.优选的，所述第二传送带外壳外侧设有连杆组件，所述连杆组件一端与船体连接，另一端与第二传送带外壳固定连接，所述连杆组件包括铰接连接的连船杆与升降支撑杆，所述连杆组件一侧连接有伸缩杆，所述伸缩杆在极限伸长时，与连杆组件共线。
10.优选的，所述d转动轴端部设有摇杆，所述第二传送带外壳前端设有切割刀具，所述切割刀具包括横向刀具和竖向刀具，所述竖向刀具为在第二传送带外壳内外两侧平行排列的双排刀片，所述双排刀片由内侧刀片和外侧刀片组成，所述外侧刀片与摇杆固定连接，所述第一传送带外壳上设有限制摇杆一端滑动的限位槽。
11.优选的，所述第二传送带外壳后端下表面与第一传送带外壳前端圆弧面上部相接触，且接触面上开设有滑槽，所述滑槽上设有用于约束第一传送带外壳和第二传送带外壳运动的小滑轮。
12.优选的，所述识别模块设于横向刀具的下部，通过超声波信号来确定水草生长的深度和密度；所述水草收割装置还包括操作模块,所述处理控制模块用于接收处理识别模块或操作模块传达的信息，以及控制第一驱动装置驱动，所述处理控制模块内设有用于接收蓝牙或wifi的信号接收器。
13.优选的，所述收集装置设于船体上，所述收集装置包括上下两端均为开口的收集漏斗，所述收集漏斗下方设有抽屉式收集板，所述抽屉式收集板的上方设有挤压板，所述挤压板包括挤压端和连接端，所述挤压端为漏网结构，所述连接端通过曲柄连杆机构与第二驱动装置连接，所述第二驱动装置与处理控制模块电连接，所述第二驱动装置用于驱动曲柄连杆机构运动;所述船体上还设有排水槽，所述排水槽设于挤压板一侧。
14.优选的，所述挤压板前方设有与船体铰接的l形挡板，所述l形挡板前方设有压力传感器，所述压力传感器通过滑动杆与l形挡板连接，所述滑动杆一端与l形挡板铰接，另一端沿压力传感器的滑限位槽滑动。
15.与现有技术相比，本实用新型提供了一种便携式水草收割装置，具备以下有益效果：
16.1.本实用新型通过第一驱动装置控制传送机构运动，运动中，第一传送组角度固定，第二传送组与第一传送组滑动配合，且两者间夹角的范围可变，夹角的变化决定了切割刀具深度的变化，使切割刀具既能对水面漂浮的垃圾与植物进行收割，又能对水中的沉水型植物进行收割，应用场景多样，通过一个驱动装置控制一体化运动，减少了驱动装置的数量；
17.2.处理控制模块与识别模块、船体推进器、摄像头、第一驱动装置和第二驱动装置电连接，与操作模块信号连接，处理控制模块通过接收识别模块与操作模块的信号，进行处理并控制船体推进器、第一驱动装置和第二驱动装置的启动，使得水草收割、传送与收集整个过程实现一体化、自动化操作，无需人力驾驶，减轻了工作人员的劳动强度。
18.3.该装置由于体积小巧，在面积较小水域中运动灵活自由，相较于现有笨重产品具有巨大应用优势，在非使用状态时，由于装置小巧，大件组成零件易于拆卸，节省空间，具
有较强的便携实用性。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构示意图；
20.图2为本实用新型的部分结构示意图；
21.图3（a）为本实用新型a的局部放大图、
22.图3（b）为本实用新型b的局部放大图；
23.图4为本实用新型的部分结构示意图；
24.图5为本实用新型的部分结构示意图；
25.图6为本实用新型的部分结构示意图；
26.图7为本实用新型小滑轮的结构示意图；
27.图8为本实用新型的部分结构示意图；
28.图9为本实用新型的部分结构示意图；
29.图10为本实用新型的剖面图；
30.图11为本实用新型挤压板的结构示意图；
31.图12为本实用新型c的局部放大图；
32.图13为本实用新型控制示意图。
33.其中：1、船体，11、支杆，12、导杆，13、连杆组件，131、连船杆，132、升降支撑杆，14、伸缩杆，15、摇杆，2、第一传送组，21、第一传送带外壳，210、滑槽，211、小滑轮，22、a转动轴，23、b转动轴，24、传动齿轮，25、链条，26、置物轴，27、隔物板，3、第二传送组，31、第二传送带外壳，32、c转动轴，33、d转动轴，4、传送机构，5、切割刀具，51、横向刀具，510、识别模块，52、竖向刀具，521、内侧刀片，522、外侧刀片，6、第一驱动装置，7、船体推进器，8、收集装置，81、收集漏斗，82、抽屉式收集板，83、挤压板，830、漏网结构，84、曲柄连杆机构，85、第二驱动装置，86、排水槽，91、l形挡板，92、压力传感器，93、滑动杆。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
35.参照图1-13，本实用新型提供一种便携式水草收割装置，包括船体1、传送机构4和切割刀具5，其特征在于，所述传送机构4一端与船体1连接，另一端与切割刀具5连接，所述传送机构4上设有第一驱动装置6，所述第一驱动装置6用于驱动传送机构4传动，所述传送机构4包括第一传送组2和第二传送组3，所述第一传送组2一端与第二传送组3一端滑动连接；所述水草收割装置还包括识别模块510、处理控制模块和船体推进器7，所述识别模块510、船体推进器7和第一驱动装置6均与处理控制模块电连接，所述识别模块510用于识别水草的深度与密度；所述船体推进器7用于驱动船体1航行，所述船体1上设有收集装置8，所述收集装置8设于第一传送组2后端。
36.切割刀具5将水中的植物或水面漂浮的植物、垃圾进行收割，传送至第二传送组3和第一传送组2，再由第一传送组2滑落至收集装置8中。
37.优选的，所述第一传送组2包括两组对称设置的第一传送带外壳21、设于所述第一传送带外壳21两端的a转动轴22和b转动轴23，所述第一传送带外壳21与a转动轴22、b转动轴23套接；所述第二传送组3包括两组对称设置的第二传送带外壳31、设于所述第二传送带外壳31两端的c转动轴32和d转动轴33，所述第二传送带外壳31与c转动轴32、d转动轴33套接；所述a转动轴22、b转动轴23、c转动轴32与d转动轴33两端均套设有传动齿轮24，所述传动齿轮24上啮合配合有链条25，所述链条25为四组，分别对称设于第一传送带外壳21与第二传送带外壳31的内侧。
38.优选的，所述链条25上等间距地设有若干条置物轴26或隔物板27,所述置物轴26、隔物板27、b转动轴23、c转动轴32和d转动轴33均与a转动轴22平行设置。
39.置物轴26或隔物板27沿链条25圆周方向等间距的分布，优选第二传送组3的链条25上设置隔物板27，第一传送组2的链条25上设置置物轴26，该设计是考虑到当机构进行水下作业时，由于第二传送组3会有倾角，位于第二传送组3上的水草受力较小，易出现滑落的现象，隔物板27的设置增大了水草的受力，实现水草平稳传送，提升了水草收集率。
40.优选的，所述第一传送组2后端通过支杆11与船体1固定连接，前端通过导杆12与第二传送组3连接，所述导杆12一端通过转盘与b转动轴23连接，另一端通过转盘与c转动轴32连接；所述a转动轴22一端设有第一驱动装置6，所述第一驱动装置6与a转动轴22传动连接。
41.优选的，所述第二传送带外壳31外侧设有连杆组件13，所述连杆组件13一端与船体1连接，另一端与第二传送带外壳31固定连接，所述连杆组件13包括铰接连接的连船杆131与升降支撑杆132，所述连杆组件13一侧连接有伸缩杆14，所述伸缩杆14在极限伸长时，与连杆组件13共线。
42.优选的，所述d转动轴33端部设有摇杆15，所述第二传送带外壳31前端设有切割刀具5，所述切割刀具5包括横向刀具51和竖向刀具52，所述竖向刀具52为在第二传送带外壳31内外两侧平行排列的双排刀片，所述双排刀片由内侧刀片521和外侧刀片522组成，所述外侧刀片522与摇杆15固定连接，所述第一传送带外壳21上设有限制摇杆15一端滑动的限位槽。
43.优选的，所述第二传送带外壳31后端下表面与第一传送带外壳21前端圆弧面上部相接触，且接触面上开设有滑槽210，所述滑槽210上设有用于约束第一传送带外壳21和第二传送带外壳31运动的小滑轮211。
44.优选的，所述识别模块510设于横向刀具51的下部，通过超声波信号来确定水草生长的深度和密度；所述水草收割装置还包括操作模块,所述处理控制模块用于接收处理识别模块510或操作模块传达的信息，以及控制第一驱动装置6驱动，所述处理控制模块内设有用于接收蓝牙或wifi的信号接收器。
45.优选的，所述收集装置8设于船体1上，所述收集装置8包括上下两端均为开口的收集漏斗81，所述收集漏斗81下方设有抽屉式收集板82，所述抽屉式收集板82的上方设有挤压板83，所述挤压板83包括挤压端和连接端，所述挤压端为漏网结构830，所述连接端通过曲柄连杆机构84与第二驱动装置85连接，所述第二驱动装置85与处理控制模块电连接，所述第二驱动装置85用于驱动曲柄连杆机构84运动;所述船体1上还设有排水槽86，所述排水槽86设于挤压板83一侧。
46.优选的，所述挤压板83前方设有与船体1铰接的l形挡板91，所述l形挡板91前方设有压力传感器92，所述压力传感器92通过滑动杆93与l形挡板91连接，所述滑动杆93一端与l形挡板91铰接，另一端沿压力传感器92的限位槽滑动。
47.作为本实用新型的一个具体实施例:
48.船体1推进器为船体1提供驱动力，使船体1能航行至不同区域进行作业；传送机构4中的第一传送组2后端通过支杆11固定于船体1上，支杆将第一传送组2后端固定在船体1上方，前端延伸至船体1前方，第二传送组3后端与第一传送组2前端滑动连接，通过第二传送带外壳31后端下表面与第一传送带外壳21前端圆弧面上部相接触，且接触面上开设有滑槽210，第二传送带外壳31在滑槽210上位置的变化决定了第二传送组3与第一传送组2之间夹角的变化范围，从而决定切割刀具5深度的变化；参见图6和图7，滑槽210上设有用于约束第一传送组2和第二传送组3运动的小滑轮211；第一传送带外壳21的外侧设有第一驱动装置6，第一驱动装置6与a转动轴22一端传动连接，启动第一驱动装置6后，通过皮带传动使a转动轴22转动，a转动轴22通过传动齿轮24与链条25的相互啮合关系，带动b转动轴23转动，b转动轴23通过端部连接的导杆12带动c转动轴32转动，b转动轴23带动c转动轴32转动的同时，使第二传送组3与第一传送组2在滑槽210内往复滑动，第二传送组3在滑动过程中实现角度变化来改变切割刀具5深度变化的过程。
49.小滑轮211的设计提高了第二传送组3与第一传送组2运动时的稳定性，同时小滑轮211采用轴承结构设计以减小两传送带外壳相对运动时产生的摩擦力。
50.参见图4和图5，同理，c转动轴32转动后，通过传动齿轮24与链条25的相互啮合关系，带动d转动轴33转动，同时带动摇杆15摆动，摇杆15一端与竖向刀具52的外侧刀片连接，与外侧刀片连接的摇杆15端在第二传送带外壳31的限位槽（图中未示出）上滑动，摇杆15摆动使外侧刀片上下往复运动，与内侧刀片互相配合，实现竖向刀具52切割水草的作用，这一过程无需单独设置电机控制竖向刀具52的往复运动，减少了电机使用数量。
51.参见图2和图3，第一传送组2和第二传送组3中，两组对称设置的链条25之间设有置物轴26或隔物板27，其中，第一传送组2中的链条25上等间距地设有若干条置物轴26,第二传送组3中的链条25上等间距地设有若干条隔物板27，隔物板27沿链条圆周方向等间距分布，当机构进行水面收割作业时，隔物板27起到钩取水域表面漂浮物的作用；当机构进行水下作业时，由于第二传送组3会有倾角，位于第二传送组3上的水草受力较小，易出现滑落的现象，隔物板27的设置增大了水草的受力，实现水草平稳传送，提升了水草收集率。
52.参见图1、图9-12，船体1上的收集装置8包括收集漏斗81、抽屉式收集板82、挤压板83和压力传感器92，收集漏斗8上下两端均为开口结构，抽屉式收集板82设于收集漏斗81的下方，挤压板83包括挤压端和连接端，其中，挤压端为漏网结构830，连接端通过曲柄连杆机构84与第二驱动装置85连接，第二驱动装置85固定在船体1上，用于驱动曲柄连杆机构84的运动，使挤压板83在船体1上前后滑动，从而对挤压板83前端的水草进行挤压；被切割并经置物板传送的水草由第二传送组3传至第一传送组2，由第一传送组2末端落至收集漏斗81口，沿收集漏斗81壁落入容腔中，此时携带湖水或海水的水草会受到挤压板83的挤压，附着在水草上的水会沿着挤压板83中的漏网结构830挤出，流至排水槽86并排出船体1，完成“草水分离”工作。
53.挤压板83前方设有与船体1铰接的l形挡板91，l形挡板91前方设有压力传感器92，
压力传感器92通过滑动杆93与l形挡板91连接，滑动杆93一端与l形挡板91铰接，另一端沿压力传感器92中的限位槽滑动，挤压板83在挤压水草的时候，压力传感器92进行感应，当压力达到设定数值时，压力传感器92使与其连接的滑动杆93一端沿限位槽滑动，带动l形挡板91往压力传感器92方向转动，此时l形挡板91卸力松开，处于l形挡板91与挤压板83之间的水草由于惯性落至抽屉式收集板82上。
54.可在抽屉式收集板82上安装相应磁力装置，由磁力装置决定是否卸荷，当水草达到设定的质量时，水草重力大于磁力，完成卸荷。待装置完成全部收割工作并靠岸后，可由人工将携带有水草的抽屉式收集板82从船体1中抽出，完成水草回收工作，便于后期再利用，如用于制作生物饲料等。
55.参见图1和图13，水草收割装置中设有处理控制模块、识别模块510、摄像头、船体推进器7、第一驱动装置6和第二驱动装置85，第一驱动装置6和第二驱动装置85均为电机，处理控制模块与识别模块510、船体推进器7、摄像头、第一驱动装置6和第二驱动装置85均为电连接，处理控制模块通过接收识别模块510的信号，进行处理并控制船体推进器7、第一驱动装置6和第二驱动装置85的启动；其中，识别模块510设于横向刀具51的下部，通过超声波信号来确定水草生长的深度和密度，为后续深度变化调节过程创造数据条件，所识别的信息反馈至处理控制模块，处理控制模块根据深度和密度数据信息控制第一驱动装置6和船体推进器7的启动与停止。
56.处理控制模块内设有用于接收蓝牙或wifi的信号接收器，操作者可通过手机或操作模块，利用蓝牙或wifi传输方式，接受摄像头的实时信号，发送辅助指令，实现等对刀具调节以及船体1航向进行相应的辅助性调整，避免如因杂物或装置碰撞等状况造成的识别过程阻碍或刀具损坏，同时实现了对部分有益水生植物的保护，减少误割现象。水草收割、传送与收集整个过程实现一体化、自动化操作，无需人力驾驶，减轻了工作人员的劳动强度。
57.本实用新型采用两段式传送组设计，一段角度固定，一段角度可调节来控制切割刀具5深度，当切割刀具5位于水面上时，可以收割淡水或海水中的浮水性植物和水面漂浮垃圾，不仅如此，在面对近海的赤潮时，同样可以按照浮水性植物进行收割，应用场景多样；采用一体化运动形式，减少了驱动装置数量；采用双排刀片切割水草根茎，可提高水草的切割效果。
58.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。