一种小型清捞水葫芦机器及使用方法

1.本技术涉及生态修复器械技术领域，尤其涉及一种小型清捞水葫芦机器及使用方法。


背景技术：

2.水葫芦又称凤眼莲起源于巴西亚马逊河流域。因其入侵扩展蔓延速度快，从而对原生湿地生态系统造成巨大破坏。其最早是作为观赏植物引进我国，后作为养猪的水生饲料得到大范围的推广种植，80年代开始，一些南方省份开始出现水葫芦危害，90 年代由于水体富营养化的加剧，水葫芦的危害日趋严重，对养殖、航运、取水、环境等都造成很大影响。每到9、 10月的生长旺季，水葫芦大量繁殖，堵塞航道、污染水体，还会破坏河道景观、影响水下动植物的栖息环境。面对日益严峻的水葫芦危害问题，对于水葫芦蔓延的防治工作已经刻不容缓。
3.目前，对于大型水域，已有相对成熟的大型清捞机械设备对水葫芦进行打捞清理，而对于小型水域，存在例如形状不规则、区域狭小、深度浅、分布不集中、覆盖范围广等诸多令人棘手的问题，大型清捞设备常常难以正常工作，而目前市场上基本没有针对小型水域水葫芦清捞的设备，导致不得不使用人力进行打捞。但人力打捞强度大、速度慢、效率低、人为因素影响大，很难在理想时间内将水葫芦等水上浮游植物打捞完毕，部分植物死后在水中上腐烂，污染水体、破坏景观。
4.因此为实现在水葫芦清捞过程中做到及时有效，需要提出一种能在小型水域清捞水葫芦的机器来提高清捞水葫芦的效率。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的是提供一种小型清捞水葫芦机器及使用方法，只需要通过单人操控船体就能够对小型水域中的水葫芦进行打捞收集，大大降低了小型水域水葫芦清捞的强度，提高了清捞的效率，同时也保证了清捞人员的安全，降低人工成本。
6.根据本技术实施例，提供，包括一种小型清捞水葫芦机器，包括：船体；切割机构，安装在所述船体的前端；收集机构，安装在所述切割机构之后；切断机构，安装在收集机构之后；存储箱，布置在所述切断机构之后；及推进器，安装在所述船体的底部。
7.进一步地，所述切割机构包括：无刷电机，通过连接件安装在所述船体的前端；锯片，安装在所述无刷电机的转轴上。
8.进一步地，所述连接件斜向下成45
°
固定在所述船体上。
9.进一步地，所述收集机构，包括：连接板，固定在所述船体上；定叉，固定在所述连接板顶端；拨禾轮式收集器，转动支承在所述船体上，且与所述定叉相配合，所述拨禾轮式收集器的耙端朝向为逆时针；及转动驱动机构，驱动所述拨禾轮式收集器转动。
10.进一步地，所述转动驱动机构，包括：从动链轮，固定在所述拨禾轮式收集器的一端部；直流电机，固定在所述船体上；主动链轮，固定在所述直流电机的转轴上；链条，套装在所述主动链轮和从动链轮上。
11.进一步地，所述收集机构和所述切断机构之间还设置有导向槽。
12.进一步地，所述切断机构，包括：一对步进电机，对称固定在所述船体上；一对丝杆，平行支承载所述船体上，分别由一对所述步进电机驱动转动；一对螺母座，分别转动连接在一对所述丝杆上；上刀片夹具，固定在一对所述一对螺母座之间，其上具有上刀片；下刀片夹具，固定在所述船体上，其上具有下刀片，与所述上刀片夹具相配合。
13.进一步地，所述存储箱与所述船体一体成型。
14.进一步地，所述推进器具有一对，一对所述推进器对称布置。
15.进一步地，还包括用于监测水位的水位监测器。
16.根据本发明实施例的第二方面，提供一种小型清捞水葫芦机器的使用方法，包括：将船体放置在需要清捞的水域，并通过推进器的作用，使船体在水域上移动；当船体前进方向存在水平缠绕的水葫芦群，切割机构切断前方水葫芦与船体两侧水葫芦的连接，船体继续前进，当收集机构接触水葫芦群时，收集机构将前进方向的水葫芦连续收集；收集的水葫芦储存在储存箱中，通过切断机构切断。
17.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：由上述实施例可知，本技术通过切割机构能够切断前方水葫芦与船体两侧水葫芦的连接，克服了船体向前行进时受到船体前方水平相连的水葫芦的阻碍，防止水葫芦缠绕导致船体前进受阻，保证了船体的正常前进和收集机构的正常收集。
18.利用水葫芦缠连的特点，结合切割机构切断了前方水葫芦与船体两侧水葫芦的连接，采用收集机构，能够将船体前方的水葫芦连续地收集，克服了人工打捞或传送带式收集效率低下提高清捞水葫芦的效率，保证清捞水葫芦的时效性，做到在生态环境被破坏前进行及时防治。
19.通过切断机构，可在船体满载的情况下能够切断船体内水葫芦与船体外水葫芦的连接，使多余的水葫芦退出船体，克服了船体满载时船体内外水葫芦相连导致船体无法结束工作的问题，保证了该小型清捞水葫芦机器的运行稳定性。
20.通过存储箱来进行存储，克服了单次打捞水葫芦数量少的问题，减少机器返航次
数，提高打捞效率。
21.采用推进器，克服了裸露螺旋桨易被船体侧面水葫芦的根茎缠绕导致的机器故障，保证了该小型清捞水葫芦机器的运行稳定性。
22.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
23.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
24.图1为根据一示例性实施例示出的一种小型清捞水葫芦机器的立体图。
25.图2为根据一示例性实施例示出的一种小型清捞水葫芦机器的主视图。
26.图3为根据一示例性实施例示出的一种小型清捞水葫芦机器的内部主视图。
27.图4为根据一示例性实施例示出的船体结构立体图。
28.图5为根据一示例性实施例示出的拨禾轮式收集器结构立体图。
29.图6为根据一示例性实施例示出的刀片夹具结构立体图。
30.图中：1、船体；101、船首；102、储存箱；103、船沿；2、推进器；3、连接件；4、无刷电机；5、锯片；6、立式轴承座；7、拨禾轮式收集器；8、从动链轮；9、链条；10、主动链轮；11、直流电机；12、连接板；13、定叉；14、导向槽；15、水位监测器；16、步进电机；17、丝杆；18、上刀片夹具；19、下刀片夹具；20、上刀片；21、下刀片；22、螺母座。
具体实施方式
31.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
32.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
33.参考图1-图3，本发明实施例提供一种小型清捞水葫芦机器，包括：船体、切割机构、收集机构、切断机构、存储箱和推进器，所述切割机构安装在所述船体1的前端；所述收集机构安装在所述切割机构之后；所述切断机构安装在收集机构之后；所述存储箱布置在所述切断机构之后；所述推进器安装在所述船体1的底部。
34.由上述实施例可知，本技术通过切割机构能够切断前方水葫芦与船体两侧水葫芦的连接，克服了船体向前行进时受到船体前方水平相连的水葫芦的阻碍，防止水葫芦缠绕导致船体前进受阻，保证了船体的正常前进和收集机构的正常收集。利用水葫芦缠连的特点，结合切割机构切断了前方水葫芦与船体两侧水葫芦的连接，采用收集机构，能够将船体前方的水葫芦连续地收集，克服了人工打捞或传送带式收集效率地下提高清捞水葫芦的效率，保证清捞水葫芦的时效性，做到在生态环境被破坏前进行及时防治。通过切断机构，可
在船体满载的情况下能够切断船体内水葫芦与船体外水葫芦的连接，使多余的水葫芦退出船体，克服了船体满载时船体内外水葫芦相连导致船体无法结束工作的问题，保证了该小型清捞水葫芦机器的运行稳定性。通过存储箱来进行存储，克服了单次打捞水葫芦数量少的问题，减少机器返航次数，提高打捞效率。采用推进器，克服了裸露螺旋桨易被船体侧面水葫芦的根茎缠绕导致的机器故障，保证了该小型清捞水葫芦机器的运行稳定性。
35.作为一个更优选实施例，所述存储箱102可与所述船体1一体成型。
36.作为一个更优选实施例，参考图3，所述船体1包括：船首101和船沿103，船首101位于船体1前方，船体1内部为储存箱102，船沿103位于船体顶部。作为一个更优选实施例，所述切割机构包括：无刷电机4和锯片5，无刷电机4通过连接件安装在所述船体1的前端；锯片5安装在所述无刷电机4的转轴上。
37.具体地，所述连接件斜向下成45
°
固定在所述船体1上，当然可以不局限于45
°
。船体1顶端右侧固定安装有连接件，连接件下端固定连接无刷电机，无刷电机转动连接锯片，船体1前进过程中，锯片5高速旋转，当船体1前进方向存在水平缠绕的水葫芦群，高速旋转的锯片5能够切断前方水葫芦与船体1两侧水葫芦的连接，防止水葫芦缠绕导致船体1前进受阻。优选的，所述锯片5与船体1两侧相平行，且位于船体1外侧，因此，当船体1前进时，锯片5能保证切断船体1前方水葫芦与船体1两侧水葫芦的连接，防止水葫芦缠绕导致船体1前进受阻。
38.作为一个更优选实施例，所述收集机构，包括：连接板12、定叉13、拨禾轮式收集器7、转动驱动机构，连接板12固定在所述船体1上；定叉13固定在所述连接板12顶端；拨禾轮式收集器7转动支承在所述船体1上，且与所述定叉13相配合，所述拨禾轮式收集器7的耙端朝向为逆时针；转动驱动机构驱动所述拨禾轮式收集器7转动，因此，当船体1前进时能将船体1前方的水葫芦收集到收集器上。
39.优选的，所述定叉13安装在拨禾轮式收集器7的左侧，因此，当拨禾轮式收集器7的耙端与定叉13旋转相交时能将收集器上的水葫芦剥离。
40.具体地，所述转动驱动机构可包括：从动链轮8、直流电机11、主动链轮10、链条9，从动链轮8固定在所述拨禾轮式收集器7的一端部；直流电机11固定在所述船体上；主动链轮10固定在所述直流电机11的转轴上；链条套装在所述主动链轮10和从动链轮8上。
41.具体地，连接件3上端固定连接有立式轴承座6，立式轴承座6转动连接有拨禾轮式收集器7，拨禾轮式收集器7通过从动链轮8、链条9、主动链轮10与直流电机11连接，执行收集操作时，直流电机11旋转通过主动链轮10、链条9、从动链轮8带动拨禾轮式收集器7逆时针旋转，能够将船体前方的水葫芦群收集进拨禾轮式收集器7中。
42.作为一个更优选实施例，所述收集机构和所述切断机构之间还设置有导向槽14。具体地，斜向左下的导向槽14会使水葫芦会在重力的影响下从滑落至船体1内部的储存箱102中，避免影响所述定叉13剥离效率。优选的，所述导向槽14安装在定叉13左侧，因此，当水葫芦被剥离后能落到导向槽14上，避免影响所述拨禾轮式收集器7收集效率。
43.作为一个更优选实施例，所述切断机构，包括：一对步进电机16、一对丝杆17、一对螺母座22、上刀片夹具18、下刀片夹具19，一对步进电机16对称固定在所述船体1上；一对丝杆17平行支承载所述船体1上，分别由一对所述步进电机16驱动转动；一对螺母座22分别转动连接在一对所述丝杆17上；上刀片夹具18固定在一对所述一对螺母座22之间，其上具有
上刀片21；下刀片夹具19固定在所述船体1上，其上具有下刀片21，与所述上刀片夹具18相配合，所述刀片错位安装，增大对水葫芦的剪切力，提高切断水葫芦的效率。
44.作为一个更优选实施例，所述推进器2具有一对，一对所述推进器2对称布置，具体地，船体1底端左侧固定安装推进器2，推进器2正反桨安装用于抵消扭矩，保证了船体1能够平稳前进。
45.如图2所示，推进器2固定在船体1左侧，步进电机16、直流电机11安装在船体1顶部，连接件3安装在船体1顶端右侧；如图3所示，定叉13安装在连接板12上且拨禾轮式收集器7左侧，导向槽14安装在定叉左侧并斜向左下放置；如图5所示，拨禾轮式收集器7旋转时与定叉13相交；如图6所示，上刀片夹具18、下刀片夹具19通过螺母座22与丝杆17连接，上刀片20、下刀片21安装在上刀片夹具18和下刀片夹具19。
46.为了方便统一控制，本实例将推进器2、无刷电机4、直流电机11、步进电机16、水位检测器15接在控制器上，水位检测器15根据船体1内负载检测满载吃水线，在清捞水葫芦的过程中，操作人员只需在岸边远程操作即可，大大降低了清捞水葫芦的工作强度，提高了清捞的效率，同时也保证了清捞人员的人身安全。
47.作为一个更优选实施例，还包括用于监测水位的水位监测器15。具体地，船体1的外侧固定装有水位监测器15，船体1顶端固定安装有步进电机16，步进电机16转动连接丝杆17，丝杆17通过螺母座22固定安装有上刀片夹具18、下刀片夹具19，上刀片夹具18固定安装有上刀片20，下刀片夹具19固定安装有下刀片21，当水位监测器15检测到的水位达到预设满载水位，步进电机16转动通过丝杆17带动上刀片夹具18的上刀片20下降切断刀片夹具两侧水葫芦的连接，拨禾轮式收集器7顺时针转动将被切断连接的水葫芦退出船体1。
48.在上述各项实施例均具备的情况下，本发明一种小型清捞水葫芦机器，具体如下：步骤一、将船体1放置在需要清捞的小型水域，并通过推进器2的作用，使船体1在水域上移动。
49.步骤二、当船体1进入存在水葫芦的水域时，开启无刷电机4、直流电机11、步进电机16转动使上刀片夹具18上升。
50.步骤三、推进器2进入巡航，使船体1进入前进状态，直流电机11带动拨禾轮式收集器7逆时针旋转无刷电机4带动锯片高速旋转，当船体1前进方向存在水平缠绕的水葫芦群，高速旋转的锯片5切断前方水葫芦与船体1两侧水葫芦的连接，船体1继续前进，当拨禾轮式收集器7接触水葫芦群时，拨禾轮式收集器7的耙端将前进方向的水葫芦连续收集。
51.步骤四、拨禾轮式收集器7的耙端与定叉13相交收集进拨禾轮式收集器7的水葫芦会被剥离，落入导向槽14。
52.步骤五、被剥落的水葫芦会沿着导向槽14下滑进入船体内部储存在储存箱102中。
53.步骤六、水葫芦被收集储存在储存箱102，而随着储存箱102中的水葫芦增多，船体1的吃水线会逐渐上升，船体1的外侧的水位监测器15实时检测船体1吃水线，正常工作状态上刀片夹具18上升，防止阻碍水葫芦进入船体1底部的储存箱102中，当水位监测器15检测到的吃水线达到预设船体满载吃水线，推进器2将停止运行，步进电机16转动通过丝杆带动上刀片夹具18的刀片下降，切断刀片夹具两侧水葫芦的连接，拨禾轮式收集器7顺时针转动将被切断连接的水葫芦退出船体1，被切断连接的水葫芦完全退出船体1后，直流电机11停止运行，无刷电机4停止运行，推进器2倒转，使船体1退出存在水葫芦的水域并返航，完成一
次清捞。
54.重复步骤一至步骤六，本发明可实现小型水域的水葫芦清捞。
55.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由权利要求指出。
56.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。