专利名称:拔水草船的制作方法
技术领域:
本实用新型是一种清除河流湖泊中沉水有根类水草的机械,特别是一种利用环形履带式拔水草机前低后高的布置形式来将水草连根拔除的机械,属于环保环卫机械领域。
背景技术:
近年来由于环境污染、水体富营养化等原因,在我国很多河流、湖泊生长出大量的有害水草,严重影响了这些河流、湖泊的航运、水产养殖、影响了正常的生态平衡。长春市南湖、长春儿童公园人工湖、南京玄武湖、太原迎泽湖、大庆黎明湖、山东费县温凉河,临沂沂河等每年都面临如何有效去除菹草的难题。以长春市南湖为例,每年4、5月份80%的水面被菹草覆盖,菹草为沉水草本植物,根茎细长,匍匐于水下泥中。目前的清除方法是用剪草船或打草船将菹草剪短几十厘米,因为无法将菹草赖以生存的扎在湖底淤泥里的根部清除,4、5月份又是菹草生长旺季,每天菹草可以长高20厘米,使得今天剪短的水草过两天又长到了原来的高度,因为没有除根,所以需要每隔几天就剪一次,不断的剪,循环剪,浪费了大量的人力物力,所以用现有的剪草船或打草船将菹草剪短对有根类水草的去除只是一种治标不治本的办法。为保证菹草不影响行船、游泳、以及大量的菹草在6月份腐烂后对水质造成的严重的破坏,仍然需要每天出动200至300人最多达到800人划船打草,多年来虽然花费了很大的人力物力,但除水草效果很一般,因此急需发明一种全新的能够根除这些沉水有根类水草的机械。
发明内容本实用新型的目的就是提供一种全新的能够将沉水有根类水草连根拔除的机械,本实用新型的核心技术是利用一组两个底面对底面互相压紧在一起的环形履带,通过前低后高的布置形式,使得履带旋转时被夹在两片履带之间的水草在向后运动的同时向上运动,从而达到拔除水草的目的。本实用新型的技术解决方案如下本实用新型主要包括潜航式导向鼻(1),浮沉控制器(2),环形履带式拔水草机
(3),水草输送机(4),船体(5),其特征在于潜航式导向鼻(I)连接环形履带式拔水草机
(3),环形履带式拔水草机(3)连接水草输送机(4),水草输送机(4)固定在船体(5)上,浮沉控制器(2)—端与潜航式导向鼻(I)或环形履带式拔水草机(3)连接,另一端固定在船体
(5)上;其中的环形履带式拔水草机(3)为核心技术。所述的拔水草船,其特征在于潜航式导向鼻(I)由导向鼻尖(6)、导向鼻梁(7),导向鼻翼(8)防缠绕刀(9)组成,表面光滑,导向鼻(I)横截面为头部尖,尾部粗的形状,SP楔形,工作时导向鼻梁(7)与水底水平面(10)的夹角A (11)呈锐角;潜航式导向鼻(I)与环形履带式拔水草机(3)之间的连接可以有两种方式,第一种不可调式,即潜航式导向鼻(O与拔水草机支架(17)固定死,它们之间不能有位置或角度的相互变化;第二种可调式即潜航式导向鼻(I)与拔水草机支架(17)通过轴(30)连接,潜航式导向鼻(I)与拔水草机支架(17)之间的角度可以变化,以保证环形履带式拔水草机(3)无论放入水中多深,即拔水草机支架(17)与水底水底水平面(10)之间的夹角无论大小,潜航式导向鼻(I)都能够调整一个合适的角度以保证达到最佳的导向效果,潜航式导向鼻(I)与拔水草机支架
(17)之间的角度调整至少有以下几种方式第一种通过一端连接在潜航式导向鼻(I)上,另一端连接在拔水草机支架(17)上的液压缸(31)的伸缩,使潜航式导向鼻(I)绕轴(30)转动,从而与拔水草机支架(17)之间的夹角发生变化;第二种通过一端连接在潜航式导向鼻(I)上,另一端连接在拔水草机支架(17)上的涡轮蜗杆机构(32),使潜航式导向鼻(I)绕轴(30)转动,从而与拔水草机支架(17)之间的夹角发生变化;第三种通过一端连接在潜航式导向鼻(I)上,另一端连接在拔水草机支架(17)上的齿轮齿条机构(33),齿轮齿条的啮合位置发生变化,使潜航式导向鼻(I)绕轴(30)转动,从而与拔水草机支架(17)之间的夹角发生变化;潜航式导向鼻(I)组成结构至少可以是以下几种第一种外壳封闭式内部空腔结构;第二种外壳封闭式内部填充容重小于水的轻质填充物;导向鼻梁(7)为表面光滑的窄带状形状,材质可以是金属,也可以是非金属;防缠绕刀(9)的一部分位于导向鼻梁(7)的中线上,另一部分位于导向鼻体(8)的上部,防缠绕刀(9)可以是以下几种形式第一种双片齿形剪刀,即两个带有锯齿的长条刀片组合在一起,通过两个锯齿刀片的错位将水草剪断;第二种圆盘齿形剪刀,即圆盘边缘带有锯齿,圆盘旋转时位于圆盘周边的锯齿不断切割水草将其剪断。所述的拔水草船,其特征在于浮沉控制器(2) —端连接在潜航式导向鼻(I)上,也可以连接在拔水草机(3)上;另一端连接在船体(5)上,浮沉控制器(2)用来调整潜航式导向鼻(I)和拔水草机(3)与水底的距离,调整方式至少可以为以下几种第一种液压油缸伸缩来调整;第二种拉索调整。所述的拔水草船,其特征在于环形履带式拔水草机(3)由一组两个底面对底面互相压紧在一起的环形履带(12)组成,每个环形履带(12)均通过主动轮(13),支撑轮
(14),导向涨紧轮(15)支撑固定,主动轮(13)、支撑轮(14)、导向涨紧轮(15)都固定在拔水草机支架(17)上,主动轮(13)外接动力,通过主动轮(13)的旋转带动环形履带(12)随着旋转;支撑轮(14)将一组底面对底面的环形履带(12)压紧在一起,并且支撑轮(14)通过弹簧(18)销轴(19)与支架(17)连接,受压后支撑轮(14)可以缩回一定的距离,环形履带(12)内圈的凹陷和凸起能够与支撑轮(14)相咬合,使环形履带(12)始终沿着支撑轮(14)转动的方向旋转,不偏移、不掉带;导向涨紧轮(15)与环形履带(12)内圈的凹陷和凸起相咬合起支撑和导向作用,使环形履带(12)不偏移、不掉带、不打滑;工作时环形履带(12)底边与水底水平面(10)的夹角B (22)呈锐角,即前部位置低,后部位置高,并且两个环形履带(12)的压紧部分同向等速转动,靠两个环形履带(12)底面对底面接触部分的压紧力形成的水草与环形履带(12)之间的摩擦力夹住水草,两个压在一起的环形履带(12)安装方向至少可以是以下几种第一种横向安装,即每个环形履带(12)的环形开口都向上;第二种竖向安装,即每个环形履带(12)的环形开口都向左右;环形履带(12)的内圈形状包括两种第一种有和主动轮(13),支撑轮(14),导向涨紧轮(15)配合的凹陷或凸起,这些凹陷和凸起可以是连续的,也可以是不连续的;第二种平板结构;环形履带(12)的外圈形状包括两种第一种带凹凸花纹的结构;第二种平板结构;环形履带(12)的材质包括金属和非金属以及它们的复合物,常用的至少可以有以下几种第一种橡胶;第二种塑料;第三种尼龙;第四种钢铁。所述的拔水草船,其特征在于由多个环形履带式拔水草机(3)组合使用时,各组履带(12)横向平行布置,共同安装在拔水草机支架(17)上,相邻但不互相压紧的两组履带
(12)共用一个导向鼻(1),最外侧的两个环形履带(12)单独使用各自的导向鼻(I);互相压紧的两组履带(12)之间的距离也可以通过拔水草机支架(17)上的弹簧(23)和滑动套(24)或者弹簧(23 )和转轴(25 )来调整。所述的拔水草船,其特征在于水草输送机(4)为环形带式输送装置,有输送机主动轮(26),输送机支撑轮(27),输送机导向轮(28),输送机支架(29),水草传输带(40)组成,输送机主动轮(26)上连接动力马达;水草输送机(4)下端位于拔水草机(3)上端的下面,接住拔水草机(3)输送出的已经拔下来的水草,水草输送机(4)上部位于船体(5)的船舱上部,用于将水草输送到船舱里。所述的拔水草船,其特征在于船体(5)装有动力装置,可以为拔草提供机械、液压、电力这些动力源,船体(5)的前进动力可以由以下几种方式提供第一种环形履带式划水推进器,将船两侧安装环形划水履带(34),划水履带(34)下部没入水中,上部露出水面,划水履带(34)外表面安装有划水蹼板(35)以提高划水效率,划水履带(34)在支撑轮、导向涨紧轮支撑涨紧后,在驱动轮的驱动下转动,使淹没在水中的多个划水蹼板(35)同时向后划水,从而产生较大的推力,同时可以有效减少划水蹼板拍水的噪音;第二种全回转推进器;第三种普通螺旋浆推进器;第四种明轮推进器;明轮推进器的叶片可以有以下几种形式第一种直板型,即多块平板均布固定在明轮圆周上;第二种V型板型,即将V型板(36)多块均布固定在明轮圆周上,V型板(36)的好处是比平板更拢水,能够提高划水效率,同时V型板入水时排水噪音较小;为增加拔水草船的灵活性,可以在船首安装船首侧向推进器。所述的拔水草船,其特征在于划水履带(33)的材质至少可以是以下几种第一种橡胶;第二种金属。所述的拔水草船,其特征在于在潜航式导向鼻(I)上可以安装声纳系统测量水底淤泥表面与潜航式导向鼻(I)的距离,将测量的数据传输给安装于船体(5)驾驶舱里面的自动控制系统,自动控制系统发出指令使浮沉控制器(2)动作,从而调整潜航式导向鼻
(I)与水底淤泥表面的距离,避免潜航式导向鼻(I)与水底淤泥发生碰撞或插入淤泥中。本实用新型的优点因为本实用新型的除水草方案是将水草连根拔掉,避免了水草的二次生长,达到一次性根除的目的,解决了多年以来无法解决的水草害问题,改善了水环境,减少了原来大量人工打草的费用,为社会节约了环境保护的成本。
图1拔水草船侧立面示意图图2拔水草船俯视示意图图3拔水草船前视示意图图4潜航式导向鼻示意图图5潜航式导向鼻与环形履带式拔水草机之间的可调式连接方案一液压缸伸缩调整[0021]图6潜航式导向鼻与环形履带式拔水草机之间的可调式连接方案一涡轮蜗杆机构调整[0022]图7潜航式导向鼻与环形履带式拔水草机之间的可调式连接方案一齿轮齿条机构调整[0023]图8拔水草机工作原理示意图(侧视)[0024]图9拔水草机立体示意图[0025]图10多个环形履带式拔水草机组合示意图[0026]图11多个环形履带式拔水草机组合使用与浮沉控制器连接方式I示意图[0027]图12多个环形履带式拔水草机组合使用与浮沉控制器连接方式2示意图[0028]图13环形履带式划水推进器侧视图[0029]图14环形履带式划水推进器立体示意图[0030]图15V型板型明轮推进器示意图[0031]图中:1-潜航式导向鼻,2-浮沉控制器,3-环形履带式拔水草机,4-水草输送机,5-船体[0033]6-导向鼻尖,7-导向鼻梁,8-导向鼻翼,9-防缠绕刀,10-水底水平面,11-夹角A[0034]12-环形履带,13-主动轮,14-支撑轮,15-导向涨紧轮,17-支架,18-弹簧,[0035]19-销轴,20-弹簧,21弹簧,22-夹角B,23-弹簧,24-滑动套,25-转轴[0036]26-输送机主动轮,27-输送机支撑轮,28-输送机导向轮,29-输送机支架[0037]30—轴, 31-液压缸,32-润轮蜗杆机构,33-齿轮齿条机构[0038]34—划水履带,35—划水板,36—V型板 37—水面 38—船驾驶舱[0039]39—发动机 40—7jC草传输带 41一7欠草
具体实施方式
当需要除水草作业时,将所述拔水草船开至作业水面,启动船上动力装置,通过浮沉控制器(2 )将潜航式导向鼻(I)和环形履带式拔水草机(3 )放到水中合适深度,一般潜航式导向鼻(I)的最底面接近水底且与水底面的距离在10-50厘米左右比较合适,启动拔草机(3)和水草输送机(4),同时开动船向前方行驶,水底的水草被导向鼻(I)分开成束,并分别引导至每个环形履带式拔水草机(3)下部入口处,水草即被旋转的环形履带(12)夹住,由于环形履带(12)是前低后高的形式安装的,因此随着履带(12)的旋转,被夹住的水草在被履带夹着向后运动的同时向上方运动,这样就将水草连根拔起了,被拔起的水草随着履带(12 )的旋转到达上部的出口以后,由于失去的履带(12 )的夹持力量,就掉入了履带(12)上端下面的水草输送机(4),由水草输送机(4)将拔下来的水草输送到船上。潜航式导向鼻(I)的导向鼻尖(6)由于形状尖、细,因此很容易穿过水底密布的水草,一旦发现导向鼻尖(I)上挂满水草,可以随时启动防缠绕刀(9),将缠绕在鼻尖上的水草剪断,这样有利于减少船体(5)向前行驶的阻力。潜航式导向鼻(I)的导向鼻梁(7 )由于与水底水平面(10 )夹角A (11)呈锐角,最好为45度左右,这样的形状及角度使得船体(5)向前行驶工作时,一旦导向鼻梁(7)前方遇到如石头等较硬的障碍物时,导向鼻梁底面能够沿着较硬的障碍物的表面滑动,将潜航式导向鼻(I)顶起,避免硬性相撞。潜航式导向鼻(I)横截面为头部尖,尾部粗的形状,即楔形,设计成这样的形状目的是将被导向鼻尖(6)、导向鼻翼(8)分开的水草集成一束,使一束水草由松散变紧密,便于环形履带式拔水草机(3)的环形履带(12)夹住水草。潜航式导向鼻(I)上可以安装声纳系统测量水底淤泥表面与潜航式导向鼻(I)的距离,将测量的数据传输给安装于船体(5)驾驶舱里面的自动控制系统,自动控制系统发出指令使浮沉控制器(2)动作,从而调整潜航式导向鼻(I)与水底淤泥表面的距离,避免潜航式导向鼻(I)与水底淤泥发生碰撞或插入淤泥。环形履带式拔水草机(3)的主动轮(13),支撑轮(14),导向涨紧轮(15),机架(17)通过弹簧(23),滑动套(24)或弹簧(23)转轴(25)性连接的目的是当一束水草很粗,或遇到树干等大的障碍物时,弹簧可以被压缩,一组相互压紧的履带(12)之间的间隙加大,让很粗的水草或障碍物顺利通过履带的夹紧缝隙,不至于卡住履带(12)使履带(12)无法转动或者损伤履带(12)。多个环形履带式拔水草机(3)组合使用的目的是加大作业面宽度,提高作业效率。因为受水深、水草的高度、韧性等限制,一个环形履带式拔水草机(3)的作业宽度是有限的,如果想走一次船除去更宽范围内的水草,就必须采用多个环形履带式拔水草机(3)组合使用的方式。船体(5)安装全回转推进器使得船的转向更灵活,便于船只往复作业时能够在减小转弯半径;安装普通螺旋浆推进器价格低、推力大;安装明轮推进器结构简单、造价低、转弯半径小;在船首安装船首侧向推进器可以使船原地转向。
权利要求1.一种拔水草船,主要包括潜航式导向鼻(1),浮沉控制器(2),环形履带式拔水草机 (3),水草输送机(4),船体(5),其特征在于潜航式导向鼻(I)连接环形履带式拔水草机 (3),环形履带式拔水草机(3)连接水草输送机(4),水草输送机(4)固定在船体(5)上,浮沉控制器(2)—端与潜航式导向鼻(I)或环形履带式拔水草机(3)连接,另一端固定在船体 (5)上;其中的环形履带式拔水草机(3)为核心技术。
2.根据权利要求1所述的拔水草船,其特征在于潜航式导向鼻(I)由导向鼻尖(6)、 导向鼻梁(7),导向鼻翼(8)防缠绕刀(9)组成,表面光滑,导向鼻(I)横截面为头部尖,尾部粗的形状,即楔形,工作时导向鼻梁(7)与水底水平面(10)的夹角A (11)呈锐角;潜航式导向鼻(I)与环形履带式拔水草机(3)之间的连接可以有两种方式,第一种不可调式,即潜航式导向鼻(I)与拔水草机支架(17)固定死,它们之间不能有位置或角度的相互变化; 第二种可调式即潜航式导向鼻(I)与拔水草机支架(17)通过轴(30)连接,潜航式导向鼻(I)与拔水草机支架(17)之间的角度可以变化,以保证环形履带式拔水草机(3)无论放入水中多深,即拔水草机支架(17)与水底水底水平面(10)之间的夹角无论大小,潜航式导向鼻(I)都能够调整一个合适的角度以保证达到最佳的导向效果,潜航式导向鼻(I)与拔水草机支架(17)之间的角度调整至少有以下几种方式第一种通过一端连接在潜航式导向鼻(I)上,另一端连接在拔水草机支架(17)上的液压缸(31)的伸缩,使潜航式导向鼻(I) 绕轴(30)转动,从而与拔水草机支架(17)之间的夹角发生变化;第二种通过一端连接在潜航式导向鼻(I)上,另一端连接在拔水草机支架(17)上的涡轮蜗杆机构(32),使潜航式导向鼻(I)绕轴(30)转动,从而与拔水草机支架(17)之间的夹角发生变化;第三种通过一端连接在潜航式导向鼻(I)上,另一端连接在拔水草机支架(17)上的齿轮齿条机构(33), 齿轮齿条的啮合位置发生变化,使潜航式导向鼻(I)绕轴(30)转动,从而与拔水草机支架 (17)之间的夹角发生变化;潜航式导向鼻(I)组成结构至少可以是以下几种第一种外壳封闭式内部空腔结构;第二种外壳封闭式内部填充容重小于水的轻质填充物;导向鼻梁(7)为表面光滑的窄带状形状,材质可以是金属,也可以是非金属;防缠绕刀(9)的一部分位于导向鼻梁(7)的中线上,另一部分位于导向鼻体(8)的上部,防缠绕刀(9)可以是以下几种形式第一种双片齿形剪刀,即两个带有锯齿的长条刀片组合在一起,通过两个锯齿刀片的错位将水草剪断;第二种圆盘齿形剪刀,即圆盘边缘带有锯齿,圆盘旋转时位于圆盘周边的锯齿不断切割水草将其剪断。
3.根据权利要求1所述的拔水草船,其特征在于浮沉控制器(2)—端连接在潜航式导向鼻(I)上,也可以连接在拔水草机(3 )上;另一端连接在船体(5 )上,浮沉控制器(2 )用来调整潜航式导向鼻(I)和拔水草机(3)与水底的距离,调整方式至少可以为以下几种第一种液压油缸伸缩来调整;第二种拉索调整。
4.根据权利要求1所述的拔水草船,其特征在于环形履带式拔水草机(3)由一组两个底面对底面互相压紧在一起的环形履带(12)组成,每个环形履带(12)均通过主动轮(13), 支撑轮(14),导向涨紧轮(15)支撑固定,主动轮(13)、支撑轮(14)、导向涨紧轮(15)都固定在拔水草机支架(17)上,主动轮(13)外接动力,通过主动轮(13)的旋转带动环形履带(12) 随着旋转;支撑轮(14)将一组底面对底面的环形履带(12)压紧在一起,并且支撑轮(14)通过弹簧(18)销轴(19)与支架(17)连接,受压后支撑轮(14)可以缩回一定的距离,环形履带 (12)内圈的凹陷和凸起能够与支撑轮(14)相咬合,使环形履带(12)始终沿着支撑轮(14)转动的方向旋转,不偏移、不掉带;导向涨紧轮(15)与环形履带(12)内圈的凹陷和凸起相咬合起支撑和导向作用,使环形履带(12)不偏移、不掉带、不打滑;工作时环形履带(12)底边与水底水平面(10)的夹角B (22)呈锐角,即前部位置低,后部位置高,并且两个环形履带(12)的压紧部分同向等速转动,靠两个环形履带(12)底面对底面接触部分的压紧力形成的水草与环形履带(12)之间的摩擦力夹住水草,两个压在一起的环形履带(12)安装方向至少可以是以下几种第一种横向安装,即每个环形履带(12)的环形开口都向上;第二种竖向安装,即每个环形履带(12)的环形开口都向左右;环形履带(12)的内圈形状包括两种第一种有和主动轮(13),支撑轮(14),导向涨紧轮(15)配合的凹陷或凸起,这些凹陷和凸起可以是连续的,也可以是不连续的;第二种平板结构;环形履带(12)的外圈形状包括两种第一种带凹凸花纹的结构;第二种平板结构;环形履带(12)的材质包括金属和非金属以及它们的复合物,常用的至少可以有以下几种第一种橡胶;第二种塑料;第三种尼龙;第四种钢铁。
5.根据权利要求1所述的拔水草船,其特征在于由多个环形履带式拔水草机(3)组合使用时,各组履带(12)横向平行布置,共同安装在拔水草机支架(17)上,相邻但不互相压紧的两组履带(12)共用一个导向鼻(I ),最外侧的两个环形履带(12)单独使用各自的导向鼻(I);互相压紧的两组履带(12)之间的距离也可以通过拔水草机支架(17)上的弹簧(23) 和滑动套(24)或者弹簧(23)和转轴(25)来调整。
6.根据权利要求1所述的拔水草船,其特征在于水草输送机(4)为环形带式输送装置,有输送机主动轮(26),输送机支撑轮(27),输送机导向轮(28),输送机支架(29),水草传输带(40)组成,输送机主动轮(26)上连接动力马达;水草输送机(4)下端位于拔水草机 (3)上端的下面,接住拔水草机(3)输送出的已经拔下来的水草,水草输送机(4)上部位于船体(5)的船舱上部,用于将水草输送到船舱里。
7.根据权利要求1所述的拔水草船,其特征在于船体(5)装有动力装置,可以为拔草提供机械、液压、电力这些动力源,船体(5)的前进动力可以由以下几种方式提供第一种 环形履带式划水推进器,将船两侧安装环形划水履带(34),划水履带(34)下部没入水中, 上部露出水面,划水履带(34)外表面安装有划水蹼板(35)以提高划水效率,划水履带(34) 在支撑轮、导向涨紧轮支撑涨紧后,在驱动轮的驱动下转动,使淹没在水中的多个划水蹼板 (35)同时向后划水,从而产生较大的推力,同时可以有效减少划水蹼板拍水的噪音;第二种全回转推进器;第三种普通螺旋浆推进器;第四种明轮推进器;明轮推进器的叶片可以有以下几种形式第一种直板型,即多块平板均布固定在明轮圆周上;第二种V型板型,即将V型板(36)多块均布固定在明轮圆周上,V型板(36)的好处是比平板更拢水,能够提高划水效率,同时V型板入水时排水噪音较小;为增加拔水草船的灵活性,可以在船首安装船首侧向推进器。
8.根据权利要求1所述的拔水草船,其特征在于划水履带(33)的材质至少可以是以下几种第一种橡胶;第二种金属。
9.根据权利要求1所述的拔水草船,其特征在于在潜航式导向鼻(I)上可以安装声纳系统测量水底淤泥表面与潜航式导向鼻(I)的距离,将测量的数据传输给安装于船体(5) 驾驶舱里面的自动控制系统,自动控制系统发出指令使浮沉控制器(2)动作,从而调整潜航式导向鼻(I)与水底淤泥表面的距离,避免潜航式导向鼻(I)与水底淤泥发生碰撞或插入淤 泥中。
专利摘要一种清除河流湖泊中沉水有根类水草的机械,特别是一种利用环形履带式拔水草机前低后高的布置形式来将水草连根拔除的机械,属于环保环卫机械领域。主要包括潜航式导向鼻(1),浮沉控制器(2),环形履带式拔水草机(3),水草输送机(4),船体(5),其特征在于潜航式导向鼻(1)连接环形履带式拔水草机(3),环形履带式拔水草机(3)连接水草输送机(4),水草输送机(4)固定在船体(5)上,浮沉控制器(2)与潜航式导向鼻(1)连接,固定在船体(5)上。本实用新型的优点是将水草连根拔掉,避免了水草的2次生长,达到一次性根除的目的,解决了多年以来无法解决的水草害问题,改善了水环境,减少了原来大量人工打草的费用,为社会节约了环境保护的成本。
文档编号B63B35/32GK202847982SQ20122053713
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者张铁民, 张维佳 申请人:张铁民, 张维佳