一种滩涂文蛤的机械化采收工艺与装备制造技术

本发明专利技术涉及一种滩涂文蛤的机械化采收工艺，通过前期机械振动阵列产生振动，并使用超声波发生阵列向沙地表面发射高频信号，通过沙土层上方水体传导，产生超声波振动，促使土层中水分空化而使得沙土松动，使置身其中的文蛤则受激钻出沙面；后方跟随的文蛤采收装置将文蛤、泥沙与海水一并收集，先后进行固液分离、与滚筒筛选去除泥沙、最后将文蛤收集入框；所述平模压力传感器实时监测振板位置处的水压，水压不足时，从而反馈信号给控制部件，控制部件开启喷淋泵从储水箱内抽水，并通过喷水管喷水；本发明专利技术文蛤滩涂起捕，在单一采捕工艺基础上，增设刺激起贝的装置，使文蛤能自主快速从土中钻出，提高作业效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种滩涂文蛤的机械化采收工艺与装备，属于滩涂文蛤采收

技术介绍
文蛤又称为蛤蜊，属于双壳纲帘蛤目帘蛤科，是中国的主要经济贝类之一。其贝壳略呈三角形，腹缘呈圆形，壳质坚厚，两壳大小相等，喜生活在有淡水注入的内湾及河口附近的细沙质海滩及潮间带等地区。文蛤是埋栖型贝类，多分布在较平坦的海(河)口附近沿岸内湾的潮间带，以及浅海区域的细沙、泥沙滩中，靠腹足的钻掘作用有潜沙习性。栖息深度随水温和个体大小而异，冬季时2—3cm文蛤潜居深度为6—8cm，而4—6cm文蛤潜居深度则为12cm左右。夏季高水温期，栖息在不到1cm深的滩涂表层，冬季水温低，其栖息深度可达10—20cm。气候稳定温暖时伸缩其足作活泼运行；寒冷时则潜入沙泥中，潜泥深度一般在5—25厘米。现有技术中起捕文蛤方式有人工和机械采收两种。目前国内文蛤产区多采用人工作业，主要通过外部刺激，使得泥沙层变得松懈稀淌，藏在其中的文蛤也就失去沙层保护，露出水面，再进行收集捡拾。具体采收方法：当潮水退离滩面后，通过简易自制爬犁或拍板对滩涂沙地进行振动压踏作用或用铁刨或铁耙插入滩面一定深度后铁耙按一定倾斜后退，文蛤因踩压钻出沙层时，即用三齿钩或拖网进行收集拣取。少部分文蛤产量较大的地区则采用改装式的铲斗式收集车对滩涂进行机械化作业，设定铲斗插入沙地深度，将沙土与文蛤一起铲起，再通过内部输送机构与分筛机构对文蛤与泥沙进行筛分，将文蛤统一收集入收集箱，泥沙则排出设备。针对低潮位潮间带的文蛤采收，北方部分地区采用渔船拖网式打捞收集模式，运用水动力学原理设计有破土与采捞两部分装置，捕捞时，由高压水流均匀剥离滩涂泥沙层，并将泥、贝冲入集贝箱，再经分离器分离出泥沙、幼贝，然后由采捞器把商品贝采捞输送到船上。以上机械化采收作业范围广、生产能力高(为人工网耙采捕工效30～50倍)，但螺旋桨拖网作业，由于桨叶会直接撞击文蛤，破损率较高；而且大量铲土式筛分采收与高压水流对滩涂冲击作用易造成滩涂地层结构变化，泥沙层非合理性迁移，导致泥沙层分布不均，长期作用下会严重影响生态环境，需要后续进行滩涂平整修复作业。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是：现有的滩涂文蛤的机械化采收工艺，桨叶会直接撞击文蛤，破损率较高；且大量铲土式筛分采收与高压水流对滩涂冲击作用易造成滩涂地层结构变化，泥沙层非合理性迁移，导致泥沙层分布不均，长期作用下会严重影响生态环境，需要后续进行滩涂平整修复作业。本专利技术采取以下技术方案：一种滩涂文蛤的机械化采收装备，其特征在于：包括自前向后依次连接的牵引车1、文蛤激出装置、文蛤采收装置；所述文蛤激出装置包括自前向后依次设置的机械振动阵列4、超声波水循环系统；所述超声波水循环系统包括依次连接的储水箱13、喷淋泵11，还包括超声波发生阵列5，所述超声波发生阵列5自上而下具有超声波发生机构501、激振板502、喷水管503，所述喷水管502与喷淋泵11连通，喷水管502侧壁上喷口的喷射方向向前，喷水管503的左右两侧及后侧固定设置挡水板504，用于在超声波发生阵列5底部蓄水，使激振板502的底面浸没在水中；所述超声波水循环系统还设有用于监测激振板位置处水压的平模压力传感器3，所述平模压力传感器3通过其控制部件与喷淋泵11电连接；所述文蛤采收装置用于将激出沙面的文蛤采集、收存。进一步的，位于所述牵引车1后方、文蛤激出装置的前方的位置还设有一对推沙铲板2，所述一对推沙铲板以中轴线为中心线最后对称设置。更进一步的，所述文蛤采收装置包括拨轮集料机构6、水平螺旋输送机构7、隔板式提升机构8、螺旋滚筒分离机构9、料仓10；所述拨轮集料机构6将文蛤采拾，所述水平螺旋输送机构将文蛤水平推送到位，隔板式提升机构8将文蛤向上提升，螺旋滚筒分离机构将文蛤中的泥沙筛出，并水平推送落入料仓10内。进一步的，所述机械振动阵列4为曲柄连杆机构，在超声波发生阵列5施加超声波之前，对沙面进行拍打。更进一步的，所述文蛤激出装置还包括温度传感器，所述温度传感器通过其控制部件与超声波发生阵列5电连接。进一步的，所述储水箱13的进水端还设有吸水泵12，吸水泵12的前端还设有滤砂器14，吸水泵12用于吸收海水并注入储水箱。一种机械化采收装备的采收工艺，通过前期机械振动阵列4产生振动，并使用超声波发生阵列5向沙地表面发射高频信号，通过沙土层上方水体传导，产生超声波振动，促使土层中水分空化而使得沙土松动，使置身其中的文蛤则受激钻出沙面；后方跟随的文蛤采收装置将文蛤、泥沙与海水一并收集，先后进行固液分离、与滚筒筛选去除泥沙、最后将文蛤收集入框；所述平模压力传感器3实时监测振板位置处的水压，水压不足时，从而反馈信号给控制部件，控制部件开启喷淋泵11从储水箱13内抽水，并通过喷水管503喷水；所述温度传感器实时监测周围温度，当温度较高时，通过其控制部件控制超声波发生阵列5进行较低的功率运作，当温度较低时，通过其控制部件控制超声波发生阵列5进行较高的功率运作。一种机械化采收装备的采收工艺，在潮水淹没沙土层的工作模式:机械振动阵列不工作，全部由超声波阵列进行振动工作，根据水深开启数量不等的超声波阵列，可以是前后纵向阵列，增强超声波振动效果，也可以是左右的横向阵列，增大作业区范围；在潮水退去露出沙土层的工作模式下，机械振动与超声波振动同时工作；在远离海水的沙土区域或无法补充水源条件的模式下，将超声波阵列全部拆除，换成多组机械振动阵列进行工作。一种机械化采收装备的采收工艺，滩涂作业模式：在潮水完全退去或并未涨潮前，滩涂上沙土层露出水面期间，牵引车先自行至海水处补给水体至储水箱中；起捕时，动力牵引车在前，以时速60—90m/min前进，后续挂接机械振动阵列行走机构与超声波发生阵列机构；振动机构依靠凸轮轴机构运转，间隙性产生向下作用力，对沙土地面进行连续振动锤击，通过外力作用使沙土层密度改变，随后跟随的超声波发生阵列启动超声波信号发生器，工作频率20-60KHZ，产生高频信号给换能器，换能器将高频信号转换成超声波振动，使激振板推动水作超声波振动，在双重作用下，沙土下的文蛤迅速钻出沙中，暴露于土层上方。激振板前端设置用于铲除滩涂凸起砂石的推沙铲板以及探测滩涂上积水深度的平膜压力传感器，平膜压力传感器设置在距离滩涂地面5-10mm高度处，当滩涂上有积水时，平膜压力传感器浸入积水中，可根据压力信号的大小判断积水的深度。根据设定的压力信号值自动控制喷淋系统工作；当水位传感器测得滩涂上无积水或水位低于10mm，喷淋机构启动，喷出水体，在超声波激振板与沙土层之间充满水介质，实现将振动传导入沙土中；如测得沙土上方水位持续稳定，超声波激振板可完全浸没于水中，则停止喷淋；水中作业模式：当作业区被潮水淹没，且水位不超过500mm，牵引车直接进入作业区，以时速90—120m/min前进，车后挂接超声波发生阵列，工作频率60-100KHZ，通过激振板直接将振动作用在水面下。本专利技术的有益效果在于：1)文蛤滩涂起捕，在单一采捕工艺基础上，增设刺激起贝的装置，使文蛤能自主快速从土中钻出，提高作业效率。2)可针对不同滩涂环境(有无潮水状态)，采用两种不同模式作业，并可进行单重或双重刺激起贝。3)超声波发生阵列，根据平膜压力传感器反馈信息，实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滩涂文蛤的机械化采收装备，其特征在于：包括自前向后依次连接的牵引车(1)、文蛤激出装置、文蛤采收装置；所述文蛤激出装置包括自前向后依次设置的机械振动阵列(4)、超声波水循环系统；所述超声波水循环系统包括依次连接的储水箱(13)、喷淋泵(11)，还包括超声波发生阵列(5)，所述超声波发生阵列(5)自上而下具有超声波发生机构(501)、激振板(502)、喷水管(503)，所述喷水管(502)与喷淋泵(11)连通，喷水管(502)侧壁上喷口的喷射方向向前，喷水管(503)的左右两侧及后侧固定设置挡水板(504)，用于在超声波发生阵列(5)底部蓄水，使激振板(502)的底面浸没在水中；所述超声波水循环系统还设有用于监测激振板位置处水压的平模压力传感器(3)，所述平模压力传感器(3)通过其控制部件与喷淋泵(11)电连接；所述文蛤采收装置用于将激出沙面的文蛤采集、收存。

【技术特征摘要】
1.一种滩涂文蛤的机械化采收装备，其特征在于：包括自前向后依次连接的牵引车(1)、文蛤激出装置、文蛤采收装置；所述文蛤激出装置包括自前向后依次设置的机械振动阵列(4)、超声波水循环系统；所述超声波水循环系统包括依次连接的储水箱(13)、喷淋泵(11)，还包括超声波发生阵列(5)，所述超声波发生阵列(5)自上而下具有超声波发生机构(501)、激振板(502)、喷水管(503)，所述喷水管(502)与喷淋泵(11)连通，喷水管(502)侧壁上喷口的喷射方向向前，喷水管(503)的左右两侧及后侧固定设置挡水板(504)，用于在超声波发生阵列(5)底部蓄水，使激振板(502)的底面浸没在水中；所述超声波水循环系统还设有用于监测激振板位置处水压的平模压力传感器(3)，所述平模压力传感器(3)通过其控制部件与喷淋泵(11)电连接；所述文蛤采收装置用于将激出沙面的文蛤采集、收存。2.如权利要求1所述的机械化采收装备，其特征在于：位于所述牵引车(1)后方、文蛤激出装置的前方的位置还设有一对推沙铲板(2)，所述一对推沙铲板以中轴线为中心线最后对称设置。3.如权利要求2所述的机械化采收装备，其特征在于：所述文蛤采收装置包括拨轮集料机构(6)、水平螺旋输送机构(7)、隔板式提升机构(8)、螺旋滚筒分离机构(9)、料仓(10)；所述拨轮集料机构(6)将文蛤采拾，所述水平螺旋输送机构将文蛤水平推送到位，隔板式提升机构(8)将文蛤向上提升，螺旋滚筒分离机构将文蛤中的泥沙筛出，并水平推送落入料仓(10)内。4.如权利要求1所述的机械化采收装备，其特征在于：所述机械振动阵列(4)为曲柄连杆机构，在超声波发生阵列(5)施加超声波之前，对沙面进行拍打。5.如权利要求3所述的机械化采收装备，其特征在于：所述文蛤激出装置还包括温度传感器，所述温度传感器通过其控制部件与超声波发生阵列(5)电连接。6.如权利要求1所述的机械化采收装备，其特征在于：所述储水箱(13)的进水端还设有吸水泵(12)，吸水泵(12)的前端还设有滤砂器(14)，吸水泵(12)用于吸收海水并注入储水箱。7.一种权利要求5所述的机械化采收装备的采收工艺，其特征在于：通过前期机械振动阵列(4)产生振动，并使用超声波发生阵列(5)向沙地表面发射高频信号，通过沙土层上方水体传导，产生超声波振动，促使土层中水分空化而使得沙土松动，使置身其中的文蛤则受激钻出沙面；后方跟随的文蛤采收装置将文蛤、泥沙与海水一并收集，先后进...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文其，倪锦，沈建，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31