本發(fā)明涉及一種灘涂文蛤的機(jī)械化采收工藝與裝備，屬于灘涂文蛤采收技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

文蛤又稱(chēng)為蛤蜊，屬于雙殼綱簾蛤目簾蛤科，是中國(guó)的主要經(jīng)濟(jì)貝類(lèi)之一。其貝殼略呈三角形，腹緣呈圓形，殼質(zhì)堅(jiān)厚，兩殼大小相等，喜生活在有淡水注入的內(nèi)灣及河口附近的細(xì)沙質(zhì)海灘及潮間帶等地區(qū)。

文蛤是埋棲型貝類(lèi)，多分布在較平坦的海(河)口附近沿岸內(nèi)灣的潮間帶，以及淺海區(qū)域的細(xì)沙、泥沙灘中，靠腹足的鉆掘作用有潛沙習(xí)性。棲息深度隨水溫和個(gè)體大小而異，冬季時(shí)2—3cm文蛤潛居深度為6—8cm，而4—6cm文蛤潛居深度則為12cm左右。夏季高水溫期，棲息在不到1cm深的灘涂表層，冬季水溫低，其棲息深度可達(dá)10—20cm。氣候穩(wěn)定溫暖時(shí)伸縮其足作活潑運(yùn)行；寒冷時(shí)則潛入沙泥中，潛泥深度一般在5—25厘米。

現(xiàn)有技術(shù)中起捕文蛤方式有人工和機(jī)械采收兩種。

目前國(guó)內(nèi)文蛤產(chǎn)區(qū)多采用人工作業(yè)，主要通過(guò)外部刺激，使得泥沙層變得松懈稀淌，藏在其中的文蛤也就失去沙層保護(hù)，露出水面，再進(jìn)行收集撿拾。具體采收方法：當(dāng)潮水退離灘面后，通過(guò)簡(jiǎn)易自制爬犁或拍板對(duì)灘涂沙地進(jìn)行振動(dòng)壓踏作用或用鐵刨或鐵耙插入灘面一定深度后鐵耙按一定傾斜后退，文蛤因踩壓鉆出沙層時(shí)，即用三齒鉤或拖網(wǎng)進(jìn)行收集揀取。

少部分文蛤產(chǎn)量較大的地區(qū)則采用改裝式的鏟斗式收集車(chē)對(duì)灘涂進(jìn)行機(jī)械化作業(yè)，設(shè)定鏟斗插入沙地深度，將沙土與文蛤一起鏟起，再通過(guò)內(nèi)部輸送機(jī)構(gòu)與分篩機(jī)構(gòu)對(duì)文蛤與泥沙進(jìn)行篩分，將文蛤統(tǒng)一收集入收集箱，泥沙則排出設(shè)備。針對(duì)低潮位潮間帶的文蛤采收，北方部分地區(qū)采用漁船拖網(wǎng)式打撈收集模式，運(yùn)用水動(dòng)力學(xué)原理設(shè)計(jì)有破土與采撈兩部分裝置，捕撈時(shí)，由高壓水流均勻剝離灘涂泥沙層，并將泥、貝沖入集貝箱，再經(jīng)分離器分離出泥沙、幼貝，然后由采撈器把商品貝采撈輸送到船上。

以上機(jī)械化采收作業(yè)范圍廣、生產(chǎn)能力高(為人工網(wǎng)耙采捕工效30～50倍)，但螺旋槳拖網(wǎng)作業(yè)，由于槳葉會(huì)直接撞擊文蛤，破損率較高；而且大量鏟土式篩分采收與高壓水流對(duì)灘涂沖擊作用易造成灘涂地層結(jié)構(gòu)變化，泥沙層非合理性遷移，導(dǎo)致泥沙層分布不均，長(zhǎng)期作用下會(huì)嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境，需要后續(xù)進(jìn)行灘涂平整修復(fù)作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是：現(xiàn)有的灘涂文蛤的機(jī)械化采收工藝，槳葉會(huì)直接撞擊文蛤，破損率較高；且大量鏟土式篩分采收與高壓水流對(duì)灘涂沖擊作用易造成灘涂地層結(jié)構(gòu)變化，泥沙層非合理性遷移，導(dǎo)致泥沙層分布不均，長(zhǎng)期作用下會(huì)嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境，需要后續(xù)進(jìn)行灘涂平整修復(fù)作業(yè)。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種灘涂文蛤的機(jī)械化采收裝備，其特征在于：包括自前向后依次連接的牽引車(chē)1、文蛤激出裝置、文蛤采收裝置；所述文蛤激出裝置包括自前向后依次設(shè)置的機(jī)械振動(dòng)陣列4、超聲波水循環(huán)系統(tǒng)；所述超聲波水循環(huán)系統(tǒng)包括依次連接的儲(chǔ)水箱13、噴淋泵11，還包括超聲波發(fā)生陣列5，所述超聲波發(fā)生陣列5自上而下具有超聲波發(fā)生機(jī)構(gòu)501、激振板502、噴水管503，所述噴水管502與噴淋泵11連通，噴水管502側(cè)壁上噴口的噴射方向向前，噴水管503的左右兩側(cè)及后側(cè)固定設(shè)置擋水板504，用于在超聲波發(fā)生陣列5底部蓄水，使激振板502的底面浸沒(méi)在水中；所述超聲波水循環(huán)系統(tǒng)還設(shè)有用于監(jiān)測(cè)激振板位置處水壓的平模壓力傳感器3，所述平模壓力傳感器3通過(guò)其控制部件與噴淋泵11電連接；所述文蛤采收裝置用于將激出沙面的文蛤采集、收存。

進(jìn)一步的，位于所述牽引車(chē)1后方、文蛤激出裝置的前方的位置還設(shè)有一對(duì)推沙鏟板2，所述一對(duì)推沙鏟板以中軸線為中心線最后對(duì)稱(chēng)設(shè)置。

更進(jìn)一步的，所述文蛤采收裝置包括撥輪集料機(jī)構(gòu)6、水平螺旋輸送機(jī)構(gòu)7、隔板式提升機(jī)構(gòu)8、螺旋滾筒分離機(jī)構(gòu)9、料倉(cāng)10；所述撥輪集料機(jī)構(gòu)6將文蛤采拾，所述水平螺旋輸送機(jī)構(gòu)將文蛤水平推送到位，隔板式提升機(jī)構(gòu)8將文蛤向上提升，螺旋滾筒分離機(jī)構(gòu)將文蛤中的泥沙篩出，并水平推送落入料倉(cāng)10內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述機(jī)械振動(dòng)陣列4為曲柄連桿機(jī)構(gòu)，在超聲波發(fā)生陣列5施加超聲波之前，對(duì)沙面進(jìn)行拍打。

更進(jìn)一步的，所述文蛤激出裝置還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器通過(guò)其控制部件與超聲波發(fā)生陣列5電連接。

進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)水箱13的進(jìn)水端還設(shè)有吸水泵12，吸水泵12的前端還設(shè)有濾砂器14，吸水泵12用于吸收海水并注入儲(chǔ)水箱。

一種機(jī)械化采收裝備的采收工藝，通過(guò)前期機(jī)械振動(dòng)陣列4產(chǎn)生振動(dòng)，并使用超聲波發(fā)生陣列5向沙地表面發(fā)射高頻信號(hào)，通過(guò)沙土層上方水體傳導(dǎo)，產(chǎn)生超聲波振動(dòng)，促使土層中水分空化而使得沙土松動(dòng)，使置身其中的文蛤則受激鉆出沙面；后方跟隨的文蛤采收裝置將文蛤、泥沙與海水一并收集，先后進(jìn)行固液分離、與滾筒篩選去除泥沙、最后將文蛤收集入框；所述平模壓力傳感器3實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)振板位置處的水壓，水壓不足時(shí)，從而反饋信號(hào)給控制部件，控制部件開(kāi)啟噴淋泵11從儲(chǔ)水箱13內(nèi)抽水，并通過(guò)噴水管503噴水；所述溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)周?chē)鷾囟龋?dāng)溫度較高時(shí)，通過(guò)其控制部件控制超聲波發(fā)生陣列5進(jìn)行較低的功率運(yùn)作，當(dāng)溫度較低時(shí)，通過(guò)其控制部件控制超聲波發(fā)生陣列5進(jìn)行較高的功率運(yùn)作。

一種機(jī)械化采收裝備的采收工藝，在潮水淹沒(méi)沙土層的工作模式:機(jī)械振動(dòng)陣列不工作，全部由超聲波陣列進(jìn)行振動(dòng)工作，根據(jù)水深開(kāi)啟數(shù)量不等的超聲波陣列，可以是前后縱向陣列，增強(qiáng)超聲波振動(dòng)效果，也可以是左右的橫向陣列，增大作業(yè)區(qū)范圍；在潮水退去露出沙土層的工作模式下，機(jī)械振動(dòng)與超聲波振動(dòng)同時(shí)工作；在遠(yuǎn)離海水的沙土區(qū)域或無(wú)法補(bǔ)充水源條件的模式下，將超聲波陣列全部拆除，換成多組機(jī)械振動(dòng)陣列進(jìn)行工作。

一種機(jī)械化采收裝備的采收工藝，

灘涂作業(yè)模式：在潮水完全退去或并未漲潮前，灘涂上沙土層露出水面期間，牽引車(chē)先自行至海水處補(bǔ)給水體至儲(chǔ)水箱中；起捕時(shí)，動(dòng)力牽引車(chē)在前，以時(shí)速60—90m/min前進(jìn)，后續(xù)掛接機(jī)械振動(dòng)陣列行走機(jī)構(gòu)與超聲波發(fā)生陣列機(jī)構(gòu)；振動(dòng)機(jī)構(gòu)依靠凸輪軸機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，間隙性產(chǎn)生向下作用力，對(duì)沙土地面進(jìn)行連續(xù)振動(dòng)錘擊，通過(guò)外力作用使沙土層密度改變，隨后跟隨的超聲波發(fā)生陣列啟動(dòng)超聲波信號(hào)發(fā)生器，工作頻率20-60KHZ，產(chǎn)生高頻信號(hào)給換能器，換能器將高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲波振動(dòng)，使激振板推動(dòng)水作超聲波振動(dòng)，在雙重作用下，沙土下的文蛤迅速鉆出沙中，暴露于土層上方。激振板前端設(shè)置用于鏟除灘涂凸起砂石的推沙鏟板以及探測(cè)灘涂上積水深度的平膜壓力傳感器，平膜壓力傳感器設(shè)置在距離灘涂地面5-10mm高度處，當(dāng)灘涂上有積水時(shí)，平膜壓力傳感器浸入積水中，可根據(jù)壓力信號(hào)的大小判斷積水的深度。根據(jù)設(shè)定的壓力信號(hào)值自動(dòng)控制噴淋系統(tǒng)工作；當(dāng)水位傳感器測(cè)得灘涂上無(wú)積水或水位低于10mm，噴淋機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，噴出水體，在超聲波激振板與沙土層之間充滿水介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)將振動(dòng)傳導(dǎo)入沙土中；如測(cè)得沙土上方水位持續(xù)穩(wěn)定，超聲波激振板可完全浸沒(méi)于水中，則停止噴淋；

水中作業(yè)模式：當(dāng)作業(yè)區(qū)被潮水淹沒(méi)，且水位不超過(guò)500mm，牽引車(chē)直接進(jìn)入作業(yè)區(qū)，以時(shí)速90—120m/min前進(jìn)，車(chē)后掛接超聲波發(fā)生陣列，工作頻率60-100KHZ，通過(guò)激振板直接將振動(dòng)作用在水面下。

本發(fā)明的有益效果在于：

1)文蛤?yàn)┩科鸩叮趩我徊刹豆に嚮A(chǔ)上，增設(shè)刺激起貝的裝置，使文蛤能自主快速?gòu)耐林秀@出，提高作業(yè)效率。

2)可針對(duì)不同灘涂環(huán)境(有無(wú)潮水狀態(tài))，采用兩種不同模式作業(yè)，并可進(jìn)行單重或雙重刺激起貝。

3)超聲波發(fā)生陣列，根據(jù)平膜壓力傳感器反饋信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)噴淋。在潮水中作業(yè)，超聲波激振板處于水中，可直接傳導(dǎo)振動(dòng)。在無(wú)水環(huán)境下，位于激振板下方的噴淋系統(tǒng)噴出水體，制造人工水環(huán)境，便于超聲波傳導(dǎo)至下方沙土層。

4)激振板可根據(jù)作業(yè)場(chǎng)地面積大小進(jìn)行適應(yīng)性配置，橫向擴(kuò)展增加激振板，可擴(kuò)大超聲刺激范圍，增大起貝作業(yè)面積；縱向擴(kuò)展增加激振板，可疊加超聲刺激作用，在潮水水位較高或文蛤處于沙土較深處可進(jìn)行強(qiáng)化刺激。

5)收貝作業(yè)車(chē)，可實(shí)現(xiàn)收取、分離、清洗、裝框一體化作業(yè)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明灘涂文蛤的機(jī)械化采收裝備的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是文蛤激出裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2的局部放大視圖。

圖4是圖3的俯視圖。

圖中，1.牽引車(chē)，2.推沙鏟板，3.平膜壓力傳感器部件，4.機(jī)械振動(dòng)陣列，5.超聲波發(fā)生陣列，6.撥輪集料機(jī)構(gòu)，7.水平螺旋輸送機(jī)構(gòu)，8.隔板式提升機(jī)構(gòu)，9.螺旋滾筒分離機(jī)構(gòu)，10.料倉(cāng)，11.噴淋泵，12.吸水泵，13.儲(chǔ)水箱，14.濾砂器，501.超聲波發(fā)生機(jī)構(gòu)，502.激振板，503.噴水管，504.擋水板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1-3，一種灘涂文蛤的機(jī)械化采收裝備，其特征在于：包括自前向后依次連接的牽引車(chē)1、文蛤激出裝置、文蛤采收裝置；所述文蛤激出裝置包括自前向后依次設(shè)置的機(jī)械振動(dòng)陣列4、超聲波水循環(huán)系統(tǒng)；所述超聲波水循環(huán)系統(tǒng)包括依次連接的儲(chǔ)水箱13、噴淋泵11，還包括超聲波發(fā)生陣列5，所述超聲波發(fā)生陣列5自上而下具有超聲波發(fā)生機(jī)構(gòu)501、激振板502、噴水管503，所述噴水管502與噴淋泵11連通，噴水管502側(cè)壁上噴口的噴射方向向前，噴水管503的左右兩側(cè)及后側(cè)固定設(shè)置擋水板504，用于在超聲波發(fā)生陣列5底部蓄水，使激振板502的底面浸沒(méi)在水中；所述超聲波水循環(huán)系統(tǒng)還設(shè)有用于監(jiān)測(cè)激振板位置處水壓的平模壓力傳感器3，所述平模壓力傳感器3通過(guò)其控制部件與噴淋泵11電連接；所述文蛤采收裝置用于將激出沙面的文蛤采集、收存。

參見(jiàn)圖2-3，超聲波發(fā)生陣列由超聲波發(fā)生機(jī),501、激振板502、噴水管路503、擋水板504組成。激振板502與沙土層之間存在一定間隙，擋水板504分布激振板三面(兩側(cè)與后側(cè))，噴水管503在激振板下方后側(cè)，當(dāng)沙土層無(wú)水時(shí)，噴水管503連續(xù)噴出水體，在三面擋水板504的作用下，在激振板502與沙土層之間形成水膜層，便于超聲波通過(guò)激振板不間斷地傳導(dǎo)至沙土層中。

參見(jiàn)圖1，位于所述牽引車(chē)1后方、文蛤激出裝置的前方的位置還設(shè)有一對(duì)推沙鏟板2，所述一對(duì)推沙鏟板以中軸線為中心線最后對(duì)稱(chēng)設(shè)置。

參見(jiàn)圖1，所述文蛤采收裝置包括撥輪集料機(jī)構(gòu)6、水平螺旋輸送機(jī)構(gòu)7、隔板式提升機(jī)構(gòu)8、螺旋滾筒分離機(jī)構(gòu)9、料倉(cāng)10；所述撥輪集料機(jī)構(gòu)6將文蛤采拾，所述水平螺旋輸送機(jī)構(gòu)將文蛤水平推送到位，隔板式提升機(jī)構(gòu)8將文蛤向上提升，螺旋滾筒分離機(jī)構(gòu)將文蛤中的泥沙篩出，并水平推送落入料倉(cāng)10內(nèi)。

參見(jiàn)圖1，所述機(jī)械振動(dòng)陣列4為曲柄連桿機(jī)構(gòu)，在超聲波發(fā)生陣列5施加超聲波之前，對(duì)沙面進(jìn)行拍打。

所述文蛤激出裝置還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器通過(guò)其控制部件與超聲波發(fā)生陣列5電連接。

參見(jiàn)圖2，所述儲(chǔ)水箱13的進(jìn)水端還設(shè)有吸水泵12，吸水泵12的前端還設(shè)有濾砂器14，吸水泵12用于吸收海水并注入儲(chǔ)水箱。

工作遠(yuǎn)離：通過(guò)前期機(jī)械振動(dòng)陣列4產(chǎn)生振動(dòng)，并使用超聲波發(fā)生陣列5向沙地表面發(fā)射高頻信號(hào)，通過(guò)沙土層上方水體傳導(dǎo)，產(chǎn)生超聲波振動(dòng)，促使土層中水分空化而使得沙土松動(dòng)，使置身其中的文蛤則受激鉆出沙面；后方跟隨的文蛤采收裝置將文蛤、泥沙與海水一并收集，先后進(jìn)行固液分離、與滾筒篩選去除泥沙、最后將文蛤收集入框；所述平模壓力傳感器3實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)振板位置處的水壓，水壓不足時(shí)，從而反饋信號(hào)給控制部件，控制部件開(kāi)啟噴淋泵11從儲(chǔ)水箱13內(nèi)抽水，并通過(guò)噴水管503噴水；所述溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)周?chē)鷾囟龋?dāng)溫度較高時(shí)，通過(guò)其控制部件控制超聲波發(fā)生陣列5進(jìn)行較低的功率運(yùn)作，當(dāng)溫度較低時(shí)，通過(guò)其控制部件控制超聲波發(fā)生陣列5進(jìn)行較高的功率運(yùn)作。

本實(shí)施例的灘涂文蛤的機(jī)械化采收裝備分為以下幾種工作模式：

灘涂作業(yè)模式：在潮水完全退去或并未漲潮前，灘涂上沙土層露出水面期間，牽引車(chē)先自行至海水處補(bǔ)給水體至儲(chǔ)水箱中。起捕時(shí)，動(dòng)力牽引車(chē)在前，以時(shí)速60—90m/min前進(jìn)，后續(xù)掛接機(jī)械振動(dòng)陣列行走機(jī)構(gòu)與超聲波發(fā)生陣列機(jī)構(gòu)。振動(dòng)機(jī)構(gòu)依靠凸輪軸機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，間隙性產(chǎn)生向下作用力，對(duì)沙土地面進(jìn)行連續(xù)振動(dòng)錘擊，通過(guò)外力作用使沙土層密度改變，隨后跟隨的超聲波發(fā)生陣列啟動(dòng)超聲波信號(hào)發(fā)生器(工作頻率20-60KHZ)，產(chǎn)生高頻信號(hào)給換能器，換能器將高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲波振動(dòng)，使激振板推動(dòng)水作超聲波振動(dòng)，在雙重作用下，沙土下的文蛤迅速鉆出沙中，暴露于土層上方。激振板前端設(shè)置用于鏟除灘涂凸起砂石的推沙鏟板以及探測(cè)灘涂上積水深度的平膜壓力傳感器，平膜壓力傳感器設(shè)置在距離灘涂地面5-10mm高度處，當(dāng)灘涂上有積水時(shí)，平膜壓力傳感器浸入積水中，可根據(jù)壓力信號(hào)的大小判斷積水的深度。根據(jù)設(shè)定的壓力信號(hào)值自動(dòng)控制噴淋系統(tǒng)工作。當(dāng)水位傳感器測(cè)得灘涂上無(wú)積水或微積水(水位低于10mm)，噴淋機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，噴出水體，在超聲波激振板與沙土層之間充滿水介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)將振動(dòng)傳導(dǎo)入沙土中。如測(cè)得沙土上方水位持續(xù)穩(wěn)定，超聲波激振板可完全浸沒(méi)于水中，則停止噴淋。

水中作業(yè)模式：當(dāng)作業(yè)區(qū)被潮水淹沒(méi)，且水位不超過(guò)500mm。牽引車(chē)可直接進(jìn)入作業(yè)區(qū)，以時(shí)速90—120m/min前進(jìn)，車(chē)后掛接超聲波發(fā)生陣列工作頻率60-100KHZ，通過(guò)激振板直接將振動(dòng)作用在水面下。

收貝作業(yè)：超聲波發(fā)生陣列后，跟隨收貝作業(yè)車(chē)，間距在5-10m，車(chē)速與牽引車(chē)一致。待文蛤鉆出沙土，通過(guò)撥輪上的撥齒將文蛤、泥沙與海水一起收入后方集料盤(pán)，通過(guò)設(shè)置在后方的水平螺旋輸送機(jī)構(gòu)，將來(lái)料輸送至車(chē)體一側(cè)的隔板式提升機(jī)構(gòu)，泥沙與文蛤一起被提升，至后方的滾筒機(jī)構(gòu)，通過(guò)內(nèi)部的螺旋輸送帶輸送前進(jìn)，滾筒內(nèi)部安裝有水噴淋系統(tǒng)，清洗沖刷文蛤殼體附著泥沙，泥沙在滾動(dòng)中從滾筒縫隙處篩除，清洗后的文蛤輸送至另一端后進(jìn)行集料箱中收集。

以上是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行變換和改進(jìn)，在不脫離本發(fā)明總的構(gòu)思的前提下，這些變換和改進(jìn)都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。