貝殼類養(yǎng)殖籠清洗生產(chǎn)線的研制

李府謙 王艾泉 趙華寧

（1.山東金瓢食品機(jī)械股份有限公司，威海 264300；2.山東省機(jī)械設(shè)計(jì)研究院，濟(jì)南 250031；3.榮成市名駿戶外休閑用品有限公司，榮成 264300）

隨著國(guó)內(nèi)旅游業(yè)的興起，沿海地區(qū)等自然環(huán)境優(yōu)美的地方均成為旅游項(xiàng)目開(kāi)發(fā)地，但由于歷史原因，這些地方又是海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的收獲加工、物料儲(chǔ)存的基地。養(yǎng)殖物資如扇貝養(yǎng)殖籠的暫存、堆放較多；扇貝養(yǎng)殖籠一般在海水中存放一年以上，上面附著的牡蠣、海蛭、淤泥、水草等雜質(zhì)較多，在扇貝收獲季節(jié)，扇貝籠上岸后其附著的雜質(zhì)和其他微生物發(fā)酵，滋生大量的蒼蠅、細(xì)菌等，同時(shí)產(chǎn)生大量的臭氣、臭水等，不但嚴(yán)重惡化環(huán)境，人無(wú)法靠近，更是降低扇貝籠的使用壽命。傳統(tǒng)的扇貝養(yǎng)殖籠在以往的加工清洗整理方式是先將收獲使用完后的扇貝籠堆積發(fā)酵，使扇貝籠的淤泥、有機(jī)物、生物積熱發(fā)酵，在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生大量臭氣、臭味、臭黑水，同時(shí)滋生大量的蒼蠅，人畜無(wú)法靠近，這期間由于高溫發(fā)酵使尼龍材質(zhì)的扇貝籠熱縮，尺寸縮短兩次后，籠體縮短將近30mm，造成扇貝籠由于尺寸縮短養(yǎng)殖量不足，在使用三次后即被淘汰，造成養(yǎng)殖籠資源的浪費(fèi)；之后，再將扇貝籠散開(kāi)晾曬，占用大量平整地，晾曬之后用拖拉機(jī)進(jìn)行碾壓，這期間會(huì)造成部分養(yǎng)殖籠盤體和網(wǎng)體破損，需大量人工修補(bǔ)。碾壓之后再將舊籠收集整理，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，效率低，作業(yè)環(huán)境惡劣，臭味和粉塵大，操作工難雇傭。整理的扇貝籠由于清理不徹底，還附有寄生菌之類的有害物質(zhì)，易對(duì)再次使用養(yǎng)殖時(shí)的幼貝苗產(chǎn)生副作用，使幼貝苗成活率下降，染病機(jī)率增大。由于扇貝養(yǎng)殖是外面由一層尼龍網(wǎng)包裹，里面由多層平行的尼龍盤體組成，本身是一個(gè)可變軟體，籠上附有較多尼龍大繩，機(jī)械處理不方便，只好采用上述原始方法處理，這一直是養(yǎng)殖戶頭痛的問(wèn)題，像日本等國(guó)外養(yǎng)殖業(yè)先進(jìn)的國(guó)家也沒(méi)有有效的設(shè)備解決。

新研發(fā)的貝殼類養(yǎng)殖籠清洗生產(chǎn)線是將收獲后的如扇貝殼養(yǎng)殖籠放入擠壓機(jī)進(jìn)行初步碾壓，由于設(shè)備設(shè)置多處緩沖彈壓裝置，確保籠體既得到充分?jǐn)D壓，又不至于破損，在這一過(guò)程中將牡蠣、海虹、海菜、海綿體、水泡體等附著物擠壓破損，去除其中水分及生物質(zhì)，擠除部分淤泥，破壞了附著物的外形。隨后，將擠壓后的養(yǎng)殖籠傳入擊打清洗裝置，裝置噴灑足量海水，同時(shí)啟動(dòng)擊打裝置，力量適中的擊打裝置使籠體在水中彈起，并沖刷掉表面和內(nèi)層的附著物，使牡蠣、海虹等經(jīng)過(guò)擠壓的碎貝殼和淤泥隨水沖走。由于擊打裝置設(shè)計(jì)有巧妙的擊打彈性和特殊設(shè)計(jì)的防尼龍繩纏繞功能，使扇貝籠在清洗過(guò)程中既不受損，又能從內(nèi)到外清洗干凈，同時(shí)不至于使扇貝籠上的尼龍繩發(fā)生纏繞，尼龍網(wǎng)繩、網(wǎng)絲里面的淤泥、寄生蟲(chóng)病菌得以徹底清除，而扇貝籠的磨損、破損率極低，可忽略不計(jì)。

1 關(guān)鍵技術(shù)

1.1 擠壓裝置

養(yǎng)殖籠是養(yǎng)殖扇貝及其他貝殼類海產(chǎn)品的重要器具，現(xiàn)有的養(yǎng)殖籠大多數(shù)是網(wǎng)衣分層式養(yǎng)殖籠，包括多個(gè)分層板和位于分層板外國(guó)的網(wǎng)衣，相鄰的兩個(gè)分層板和網(wǎng)衣共同形成吊籠層，分層板為硬質(zhì)尼龍網(wǎng)板，網(wǎng)衣采用光滑尼龍網(wǎng)線編制而成。在養(yǎng)殖過(guò)程中，養(yǎng)殖籠上會(huì)附著大量的污損生物和泥沙，不但增加了養(yǎng)殖籠的重量，加重了餃架的受力，而且堵塞養(yǎng)殖籠上的網(wǎng)孔，降低養(yǎng)殖籠內(nèi)溶解氧和餌料濃度，影響扇貝的正常生長(zhǎng)。因此，需要對(duì)扇貝養(yǎng)殖籠上的附著物進(jìn)行清除?，F(xiàn)有的清除方法是人工手動(dòng)進(jìn)行，先將養(yǎng)殖籠連同附著的污損生物、泥沙一同晾干，再人工反復(fù)拍打養(yǎng)殖籠上的污損生物、泥沙，直至清除干凈。顯然，現(xiàn)有清除方法存在勞動(dòng)量大、成本高、效率低、清除效果差的技術(shù)缺陷。為解決現(xiàn)有扇貝養(yǎng)殖籠的清除方法勞動(dòng)量大、成本高、效率低、清除效果差的技術(shù)問(wèn)題，研制了勞動(dòng)量小，成本低、效率高、清除效果好的扇貝養(yǎng)殖籠多排列擠壓裝置，如圖1所示。

圖1 多排列擠壓裝置示意圖

該擠壓裝置包括框架、電機(jī)、上壓輥、下壓輥、主動(dòng)齒輪盤、從動(dòng)齒輪盤及鏈條，其中，上主動(dòng)輪為彈簧式膠包擠壓輪，下主動(dòng)輪為固定輪，對(duì)輪間隙可調(diào)，目的是在擠壓效果時(shí)可通過(guò)不同厚度的被擠壓物，采用1∶35減速輪；下層輪之間設(shè)置平臺(tái)，防止碎殼落入或堆積，保證了籠穩(wěn)定前行。

1.2 擊打裝置

養(yǎng)殖籠清洗生產(chǎn)線在總體設(shè)計(jì)上包括擊打裝置和擠壓裝置，其解決了現(xiàn)有針對(duì)扇貝養(yǎng)殖籠的清除方法勞動(dòng)量大、成本高、效率低、清除效果差的技術(shù)問(wèn)題。擊打裝置包括支架、擊打帶、轉(zhuǎn)軸和連接桿，轉(zhuǎn)軸連接于支架上，連接桿與轉(zhuǎn)軸連接，擊打帶通過(guò)鉸接件與連接桿連接；還包括壓板裝置，壓板裝置與轉(zhuǎn)軸固定連接，壓板裝置設(shè)有連接桿插入孔，穿過(guò)連接桿插入孔與轉(zhuǎn)軸連接；壓板裝置設(shè)有推壓部，其可廣泛應(yīng)用于物體上附著物的清除處理。同時(shí)，鉸接件的數(shù)量是兩個(gè)，并且相對(duì)設(shè)置；每個(gè)鉸接件連接兩個(gè)擊打帶，擊打帶的材質(zhì)是選用礦用高韌性增強(qiáng)軟帶，擊打帶的長(zhǎng)度為20～30cm；壓板裝置設(shè)有第一推壓部和第一推壓部，擊打裝置安裝在傳送帶裝置上，傳送帶裝置的上方設(shè)置噴水管，噴水管連接有水泵。

傳送機(jī)構(gòu)均配有變頻器，在傳輸速度和擊打效率上都設(shè)有一定的范圍，同時(shí)變頻具有一定的節(jié)能效果。

圖2 擊打器

1.3 擊打器

在擊打裝置中擊打器是一個(gè)關(guān)鍵功能部件，如圖2所示，擊打器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、水槽均安裝在傳送帶裝置上；防水罩位于傳送帶裝置上方，噴水管連接于防水罩上。傳送帶位于水槽的底部。擊打裝置包括支架、擊打帶、壓板裝置、鉸接件、轉(zhuǎn)軸、連接桿、傳動(dòng)輪。轉(zhuǎn)軸連接于支架上，轉(zhuǎn)軸能夠以支架為支撐旋轉(zhuǎn)。壓板裝置通過(guò)連接件焊接在轉(zhuǎn)軸上，壓板裝置的一個(gè)面設(shè)有兩個(gè)連接桿插入孔，另一個(gè)面也設(shè)有兩個(gè)連接桿插入孔；壓板裝置包括第一推壓部和第二推壓部。壓板裝置將轉(zhuǎn)軸包住。因?yàn)橛袃蓚€(gè)相對(duì)設(shè)置的鉸接件，所以有兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的擊打帶組。驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為動(dòng)力源，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)連接桿和壓板裝置旋轉(zhuǎn)，從而使擊打帶按照逆時(shí)針?lè)较蛩?dòng)、旋轉(zhuǎn)。連接桿可以增加擊打帶的回轉(zhuǎn)半徑。壓板裝置有兩個(gè)作用，一是防止兩個(gè)擊打帶干涉或纏繞在一起；二是壓板裝置的第一推壓部和第二推壓部能夠給鉸接件施加一定的壓力，從而更有利于擊打帶的甩動(dòng)。其中，壓板裝置的設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)大量?jī)?yōu)化論證，設(shè)計(jì)成30°平行四邊形獨(dú)特方式，效果顯著。

擊打裝置時(shí)，將疊在一起的扇貝養(yǎng)殖籠放置在甩動(dòng)的擊打帶下方，這樣擊打帶就會(huì)連續(xù)對(duì)扇貝養(yǎng)殖籠進(jìn)行擊打，養(yǎng)殖籠上附著的污損生物、泥沙很快就會(huì)被打掉，清除得干凈徹底，而且清除效率很高。為批量處理扇貝養(yǎng)殖籠，可以將三個(gè)擊打裝置安裝在傳送帶裝置上，將疊在一起的扇貝養(yǎng)殖籠順序放在傳送帶裝置上，這樣每個(gè)疊在一起的扇貝養(yǎng)殖籠依次經(jīng)過(guò)三個(gè)擊打裝置進(jìn)行擊打處理。同時(shí)，噴水管先下噴水，沖洗養(yǎng)殖籠，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清洗作業(yè)，水被水槽收集并排出。

圖3 輸送裝置

1.4 輸送裝置

輸送裝置包括兩傳動(dòng)輪、一回轉(zhuǎn)裝配在兩傳動(dòng)輪上的輸送帶和一驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的輸送電機(jī)；輸送帶的輸送面上設(shè)有防滑紋，為提高扇貝養(yǎng)殖籠的行進(jìn)效率，在設(shè)計(jì)防滑紋為“V”形，方便用于壓持扇貝養(yǎng)殖籠，防止扇貝養(yǎng)殖籠竄動(dòng)。壓持裝置包括一壓持板和若干壓持繩索，壓持板經(jīng)壓緊機(jī)構(gòu)壓靠在壓持繩索上，迫使兩端固定在引繩架、固繩架的壓持繩索與輸送帶相平行，其結(jié)構(gòu)合理、使用可靠。每一擊打裝置均包括兩支架、兩支撐座、一轉(zhuǎn)動(dòng)軸、一驅(qū)動(dòng)輪、一擊打電機(jī)和若干擊打帶，其中，兩支撐座經(jīng)對(duì)應(yīng)支架分別固定在機(jī)架上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在兩支撐座上，在兩支撐座之間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定設(shè)有傳動(dòng)件，傳動(dòng)件的遠(yuǎn)端經(jīng)連接總成連接一固定板，擊打帶分別設(shè)置在固定板上，擊打電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)傳動(dòng)件同步旋轉(zhuǎn)，經(jīng)連接總成帶動(dòng)固定板上的擊打帶甩動(dòng)而作出擊打動(dòng)作，有效擊打養(yǎng)殖籠上附著的污損生物、泥沙。與現(xiàn)有人工擊打清除養(yǎng)殖籠附著物相比，工人勞動(dòng)量小，自動(dòng)化程度高，清除效率高。

2 技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用效果

新研發(fā)的貝殼類養(yǎng)殖籠清洗裝置已在山東長(zhǎng)島扇貝養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行了大量應(yīng)用，效果明顯，與傳統(tǒng)處理方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是徹底清除扇貝籠上各個(gè)縫隙間的雜質(zhì)、淤泥、病菌等，可提高下次利用時(shí)幼貝苗的成活率和生長(zhǎng)速度；二是由于扇貝籠收獲后及時(shí)處理，無(wú)高溫發(fā)酵等待過(guò)程，使扇貝籠整體不發(fā)生熱收縮現(xiàn)象，扇貝籠使用次數(shù)增加一倍以上，養(yǎng)殖材料成本降低一半以上；三是由于作業(yè)時(shí)無(wú)發(fā)酵等待過(guò)程，不產(chǎn)生臭氣、黑水等，無(wú)蒼蠅滋生，不需要大量占地晾曬，避免了對(duì)環(huán)境的破壞和影響；四是清洗裝置在清洗過(guò)程中對(duì)扇貝養(yǎng)殖籠的無(wú)傷害作業(yè)，可節(jié)省大量傳統(tǒng)作業(yè)時(shí)對(duì)扇貝養(yǎng)殖籠的修補(bǔ)時(shí)間和材料費(fèi)用，提高工作效率，節(jié)約用工成本；五是由于徹底解決環(huán)境污染問(wèn)題，可使傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)和新興旅游業(yè)同時(shí)相互支持發(fā)展。