李府謙 王艾泉 趙華寧

（1.山東金瓢食品機械股份有限公司，威海 264300；2.山東省機械設計研究院，濟南 250031；3.榮成市名駿戶外休閑用品有限公司，榮成 264300）

隨著國內(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目開發(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、細菌等，同時產(chǎn)生大量的臭氣、臭水等，不但嚴重惡化環(huán)境，人無法靠近，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、有機物、生物積熱發(fā)酵，在發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量臭氣、臭味、臭黑水，同時滋生大量的蒼蠅，人畜無法靠近，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；之后，再將扇貝籠散開晾曬，占用大量平整地，晾曬之后用拖拉機進行碾壓，這期間會造成部分養(yǎng)殖籠盤體和網(wǎng)體破損，需大量人工修補。碾壓之后再將舊籠收集整理，費時、費力，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)，易對再次使用養(yǎng)殖時的幼貝苗產(chǎn)生副作用，使幼貝苗成活率下降，染病機率增大。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，本身是一個可變軟體，籠上附有較多尼龍大繩，機械處理不方便，只好采用上述原始方法處理，這一直是養(yǎng)殖戶頭痛的問題，像日本等國外養(yǎng)殖業(yè)先進的國家也沒有有效的設備解決。

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)殖籠放入擠壓機進行初步碾壓，由于設備設置多處緩沖彈壓裝置，確?；\體既得到充分擠壓，又不至于破損，在這一過程中將牡蠣、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，同時啟動擊打裝置，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)過擠壓的碎貝殼和淤泥隨水沖走。由于擊打裝置設計有巧妙的擊打彈性和特殊設計的防尼龍繩纏繞功能，使扇貝籠在清洗過程中既不受損，又能從內(nèi)到外清洗干凈，同時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。

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，包括多個分層板和位于分層板外國的網(wǎng)衣，相鄰的兩個分層板和網(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)殖過程中，養(yǎng)殖籠上會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。因此，需要對扇貝養(yǎng)殖籠上的附著物進行清除。現(xiàn)有的清除方法是人工手動進行，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量大、成本高、效率低、清除效果差的技術(shù)問題，研制了勞動量小，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、上壓輥、下壓輥、主動齒輪盤、從動齒輪盤及鏈條，其中，上主動輪為彈簧式膠包擠壓輪，下主動輪為固定輪，對輪間隙可調(diào)，目的是在擠壓效果時可通過不同厚度的被擠壓物，采用1∶35減速輪；下層輪之間設置平臺，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)線在總體設計上包括擊打裝置和擠壓裝置，其解決了現(xiàn)有針對扇貝養(yǎng)殖籠的清除方法勞動量大、成本高、效率低、清除效果差的技術(shù)問題。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，壓板裝置設有連接桿插入孔，穿過連接桿插入孔與轉(zhuǎn)軸連接；壓板裝置設有推壓部，其可廣泛應用于物體上附著物的清除處理。同時，鉸接件的數(shù)量是兩個，并且相對設置；每個鉸接件連接兩個擊打帶，擊打帶的材質(zhì)是選用礦用高韌性增強軟帶，擊打帶的長度為20～30cm；壓板裝置設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置噴水管，噴水管連接有水泵。

傳送機構(gòu)均配有變頻器，在傳輸速度和擊打效率上都設有一定的范圍，同時變頻具有一定的節(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關(guān)鍵功能部件，如圖2所示，擊打器、驅(qū)動電機、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)。壓板裝置通過連接件焊接在轉(zhuǎn)軸上，壓板裝置的一個面設有兩個連接桿插入孔，另一個面也設有兩個連接桿插入孔；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。因為有兩個相對設置的鉸接件，所以有兩個相對設置的擊打帶組。驅(qū)動電機作為動力源，驅(qū)動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸帶動連接桿和壓板裝置旋轉(zhuǎn)，從而使擊打帶按照逆時針方向甩動、旋轉(zhuǎn)。連接桿可以增加擊打帶的回轉(zhuǎn)半徑。壓板裝置有兩個作用，一是防止兩個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。其中，壓板裝置的設計經(jīng)過大量優(yōu)化論證，設計成30°平行四邊形獨特方式，效果顯著。

擊打裝置時，將疊在一起的扇貝養(yǎng)殖籠放置在甩動的擊打帶下方，這樣擊打帶就會連續(xù)對扇貝養(yǎng)殖籠進行擊打，養(yǎng)殖籠上附著的污損生物、泥沙很快就會被打掉，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，這樣每個疊在一起的扇貝養(yǎng)殖籠依次經(jīng)過三個擊打裝置進行擊打處理。同時，噴水管先下噴水，沖洗養(yǎng)殖籠，實現(xiàn)自動清洗作業(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輪、一回轉(zhuǎn)裝配在兩傳動輪上的輸送帶和一驅(qū)動傳動輪轉(zhuǎn)動的輸送電機；輸送帶的輸送面上設有防滑紋，為提高扇貝養(yǎng)殖籠的行進效率，在設計防滑紋為“V”形，方便用于壓持扇貝養(yǎng)殖籠，防止扇貝養(yǎng)殖籠竄動。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)動軸、一驅(qū)動輪、一擊打電機和若干擊打帶，其中，兩支撐座經(jīng)對應支架分別固定在機架上，轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動支撐在兩支撐座上，在兩支撐座之間的轉(zhuǎn)動軸上固定設有傳動件，傳動件的遠端經(jīng)連接總成連接一固定板，擊打帶分別設置在固定板上，擊打電機經(jīng)傳動機構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動時帶動傳動件同步旋轉(zhuǎn)，經(jīng)連接總成帶動固定板上的擊打帶甩動而作出擊打動作，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，工人勞動量小，自動化程度高，清除效率高。

2 技術(shù)特點及應用效果

新研發(fā)的貝殼類養(yǎng)殖籠清洗裝置已在山東長島扇貝養(yǎng)殖場進行了大量應用，效果明顯，與傳統(tǒng)處理方法相比具有以下優(yōu)點：一是徹底清除扇貝籠上各個縫隙間的雜質(zhì)、淤泥、病菌等，可提高下次利用時幼貝苗的成活率和生長速度；二是由于扇貝籠收獲后及時處理，無高溫發(fā)酵等待過程，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)時無發(fā)酵等待過程，不產(chǎn)生臭氣、黑水等，無蒼蠅滋生，不需要大量占地晾曬，避免了對環(huán)境的破壞和影響；四是清洗裝置在清洗過程中對扇貝養(yǎng)殖籠的無傷害作業(yè)，可節(jié)省大量傳統(tǒng)作業(yè)時對扇貝養(yǎng)殖籠的修補時間和材料費用，提高工作效率，節(jié)約用工成本；五是由于徹底解決環(huán)境污染問題，可使傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)和新興旅游業(yè)同時相互支持發(fā)展。