槽轮式鱼塘自动破冰装置技术领域
本发明提供一种槽轮式鱼塘自动破冰装置，属于农业水产养殖机械领域。
背景技术
水产养殖是人为控制下繁殖、培育和收获水生动植物的生产活动，一般包括在人
工饲养管理下从苗种养成水产品的全过程。水产养殖有粗养、精养和高密度精养等方式。粗
养是在中、小型天然水域中投放苗种，完全靠天然饵料养成水产品，如湖泊水库养鱼和浅海
养贝等。精养是在较小水体中用投饵、施肥方法养成水产品，如池塘养鱼、网箱养鱼和围栏
养殖等。其中，高纬度北方池塘养鱼往往存在冰封期需要给鱼增氧的问题。当前，主要采用
人工破冰、除冰手段，存在劳动效率低、劳动强度大、安全系数低、破冰效果差、自动化程度
低等问题，急需一种无需过多人为参与、自动化程度较高的机械式破冰装置。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种槽轮式鱼塘自动破冰装置，以解决上述技术问题，该
装置无需人员冰上操控，可自行实现冬季鱼塘冰面的大面积破除。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：槽轮式鱼塘自动破冰装
置，包括固定机架、主动旋转机构、破冰机构、间歇转动机构；固定机架为固定于鱼塘底部、
由钢架焊接而成的框架式结构，其下部设有若干个支撑腿，支撑腿的底部设有若干个螺栓
孔，螺栓孔与事先预埋在鱼塘底部的螺栓固定连接，固定机架的上部平面用于安装止推轴
承，下部安装减速电机和间歇转动机构，固定机架内腔放置减速电机，减速电机下部安装槽
轮和破冰锥支撑架，两者之间固定连接同步运动，并且两者与固定机架孔轴连接处应用棘
轮结构，保证只能单向旋转；主动旋转机构包括减速电机、止推轴承、旋转圆盘、弧形凸轮，
止推轴承安装在固定机架的上部平面位置，旋转圆盘与止推轴承上部的止推垫片相固定，
且中间有花键套，安装在固定机架下部内腔内的减速电机通过花键轴与旋转圆盘的花键连
接，带动旋转圆盘转动，一定数量的弧形凸轮均匀的固定在旋转圆盘下方外缘处，弧形凸轮
随旋转圆盘转动将破冰锥向下压直至压碎冰面达到破冰目的；破冰机构包括破冰锥支撑
架、复位弹簧、破冰锥、滚轮，破冰锥支撑架由钢架焊接而成，破冰锥支撑架由一定数量且沿
槽轮周向均匀分布的连杆组成，每个连杆上边缘并排做出一定数量的通孔，用于安装破冰
锥，破冰锥上部安装有滚轮，破冰锥通过滚轮与安装在旋转圆盘上的弧形凸轮保持滚动接
触，破冰锥的锥尖竖直朝下，破冰锥的锥身呈扁圆柱形，复位弹簧安放在破冰锥顶部凸起和
破冰锥支撑架之间，以实现破冰锥被弧形凸轮压入冰面后的自动反弹，迎接下一个破冰过
程；间歇转动机构包括内齿圈、连杆齿轮、传动连杆、连杆固定板、转臂、槽轮，内齿圈安装在
旋转圆盘的下平面上，连杆齿轮与之啮合并将动力通过传动连杆传递给转臂，带动转臂的
旋转，连杆固定板一端固定在固定机架上，另一端安装传动连杆，起到固定作用，槽轮安装
在固定机架电机架的下部，且孔轴连接处应用棘轮机构，转臂与槽轮相配合，同时槽轮与破
冰锥支撑架固定连接在一起，将主动旋转机构的动力通过内齿圈和转臂、槽轮变成方向相
反且具有间歇性，从而带动破冰锥反向转动且具有间歇周期，实现整周的破冰，槽轮、破冰
锥支撑架与固定机架孔轴连接处应用棘轮结构，只能使槽轮和破冰锥支撑架沿与旋转圆盘
相反的方向旋转，从而阻止弧形凸轮压入破冰锥时，破冰锥的滚轮与弧形凸轮的接触点上
的切向力使破冰锥带动破冰锥支撑架同向旋转，保证破冰点的固定，有利于破冰的迅速性
和周期性。
所述的槽轮式鱼塘自动破冰装置，固定机架的支撑腿个数为3～5个，支撑腿底部
螺栓孔的个数为4～6个。
所述的槽轮式鱼塘自动破冰装置，弧形凸轮的个数为2～5个，每个弧形凸轮对应
圆心角的度数为45°～60°。
所述的槽轮式鱼塘自动破冰装置，破冰锥的组数与弧形凸轮的数量相同，破冰锥
的组数与破冰锥支撑架上连杆的数量相同，且每组破冰锥包含破冰锥的数量是1～3个。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：（1）本发明设计的槽轮式鱼塘自动破冰装
置，破冰锥在弧形凸轮的作用下压入鱼塘冰面，完成冰面的破碎，同时在复位弹簧作用下返
回初始位置等待下次破冰工作；（2）本发明设计的槽轮式鱼塘自动破冰装置，间歇转动机构
中的转臂和槽轮在主动旋转机构的带动下作周期性间歇转动，即破冰锥在实现破冰工作和
转动工作时是分开的，防止在破冰锥压入冰面时转动对固定机架和各部件的伤害；同时槽
轮和机架通过棘轮连接，可阻止弧形凸轮压入破冰锥时，破冰锥的滚轮与弧形凸轮的接触
点上的切向力使破冰锥带动旋转圆盘上的内齿轮同向旋转，保证破冰点的固定，有利于破
冰的迅速和破冰的周期性；（3）本发明设计的槽轮式鱼塘自动破冰装置，固定机架固定于鱼
塘底部，间歇转动机构在主动旋转传动机构的作用下带动破冰机构周期性工作，全程无需
人员在冰面协助工作，实现破冰工作的机械化和自动化，节省劳动力，保障人员安全。
附图说明
图1是本发明的槽轮式鱼塘自动破冰装置的右轴测图。
图2是本发明的槽轮式鱼塘自动破冰装置的主视图。
图3是本发明的槽轮式鱼塘自动破冰装置的左视图。
图4是本发明的槽轮式鱼塘自动破冰装置的仰视图。
图5是本发明的槽轮式鱼塘自动破冰装置的固定机架和电机的装配示意图。
图6是本发明的槽轮式鱼塘自动破冰装置的破冰机构和间歇传动机构装配示意
图。
图7是本发明的槽轮式鱼塘自动破冰装置的破冰锥结构示意图。
图中：1、固定机架 2、旋转圆盘 3、弧形凸轮 4、内齿圈 5、连杆齿轮 6、传动连杆
7、连杆固定板 8、转臂 9、槽轮 10、滚轮 11、复位弹簧 12、破冰锥 13、破冰锥支撑架 14、
止推轴承 15、减速电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明不受以下详细说明的限制。
在图1～图6所示的实施例中，槽轮式鱼塘自动破冰装置包括固定机架1、主动旋转
机构、破冰机构、间歇转动机构；固定机架1有3个支撑腿且每个支撑腿的底部设置有4个螺
栓孔，与事先预埋在鱼塘底部的螺栓固定连接；固定机架1的上部平面用于安装止推轴承
14，下部安装减速电机15和间歇转动机构，固定机架1内腔放置减速电机15，减速电机15下
部安装槽轮9和破冰锥支撑架13，两者之间固定连接同步运动，并且两者与固定机架1孔轴
连接处应用棘轮结构，保证只能单向旋转；固定机架1整体设计成三角机构，增加其稳定性。
在图1～图5所示的实施例中，主动旋转机构包括减速电机15、止推轴承14、旋转圆
盘2、弧形凸轮3；3个弧形凸轮3均匀的安装在旋转圆盘2下方且外缘与旋转圆盘2外缘重合，
每个弧形凸轮3对应圆心角的度数为45°，减速电机15安装在固定机架1的内腔内，减速电机
15通过花键轴与旋转圆盘2花键连接，带动旋转圆盘2转动，从而带动安装在旋转圆盘2上的
弧形凸轮3转动，将破冰机构中的破冰锥12向下压直至压碎冰面达到破冰目的。
在图1～图7所示的实施例中，破冰机构包括破冰锥支撑架13、复位弹簧11、破冰锥
12、滚轮10；破冰锥支撑架13由3个沿槽轮9周向均匀分布的连杆组成，每个连杆上边缘并排
做出两个通孔，用于安装破冰锥12，即破冰锥12的组数和弧形凸轮3的个数相同且每组包含
2个破冰锥12；破冰锥支撑架13与槽轮9固定连接，由槽轮9带动破冰锥支撑架13间歇转动，
破冰锥12上部开槽安装滚轮10，与弧形凸轮3滚动接触，减少工件工作时的磨损，在主动旋
转机构中弧形凸轮3的转动压入下，破冰锥12被压入冰面完成破冰，同时复位弹簧11使破冰
锥12反弹回初始位置，等待下次的破冰工作。
在图1～图6所示的实施例中，间歇转动机构包括内齿圈4、连杆齿轮5、传动连杆6、
连杆固定板7、转臂8、槽轮9；内齿圈4安装在旋转圆盘2的下平面上，连杆齿轮5与之啮合并
将动力通过传动连杆6传递给转臂8，带动转臂8沿与旋转圆盘2相反方向旋转，并带动槽轮9
间歇转动，连杆固定板7一端固定在固定机架1上，另一端安装传动连杆6，起到固定作用；槽
轮9安装在固定机架1电机架的下部，且孔轴连接处应用棘轮结构，即只能使槽轮9和破冰锥
支撑架13沿与旋转圆盘2相反的方向旋转，从而阻止弧形凸轮3压入破冰锥12时，破冰锥12
的滚轮10与弧形凸轮3的接触点上的切向力使破冰锥12带动破冰锥支撑架13同向旋转，保
证破冰点的固定，有利于破冰的迅速性和周期性。
在图1～图7所示的实施例中，该发明的槽轮式鱼塘自动破冰装置，刚开始安装时
破冰锥12的位置应位于弧形凸轮3的初始压入点，此时转臂8的的拨杆位于槽轮9外，并不会
带动槽轮9旋转，即此刻间歇传动机构并不运动，主动旋转机构的旋转圆盘2带动弧形凸轮3
转动，将破冰锥12压入冰面，完成破冰；当弧形凸轮3离开破冰锥12后，破冰锥12在复位弹簧
11作用下复位，此时转臂8的拨杆恰好旋转到槽轮9的拨杆槽入口处，带动槽轮9与旋转圆盘
2相反的方向转动，从而带动破冰锥12反向旋转直到运动至下一个弧形凸轮3的初始压入点
时转臂8的拨杆从槽轮9内出来，完成一个运动周期。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此
技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护
范围应该以权利要求书所界定的为准。