CN103081820B - 采用绳索驱动翻转的多层刮板式清粪机 - Google Patents

Abstract

本发明属于畜牧机械技术领域，特别涉及一种采用绳索驱动翻转的多层刮板式清粪机，目的是为了解决传统多层刮板式清粪机翻转机构易磨损、翻转不稳定的问题，提供一种通过柔性绳索驱动刮板抬起或回落的多层刮板式清粪机，主要包括清粪机框架、牵引板和两个斜刮板，向前牵引时刮板落下进行清粪，向后牵引时刮板抬起空程返回。中间安装导向板从前后两点限制清粪机的中心位置，使清粪机可以稳定地沿牵引方向运行。刮板翻转的角度和抬起的高度由牵引板上长形孔的长度，结合前翻转环、后翻转环在导向板上的位置共同决定，用户可以根据自身的养殖情况灵活配置。应用本发明将免去传统多层笼养层间推粪的劳动量，避免了传统重叠式笼养带来的垂直通风不畅。

Description

采用绳索驱动翻转的多层刮板式清粪机

技术领域

本发明属于畜牧机械技术领域，特别涉及一种采用绳索驱动翻转的多层刮板式清粪机。

背景技术

家禽和小型哺乳类动物的笼养多采用半阶梯式、阶梯混合式以及重叠式，上下相邻的两层笼中间的区域可存放上一层笼中动物产生的粪便。然后采用层间清粪机构将层间粪便清除。

目前的家禽多层养殖笼的层间清粪采用输送带式居多，将累积在整列笼具中的粪便用输送带输送至该列笼具的一侧，这种层间清粪方式具有清洁和高效的特点；但是布置于层间的输送带阻碍了上下笼层间的垂直通风，从而降低了笼养动物的生存质量。而层间推粪式的清粪方式可以有效解决这一问题。

层间推粪式的清粪原理为：同层养殖笼的中央设置间隙，采用推粪的方式将层间的粪便推至间隙使之从间隙落至笼具底部。间隙保证了上下层笼的垂直通风顺畅。国内大部分养殖场这种推粪工作大多由人工用推粪板实现的。

自动的层间推粪装置主要有以下两种：1）老式的层间推粪装置类似行车喂料器的原理，采用设置在笼具外围的框架，框架内侧固接有伸向笼具内侧的斜刮板，框架沿纵向被牵引时，斜刮板可以将整列笼具层间累积的粪便清除，但由于运行笨重等因素渐渐被市场淘汰。2）各层设置独立的刮板式清粪机，沿纵向被牵引时，将各自所在的层间积粪刮落。

王红英等于2011发明的一种小阶梯式种禽本交养殖设备（专利号201110272624.5）中使用的层间清粪机采用前后牵引力的差值控制刮板的抬起或落下，在养殖实践中由于钢丝绳被拉紧的程度很难控制，刮板的抬起或者回落难以稳定；也有一些装置采用带转轴的刚性连杆推动来控制刮板的抬起或回落，但由于刮板翻转时，连杆与纵向方向的夹角会变化，长期使用连杆轴处会发生磨损、断裂，层间刮板式清粪机安装于笼具系统内部，维修不便，欲在环境恶劣的鸡舍环境下解决这一问题，可采用在连杆轴处使用带密封的调心轴承，而这将无疑大量增加设备的成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统刮板式清粪机的翻转机构易磨损、翻转不稳定的问题，提供一种通过柔性的绳索驱动刮板抬起或回落的多层刮板式清粪机，其特征在于，所述刮板式清粪机主要包括清粪机框架、牵引板4和2个斜刮板1。

所述多层刮板式清粪机框架为矩形轮廓，清粪机行进方向端为前横梁6，另一端为后横梁10，前横梁6和后横梁10的两端通过侧架7连接，侧架7下端有将框架整体支撑起来的“雪橇”结构；框架内左右对称安装有2个斜刮板转轴11，斜刮板转轴11一端都焊接在后横梁10的中间，另一端焊接于侧架7靠近前横梁6的位置上，或焊接在前横梁6靠近侧架7的位置上，斜刮板转轴11的下方焊接有限制斜刮板1过度翻转的板；后横梁10的上方对称安装有2个导向轮8。

所述牵引板4前后两端都自外而内加工有牵引绳衔接孔和长形孔，其中前端的牵引绳衔接孔用于固接行进牵引绳3，后端的牵引绳衔接孔用于固接回程牵引绳9；前后的长形孔形状一致，长度相等，分别套入前横梁6和后横梁10；后端长形孔的前方固接有2个左右对称的前翻转环12，后方焊接有2个左右对称的后翻转环15。

所述2个斜刮板1通过P型夹2分别与2个斜刮板转轴11转动连接，斜刮板1的内侧焊接有斜刮板驱动环14；斜刮板驱动环14与前翻转环12通过前翻转绳13相连，并使用钢丝绳夹固定；斜刮板驱动环14与后翻转环15通过后翻转绳16相连，后翻转绳16穿过导向轮8，并使用钢丝绳夹固定；连接同一个斜刮板1的前翻转绳13和后翻转绳16在斜刮板驱动环14的前后方向一致，并与该斜刮板1所在的斜刮板转轴11垂直。清粪机向前行进时，斜刮板1下沿紧贴各自所在的承粪板，从而将承粪板上的积粪挂落至2个斜刮板1中间的间隙落下。

所述绳索驱动的原理如下，当清粪机在行进牵引绳3的带动下向前运行时，前横梁6和后横梁10分别卡住牵引板4上前后2个长形孔的后侧，前翻转绳13为拉紧状态，后翻转绳16为松弛状态，斜刮板1落下；当清粪机在回程牵引绳9的带动下向后运行时，前横梁6和后横梁10分别卡住牵引板4上前后2个长形孔的前侧，前翻转绳13为松弛状态，后翻转绳16为拉紧状态，斜刮板1抬起。

所述绳索驱动的尺寸采用如下配置，将斜刮板1被抬起所需高度时斜刮板驱动环14的中心位移为M，牵引板4在前横梁6和后横梁10的限制下可以前后移动的距离为l；设后翻转绳16与后翻转环15的连接点为A，后翻转绳16与导向轮8的连接点为B，前翻转绳13与斜刮板驱动环14的连接点为C，前翻转绳13与前翻转环12的连接点为D；清粪机处在行进或者回程状态时，A和B的前后距离为x，左右距离为y，C和D前后距离为a，左右距离为b，则有： $\sqrt{{(x+l)}^2+y^2}-\sqrt{x^2+y^2}>M;$ $\sqrt{a^2+b^2}-\sqrt{{(a-l)}^2+b^2}>M.$

所述前横梁6和后横梁10采用横梁挡板5卡在牵引板4的长形孔内。

所述导向轮8的外侧固接有L型挡板，以防止后翻转绳16偏至轮的外侧。

所述斜刮板驱动环14、前翻转环12和后翻转环15采用外六角螺母，外部的六角平面用于对接斜刮板1的平面，内外的倒角用于减少前翻转绳13和后翻转绳16的磨损。

本发明的特点：

1、使用期长。采用柔性的牵引绳驱动斜刮板的抬起和回落，避免了刚性连接杆驱动斜刮板时在衔接点处的磨损。

2、运行稳定。中间安装导向板从前后两点限制了清粪机的中心位置，使清粪机可以有效地沿牵引方向运行。

3、配置灵活。刮板翻转的角度和抬起的高度由牵引板上长形孔的长度，结合前翻转环、后翻转环在导向板上的位置共同决定，用户可以根据自身的养殖情况灵活配置。

4、现场施工安装方便。刮板和刮板轴之间、牵引板与清粪机框架之间均采用螺纹连接。

本发明的有益效果为：本发明有效改善了多层刮板式清粪机运行不稳定，刮板翻转机构容易损坏的特点，其应用将免去了传统多层笼养层间推粪的劳动量，克服传统重叠式笼养通风难的问题，也有效推广了福利性良好的小阶梯式的笼养设备。因而具有一定应用前景。

附图说明

图1为采用绳索驱动翻转的多层刮板式清粪机的三维示意图；

图2为采用绳索驱动翻转的多层刮板式清粪机框架的俯视示意图；

图3为图1中Ⅰ方向的放大示意图；

图4为牵引板前后限位示意图；

图5为牵引绳驱动斜刮板翻转示意图；

图中，1--斜刮板，2--P型夹，3--行进牵引绳，4--牵引板，5--横梁挡板，6--前横梁，7--侧架，8--导向轮，9--回程牵引绳，10--后横梁，11--斜刮板转轴，12--前翻转环，13--前翻转绳，14--斜刮板驱动环，15--后翻转环，16--后翻转绳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体结构进一步说明。

图1为刮板式清粪机的三维示意图，多层刮板式清粪机主要包括清粪机框架、牵引板4和2个斜刮板1。

清粪机框架如图2所示，为矩形轮廓，清粪机行进方向端为前横梁6，另一端为后横梁10，前横梁6和后横梁10的两端通过侧架7连接，侧架7下端有将框架整体支撑起来的“雪橇”结构；左右对称安装有2个斜刮板转轴11，斜刮板转轴11一端都焊接在后横梁10的中间，另一端焊接于侧架7靠近前横梁6的位置上，斜刮板转轴11的下方焊接有限制斜刮板1过度翻转的板。后横梁10的上方对称安装有2个导向轮8。前横梁6和后横梁10都采用圆管，半径与牵引板4上的半圆弧半径相等。

清粪机框架、牵引板4和2个斜刮板1的装配如图1和图2所示，牵引板4两端都自外而内加工有牵引绳衔接孔和长形孔，其中前端的牵引绳衔接孔用于固接行进牵引绳3，后端的牵引绳衔接孔用于固接回程牵引绳9。牵引板4上前后的长形孔两端为半径相等的半圆弧，长度相等，分别套入前横梁6和后横梁10；后端长形孔的前方固接有2个左右对称的前翻转环12，后方焊接有2个左右对称的后翻转环15。2个斜刮板1通过P型夹2分别与2个斜刮板转轴11转动连接。

图3为图1中Ⅰ方向的放大示意图，斜刮板1的固接方式如图3所示，斜刮板1的内侧顶端焊接有斜刮板驱动环14；斜刮板驱动环14与前翻转环12通过前翻转绳13相连，并使用钢丝绳夹固定；斜刮板驱动环14与后翻转环15通过后翻转绳16相连，后翻转绳16穿过导向轮8，并使用钢丝绳夹固定；连接同一个斜刮板1的前翻转绳13和后翻转绳16在斜刮板驱动环14的前后方向一致，并与该斜刮板1所在的斜刮板转轴11垂直。清粪机向前行进时，斜刮板1下沿紧贴各自所在的承粪板，从而将承粪板上的积粪挂落至2个斜刮板1中间的间隙落下。

图4为牵引板前后限位示意图，图4a和图4b分别代表清粪机向前和向后运行时前横梁6、后横梁10与牵引板4的相对位置。清粪机在行进牵引绳3的带动下向前运行时的状态如图4a所示，前横梁6和后横梁10分别卡住牵引板4上前后2个长形孔的后侧；清粪机在回程牵引绳9的带动下向后运行时的状态如图4b所示，前横梁6和后横梁10分别卡住牵引板4上前后2个长形孔的前侧。

牵引绳驱动斜刮板翻转如图5所示，图5a和图5b分别代表斜刮板1前翻转绳13和后翻转绳16的驱动下抬起和回落的状态，驱动环14的移动可以驱动斜刮板1的抬起或回落。

如图3、图4和图5所示，前横梁6和后横梁10分别卡住牵引板4上前后2个长形孔的后侧时，前翻转绳13为拉紧状态，后翻转绳16为松弛状态，斜刮板1落下；前横梁6和后横梁10分别卡住牵引板4上前后2个长形孔的前侧时，前翻转绳13为松弛状态，后翻转绳16为拉紧状态，斜刮板1抬起。由此实现清粪机向前运行为清粪，向后运行为回程。

斜刮板1的尺寸配置如图3所示，将刮板1被抬起所需高度时斜刮板驱动环14的中心位移为M，牵引板4在前横梁6和后横梁10的限制下可以前后移动的距离为l，故长形孔的圆心距也为l；设后翻转绳16与后翻转环15的连接点为A，后翻转绳16与导向轮8的连接点为B，前翻转绳13与斜刮板驱动环14的连接点为C，前翻转绳13与前翻转环12的连接点为D；清粪机处在行进或者回程状态时，A和B的前后距离为x，左右距离为y，C和D前后距离为a，左右距离为b。后翻转绳16从松弛到拉紧A点和B点的距离变化为 $\sqrt{{(x+l)}^2+y^2}-\sqrt{x^2+y^2},$ 欲将斜刮板1顺利抬起则有 $\sqrt{{(x+l)}^2+y^2}-\sqrt{x^2+y^2}>M;$ 前翻转绳13从松弛到拉紧C点和D点的距离变化为欲将斜刮板1顺利落下则有 $\sqrt{a^2+b^2}-\sqrt{{(a-l)}^2+b^2}>M.$

如图1所示，前横梁6和后横梁10采用横梁挡板5卡在牵引板4的长形孔内。导向轮8的外侧固接有L型挡板，以防止后翻转绳16偏至轮的外侧。斜刮板驱动环14、前翻转环12和后翻转环15采用外六角螺母，外部的六角平面用于对接斜刮板1的平面，内外的倒角用于减少前翻转绳13和后翻转绳16的磨损。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，如前后翻转绳可以采用钢丝绳夹以外的固定件，驱动绳拉动的各转环也可以采用螺母以外的零件，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.采用绳索驱动翻转的多层刮板式清粪机，主要包括清粪机框架、牵引板（4）、2个斜刮板（1），其中框架为矩形轮廓，清粪机行进方向端为前横梁（6），另一端为后横梁（10），前横梁（6）和后横梁（10）的两端通过侧架（7）连接，其特征在于，框架内左右对称安装有2个斜刮板转轴（11），斜刮板转轴（11）一端固接在后横梁（10）的中间，另一端固接在侧架（7）靠近前横梁（6）的位置上，或固接在前横梁（6）靠近侧架（7）的位置上；后横梁（10）的上方对称安装有2个导向轮（8）；

所述牵引板（4）前后两端都自外而内加工有牵引绳衔接孔和长形孔，其中前端的牵引绳衔接孔用于固接行进牵引绳（3），后端的牵引绳衔接孔用于固接回程牵引绳（9）；前后的长形孔形状一致，长度相等，分别套入前横梁（6）和后横梁（10）；后横梁（10）侧长形孔的前方固接有2个左右对称的前翻转环（12），后方也固接有2个左右对称的后翻转环（15）；

所述2个斜刮板（1）通过P型夹（2）分别与2个斜刮板转轴（11）转动连接，斜刮板（1）的顶端焊接有斜刮板驱动环（14）；斜刮板驱动环（14）与前翻转环（12）通过前翻转绳（13）相连，斜刮板驱动环（14）与后翻转环（15）通过后翻转绳（16）相连，后翻转绳（16）穿过导向轮（8）；连接同一个斜刮板（1）的前翻转绳（13）和后翻转绳（16）在斜刮板驱动环（14）的前后方向一致，并与该斜刮板（1）所在的斜刮板转轴（11）垂直。

2.如权利要求1中所述采用绳索驱动翻转的多层刮板式清粪机，其特征在于，所述绳索驱动的原理为，当清粪机在行进牵引绳（3）的带动下向前运行时，前横梁（6）和后横梁（10）分别卡住牵引板（4）上前后2个长形孔的后侧，前翻转绳（13）为拉紧状态，后翻转绳（16）为松弛状态，斜刮板（1）落下；当清粪机在回程牵引绳（9）的带动下向后运行时，前横梁（6）和后横梁（10）分别卡住牵引板（4）上前后2个长形孔的前侧，前翻转绳（13）为松弛状态，后翻转绳（16）为拉紧状态，斜刮板（1）抬起。

3.如权利要求1或2中所述采用绳索驱动翻转的多层刮板式清粪机，其特征在于，所述绳索驱动的尺寸采用如下配置，将斜刮板（1）被抬起所需高度时斜刮板驱动环（14）中心的位移为M，牵引板（4）在前横梁（6）和后横梁（10）的限制下可以前后移动的距离为l；设后翻转绳（16）与后翻转环（15）的连接点为A，后翻转绳（16）与导向轮（8）的连接点为B，前翻转绳（13）与斜刮板驱动环（14）的连接点为C，前翻转绳（13）与前翻转环（12）的连接点为D；清粪机处在行进或者回程状态时，A和B的前后距离为x，左右距离为y，C和D前后距离为a，左右距离为b，则有： $\sqrt{a^2+b^2}-\sqrt{{(a-l)}^2+b^2}>M.$

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