CN103664266B - 自动堆肥机 - Google Patents

Abstract

一种自动堆肥机，包括：支架、枢转地安装于支架上的堆肥箱、设于堆肥箱上的开口、用于封闭开口的盖子、与堆肥箱连接的传动装置，所述自动堆肥机还包括与传动装置连接并为堆肥箱旋转提供动力的动力装置，这样利用动力使得自动堆肥机工作，降低了人员的劳务负担。

Description

自动堆肥机

技术领域

本发明涉及一种自动堆肥机。

背景技术

堆肥是利用各种植物残体（作物秸杆、杂草、树叶、泥炭、垃圾以及其它废弃物等）为主要原料，混合人畜粪尿经堆制腐解而成的有机肥料。堆肥所含营养物质比较丰富，且肥效长而稳定，同时有利于促进土壤固粒结构的形成，能增加土壤保水、保温、透气、保肥的能力，而且与化肥混合使用又可弥补化肥所含养分单一，长期单一使用化肥使土壤板结，保水、保肥性能减退的缺陷。

堆肥主要利用多种微生物的作用，将植物有机残体进行矿质化、腐殖化和无害化，使各种复杂的有机态的养分，转化为可溶性养分和腐殖质，同时利用堆积时所产生的高温（60-70℃）来杀死原材料中所带来的病菌、虫卵和杂草种子，达到无害化的目的。因此，为了获得优质堆肥，在堆制过程中，千方百计地为微生物的生命活动创造良好的条件，是加快堆肥腐熟和提高肥效的关键。

保持适当的含水量，是促进微生物活动和堆肥发酵的首要条件。一般以堆肥材料量最大持水量的60%～75%为宜。保持适当的空气，有利好氧微生物的繁殖和活动，促进有机物分解。将制作堆肥的材料进行翻动可以保持适当的水分和氧气，从而加快堆肥腐熟和提高肥效，但同时增加了人员的劳务负担。

堆肥机的出现在一定程度上解决了人员劳务负担的问题，使人员可以轻松的翻动制作堆肥的材料，但仍然需要操作人员不时进行处理，仍然比较繁琐。

因此，在对现有技术进行了潜心研究的基础上，发明人提供一种克服上述缺点的自动堆肥机。

发明内容

本发明创造的目的是：提供一种自动堆肥机降低人员的劳务负担。

为实现上述目的，本发明提供所述自动堆肥机还包括与传动装置连接并为堆肥箱旋转提供动力的动力装置。

进一步的，所述动力装置旋转的速度与堆肥箱旋转的速度的转速比大于500:1。

进一步的，所述动力装置旋转的速度与堆肥箱旋转的速度的转速比在1000:1至1500:1之间。

进一步的，所述动力装置旋转的速度与堆肥箱旋转的速度的转速比为1250:1。

进一步的，所述动力装置为设有若干绕枢转轴线旋转的叶片的风车。

进一步的，所述叶片包括迎风面和具有螺线状叶脊的背风面。

进一步的，所述若干叶片等间隔地分布在以枢转轴线为中心的圆周上。

进一步的，所述传动装置包括与动力装置连接的输入轴，与堆肥箱连接的输出轴，所述输入轴上设置有主动齿轮，所述输出轴上设置有从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮可选择地啮合或脱离。

进一步的，所述输入轴与输出轴垂直设置。

进一步的，所述风车的枢转轴线与输入轴轴线重合。

进一步的，所述风车的枢转轴线与输入轴轴线垂直。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

利用动力使得自动堆肥机工作，降低了人员的劳务负担。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的自动堆肥机第一实施方式的立体示意图。

图2是本发明的自动堆肥机第一实施方式的立体分解图。

图3是本发明的自动堆肥机沿图1中Ⅲ-Ⅲ线的剖视图。

图4是本发明的自动堆肥机第二实施方式的立体示意。

图5是本发明的自动堆肥机第二实施方式的立体分解图。

100自动堆肥机        3动力装置        4传动装置

1支架                31中空管         41输入轴

11支撑脚             32叶片           42主动齿轮

12架杆               33叶脊           43输出轴

2堆肥箱       331迎风面    44从动齿轮

21开口        332背风面

22盖子        34套筒

23箱壁        341套筒轴

231筋板       35扇叶

具体实施方式

请参照图1和图2，一种自动堆肥机100包括支架1、枢转地安装于支架1上的堆肥箱2、设于堆肥箱2上的开口21、用于封闭开口21的盖子22、为堆肥箱2转动提供动力的动力装置3、将动力传递至堆肥箱2并可以使堆肥箱2旋转的传动装置4。制作堆肥的材料通过堆肥箱2上的开口21注入，然后用盖子22将开口21封闭，动力装置3通过传动装置4驱动堆肥箱2旋转，从而将堆肥材料进行翻动，使堆肥材料内保持适当的水分和氧气，加快堆肥材料的腐熟。此外，由于自动堆肥机100的利用动力使得自动堆肥机100工作，将操作人员从转动堆肥箱2的劳务中解放出来。

下面结合附图详细介绍自动堆肥机100的结构及功能。

请参见图2，支架1用于支撑堆肥箱2离开地面并方便堆肥箱2旋转。为方便堆肥箱2旋转，支架1的高度应大于堆肥箱2高度的一半。支架1的结构可以有多种实施方式，如图2中，揭示了一种简单的人字型支架1。人字型支架1包括间隔一段距离设置的两个支撑脚11以及连接两个支撑脚11的水平方向延伸的架杆12。堆肥箱2相对架杆12滑动地被悬挂于两个支撑脚11之间的架杆12上。支架1的材料可以选择钢铁、合金或塑胶。显然，该支架1的具体形态及组成材料不应理解为对本发明保护范围的限制，只要具备支撑堆肥箱2离开并可以使得堆肥箱2旋转功能的结构件都属于本发明所称支架1的范畴。

请参见图3，堆肥箱2用于容纳堆肥材料。这些材料包括果皮、厨房菜叶等生活中常见的植物废弃物垃圾。堆肥箱2具有容纳生活垃圾，美化环境的功能。堆肥箱2旋转翻动堆肥材料，使堆肥材料保持良好的水分和通风，为堆肥材料中的微生物的生命活动创造良好的条件，加快堆肥材料的腐熟。堆肥材料的腐熟是一个连续的过程，当堆肥箱2封闭后进行堆肥材料腐熟时，为防止产生的生活垃圾无处安放，本发明提供的实施方式中，堆肥箱2包括至少两个，其中一个进行腐熟时，至少有一个仍可不间断地收集生活垃圾。堆肥箱2的枢转轴线处于同一平面，或更进一步的，堆肥箱2的枢转轴线共线。这样设置的好处是自动堆肥机100布置均衡，平衡性能好。

请参见图2和图3，堆肥箱2可以有多种形状。本发明中为了堆肥箱2安放的方便设置成立方体状，由六个箱壁23及六个箱壁23包围而成的空间组成。堆肥箱2优选的以枢转轴水平的方式布置。六个箱壁23包括与堆肥箱2的枢转轴相交的两个相对的侧壁和四个连接侧壁的外围壁。箱壁23设有向空间延伸的筋板231。当堆肥箱2旋转时，一部分堆肥材料由于重力作用下落，而另外一部分堆肥材料则由于筋板231的支撑而延迟下落，这样可以增强堆肥材料的翻动效果。此外，为了增强堆肥箱2的易制造性和易安装性，可以制造两种板状件。一种板状件为仅包括一个侧壁的板状件，另一种板状件为连接在一起的四个外围壁形成的板状件。这样将连接在一起的四个侧壁形成的板状件两端扣合在一起，然后将仅包括一个侧壁的板状件扣合在四个外围壁的底部即可。堆肥箱2还可以是其他的形状，例如圆柱状、圆球状等等。同样，该堆肥箱2的具体形态不应理解为对本发明所保护范围的限制，只要具备容纳堆肥材料功能的结构件都属于本发明所称堆肥箱2的范畴。

堆肥箱2上设有用于接收或排出堆肥材料的开口21。该开口21的数量可以是一个也可以是多个。该开口21在本发明所提供的实施方式中优选地布置在外围壁上。这样设置的好处是接收或排出堆肥材料不会受到枢转轴的干扰。开口21在本发明所提供的实施方式中为侧壁切除一方形孔形成，在其他替代的实施方式中开口21也可以由堆肥箱2切除一个侧壁而形成。同样，开口21的具体形态、大小、数量不应理解为对本发明所保护范围的限制，只要在堆肥箱2上设置有用于接收或排出堆肥材料的通道或者孔、穴、口等都属于本发明所称开口21的范畴。

盖子22封闭于开口21，将堆肥材料容纳在堆肥箱2中不被泄露出来。盖子22的形状、数量与开口21的形状、数量相适应。本发明所提供的实施方式中，盖子22一端与堆肥箱2铰接，可绕该铰接的轴旋转打开或闭合。盖子22的另一端扣合于堆肥箱2上。盖子22朝向堆肥箱2的空间的内表面可以为平面，也可以是曲面。当内表面是内凹面时，堆肥箱2可以容纳较多的堆肥材料。当内表面是内凸面时，堆肥材料作用于内表面的力在内表面上被分散，用较小的扣合力即可封闭开口21。同样，盖子22的具体形态、大小、数量不应理解为对本发明所保护范围的限制，只要在堆肥箱2上设置有用于封闭开口21的部件都属于本发明所称盖子22的范畴。

以上堆肥箱2可通过开口21注入堆肥材料并通过盖子22将开口21封闭防止泄露。当堆肥材料腐熟时，打开开口21将腐熟后的堆肥排出堆肥箱2。堆肥箱2可被动力装置3通过传动装置4驱动而加快堆肥材料的腐熟。

动力装置3为风车。该动力装置3利用风能驱动堆肥箱2旋转。风能为一种洁净的能源，避免了对环境的污染。该动力装置3单纯依靠自然界的能源，因此其成本极低。风车是本发明所提供的实施方式中的优选方案，当然，采用其他能源作为动力也是可以的。例如，电能（交流电或电池）、化学能（内燃机）、利用河流、溪水、泉水等的水能、利用地热蒸汽的热能等等。

风车的结构可根据需要而设计。本发明实施方式中提供两种风车结构。

请参见图1至图3，一种风车结构为风管式风车。该风管式风车中间具有一个中空管31，中空管31轴线为风车的枢转轴线，若干叶片32等间隔地分布在以枢转轴线为中心的圆周上。每一叶片32具有迎风面331和具有螺线状叶脊33的背风面332。叶片32在同一水平面内的投影为自枢转轴线起始的S型。S型的中部可以起到聚风的效果。当叶片32旋转时可以撕裂叶片32附近的均匀气层。由于迎风面331前面的气流被聚集在叶片32内，因此背风面332一侧形成一个低气压带。叶片32被气流推动更加显著，而且S型的尾部刚好擦过叶片32撕裂的气层，摩擦阻力被有效消除。叶片32的螺线状叶脊33的结构利用了空气动力学结构，最大程度地利用了气流的动能。这样即使是轻微风（风速0.3m/s-1.5m/s）也能推动风车旋转且取得较好的效果，这样的叶片32增大了自动堆肥机100的适应性。

请参见图4和图5，另一种风车结构为叶轮式风车。该叶轮式风车中间具有一个套筒34，套筒34周围均匀地延伸出若干扇叶35，套筒轴线为风车的枢转轴。每一扇叶35的延伸方向垂直于风车的枢转轴，并且扇叶35与垂直风车的枢转轴的平面成一个锐角夹角，该夹角优选的在30°到60°之间。扇叶35延伸的长度在20cm到150cm之间，过短的扇叶35驱动力较小，而过长的扇叶35其启动的风力也较大，因此在上述范围内扇叶35的长度较适宜。倾斜设置的扇叶35受到气流的作用力时旋转。

以上风车的具体结构是为了提供一种容易实施的技术方案，在具体应用中，技术人员可以根据具体情形的不同而选择性使用。虽然本发明的实施方式中仅介绍了两种风车结构，但是作为本领域技术人员，使用其他结构也是可以的，因此不应将本发明中提供的具体实施方式理解为对本发明保护范围的限定。

传动装置4将风车的动力传递到堆肥箱2。传动装置4包括第一传动部分和由至少一个传动单元构成第二传动部分。传动单元与堆肥箱2连接，至少一个堆肥箱2具有旋转的第一状态和静止的第二状态，在第一状态下第一传动部分和至少一个传动单元配接，在第二状态下第一传动部分和至少一个传动单元断开。第一传动部分包括与动力装置3连接的输入轴41。传动单元包括与堆肥箱2连接的输出轴43。输出轴43具有与输入轴41配接的第一位置和与输入轴41断开的第二位置。输入轴41上设置有主动齿轮42，输出轴43上设置有从动齿轮44。在第一位置主动齿轮42与从动齿轮44啮合，在第二位置主动齿轮42和从动齿轮44脱离。

在本发明提供的一种实施方式中，输入轴41与风车的中空管31固定连接在一起绕输入轴41的轴线转动，风车的枢转轴线与输入轴41轴线重合。输入轴41竖直地布置，输入轴41上远离风车的一端安装有主动齿轮42。空心的输出轴43可滑动地套于支架1的架杆12上并可绕架杆12旋转，并且输出轴43与堆肥箱2固定连接在一起。输出轴43邻近主动齿轮42的一侧安装有从动齿轮44。堆肥箱2在架杆12上移动带动输出轴43移动使得主动齿轮42和从动齿轮44啮合到一起时，动力装置3可驱动堆肥箱2转动。主动齿轮42和从动齿轮44为一对相互垂直啮合的锥形齿轮。当然，主动齿轮42和从动齿轮44之间也可以通过多级齿轮间接连接在一起。堆肥箱2在架杆12上移动使得主动齿轮42与从动齿轮44啮合或脱离。

当堆肥箱2装满堆肥材料进行腐熟时，无法进一步容纳堆肥材料。因此需要设置至少两个堆肥箱2。第二状态下第一传动部分和第二传动部分断开，至少一个堆肥箱2静止用于装填或排出堆肥材料。至少两个堆肥箱2的枢转轴线处于同一平面，输出轴43的轴线处于同一平面。或更进一步的，至少两个堆肥箱2的枢转轴线共线，输出轴43的轴线共线。这样设置的好处是自动堆肥机100布置均衡，平衡性能好。本发明提供的实施方式仅提供了两个堆肥箱2的方案，但是在本发明的基础上，三个、四个等多个传动单元或者说输出轴43以输入轴41为中心分布在输入轴41周围的方案是本领域技术人员容易想到的，因此不再赘述。

本发明提供的另一种实施方式中，风车的套筒34内安装有套筒轴341，套筒轴341与输入轴41经一对中心线相交、相互啮合的齿轮配接在一起，风车的枢转轴线与输入轴41的轴线垂直。在本实施方式中，传动装置4除了多了这两个相互垂直啮合的锥形齿轮外，其余部分相同。

在上述两种实施方式中，风车旋转的速度与经过传动装置4减速后的堆肥箱2旋转的速度的转速比大于500:1。这样可以保证自然条件在具备3级风力（1.6m/s-3.3m/s）的情形下，风车可以驱动堆肥箱2旋转。转速比在1000:1至1500:1之间时，自然条件在具备2级风力（0.3m/s-1.5m/s）的情形下，风车可以驱动堆肥箱2旋转。转速比在1250:1时达到风车容易转动和堆肥箱2转动较快之间达到最佳组合。

本发明实施方式中提供的传动装置4利用了齿轮啮合的传动方式，本领域技术人员容易知道风车与堆肥箱2之间采用其他传动方式，例如皮带、链条、蜗轮蜗杆、行星架等其他机械传动方式也是可以的。

以上介绍了本发明的具体实施方式，本发明利用了自然界的洁净能源风能来替代人员进行堆肥材料的翻动，解放人员的劳务输出。并且设计了两个堆肥箱2对堆肥材料的腐熟过程进行了改善，使得在进行堆肥材料腐熟的过程中仍然可以容纳生活垃圾，以及当两个堆肥箱2均装满的情形下提供一种同时进行两个堆肥箱2内堆肥材料腐熟的解决方案。以上两个堆肥箱2是一种泛指，当然也包括设置若干个堆肥箱2时，其中有一些进行堆肥材料腐熟，另一些进行容纳生活垃圾。

Claims (10)

1.一种自动堆肥机，包括：支架、枢转地安装于支架上的堆肥箱、设于堆肥箱上的开口、用于封闭开口的盖子、与堆肥箱连接的传动装置，其特征在于：所述自动堆肥机还包括与传动装置连接并为堆肥箱旋转提供动力的动力装置,所述动力装置旋转的速度与堆肥箱旋转的速度的转速比大于500:1。

2.根据权利要求1所述的自动堆肥机，其特征在于：所述动力装置旋转的速度与堆肥箱旋转的速度的转速比在1000:1至1500:1之间。

3.根据权利要求1所述的自动堆肥机，其特征在于：所述动力装置旋转的速度与堆肥箱旋转的速度的转速比为1250:1。

4.根据权利要求1所述的自动堆肥机，其特征在于：所述动力装置为设有若干绕枢转轴线旋转的叶片的风车。

5.根据权利要求4所述的自动堆肥机，其特征在于：所述叶片包括迎风面和具有螺线状叶脊的背风面。

6.根据权利要求4所述的自动堆肥机，其特征在于：所述若干叶片等间隔地分布在以枢转轴线为中心的圆周上。

7.根据权利要求1所述的自动堆肥机，其特征在于：所述传动装置包括与动力装置连接的输入轴，与堆肥箱连接的输出轴，所述输入轴上设置有主动齿轮，所述输出轴上设置有从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮可选择地啮合或脱离。

8.根据权利要求7所述的自动堆肥机，其特征在于：所述输入轴与输出轴垂直设置。

9.根据权利要求6所述的自动堆肥机，其特征在于：所述风车的枢转轴线与输入轴轴线重合。

10.根据权利要求6所述的自动堆肥机，其特征在于：所述风车的枢转轴线与输入轴轴线垂直。