CN104670833B - 一种大型秸秆沼气用推进式自动供料装置及供料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型秸秆沼气用推进式自动供料装置及供料方法，包括具有行走机构的车厢，所述车厢的前部一侧设有前出料口，所述车厢的底部前出料口处设有下出料口，所述前出料口和下出料口处均设有铰接的密封板，所述前出料口和下出料口的宽度与车厢外的输送机的宽度相匹配，所述车厢内底部一端设有用于将秸秆料输送到下出料口的纵向皮带输送机，所述车厢内设有用于将秸秆料推送到下出料口和纵向皮带输送机上的横向皮带输送机。本发明供料省时省力、供料方便、定量供料、运输过程不洒料。

Description

一种大型秸秆沼气用推进式自动供料装置及供料方法

技术领域

本发明属于大型秸秆沼气池用供料设备技术领域，特别涉及一种大型秸秆沼气用推进式自动供料装置及供料方法。

背景技术

目前，秸秆沼气生产中为保证发酵池中微生物菌群有充足的养分和进行正常的新陈代谢，使产气正常而持久，就要不断地加入新鲜的发酵原料，而目前采用的添加秸秆原料方式多是：搅拌罐入口设有倾斜的输送机，上料人员将储料室内的原料用小车运送至输送机处，再用叉子或其他工具将原料放置输送机上，一方面人工向输送机上放置原料，效率极低，且费时费力费工，另一方面人工放置原料速度慢，输送机一直处于工作状态，耗费不必要的能源。

现有技术中使用的输送机皮带均裸露在外，较容易散热，并且近年来，传送带的长和宽的尺寸一直在增加，传送带覆盖胶改进的耐久性的需求一直在增加。为了满足这样的需求，已经提出用于传送带的覆盖胶的橡胶组合物，其含有规定的颗粒炭黑并具有良好的断裂强度、伸长率和耐磨耗性 (JP-A-2000-198518)。另外已经提出传送带覆盖的橡胶，其含有炭黑和树脂，并实现了耐磨耗性和耐切割性(耐冲击性)(JP-A-2006-199892)。然而，获得赋予传送带所有的拉伸强度、抗撕裂性、耐磨耗性和耐切割性的良好性能的橡胶组合物是困难的，因为那些性质彼此冲突。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种供料省时省力、供料方便、定量供料、运输过程不洒料的大型秸秆沼气用推进式自动供料装置及供料方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种大型秸秆沼气用推进式自动供料装置，包括具有行走机构的车厢，所述车厢的前部一侧设有前出料口，所述车厢的底部前出料口处设有下出料口，所述前出料口和下出料口处均设有铰接的密封板，所述前出料口和下出料口的宽度与车厢外的输送机的宽度相匹配，所述车厢内底部一端设有用于将秸秆料输送到下出料口的纵向皮带输送机，所述车厢内设有用于将秸秆料推送到下出料口和纵向皮带输送机上的横向皮带输送机，所述车厢底部与车架件间设有电子磅。

所述纵向皮带输送机和横向皮带输送机均水平安装在车厢内。

所述纵向皮带输送机的高度不高于横向皮带输送机的高度。

所述纵向皮带输送机和横向皮带输送机均与可编程控制器连接。

所述电子磅通过信号线与可编程控制器连接。

所述密封板通过铰接的液压顶杆来控制密封板打开与关闭。

所述液压顶杆与可编程控制器连接。

使用上述供料装置进行供料的方法，包括以下步骤：

1）将车厢移动至输送机处，使车厢的前出料口和下出料口位于输送机皮带上，此时可编程控制器获取电子磅的信息，记录车厢的总重为akg，设定每天需要的供料量为ckg；

2）通过可编程控制器控制纵向皮带输送机工作，将车厢内的料推至纵向皮带输送机上和下出料口处；

3）可编程控制器实时获取电子磅的信息，当获取的车厢的总重为bkg时，且a-b=c时，可编程控制器控制纵向皮带输送机和横向皮带输送机同时关闭，同时可编程控制器控制液压顶杆关闭密封板，一次定量供料完成。

所述传送带用橡胶组合物由天然橡胶52～62份，石墨粉6～10份，PTCR纳米陶瓷粉5～8份，聚四氟乙烯20～30份，聚有机硅化合物3～6份，碳纳米纤维6～10份，沸石粉8～12份组成。

本发明的装置在使用时，将车厢停在输送机处，使车厢的前出料口和下出料口位于输送机皮带上，将前出料口和下出料口处的密封板打开，可编程控制器控制纵向皮带输送机工作，将秸秆料输送到下料口，同时横向皮带输送机工作将经过处理的秸秆料推送到下出料口和纵向皮带输送机上， 部分秸秆料通过前出料口和后出料口落在输送机上，纵向皮带输送机将车厢前部的秸秆料输送到下出料口，秸秆料从下出料口和上出料口落在输送机上；通过可编程控制器控制横向皮带输送机向前推动的距离，可控制车厢的出料量，达到粗略定量添加的效果；本发明的装置供料方便，且能够定量供料，比人工供料省时省力，供料效率高。作为优选的，所述车厢底部与车架间设有电子磅，将车厢移动至输送机处，使车厢的前出料口和下出料口位于输送机皮带上，此时可编程控制器获取电子磅的信息，记录车厢的总重为akg，设定需要的供料量ckg；通过可编程控制器控制纵向皮带输送机工作，将车厢内的料推至纵向皮带输送机上和下出料口处；可编程控制器实时获取电子磅的信息，当获取的车厢的总重为bkg时，且a-b=c时，可编程控制器控制纵向皮带输送机和横向皮带输送机同时关闭，同时可编程控制器控制液压顶杆关闭密封板，供料完成，供料更加精确，进而使秸秆料混合比例好，沼气池出气量是以前的1.3倍。更为重要的是本发明的车厢内专用用橡胶组合物由天然橡胶52～62份，石墨粉6～10份，PTCR纳米陶瓷粉5～8份，聚四氟乙烯20～30份，聚有机硅化合物3～6份，碳纳米纤维6～10份，沸石粉8～12份组成。

本发明人经过深入研究，发现在使用橡胶组合物制备皮带时，通过碳纳米纤维、PTCR纳米陶瓷粉、石墨粉和沸石粉的结合使用，碳纳米纤维、PTCR纳米陶瓷粉、石墨粉和沸石粉混合后能够起到协同作用，使橡胶组合物的性能得到极大改善，使得传送带具有耐磨、拉伸强度高、抗撕裂性强、耐磨耗性和耐切割性好的优点。从而使传送带的拉伸强度、抗撕裂性、耐磨耗性和耐切割性达到完美的平衡。试验过程中还发现，例如将橡胶组合的原料配比控制在天然橡胶52～62份，石墨粉6～10份，PTCR纳米陶瓷粉5～8份，聚四氟乙烯20～30份，聚有机硅化合物3～6份，碳纳米纤维6～10份，沸石粉8～12份，橡胶组合的耐磨性、拉伸强度、抗撕裂性、耐切割性能相比于现有技术的橡胶组合物（例如JP-A-2009-215339公开的组合物）可以提高很多，经本发明实施例1-4可知，各项性能提高了1.3倍以上，其中聚有机硅化合物的加入避免了石棉纤维的加入所导致的弹性降低、柔韧性变差的问题，本发明尝试向传送带中引入聚有机硅化合物，使传送带在工作时表面渗出硅油，帮助摩擦接触面润滑，从而延长传送带的使用寿命。更为重要的是本发明的组合物中添加有沸石粉，沸石粉为中空结构，碳纳米纤维和PTCR纳米陶瓷粉、石墨粉填充在沸石粉的空腔中，碳纳米纤维贯穿在沸石分中，PTCR纳米陶瓷粉、石墨粉再填充在沸石分钟，形成牢固的网状结构，由于PTCR纳米陶瓷粉、石墨粉以及橡胶组合物的填充密封作用使形成的网状橡胶组合物更加的牢固，合理的成分配比，能够使碳纳米纤维和PTCR纳米陶瓷粉、石墨粉填充在沸石粉的空腔中，形成更加牢固的网状密封结构，同时碳纳米纤维和PTCR纳米陶瓷粉、石墨粉起到良好的协同作用，使传送带耐磨性能更加好、拉伸强度更高、抗撕裂性根强强、耐磨耗性和耐切割性更好。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步地说明：

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的侧视结构示意图；

图3是本发明的俯视结构示意图；

图4是本发明的横向皮带输送机的传送带剖视结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1、2、3、4所示，一种大型秸秆沼气用推进式自动供料装置，包括具有行走机构的车厢1，所述车厢1的前部一侧设有前出料口5，所述车厢1的底部前出料口处设有下出料口6，所述前出料口5和下出料口6处均设有铰接的密封板，所述前出料口5和下出料口6的宽度与车厢外的输送机的宽度相匹配，所述车厢1内底部一端设有用于将秸秆料输送到下出料口的纵向皮带输送机3，所述车厢1内设有用于将秸秆料推送到下出料口6和纵向皮带输送机3上的横向皮带输送机2。

所述纵向皮带输送机3和横向皮带输送机2均水平安装在车厢内。

所述纵向皮带输送机3的高度不高于横向皮带输送机2的高度。

所述传送带用橡胶组合物由天然橡胶52份，石墨粉6份，PTCR纳米陶瓷粉5份，聚四氟乙烯20份，聚有机硅化合物3份，碳纳米纤维6，沸石粉8份组成。

实施例2：实施例1：如图1、2、3、4所示，一种大型秸秆沼气用推进式自动供料装置，包括具有行走机构的车厢1，所述车厢1的前部一侧设有前出料口5，所述车厢1的底部前出料口处设有下出料口6，所述前出料口5和下出料口6处均设有铰接的密封板，所述前出料口5和下出料口6的宽度与车厢外的输送机的宽度相匹配，所述车厢1内底部一端设有用于将秸秆料输送到下出料口的纵向皮带输送机3，所述车厢1内设有用于将秸秆料推送到下出料口6和纵向皮带输送机3上的横向皮带输送机2。

所述纵向皮带输送机3和横向皮带输送机2均水平安装在车厢内。

所述纵向皮带输送机3的高度不高于横向皮带输送机2的高度。

所述传送带用橡胶组合物由天然橡胶62份，石墨粉10份，PTCR纳米陶瓷粉8份，聚四氟乙烯30份，聚有机硅化合物6份，碳纳米纤维10，沸石粉12份组成。

实施例3：如图1、2、3、4所示，一种大型秸秆沼气用推进式自动供料装置，包括具有行走机构的车厢1，所述车厢1的前部一侧设有前出料口5，所述车厢1的底部前出料口处设有下出料口6，所述前出料口5和下出料口6处均设有铰接的密封板，所述前出料口5和下出料口6的宽度与车厢外的输送机的宽度相匹配，所述车厢1内底部一端设有用于将秸秆料输送到下出料口的纵向皮带输送机3，所述车厢1内设有用于将秸秆料推送到下出料口6和纵向皮带输送机3上的横向皮带输送机2。

所述纵向皮带输送机3和横向皮带输送机2均水平安装在车厢内。

所述纵向皮带输送机3的高度不高于横向皮带输送机2的高度。

所述传送带用橡胶组合物由天然橡胶54份，石墨粉7份，PTCR纳米陶瓷粉6份，聚四氟乙烯22份，聚有机硅化合物4份，碳纳米纤维7，沸石粉9份组成。

实施例4：如图1、2、3、4所示，一种大型秸秆沼气用推进式自动供料装置，包括具有行走机构的车厢1，所述车厢1的前部一侧设有前出料口5，所述车厢1的底部前出料口处设有下出料口6，所述前出料口5和下出料口6处均设有铰接的密封板，所述前出料口5和下出料口6的宽度与车厢外的输送机的宽度相匹配，所述车厢1内底部一端设有用于将秸秆料输送到下出料口的纵向皮带输送机3，所述车厢1内设有用于将秸秆料推送到下出料口6和纵向皮带输送机3上的横向皮带输送机2。

所述纵向皮带输送机3和横向皮带输送机2均水平安装在车厢内。

所述纵向皮带输送机3的高度不高于横向皮带输送机2的高度。

所述传送带用橡胶组合物由天然橡胶：60份，石墨粉9份，PTCR纳米陶瓷粉7份，聚四氟乙烯28份，聚有机硅化合物5份，碳纳米纤维9，沸石粉11份组成。

实施例5：如图1、2、3、4所示，一种大型秸秆沼气用推进式自动供料装置，包括具有行走机构的车厢1，所述车厢1的前部一侧设有前出料口5，所述车厢1的底部前出料口处设有下出料口6，所述前出料口5和下出料口6处均设有铰接的密封板，所述前出料口5和下出料口6的宽度与车厢外的输送机的宽度相匹配，所述车厢1内底部一端设有用于将秸秆料输送到下出料口的纵向皮带输送机3，所述车厢1内设有用于将秸秆料推送到下出料口6和纵向皮带输送机3上的横向皮带输送机2，所述车厢底部与车架间设有电子磅。

所述纵向皮带输送机3和横向皮带输送机2均水平安装在车厢内。

所述纵向皮带输送机3的高度不高于横向皮带输送机2的高度。

所述纵向皮带输送机和横向皮带输送机均与可编程控制器连接。

所述电子磅通过信号线与可编程控制器连接。

所述密封板通过铰接的液压顶杆来控制密封板打开与关闭。

所述液压顶杆与可编程控制器连接。

使用上述供料装置进行供料的方法，包括以下步骤：

1）将车厢移动至输送机处，使车厢的前出料口和下出料口位于输送机皮带上，此时可编程控制器获取电子磅的信息，记录车厢的总重为akg，设定每天需要的供料量为ckg；

2）通过可编程控制器控制纵向皮带输送机工作，将车厢内的料推至纵向皮带输送机上和下出料口处；

3）可编程控制器实时获取电子磅的信息，当获取的车厢的总重为bkg时，且a-b=c时，可编程控制器控制纵向皮带输送机和横向皮带输送机同时关闭，同时可编程控制器控制液压顶杆关闭密封板，一次定量供料完成。

所述横向皮带输送机的传送带4伸出车厢1，所述传送带内设有倾斜的导气孔7，横向皮带输送机在运行过程中外界空气从传送带的一侧进入导气孔从皮带的另一侧出去，将传送带中间的热气和热量带出，能够快速的给传送带散热，经过发明人2年的实验，设置导气孔的传送带寿命是未设导气孔传送带的2倍，大大提高了传送带的使用寿命，节约了能源。

所述纵向皮带输送机的高度不高于横向皮带输送机的高度。

所述传送带用橡胶组合物由天然橡胶：58份，石墨粉：8份，PTCR纳米陶瓷粉：7份，聚四氟乙烯：25份，聚有机硅化合物：5份，碳纳米纤维8，沸石粉：10份组成。

对比例1：对比例1和实施例5的区别在于，天然橡胶的添加量为40份。

对比例2：对比例1和实施例5的区别在于，天然橡胶的添加量为65份。

对比例3：对比例1和实施例5的区别在于，石墨粉的添加量为0份。

对比例4：对比例1和实施例5的区别在于，石墨粉的添加量为3份。

对比例5：对比例1和实施例5的区别在于，石墨粉的添加量为15份。

对比例6：对比例1和实施例5的区别在于，PTCR纳米陶瓷粉的添加量为0份。

对比例7：对比例1和实施例5的区别在于，PTCR纳米陶瓷粉的添加量为2份。

对比例8：对比例1和实施例5的区别在于，PTCR纳米陶瓷粉的添加量为13份。

对比例9：对比例1和实施例5的区别在于，聚四氟乙烯的添加量为0份。

对比例10：对比例1和实施例5的区别在于，聚四氟乙烯的添加量为10份。

对比例11：对比例1和实施例5的区别在于，聚四氟乙烯的添加量为35份。

对比例12：对比例1和实施例5的区别在于，聚有机硅化合物的添加量为0份。

对比例13：对比例1和实施例5的区别在于，聚有机硅化合物的添加量为2份。

对比例14：对比例1和实施例5的区别在于，聚有机硅化合物的添加量为7份。

对比例15：对比例1和实施例5的区别在于，碳纳米纤维的添加量为0份。

对比例16：对比例1和实施例5的区别在于，碳纳米纤维的添加量为1份。

对比例17：对比例1和实施例5的区别在于，碳纳米纤维的添加量为15份。

对比例18：对比例1和实施例5的区别在于，沸石粉的添加量为0份。

对比例19：对比例1和实施例5的区别在于，沸石粉的添加量为2份。

对比例20：对比例1和实施例5的区别在于，沸石粉的添加量为19份。

评价方法

抗拉强度：根据 DIN53504 测量拉伸强度。评价结果作为相对于设定为 100 的申请号为201280062225.9的专利说明书中的实施例1的橡胶组合物的拉伸强度的值的指数示于表1中。指数越大，拉伸强度越好。

抗撕裂性：根据 DIN53507 测定抗撕裂性。评价结果作为相对于设定为 100 的申请号为201280062225.9的专利说明书中的实施例1的橡胶组合物的抗撕裂性的值的指数示于表1、2中。指数越大，抗撕裂性越好。

耐磨耗性 (DIN 磨耗试验 )通过使用 DIN 磨耗试验机根据 DIN53516 测量耐磨耗性。试验在室温下进行，并测量磨损量 (mm3)。评价结果作为相对于设定为 100 的申请号为201280062225.9的专利说明书中的实施例1的橡胶组合物的耐磨耗性的值的倒数的指数示于表1、2中。指数越大，耐磨耗性越好。

耐切割性 ( 重量下降切割试验 (weight-dropping cut test))使60mm长 70mm宽和30mm高的橡胶块硫化并在 155℃的条件下固化 45 分钟，从而获得评价体。在室温下，使 15kg 重量的具有 60 度边缘的锋利刀片从 40cm 的高度跌落到评价体，并测量在评价体中造成的裂纹的深度(mm)。评价结果作为相对于设定为 100 的申请号为201280062225.9的专利说明书中的实施例1的橡胶组合物的耐切割性的值的指数示于表1、2中。指数越大，耐切割性越好。

本发明人经过深入研究，发现在使用橡胶组合物制备皮带时，通过碳纳米纤维、PTCR纳米陶瓷粉、石墨粉和沸石粉的结合使用，碳纳米纤维、PTCR纳米陶瓷粉、石墨粉和沸石粉混合后能够起到协同作用，使橡胶组合物的性能得到极大改善，使得传送带具有耐磨、拉伸强度高、抗撕裂性强、耐磨耗性和耐切割性好的优点。从而使传送带的拉伸强度、抗撕裂性、耐磨耗性和耐切割性达到完美的平衡。试验过程中还发现，例如将橡胶组合的原料配比控制在天然橡胶52～62份，石墨粉6～10份，PTCR纳米陶瓷粉5～8份，聚四氟乙烯20～30份，聚有机硅化合物3～6份，碳纳米纤维6～10份，沸石粉8～12份，橡胶组合的耐磨性、拉伸强度、抗撕裂性、耐切割性能相比于现有技术的橡胶组合物（例如JP-A-2009-215339公开的组合物）可以提高很多，经本发明实施例1-4可知，各项性能提高了1.3倍以上，其中聚有机硅化合物的加入避免了石棉纤维的加入所导致的弹性降低、柔韧性变差的问题，本发明尝试向传送带中引入聚有机硅化合物，使传送带在工作时表面渗出硅油，帮助摩擦接触面润滑，从而延长传送带的使用寿命。更为重要的是本发明的组合物中添加有沸石粉，沸石粉为中空结构，碳纳米纤维和PTCR纳米陶瓷粉、石墨粉填充在沸石粉的空腔中，碳纳米纤维贯穿在沸石分中，PTCR纳米陶瓷粉、石墨粉再填充在沸石分钟，形成牢固的网状结构，由于PTCR纳米陶瓷粉、石墨粉以及橡胶组合物的填充密封作用使形成的网状橡胶组合物更加的牢固，合理的成分配比，能够使碳纳米纤维和PTCR纳米陶瓷粉、石墨粉填充在沸石粉的空腔中，形成更加牢固的网状密封结构，同时碳纳米纤维和PTCR纳米陶瓷粉、石墨粉起到良好的协同作用，使传送带耐磨性能更加好、拉伸强度更高、抗撕裂性根强强、耐磨耗性和耐切割性更好，由实施例5可知。

表1为实施例1-5的实验效果

表2为对比例1-20的实验效果

Claims (9)

1.一种大型秸秆沼气用推进式自动供料装置，其特征在于：包括具有行走机构的车厢，所述车厢的前部一侧设有前出料口，所述车厢的底部前出料口处设有下出料口，所述前出料口和下出料口处均设有铰接的密封板，所述前出料口和下出料口的宽度与车厢外的输送机的宽度相匹配，所述车厢内底部一端设有用于将秸秆料输送到下出料口的纵向皮带输送机，所述车厢内设有用于将秸秆料推送到下出料口和纵向皮带输送机上的横向皮带输送机，传送带用橡胶组合物由天然橡胶52～62份，石墨粉6～10份，PTCR纳米陶瓷粉5～8份，聚四氟乙烯20～30份，聚有机硅化合物3～6份，碳纳米纤维6～10份，沸石粉8～12份组成。

2.如权利要求1所述的大型秸秆沼气用推进式自动供料装置，其特征在于：所述纵向皮带输送机和横向皮带输送机均水平安装在车厢内。

3.如权利要求2所述的大型秸秆沼气用推进式自动供料装置，其特征在于：所述纵向皮带输送机的高度不高于横向皮带输送机的高度。

4.如权利要求3所述的大型秸秆沼气用推进式自动供料装置，其特征在于：所述纵向皮带输送机和横向皮带输送机均与可编程控制器连接。

5.如权利要求1所述的大型秸秆沼气用推进式自动供料装置，其特征在于：所述车厢底部与车架件间设有电子磅，所述电子磅通过信号线与可编程控制器连接。

6.如权利要求1所述的大型秸秆沼气用推进式自动供料装置，其特征在于：所述密封板通过铰接的液压顶杆来控制密封板打开与关闭，所述液压顶杆与可编程控制器连接。

7.如权利要求1所述的大型秸秆沼气用推进式自动供料装置，其特征在于：所述传送带用橡胶组合物由天然橡胶：58份，石墨粉：8份，PTCR纳米陶瓷粉：7份，聚四氟乙烯：25份，聚有机硅化合物：5份，碳纳米纤维8，沸石粉：10份组成。

8.如权利要求3所述的大型秸秆沼气用推进式自动供料装置，其特征在于：所述横向皮带输送机的传送带伸出车厢，所述传送带内设有倾斜的导气孔。

9.使用权利要求1中的大型秸秆沼气用推进式自动供料装置进行供料的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）将车厢移动至输送机处，使车厢的前出料口和下出料口位于输送机皮带上，此时可编程控制器获取电子磅的信息，记录车厢的总重为akg，设定每天需要的供料量为ckg；

2）通过可编程控制器控制纵向皮带输送机和横向皮带输送机工作，将车厢内的料推至纵向皮带输送机上和下出料口处；

3）可编程控制器实时获取电子磅的信息，当获取的车厢的总重为bkg时，且a-b=c时，可编程控制器控制纵向皮带输送机和横向皮带输送机同时关闭，同时可编程控制器控制液压顶杆关闭密封板，一次定量供料完成。