CN109249638A - 一种秸秆及沼渣沼液运输设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物能源配套运输设备，特别涉及一种秸秆及沼渣沼液运输设备。包括箱体、尾门、水平布料机构及物料压缩机构，其中箱体的前端设有水平布料机构和物料压缩机构、且水平布料机构位于箱体的顶部，物料压缩机构用于对箱体内物料进行压缩或推动物料卸车，箱体的尾部设有尾门。本发明是一种适合大规模、低成本秸秆和沼渣液运输的装备，具有一机多用，装、卸车自动化程度高，运输密度高等特点，适合大规模农业秸秆和沼渣液运输，设备结构简单、故障率低、造价低。

Description

一种秸秆及沼渣沼液运输设备

技术领域

本发明涉及生物能源配套运输设备，特别涉及一种秸秆及沼渣沼液运输设备。

背景技术

我国秸秆废弃物资源十分丰富，根据农业部的统计数据，每年产量可以达到7-8亿吨，秸秆可以成为生物能源和生态农业开发的重要原料。但秸秆废弃物分布分散、质地疏松，收集和运输成本高，这成为限制秸秆资源化利用的主要难题。同时秸秆收集具有很强的季节性，收集和运输时间短，为了降低秸秆运输成本，减少人力资源使用，必须考虑发明具备高度自动化、能够实现自动装卸车和高密度运输的设备。

风干秸秆自然堆积密度仅为0.05-0.1吨/立方米，但经过高强度的挤压之后，其密度可以达到0.3-1.0吨/m3(受秸秆含水量影响较大)，压缩对提高秸秆密度的效果十分明显，有利于降低运输成本。

传统的秸秆打包运输方式虽然能够提高秸秆运输密度，但在打捆、装车、卸车以及储存场内码放堆积等环节需要消耗大量人力，劳动强度大、工作效率低。还存在多次田间作业的问题，不利于农民安排下一季耕作，不利于提高秸秆利用效率。另外，在秸秆资源的利用环节，如作为沼气发酵原料使用，传统的秸秆打捆收集方式所收集的秸秆捆，在使用或储存时，还需要进行拆捆作业，十分繁琐，并容易对后续生产过程造成干扰。因此，目前急需一种能够结合现有农业种植模式，可以实现高度自动化、装卸车和压缩一体化、快速的秸秆运输设备。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种秸秆及沼渣沼液运输设备，该设备能够实现高度自动化秸秆压缩和运输，满足秸秆在收集之后储存和利用的要求。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种秸秆及沼渣沼液运输设备，包括箱体、尾门、水平布料机构及物料压缩机构，其中箱体的前端设有水平布料机构和物料压缩机构、且所述水平布料机构位于所述箱体的顶部，所述物料压缩机构用于对所述箱体内物料进行压缩或推动物料卸车，所述箱体的尾部设有尾门。

所述水平布料机构为双向螺旋输送机，所述双向螺旋输送机沿所述箱体的宽度方向设置于所述箱体的上方。

所述双向螺旋输送机包括螺旋输送机外壳及设置于所述螺旋输送机外壳内的双向螺旋轴，所述螺旋输送机外壳的顶部设有进料口，所述进料口处可滑动地设有用于密封进料口的两个顶部滑动盖板，所述螺旋输送机外壳的底部沿轴向设有布料口。

所述双向螺旋轴上由中心向两端分别设有反向螺齿，所述螺齿的螺距从中心向两侧逐步变大。

所述螺旋输送机外壳的底部设有用于调整所述布料口大小的底部滑道盖板。

所述物料压缩机构包括由下至上依次设置的多个压缩模块，多个所述压缩模块对所述箱体内的物料进行分层横向压缩。

所述压缩模块包括直线驱动机构和推板，所述推板竖直设置与所述箱体内、且两端分别与所述箱体两侧设有的滑道滑动连接，所述直线驱动机构设置于所述箱体的外侧、且输出端与所述箱体内部的推板连接。

所述直线驱动机构为液压缸，所述推板通过两个所述液压缸驱动。

所述尾门的上端与所述箱体铰接，下端通过电磁锁与所述箱体固定连接。

所述箱体的尾部设有用于开启所述尾门的液压缸。

本发明的优点及有益效果是：本发明不采用打包(绳子捆扎)压缩的模式，而是通过设备中均匀布料装置和多片式液压驱动压缩装置的设计，实现秸秆在料箱中水平和垂直两个方向的均匀压缩，形成与物料压缩箱内部体积相等的物料压缩块，高效率的利用秸秆压缩箱的体积，在后续的秸秆储存、利用环节不必进行二次拆捆。

本发明的关键部分包括物料水平均匀分布模块，由于秸秆、沼渣流动性很差，很容易堆积成中间高、四周低的物料堆，如通过皮带输送机等设备将秸秆、沼渣等物料直接输送到物料压缩箱，在横向上很容易分布不均，将严重妨碍后续的压缩作业，很容易造成物料压缩箱装料不均匀。本发明增加的“物料水平均匀分布模块”，其作用是将秸秆、沼渣等物料均匀散布于物料压缩箱内，可以实现物料在横向均匀装满压缩箱，这对于设备的整体运行效率是至关重要的。

本发明的关键部分还包括“物料压缩与卸车一体化模块”，通过多片式液压驱动行走装置与压缩箱尾门的运行启闭配合，实现压缩与卸车两种工作模式的转换。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左视图；

图4为图1的A-A剖视图；

图5为本发明中螺旋输送机的结构示意图；

图6为图5的侧视图。

图中：1为箱体，2为尾门，3为滑道，4为推板，5为双向螺旋输送机，501为螺旋输送机外壳，502为进料口，503为顶部滑动盖板，504为双向螺旋轴，505为布料口，506为把手，6为液压缸。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1-3所示，本发明提供的一种秸秆及沼渣沼液运输设备，包括箱体1、尾门2、水平布料机构及物料压缩机构，其中箱体1的前端设有水平布料机构和物料压缩机构、且水平布料机构位于箱体1的顶部，物料压缩机构用于对箱体1内物料进行压缩或推动物料卸车，箱体1的尾部设有尾门2。

本发明的实施例中，水平布料机构为双向螺旋输送机5，双向螺旋输送机5沿箱体1的宽度方向设置于箱体1的上方、且双向螺旋输送机5的底部沿轴向设有条形的布料口505。

如图5-6所示，双向螺旋输送机5包括螺旋输送机外壳501及设置于螺旋输送机外壳501内的双向螺旋轴504，螺旋输送机外壳501的顶部设有进料口502，进料口502处可滑动地设有用于密封进料口502的两个顶部滑动盖板503，顶部滑动盖板503上设有把手506，方便推拉顶部滑动盖板503。螺旋输送机外壳501的底部沿轴向设有布料口505，使物料均匀进入箱体1内。

双向螺旋轴504上由中心向两端分别设有反向螺齿，螺齿的螺距从中心向两侧逐步变大，如图5所示。螺旋输送机外壳501为锥形结构，底部比顶部窄，方便物料的存储和布料。

双向螺旋输送机的进料口502对接秸秆捡拾与输送模块，进料口502位于双向螺旋输送机的中心部位上部，其作用是接收收获的秸秆。停止作业时，双向螺旋输送机的进料口502通过两个顶部滑动盖板503密封。螺旋输送机外壳501的下半部分为镂空结构，即设有布料口505，布料口505处安装有可手动调节布料口505开口尺寸的底部滑动盖板，以便控制布料速度和多少。

物料压缩机构包括由下至上依次设置的多个压缩模块，多个压缩模块对箱体1内的物料进行分层横向压缩。

进一步地，压缩模块包括直线驱动机构和推板4，推板4竖直设置与箱体1内、且两端分别与箱体1的两侧滑动连接，直线驱动机构设置于箱体1的外侧、且输出端与箱体1内部的推板4连接。

本发明的实施例中，直线驱动机构为液压缸6，每个推板通过两个液压缸6驱动。

进一步地，箱体1的内壁两侧沿长度方向设有用于推板4滑动的多个滑道3，推板4的两端均位于两个滑道3之间，通过两个滑道3进行导向和限位，如图4所示。各压缩模块相互独立，各推板4通过两个液压缸6驱动在各自的轨道内滑动，互不干扰。

尾门2的上端与箱体1铰接，下端通过电磁锁与箱体1固定连接。箱体1的尾部设有用于开启尾门2的液压缸，实现自动开启功能。当尾门2关闭时，液压缸6驱动推板4滑动，实现物料压缩作业；当尾门2开启时，液压缸6驱动推板4滑动，实现物料卸车作业。因此。通过液压缸6与压缩箱尾门2的运行启闭配合，实现压缩与卸车两种工作模式的转换。

在进行沼液运输时，可以通过关闭盖板1和密闭尾门2，将箱体1转变为完全密闭模式，通过向密闭箱体内注入压缩空气，驱动沼液排放，可以用于田间沼液浇灌。

实施例

箱体1的总容积30m³，长度6m，宽度2m，高度2.5m，分三层安装推板4，各推板4连接两个四级双向液压缸。箱体1的上部安装长度2m的水平布料机构，水平布料机构的直径30cm，螺距从中心向两侧逐步变大(从10cm-20cm)。箱体1的后部尾门2为向上开启结构，底部安装电磁锁，秸秆压缩过程，电磁锁保持常闭，秸秆卸车时，电磁锁打开，尾门2在压缩模块的顶推下打开，物料卸载完毕，尾门2在自身重力作用下自动关闭。输运沼渣沼液混合物时，尾门2关闭、压缩模块收缩之最前部，关闭箱体1上部仓盖。

本发明提供了一种高度自动化，同时适合秸秆高密度运输和沼渣沼液运输的通用设备。物料水平均布模块将秸秆、沼渣(固态)均匀撒布至可密闭式压缩箱体，防止物料在压缩箱体出现水平方向堆积不均匀，妨碍均匀压实。物料压缩与卸车一体化模块主要部件为多片式压缩推板，能够防止固体物料垂直方向堆积不均匀而影响物料压实。可密闭式压缩箱体与沼液压力排料模块组合可实现沼液物料的运输和田间使用。本发明一机多用，充分考虑了大型生物能源项目对原料运输和发酵副产物运输的需求，能有效提高秸秆和沼渣沼液的运输效率，减少人工操作环节，降低运输成本，便于后续秸秆堆积储存和发酵副产物的田间利用。

对于大型生物能源项目(如大型秸秆沼气项目)，全年的原料收集时间一般在一个月左右，其余时间秸秆收集、运输设备处于闲置状态，十分不利于提高设备利用率，设备全生命周期折旧成本高。为了进一步提高秸秆压缩运输设备的利用效率，可以考虑将秸秆压缩运输设备与发酵副产物(如沼渣、沼液等)运输设备实现共用，实现一机多用。在非原料收获时节进行发酵副产物的运输、使用。

第一，本发明的功能定位包括固态物料如秸秆、沼渣等的压缩运输，也包括液态物料如沼液的运输。

第二，本发明的关键部分包括物料水平均匀分布模块，由于秸秆、沼渣流动性很差，很容易堆积成中间高、四周低的物料堆，如通过皮带输送机等设备将秸秆、沼渣等物料直接输送到物料压缩箱，在横向上很容易分布不均，将严重妨碍后续的压缩作业，很容易造成物料压缩箱装料不均匀。本发明增加的“物料水平均匀分布模块”，其作用是将秸秆、沼渣等物料均匀散布于物料压缩箱内，可以实现物料在横向均匀装满压缩箱，这对于设备的整体运行效率是至关重要的。

第三，本发明的关键部分还包括“物料压缩与卸车一体化模块”，通过多片式液压驱动行走装置与压缩箱尾门的运行启闭配合，实现压缩与卸车两种工作模式的转换。这对于压实后物料的快速卸车是至关重要的。

第四，同样是由于秸秆、沼渣的流动性较差，容易堆积成堆，为了防止压缩过程中，由于垂直方向出现物料分布不均匀的问题，避免物料压缩箱上部空间利用不充分，本发明的物料压缩与卸车一体化模块包括一种多片式液压驱动行走装置，安装于压缩箱内，每个压缩箱在垂直方向至少安装三组液压驱动行走装置，各组压缩装置相互独立，拥有单独的液压驱动装置和机械固定装置，其下部安装有防卡结构，左、右部安装有导向和固定装置。

本发明是一种适合大规模、低成本秸秆和沼渣液运输的装备，具有一机多用，装、卸车自动化程度高，运输密度高等特点，适合大规模农业秸秆和沼渣液运输，设备结构简单、故障率低、造价低。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种秸秆及沼渣沼液运输设备，其特征在于，包括箱体(1)、尾门(2)、水平布料机构及物料压缩机构，其中箱体(1)的前端设有水平布料机构和物料压缩机构、且所述水平布料机构位于所述箱体(1)的顶部，所述物料压缩机构用于对所述箱体(1)内物料进行压缩或推动物料卸车，所述箱体(1)的尾部设有尾门(2)。

2.根据权利要求1所述的秸秆及沼渣沼液运输设备，其特征在于，所述水平布料机构为双向螺旋输送机(5)，所述双向螺旋输送机(5)沿所述箱体(1)的宽度方向设置于所述箱体(1)的上方。

3.根据权利要求2所述的秸秆及沼渣沼液运输设备，其特征在于，所述双向螺旋输送机(5)包括螺旋输送机外壳(501)及设置于所述螺旋输送机外壳(501)内的双向螺旋轴(504)，所述螺旋输送机外壳(501)的顶部设有进料口(502)，所述进料口(502)处可滑动地设有用于密封进料口(502)的两个顶部滑动盖板(503)，所述螺旋输送机外壳(501)的底部沿轴向设有布料口(505)。

4.根据权利要求3所述的秸秆及沼渣沼液运输设备，其特征在于，所述双向螺旋轴(504)上由中心向两端分别设有反向螺齿，所述螺齿的螺距从中心向两侧逐步变大。

5.根据权利要求3所述的秸秆及沼渣沼液运输设备，其特征在于，所述螺旋输送机外壳(501)的底部设有用于调整所述布料口(505)大小的底部滑道盖板。

6.根据权利要求1所述的秸秆及沼渣沼液运输设备，其特征在于，所述物料压缩机构包括由下至上依次设置的多个压缩模块，多个所述压缩模块对所述箱体(1)内的物料进行分层横向压缩。

7.根据权利要求6所述的秸秆及沼渣沼液运输设备，其特征在于，所述压缩模块包括直线驱动机构和推板(4)，所述推板(4)竖直设置与所述箱体(1)内、且两端分别与所述箱体(1)两侧设有的滑道(3)滑动连接，所述直线驱动机构设置于所述箱体(1)的外侧、且输出端与所述箱体(1)内部的推板(4)连接。

8.根据权利要求7所述的秸秆及沼渣沼液运输设备，其特征在于，所述直线驱动机构为液压缸(6)，所述推板(4)通过两个所述液压缸(6)驱动。

9.根据权利要求1所述的秸秆及沼渣沼液运输设备，其特征在于，所述尾门(2)的上端与所述箱体(1)铰接，下端通过电磁锁与所述箱体(1)固定连接。

10.根据权利要求9所述的秸秆及沼渣沼液运输设备，其特征在于，所述箱体(1)的尾部设有用于开启所述尾门(2)的液压缸。