CN114097439A - 全自动秸秆破碎及输送方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全自动秸秆破碎及输送方法，包括如下步骤：S1:控制机构根据接收到的来自检测组件的第一检测信号生成是否收料的判别结果，若是，输出第一控制命令并执行S2；S2:根据第一控制命令按照预设的第一延时设置依次启动第二传送带、破碎机、第一传送带；S3:控制机构根据接收到的来自检测组件的第二检测信号生成是否停止收料的判别结果，若是，输出第二控制命令并执行S4；S4:根据第二控制命令按照预设的第二延时设置依次停止第一传送带、破碎机、第二传送带，本发明通过在第二传送带输出端设置摄像头实时采集运输工具的状态实现自动开启破碎上料和自动停止破碎上料，自动化程度高，大大提高了作业效率。

Description

全自动秸秆破碎及输送方法

技术领域

本发明涉及秸秆贮存技术领域，具体地，涉及一种全自动秸秆破碎及输送方法。

背景技术

我国秸秆年产量约为6.81亿吨，是一种多用途的可再生生物资源，随着时代的发展，农村的能源结构发生转变，秸秆就地焚烧造成的环境污染以及资源浪费的问题严重，秸秆处理和利用问题日益引起了社会的关注。农村传统的能源利用方式难以满足农村现代化的需求，加之农村现代化对优质燃料的需求，使得秸秆的生物质能转化利用的需求与日俱增。开展符合现代社会生产生活方式的秸秆能源利用研究，是秸秆未来能源利用的必由之路。

秸秆在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过发酵使各类微生物分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等可燃性混合气体，能够实现秸秆的综合利用，有利于农村的环境保护和农村能源结构的改变，其中秸秆发酵前需要先对秸秆进行预处理，通过破碎使秸秆物料形态上变为细小的颗粒，增大秸秆的表面积，易于微生物在厌氧发酵过程中与秸秆接触，提高产气速率。现有的秸秆破碎一般都配合输送带实现秸秆的上料、破碎、出料的流程，但在秸秆破碎过程中由于破碎机与输送带衔接以及控制不合理，破碎运输不连贯，效率低，且增加工人的劳动强度。

专利文献CN104996721A公开了一种植物秸秆饲料的生产方法及设备，属于植物秸秆制备饲料的技术领域，生产步骤是：将植物秸秆收集后用秸秆破碎机将其破碎成2-5cm的碎粒，用输送机将其输送到收集送料筒中；收集送料筒间歇的转动将其内的植物秸秆碎粒间歇的送入玉米秸秆青贮打包机中，在送入的同时，给植物秸秆碎粒添加微生物液体；给植物秸秆碎粒添加微生物液体后，用秸秆饲料包通过玉米秸秆青贮打包机打包，即完成植物秸秆饲料的生产，但该设计的自动化程度低，有待进一步改进。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种全自动秸秆破碎及输送方法。

根据本发明提供的一种全自动秸秆破碎及输送方法，包括如下步骤：

S1:控制机构根据接收到的来自检测组件的第一检测信号生成是否收料的判别结果，若否，不输出命令；若是，输出第一控制命令并执行S2；

S2:根据所述第一控制命令按照预设的第一延时设置依次启动第二传送带、破碎机、第一传送带；

S3:控制机构根据接收到的来自检测组件的第二检测信号生成是否停止收料的判别结果，若否，不输出命令；若是，输出第二控制命令并执行S4；

S4:根据所述第二控制命令按照预设的第二延时设置依次停止第一传送带、破碎机、第二传送带。

优选地，所述第二延时设置包括第一时间段以及第二时间段，所述第一时间段为第二传送带与破碎机停止的间隔时间，所述第二时间段为破碎机和第一传送带停止的间隔时间，其中，所述第一时间段大于所述破碎机将余料处理完毕的时间；

所述第二时间段大于所述第二传送带转半圈的时间。

优选地，所述破碎机通过破碎机支撑架安装在破碎地坑内；

所述第一传送带安装在破碎地坑外部的第一安装面上且所述第一传送带从输入端到输出端以向上倾斜的结构布置，所述破碎机的进口与第一传送带输出端连接；

所述破碎地坑的底部设置有秸秆输送段且所述秸秆输送段可拆卸的安装在破碎机支撑架上；

所述破碎机的出口通过秸秆输送段与第二传送带的输入端连接；

所述第二传送带的输入端安装在破碎地坑内，所述第二传送带的输出端延伸到破碎地坑的外部；

所述第二传送带从输入端到输出端以向上倾斜的结构布置。

优选地，所述秸秆输送段通过引风管连接有风机，所述引风管上安装有风门。

优选地，所述破碎地坑内设置有支撑基础，所述第二传送带通过支撑组件安装在支撑基础上。

优选地，所述支撑组件包括第一支撑杆以及第二支撑杆；

所述第一支撑杆的两端分别与支撑基础、第二传送带可拆卸连接，所述第二支撑杆的两端分别与支撑基础、第二传送带可拆卸连接。

优选地，所述检测组件包括摄像头。

优选地，所述第二传送带的输出端的下方设置有第二安装面，所述第一支撑杆、第二支撑杆上分别设置有第一油顶、第二油顶；

所述控制机构能够根据获得所述第一检测信号控制所述第一油顶、第二油顶动作进而调整所述第二传送带的输出端距离所述第二安装面的距离进而匹配不同高度的运输工具。

优选地，具有手动模式和自动模式；

在所述自动模式下，执行所述S1至S4；

在所述手动模式下，第一传送带、破碎机、第二传送带手动控制。

优选地，所述第一传送带、第二传送带上均具有手动拉绳开关，拉动任何一个手动拉绳开关时，第一传送带、破碎机、第二传送带均停止运行。

优选地，在所述手动模式下，所述第二传送带、破碎机、第一传送带的启动和停止采用如下任一种方式控制：

现场手动开关控制；

遥控器控制；

智能终端控制。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明能够实现手动模式和自动模式下的破碎上料，通过在第二传送带的输出端设置摄像头实时采集运输工具是否到位以及是否装满秸秆实现自动开启破碎上料和自动停止破碎上料，自动化程度高，大大提高了作业效率。

2、本发明通过第一支撑杆、第二支撑杆的结构布置实现了第二传送带的支撑与高度的调整，且通过第一油顶、第二油顶的配合实现第二输送带输出端的高度能够灵活调节进而匹配不同高度的运输工具，结构简单，通用性好，实用性强。

3、本发明中的设备启动、停止均可根据实际的需求设置延时，开启和停止有序，既可以实现设备的自动化启停，又可以节约用电。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明中方法示意图；

图2为本发明秸秆输送段的结构示意图；

图3为本发明侧面示意图；

图4为本发明的俯视图。

图中示出：

第一传送带1 第二支撑杆6 秸秆输送段11

破碎机2 支撑基础7 第一安装面12

第二传送带3 行走台阶8 第二安装面13

破碎机支撑架4 破碎地坑9

第一支撑杆5 翻斗车10

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种全自动秸秆破碎及输送方法，具有手动和自动两种模式，在自动模式下，如图1所示，包括如下步骤：

S1:控制机构根据接收到的来自检测组件的第一检测信号生成是否收料的判别结果，若否，不输出命令；若是，输出第一控制命令并执行S2；检测组件优选采用摄像头。检测组件优选采用摄像头。

S2:根据第一控制命令按照预设的第一延时设置依次启动第二传送带3、破碎机2、第一传送带1；

S3:控制机构根据接收到的来自检测组件的第二检测信号生成是否停止收料的判别结果，若否，不输出命令；若是，输出第二控制命令并执行S4；

S4:根据第二控制命令按照预设的第二延时设置依次停止第一传送带1、破碎机2、第二传送带3。

如图2、图3、图4所示，为实施该方法所用到的设备包括第一传送带1、破碎机2、第二传送带3，破碎机2安装在破碎机支撑架4上，破碎机支撑架4安装在破碎地坑9内，第一传送带1安装在破碎地坑9外部的第一安装面12上，第一安装面12上高于破碎地坑9的底面，第一传送带1从输入端到输出端以向上倾斜的结构布置，破碎机2的进口与第一传送带1输出端连接并低于第一传送带1输出端使得第一传送带1运送来的秸秆能够依靠重力自然掉落进入到破碎机2的进口。

破碎地坑9的底部设置有秸秆输送段11，秸秆输送段11可拆卸的安装在破碎机支撑架4上，秸秆输送段11优选通过螺栓连接的方式固定在破碎机支撑架4上；破碎机2的出口通过秸秆输送段11与第二传送带3的输入端连接，秸秆输送段11的底端高于第二传送带3的输入端，从破碎机2破碎后的秸秆先掉入秸秆输送段11再落入第二传送带3的输入端；第二传送带3的输入端安装在破碎地坑9内，第二传送带3的输出端延伸到破碎地坑9的外部；第二传送带3从输入端到输出端以向上倾斜的结构布置实现秸秆从破碎地坑9的底部运输到破碎地坑9的外部。

进一步地，如图2、图3、图4所示，秸秆输送段11包括顶部的输送段进口以及底部的输送段出口；输送段进口为向周向外张的结构，该结构能够避免从破碎机2中输出的秸秆掉落到地面上，输送段出口为向内部收拢的结构使破碎后的秸秆均落入第二传送带3的输入端，能够避免从秸秆输送段11中输出的秸秆掉落到地面上，结构简单，避免落到地面的秸秆再进行处理的环节，降低了工人劳动强度。

具体地，如图2、图3、图4所示，第一传送带1向上倾斜的角度为α，α的取值为0-45°，第一传送带1向上倾斜的角度为β，β的取值为0-45°。在一个优选例中，α的取值为5°，β的取值为27.5°。第一传送带1向上倾斜的布置使得第一传送带1的输出端与第二传送带3的输入端之间的高度差容纳破碎机2，可一定程度上降低破碎地坑9的深度，降低成本。

具体地，如图2、图3、图4所示，为实施本发明中的方法所用到的设备还包括风机以及引风管，风机通过引风管与秸秆输送段11连接，由于秸秆中一般带有大量的尘土，再加上秸秆破碎后的产生大量的固体小颗粒，因此通过将风机通过引风管与秸秆输送段11连接能够将秸秆输送段11的内部保持微负压，并将大量的粉尘颗粒吸出，降低了粉尘对环境的污染。

进一步地，在一个优选例中，引风管上安装有风门，通过调节风门能够控制引风管的吸力，从而避免大颗粒的秸秆被吸出，同时也可在除尘效果不佳时对西风量调节。本发明通过设置风机以及引风管解决了破碎地坑粉尘多的问题，并通过在引风管上增加风门，既避免了由于风力过大导致大颗粒的秸秆被吸入风机的情况，又避免了除尘效果不佳时通过风门进行调节，设备简单，操作便捷。

具体地，如图2、图3、图4所示，秸秆输送段11上设置有检修孔以及检查孔门，检查孔门有可转动的安装在秸秆输送段11上且检查孔门能够通过手动操作调节到打开状态或关闭状态；当检查孔门调节到关闭状态时，检查孔门能够完全遮挡检修孔，日常可以将检查孔门调节到打开状态，通过打开检查孔门进行检查，查找原因排除故障，不用时关闭检查孔门后无秸秆掉出。通过采用秸秆输送段11并在秸秆输送段11上设置检查孔，一方面解决了破碎后的秸秆掉入地面的情况，降低了工人清理地面秸秆的劳动强度；另一方面，通过检查孔能够实现方便快速检查故障、清理堵塞以及检修，提高了故障处理的效率。

具体地，如图2、图3、图4所示，输送段11出口端面为长方形，且与第二传送带3上的输送皮带匹配设置，输送段11出口端面与第二传送带3上的输送面相平行，能够使掉落的秸秆正好掉落在第二传送带3上。

具体地，如图2、图3、图4所示，破碎机支撑架4采用钢结构焊接而成，在一个优选例中，破碎机支撑架4采用工字钢焊接而成，支撑力强，能够耐受破碎机2的振动。

具体地，如图2、图3、图4所示，为实施本发明中的方法所用到的设备还包括支撑基础7以及支撑组件；支撑基础7安装在破碎地坑9内，第二传送带3通过支撑组件安装在支撑基础7上，在一个优选例中，支撑基础7采用混凝土的结构，支撑组件包括第一支撑杆5以及第二支撑杆6，第一支撑杆5的两端分别与支撑基础7、第二传送带3可拆卸连接，第二支撑杆6的两端分别与支撑基础7、第二传送带3可拆卸连接，第一支撑杆5、第二支撑杆6呈V字形布置，与第二传送带3形成三角形的支撑结构

在实际应用中，通过更换不同结构长度的第一支撑杆5、第二支撑杆6能够调节第二传送带3输出端的高度，假设输出的秸秆采用翻斗车10运输，则可以根据翻斗车10的高度合理设计第一支撑杆5、第二支撑杆6的长度以满足第二传送带3输出端输出秸秆的要求。

第二传送带3的输出端的下方设置有第二安装面13，在一个优选例中，第一支撑杆5、第二支撑杆6上分别设置有第一油顶、第二油顶，控制机构能够根据获得第一检测信号控制第一油顶、第二油顶动作进而调整第二传送带3的输出端距离第二安装面13的距离进而匹配不同高度的运输工具。

需要说明的是，第二安装面13用于停放运输工具，运输工具如翻斗车10，根据不同的翻斗车10的高度可通过调整第一油顶、第二油顶使得第二传送带3的输出端更适合翻斗车10的收料，提高通用性。

进一步地，如图2、图3、图4所示，破碎地坑9靠近第二安装面13的一侧设置有行走台阶8，方便工作人员日常巡检破碎地坑9的内部。

在实际的应用中，为保护环境，将破碎地坑9的顶部加盖盖板，将破碎地坑9与外界空间隔开，使破碎地坑9形成一个相对密闭的空间，通过风机使破碎地坑9内部有较好的除尘效果。

在手动模式下，第二传送带3、破碎机2、第一传送带1的启动和停止可以采用多种控制方式，例如，通过与设备连接的现场手动开关手动控制设备的启停，或者采用与设备信号连接的遥控器控制设备，也可以通过智能终端控制设备，例如采用手机app实现对现场设备的控制，提高了操作的便利性。

本发明中的方法控制的设备的启动，具有连锁状态和解锁状态，在自动模式下，设备调节至连锁状态，在手动模式下，可将设备调节至连锁状态，也可调节至解锁状态，当调节至解锁状态时，各个设备只能单个启动，当调节至连锁状态时，当控制第二传送带3启动时，根据预设的第一延时设置依次启动破碎机2、第一传送带1，其中，第一延时设置包括第二传送带3与破碎机2启动的间隔时间以及破碎机2和第一传送带1启动的间隔时间，也可以三个设备同时启动，也可以设置启动延时时间依次启动，以满足实际的需求。

第二延时设置包括第一时间段以及第二时间段，第一时间段为第二传送带3与破碎机2停止的间隔时间，第二时间段为破碎机2和第一传送带1停止的间隔时间，在自动模式下，当控制机构输出第二控制命令时，第一传送带1先停止，停止后第二时间段后破碎机2停止运行，再过第一时间段后第二传送带3停止运行。其中，第一时间段大于破碎机2将余料处理完毕的时间，防止第一时间段太短导致破碎机2内部余料未处理完毕即停止运行，在破碎机2下次启动时造成启动阻力过大启动失败，严重时会导致破碎机2的电机烧坏，影响正常使用。第二时间段大于第二传送带3转半圈的时间，目的是为了使得第二传送带3上的余料全部被运走，使得第二传送带3上处于空料状态时停止运行。

在实际应用中，第一传送带1、第二传送带3上均具有手动拉绳开关，手动拉绳开关电连接控制机构，无论设备处于何种状态，拉动任何一个手动拉绳开关时，第一传送带1、破碎机2、第二传送带3均同时停止运行，能够在特殊情况下紧急停车，可有效避免意外情况的发生。

本发明的工作原理如下：

本发明中的方法具有手动模式和自动模式，检测组件以摄像头为例；

在自动模式下，控制机构根据接收到的来自摄像头采集到的第一检测视频信号进行计算处理后生成是否收料的判别结果，第一检测视频信号具体为翻斗车10是否已到达第二安装面13，若已到达第二安装面13且处于设定位置(翻斗车10的斗部正对第二传送带3输出端下料口)，当到达设定位置控制机构通过接收到的第一检测视频信号计算后输出第一控制命令，第二传送带3、破碎机2、第一传送带1按照预设的第一延时设置依次启动。

当翻斗车10的斗内秸秆到达一定的高度，控制机构根据接收到的来自摄像头的第二检测视频信号经计算生成是判别结果，翻斗车10的斗内秸秆到达预设的阈值时，输出第二控制命令，第一传送带1、破碎机2、第二传送带3按照预设的第二延时设置依次停止，使得所有设备停止后翻斗车10斗内的秸秆正好装满，自动破碎运输上料完成一个周期。

在手动模式下，第一传送带1、破碎机2、第二传送带3手动控制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种全自动秸秆破碎及输送方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1:控制机构根据接收到的来自检测组件的第一检测信号生成是否收料的判别结果，若否，不输出命令；若是，输出第一控制命令并执行S2；

S2:根据所述第一控制命令按照预设的第一延时设置依次启动第二传送带(3)、破碎机(2)、第一传送带(1)；

S3:控制机构根据接收到的来自检测组件的第二检测信号生成是否停止收料的判别结果，若否，不输出命令；若是，输出第二控制命令并执行S4；

S4:根据所述第二控制命令按照预设的第二延时设置依次停止第一传送带(1)、破碎机(2)、第二传送带(3)。

2.根据权利要求1所述的全自动秸秆破碎及输送方法，其特征在于，所述第二延时设置包括第一时间段以及第二时间段，所述第一时间段为第二传送带(3)与破碎机(2)停止的间隔时间，所述第二时间段为破碎机(2)和第一传送带(1)停止的间隔时间，其中，所述第一时间段大于所述破碎机(2)将余料处理完毕的时间；

所述第二时间段大于所述第二传送带(3)转半圈的时间。

3.根据权利要求1所述的全自动秸秆破碎及输送方法，其特征在于，所述破碎机(2)通过破碎机支撑架(4)安装在破碎地坑(9)内；

所述第一传送带(1)安装在破碎地坑(9)外部的第一安装面(12)上且所述第一传送带(1)从输入端到输出端以向上倾斜的结构布置，所述破碎机(2)的进口与第一传送带(1)输出端连接；

所述破碎地坑(9)的底部设置有秸秆输送段(11)且所述秸秆输送段(11)可拆卸的安装在破碎机支撑架(4)上；

所述破碎机(2)的出口通过秸秆输送段(11)与第二传送带(3)的输入端连接；

所述第二传送带(3)的输入端安装在破碎地坑(9)内，所述第二传送带(3)的输出端延伸到破碎地坑(9)的外部；

所述第二传送带(3)从输入端到输出端以向上倾斜的结构布置。

4.根据权利要求1所述的全自动秸秆破碎及输送方法，其特征在于，所述秸秆输送段(11)通过引风管连接有风机，所述引风管上安装有风门。

5.根据权利要求5所述的全自动秸秆破碎及输送方法，其特征在于，所述破碎地坑(9)内设置有支撑基础(7)，所述第二传送带(3)通过支撑组件安装在支撑基础(7)上。

6.根据权利要求5所述的全自动秸秆破碎及输送方法，其特征在于，所述支撑组件包括第一支撑杆(5)以及第二支撑杆(6)；

所述第一支撑杆(5)的两端分别与支撑基础(7)、第二传送带(3)可拆卸连接，所述第二支撑杆(6)的两端分别与支撑基础(7)、第二传送带(3)可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的全自动秸秆破碎及输送方法，其特征在于，所述第二传送带(3)的输出端的下方设置有第二安装面(13)，所述第一支撑杆(5)、第二支撑杆(6)上分别设置有第一油顶、第二油顶；

所述控制机构能够根据获得所述第一检测信号控制所述第一油顶、第二油顶动作进而调整所述第二传送带(3)的输出端距离所述第二安装面(13)的距离进而匹配不同高度的运输工具。

8.根据权利要求1所述的全自动秸秆破碎及输送方法，其特征在于，具有手动模式和自动模式；

在所述自动模式下，执行权利要求1至7任一项所述S1至S4；

在所述手动模式下，第一传送带(1)、破碎机(2)、第二传送带(3)手动控制。

9.根据权利要求8所述的全自动秸秆破碎及输送方法，其特征在于，所述第一传送带(1)、第二传送带(3)上均具有手动拉绳开关，拉动任何一个手动拉绳开关时，第一传送带(1)、破碎机(2)、第二传送带(3)均停止运行。

10.根据权利要求8所述的全自动秸秆破碎及输送方法，其特征在于，在所述手动模式下，所述第二传送带(3)、破碎机(2)、第一传送带(1)的启动和停止采用如下任一种方式控制：

现场手动开关控制；

遥控器控制；

智能终端控制。

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