CN114570254A - 一种功能性微生物有机肥自动化加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机肥领域，具体公开了一种功能性微生物有机肥自动化加工装置，包括料筒、驱动机构、搅拌机构和绞龙机构，料筒垂直放置，驱动机构设于料筒的上方，且绞龙机构连接至驱动机构的底侧，多个搅拌机构环形分布于绞龙机构的外围。该有机肥自动化加工装置通过在筒内公转且可沿轴向摆动的搅拌机构，提升了物料的混合效率和物料的混合效果，利用绞龙机构交换料筒内的上下层物料，同时绞龙机构的中空结构可用于投入菌种，便于菌种和物料之间的混合效果，提高有机肥后续制备中发酵的效果。
Description
技术领域
本发明涉及有机肥领域，更具体地说，它涉及一种功能性微生物有机肥自动化加工装置。
背景技术
微生物肥料是活体肥料，它的作用主要靠它含有的大量有益微生物的生命活动来完成。只有当这些有益微生物处于旺盛的繁殖和新陈代谢的情况下，物质转化和有益代谢产物才能不断形成。因此，微生物肥料中有益微生物的种类、生命活动是否旺盛是其有效性的基础，而不像其它肥料是以氮、磷、钾等主要元素的形式和多少为基础。
其中微生物肥料制备过程中，很多原料因为其掺杂有水份，故会结团，结团会造成很多原料混合过程中，混合不均匀，而且后续在打散呈小颗粒过程中，会因为结团较多，造成板结，不利于有机肥生产后的填装操作。
发明内容
本发明提供一种功能性微生物有机肥自动化加工装置，解决相关技术中混合不均且物料板结的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种功能性微生物有机肥自动化加工装置，包括料筒、驱动机构、搅拌机构和绞龙机构，料筒垂直放置，驱动机构设于料筒的上方，且绞龙机构连接至驱动机构的底侧，多个搅拌机构环形分布于绞龙机构的外围，搅拌机构和绞龙机构均位于料筒的内部，搅拌机构的端部与驱动机构连接，搅拌机构的端侧与料筒的侧壁连接，驱动机构用于驱动搅拌机构在a面上摆动，a面为绞龙机构的轴线与搅拌机构的轴线所围合的扇形面，且驱动机构还用于驱动绞龙机构提升物料；
绞龙机构的内部为中空结构，绞龙机构的端部延伸至料筒上方，且绞龙机构的中空一端连接有进料斗。
进一步地：绞龙机构包括绞龙杆和绞龙筒，绞龙杆插接于绞龙筒的内部，绞龙杆和绞龙筒的轴向一致，绞龙杆垂直于料筒的端部所在平面。
进一步地：驱动机构包括驱动轴和传动单元，驱动轴的轴向与绞龙杆的轴向一致，传动单元套设于驱动轴上，传动单元与搅拌机构之间活动连接，传动单元用于带动搅拌机构在驱动轴轴线与搅拌机构的轴线所围成平面上摆动，且传动单元还带动搅拌机构沿轴转动搅拌。
进一步地：传动单元包括主齿轮、第二半球齿轮和第一半球齿轮，主齿轮套设于驱动轴上，第二半球齿轮与主齿轮之间形成传动配合，第二半球齿轮为半球型结构，第二半球齿轮的过球心平面与驱动轴的轴线垂直，第一半球齿轮和第二半球齿轮之间传动连接，第一半球齿轮与搅拌机构连接，且第一半球齿轮和第二半球齿轮的传动面上均设有过球心平面的圆周槽体，第一半球齿轮和第二半球齿轮通过圆周槽体啮合连接。
进一步地：搅拌机构包括搅拌轴和摆动组件，搅拌轴的端部与第一半球齿轮固定连接，搅拌轴与摆动组件的连接处设有蜗杆部部，驱动机构带动搅拌轴转动过程中，摆动组件用于带动搅拌轴在a面上摆动。
进一步地：摆动组件包括曲柄支架、传动齿盘和环形轨道，环形轨道水平设置，且环形轨道贴合于料筒的内壁设置，曲柄支架的一端活动连接与环形轨道内侧，传动齿盘设于曲柄支架的内侧，且传动齿盘和搅拌轴的蜗杆部部之间形成传动配合。
进一步地：曲柄支架包括曲柄连杆、轴座和连接杆，连接杆倾斜设置，且连接杆的杆端活动连接于环形轨道内，连接杆的轴线与环形轨道所在平面之间的夹角不变，轴座一端活动连接于连接杆的一端，传动齿盘装配于轴座的另一端内壁，且曲柄连杆的两端分别连接至连接杆的端部和传动齿盘的连接轴端部，在搅拌轴通过蜗杆部部带动传动齿盘转动过程中，曲柄连杆绕传动齿盘的连接轴转动，带动轴座和搅拌轴沿曲柄连杆和连接杆所组成的平面上摆动。
进一步地：曲柄连杆包括长杆和短杆，长杆和短杆之间活动连接，且长杆一端连接至连接杆，短杆连接至轴座。
进一步地：料筒的内壁设有多个片体，片体与料筒的筒壁相垂直。
进一步地：料筒的顶部设有盖体，且盖体设有可启闭的开口，料筒的底部设有下料口。
本发明的有益效果在于：
该加工通过在筒内公转且可沿轴向摆动的搅拌机构，加快了物料的混合效率，同时提高了物料的混合效果，利用绞龙机构交换料筒内的上下层物料，同时绞龙机构的中空结构可用于投入菌种，便于菌种和物料之间的混合效果，提高有机肥后续制备中发酵的效果。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的去盖俯侧结构示意图；
图3是图2的去料筒结构示意图；
图4是本发明的搅拌机构结构示意图；
图5是图4的主视图；
图6是本发明的半球齿轮组结构示意图。
图中：100、料筒；110、盖体；120、进料斗；130、片体；200、驱动机构；210、驱动电机；220、驱动轴；230、传动单元；300、注气机构；400、搅拌机构；410、环形轨道；420、摆动组件；421、搅拌轴；422、蜗杆部；423、搅拌叶轮；424、轴座；425、半球齿轮组；425-a、第一半球齿轮；425-b、第二半球齿轮；426、传动齿盘；427、连接杆；428、曲柄连杆；500、绞龙机构；510、绞龙杆；520、绞龙筒。
具体实施方式
现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。
实施例一
如图1-图3所示，一种功能性微生物有机肥自动化加工装置，包括料筒100、驱动机构200、搅拌机构400和绞龙机构500，料筒100垂直放置，驱动机构200设于料筒100的上方，且绞龙机构500连接至驱动机构200的底侧，多个搅拌机构400环形分布于绞龙机构500的外围，搅拌机构400和绞龙机构500均位于料筒100的内部，搅拌机构400的端部与驱动机构200连接，搅拌机构400的端侧与料筒100的侧壁连接，驱动机构200用于驱动搅拌机构400在a面上摆动，a面为绞龙机构500的轴线与搅拌机构400的轴线所围合的扇形面，且驱动机构200还用于驱动绞龙机构500提升物料；
其中料筒100的顶部设有盖体110，且盖体110设有可启闭的开口，料筒100的底部设有下料口，物料通过盖体110上的开口输入，下料口输出；
需要说明的是，绞龙机构500的内部为中空结构，绞龙机构500的端部延伸至料筒100上方，且绞龙机构500的中空一端连接有进料斗120，绞龙机构500包括绞龙杆510和绞龙筒520，绞龙杆510插接于绞龙筒520的内部，绞龙杆510和绞龙筒520的轴向一致，绞龙杆510垂直于料筒100的端部所在平面，绞龙筒520上端的出料口设于搅拌机构400的上侧，通过绞龙机构500将物料提升，然后将其抛离至搅拌机构400进行混合；
需要说明的是，驱动机构200包括驱动轴220和传动单元230，驱动轴220的轴向与绞龙杆510的轴向一致，传动单元230套设于驱动轴220上，传动单元230与搅拌机构400之间活动连接，传动单元230用于带动搅拌机构400在驱动轴220轴线与搅拌机构400的轴线所围成平面上摆动，且传动单元230还带动搅拌机构400沿轴转动搅拌。
其中驱动机构200还包括驱动电机210，驱动电机210的输出轴通过传动组件和驱动轴220相连接，其中传动组件包括驱动盘、从动盘和传动皮带，驱动盘安装于驱动电机210的输出轴，从动盘安装于驱动轴220上，驱动盘通过传动皮带和从动盘之间形成传动配合；
其中，如图6所示，传动单元230包括主齿轮、第二半球齿轮425-b和第一半球齿轮425-a，主齿轮套设于驱动轴220上，第二半球齿轮425-b与主齿轮之间形成传动配合，第二半球齿轮425-b为半球型结构，第二半球齿轮425-b的过球心平面与驱动轴220的轴线垂直，第一半球齿轮425-a和第二半球齿轮425-b之间传动连接，第一半球齿轮425-a与搅拌机构400连接，且第一半球齿轮425-a和第二半球齿轮425-b的传动面上均设有过球心平面的圆周槽体，第一半球齿轮425-a和第二半球齿轮425-b通过圆周槽体啮合连接，在摆动组件420沿着面摆动过程中，两个半球齿轮始终啮合，则起到了摆动同时传动动力不会中断的作用；
需要说明的是，搅拌机构400包括搅拌轴421和摆动组件420，搅拌轴421的端部与第一半球齿轮425-a固定连接，搅拌轴421与摆动组件420的连接处设有蜗杆部422，驱动机构200带动搅拌轴421转动过程中，摆动组件420用于带动搅拌轴421在a面上摆动；
其中轴座424在摆动时和搅拌轴421之间会产生相对滑动，其中搅拌轴421和轴座424的连接处做了处理，搅拌轴421外壁为多边形结构，其中轴座424和搅拌轴421之间连接处轴孔也为相应的多边形孔，搅拌轴421的轴端固定连接有搅拌叶轮423；
其中，如图4-图5所示，摆动组件420包括曲柄支架、传动齿盘426和环形轨道410，环形轨道410水平设置，且环形轨道410贴合于料筒100的内壁设置，曲柄支架的一端活动连接与环形轨道410内侧，传动齿盘426设于曲柄支架的内侧，且传动齿盘426和搅拌轴421的蜗杆部422之间形成传动配合，曲柄支架可带动整体的传动齿盘426进行摆动，环形轨道410用于限位曲柄支架的位置，同时曲柄支架绕着环形轨道410的内壁公转；
其中，曲柄支架包括曲柄连杆428、轴座424和连接杆427，连接杆427倾斜设置，且连接杆427的杆端活动连接于环形轨道410内，连接杆427的轴线与环形轨道410所在平面之间的夹角不变，轴座424一端活动连接于连接杆427的一端，传动齿盘426装配于轴座424的另一端内壁，且曲柄连杆428的两端分别连接至连接杆427的端部和传动齿盘426的连接轴端部，在搅拌轴421通过蜗杆部422带动传动齿盘426转动过程中，曲柄连杆428绕传动齿盘426的连接轴转动，带动轴座424和搅拌轴421沿曲柄连杆428和连接杆427所组成的平面上摆动；
同时曲柄连杆428包括长杆和短杆，长杆和短杆之间活动连接，且长杆一端连接至连接杆427，短杆连接至轴座424，其中曲柄连杆428转动，摆动带动传动齿盘426挤压的搅拌轴421的涡轮部，搅拌轴421带动轴座424上下摆动，同步稳定搅拌轴421的稳定性；
料筒100的内壁设有多个片体130，片体130与料筒100的筒壁相垂直，片体130可在物料翻动过程中，和物料撞击，分散物料同时带动物料混合，辅助物料的加工；
还需要说明的是，料筒100的一侧设有注气机构300，其中注气机构300是为了调节料筒100内的氧气等气体比例，因为发酵过程中很多的菌种为无氧，也有菌种为有氧，不同的发酵阶段对厌氧菌种和有氧菌种的需求数量不同，故需要注气机构300进行调节，注气机构300包括连接气源的气管和气体浓度传感器，气体浓度传感器和气管外的电磁阀之间的电性连接。
工作原理：
该功能性微生物有机肥自动化加工装置，通过料筒100顶端的投料口投入多种有机肥的原料，堆积在料筒100的底侧，多种原料待混合，驱动机构200驱动内部结构运作，通过绞龙机构500由底部提升至高处，同时在高处向外抛出，与此同时，驱动机构200驱动搅拌机构400进行作业，搅拌机构400可沿着料筒100的轴线转动，同时搅拌机构400中所连接的轴自转，搅拌机构400还能沿着搅拌机构400和绞龙机构500轴线所组成的平面上摆动，实现搅拌同时带动物料由深层向表面移动，保证了上下层物料的混合均匀；
具体的，其中驱动机构200利用驱动电机210带动绞龙杆510转动，绞龙杆510的顶端通过齿轮盘和第一半球齿轮425-a啮合传动，第一半球齿轮425-a与第二半球齿轮425-b啮合连动，使多个搅拌机构400同步作业，搅拌机构400中搅拌轴421转动搅拌原料，搅拌轴421的蜗杆部422与其所接触的传动齿盘426啮合连接，传动齿盘426转动同时带动曲柄连杆428转动，进而带动轴座424上下摆动，轴座424上的带动所连接的搅拌轴421和传动齿盘426同步摆动，达到搅拌轴421自转同时，搅拌轴421摆动，均匀混合物料，在进行摆动过程中，半球齿轮组425可适配摆动的动作，可有效的传递其动力；
原料混合后，再利用绞龙杆510的中空端上投料斗，投入微生物菌种至原料内，再进行二次混合，保证其均匀分布在原料内；
搅拌混合后，在设备内进行直接发酵，发酵后通过下料端排出；
在发酵中，利用注气机构300检测料筒100内的气体含量，进而使其料筒100内的混合物料之间混合发酵所需气体含量，满足不同发酵阶段的需求，使有机肥的制备效果更佳，有机肥的肥力达标。
上面结合附图对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，在不脱离本实施例宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。
Claims (10)
1.一种功能性微生物有机肥自动化加工装置，包括料筒(100)、驱动机构(200)、搅拌机构(400)和绞龙机构(500)，料筒(100)垂直放置，驱动机构(200)设于料筒(100)的上方，且绞龙机构(500)连接至驱动机构(200)的底侧，多个搅拌机构(400)环形分布于绞龙机构(500)的外围，搅拌机构(400)和绞龙机构(500)均位于料筒(100)的内部，搅拌机构(400)的端部与驱动机构(200)连接，搅拌机构(400)的端侧与料筒(100)的侧壁连接，驱动机构(200)用于驱动搅拌机构(400)在a面上摆动，a面为绞龙机构(500)的轴线与搅拌机构(400)的轴线所围合的扇形面，且驱动机构(200)还用于驱动绞龙机构(500)提升物料；
绞龙机构(500)的内部为中空结构，绞龙机构(500)的端部延伸至料筒(100)上方，且绞龙机构(500)的中空一端连接有进料斗(120)。
2.根据权利要求1所述的一种功能性微生物有机肥自动化加工装置，其特征在于，绞龙机构(500)包括绞龙杆(510)和绞龙筒(520)，绞龙杆(510)插接于绞龙筒(520)的内部，绞龙杆(510)和绞龙筒(520)的轴向一致，绞龙杆(510)垂直于料筒(100)的端部所在平面。
3.根据权利要求1所述的一种功能性微生物有机肥自动化加工装置，其特征在于，驱动机构(200)包括驱动轴(220)和传动单元(230)，驱动轴(220)的轴向与绞龙杆(510)的轴向一致，传动单元(230)套设于驱动轴(220)上，传动单元(230)与搅拌机构(400)之间活动连接，传动单元(230)用于带动搅拌机构(400)在驱动轴(220)轴线与搅拌机构(400)的轴线所围成平面上摆动，且传动单元(230)还带动搅拌机构(400)沿轴转动搅拌。
4.根据权利要求3所述的一种功能性微生物有机肥自动化加工装置，其特征在于，传动单元(230)包括主齿轮、行星半球齿轮和传动半球齿轮，主齿轮套设于驱动轴(220)上，行星半球齿轮与主齿轮之间形成传动配合，行星半球齿轮为半球型结构，行星半球齿轮的过球心平面与驱动轴(220)的轴线垂直，传动半球齿轮和行星半球齿轮之间传动连接，传动半球齿轮与搅拌机构(400)连接，且传动半球齿轮和行星半球齿轮的传动面上均设有过球心平面的圆周槽体，传动半球齿轮和行星半球齿轮通过圆周槽体啮合连接。
5.根据权利要求1所述的一种功能性微生物有机肥自动化加工装置，其特征在于，搅拌机构(400)包括搅拌轴(421)和摆动组件(420)，搅拌轴(421)的端部与传动半球齿轮固定连接，搅拌轴(421)与摆动组件(420)的连接处设有蜗杆部(422)，驱动机构(200)带动搅拌轴(421)转动过程中，摆动组件(420)用于带动搅拌轴(421)在a面上摆动。
6.根据权利要求5所述的一种功能性微生物有机肥自动化加工装置，其特征在于，摆动组件(420)包括曲柄支架、传动齿盘(426)和环形轨道(410)，环形轨道(410)水平设置，且环形轨道(410)贴合于料筒(100)的内壁设置，曲柄支架的一端活动连接与环形轨道(410)内侧，传动齿盘(426)设于曲柄支架的内侧，且传动齿盘(426)和搅拌轴(421)的蜗杆部(422)之间形成传动配合。
7.根据权利要求6所述的一种功能性微生物有机肥自动化加工装置，其特征在于，曲柄支架包括曲柄连杆(428)、轴座(424)和连接杆(427)，连接杆(427)倾斜设置，且连接杆(427)的杆端活动连接于环形轨道(410)内，连接杆(427)的轴线与环形轨道(410)所在平面之间的夹角不变，轴座(424)一端活动连接于连接杆(427)的一端，传动齿盘(426)装配于轴座(424)的另一端内壁，且曲柄连杆(428)的两端分别连接至连接杆(427)的端部和传动齿盘(426)的连接轴端部，在搅拌轴(421)通过蜗杆部(422)带动传动齿盘(426)转动过程中，曲柄连杆(428)绕传动齿盘(426)的连接轴转动，带动轴座(424)和搅拌轴(421)沿曲柄连杆(428)和连接杆(427)所组成的平面上摆动。
8.根据权利要求7所述的一种功能性微生物有机肥自动化加工装置，其特征在于，曲柄连杆(428)包括长杆和短杆，长杆和短杆之间活动连接，且长杆一端连接至连接杆(427)，短杆连接至轴座(424)。
9.根据权利要求1所述的一种功能性微生物有机肥自动化加工装置，其特征在于，料筒(100)的内壁设有多个片体(130)，片体(130)与料筒(100)的筒壁相垂直。
10.根据权利要求1所述的一种功能性微生物有机肥自动化加工装置，其特征在于，料筒(100)的顶部设有盖体(110)，且盖体(110)设有可启闭的开口，料筒(100)的底部设有下料口。
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