CN114982622A - 一种无土栽培基质自动化装填系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无土栽培领域，涉及一种无土栽培基质自动化装填系统；包括栽培槽、移动车体、安地轨、安装在移动车体两侧的行程开关、安装在地轨两端并与行程开关相对设置的限位端板；设置在栽培槽上方的且呈半圆筒状的落料罩、嵌套在落料罩内并与落料罩转动连接且延伸至栽培槽内压实轮、压实轮与落料罩内壁之间形成的弧形落料通道、对称设置在落料罩两侧并与弧形落料通道连通的一组供料机构；本发明通过设有下端开口且呈半圆筒状的落料罩、嵌套在落料罩内的压实轮、对称设置在落料罩两侧并与落料罩内腔连通的供料机构，实现垫层基质和表层基质的同步填充，同时随着移动车体的移动进行自动填装。

Description

一种无土栽培基质自动化装填系统

技术领域

本发明涉及无土栽培领域，更具体地说，涉及一种无土栽培基质自动化装填系统。

背景技术

无土栽培是近几十年来发展起来的一种作物栽培的新技术。作物不是栽培在土壤中，而是种植在溶有矿物质的水溶液(营养液)里；或在某种栽培基质中，用营养液进行作物栽培。只要有一定的栽培设备和有一定的管理措施，作物就能正常生长，并获得高产。

无土栽培作业过程中，需要箱栽培槽内填装基质，一般的基质分为用来保水的垫层基质和用来透气的表层基质，传统的填充方式是人工手动填充，箱填充垫层基质并将垫层基质夯实，然后再夯实后的垫层基质上铺装表层基质，操作过程繁琐，耗费人力。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种无土栽培基质自动化装填系统，可以实现垫层基质和表层基质的一次性填装并将垫层基质压实。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种无土栽培基质自动化装填系统，包括栽培槽、设置在栽培槽一侧并安装有驱动电机的移动车体、安装在地面上并与移动车体滑动连接且与栽培槽平行设置的地轨、安装在移动车体两侧的行程开关、安装在地轨两端并与行程开关相对设置的限位端板、与驱动电机和行程开关通过导线电性连接的控制器；设置在栽培槽上方的且呈半圆筒状的落料罩、嵌套在落料罩内并与落料罩转动连接且延伸至栽培槽内压实轮、压实轮与落料罩内壁之间形成的弧形落料通道、对称设置在落料罩两侧并与弧形落料通道连通的一组供料机构，供料机构包括与落料罩上端连通并竖直设置的伸缩管、与伸缩管通过直角弯头连通且水平设置的水平输送管、与水平输送管连通并安装在移动车体上的储料罐、安装在水平输送管内的螺旋输送辊、连接螺旋输送辊与驱动电机的弹性传动带；落料罩连接有升降调节组件，升降调节组件包括与落料罩内壁固定连接的升降块、与升降块滑动连接并安装在移动车体上的滑槽架、安装在滑槽架内并与升降块螺纹连接的竖直丝杆、与竖直丝杆通过传动齿轮组连接的水平轴、安装在水平轴端部的第二调节轮。

进一步的，螺旋输送辊上安装有与弹性传动带连接的变速轮组件，变速轮组件包括与螺旋输送辊端部固定连接的空心管、与空心管滑动连接并与弹性传动带抵接的一组镜像对称设置的锥形轮、安装在空心管内并与锥形轮螺纹连接的双向丝杆、与双向丝杆延伸至空心管外侧端部固定连接的第一调节轮。

进一步的，移动车体下部设有呈四角分布且对称设置在地轨两侧的滚轮，滚轮支架连接有轮轴，轮轴通过第一传动带与驱动电机的输出轴连接传动。

进一步的，落料罩为下端开口的半圆筒状结构，压实轮为沿着栽培槽长度方向设置的圆盘状结构，对称设置的供料机构的伸缩管设置在落料罩中心的两侧。

进一步的，伸缩管为套筒式伸缩管，伸缩管包括与位于上方的内管和套设在内管外侧并与内管滑动连接的外管，内管下端设有阻止外管从内管上脱出的环形凸起。

进一步的，移动车体上部设有呈空心箱体结构的框架，储料罐安装在框架上方，水平输送管贯穿框架并与框架固定连接，升降块贯穿框架并与框架竖直滑动连接，滑槽架与框架内壁固定连接，水平轴贯穿框架并延伸至框架外侧且与框架转动连接。

进一步的，滑槽架开设有供升降块竖直滑动的竖直滑槽，竖直丝杆安装在竖直滑槽内并且下端通过轴承座与滑槽架转动连接。

进一步的，栽培槽为设有条形凹槽的长条形栽培槽。

进一步的，储料罐为下部设有锥形腔的圆筒状结构。

进一步的，锥形轮中部设有供空心管贯穿的中心孔，中心孔内固定连接有移动块，空心管设有供移动块贯穿的贯穿滑槽，移动块上设有与双向丝杆配合的螺纹孔。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本发明通过设有下端开口且呈半圆筒状的落料罩、嵌套在落料罩内的压实轮、对称设置在落料罩两侧并与落料罩内腔连通的供料机构，实现垫层基质和表层基质的同步填充，同时随着移动车体的移动进行自动填装。

(2)本发明通过设有对称分布在落料罩两侧的供料机构的伸缩管，使得垫层基质落入到压实轮前进方向一侧，表层基质落入到压实轮前进方向反向的一侧，实现表层基质落入到压实后的垫层基质上方。

(3)本发明通过设有移动车体、地轨、行程开关、限位端板，实现移动车体的自动移动和停止，实现自动无土栽培基质的自动填装和停机。

(4)本发明通过设有伸缩管、升降块、滑槽架、竖直丝杆、水平轴和第二调节轮，方便调节落料罩和压实轮的在栽培槽内高度，进而调节垫层基质的压实厚度，适应不同的垫层基质的铺装需求，同时，适应不同深度规格的栽培槽的填装。

(5)本发明通过设有螺旋输送辊、包括空心管、锥形轮、双向丝杆、第一调节轮，通过改变螺旋输送辊和驱动电机的输出轴之间的传动比，改变基质落料速度，进而改变垫层基质和表层基质的填装厚度，适应不同基质填装需求。

附图说明

图1为本发明的前侧视角的结构示意图；

图2为本发明的右侧视角的结构示意图；

图3为本发明中落料罩的内部结构示意图；

图4为本发明中供料机构的结构示意图；

图5为本发明中供料机构的剖视结构示意图；

图6为本发明的纵向剖视结构示意图；

图7为图5中A处的放大结构示意图；

图8为本发明中变速轮组件的结构示意图；

图9为本发明中变速轮组件的爆炸结构示意图；

图10为本发明中锥形轮的结构示意图。

图中标号说明：1、栽培槽；2、移动车体；3、地轨；4、行程开关；5、限位端板；6、控制器；7、滚轮；8、第一传动带；9、驱动电机；10、落料罩；11、压实轮；12、伸缩管；13、水平输送管；14、螺旋输送辊；15、弹性传动带；16、储料罐；17、空心管；18、锥形轮；19、移动块；20、双向丝杆；21、第一调节轮；22、升降块；23、滑槽架；24、竖直丝杆；25、传动齿轮组；26、水平轴；27、第二调节轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-10，在本发明的一个实施例中，一种无土栽培基质自动化装填系统，包括栽培槽1、设置在栽培槽1一侧并安装有驱动电机9的移动车体2、安装在地面上并与移动车体2滑动连接且与栽培槽1平行设置的地轨3、安装在移动车体2两侧的行程开关4、安装在地轨3两端并与行程开关4相对设置的限位端板5、与驱动电机9和行程开关4通过导线电性连接的控制器6；

设置在栽培槽1上方的且呈半圆筒状的落料罩10、嵌套在落料罩10内并与落料罩10转动连接且延伸至栽培槽1内压实轮11、压实轮11与落料罩10内壁之间形成的弧形落料通道、对称设置在落料罩10两侧并与弧形落料通道连通的一组供料机构，供料机构包括与落料罩10上端连通并竖直设置的伸缩管12、与伸缩管12通过直角弯头连通且水平设置的水平输送管13、与水平输送管12连通并安装在移动车体2上的储料罐16、安装在水平输送管13内的螺旋输送辊14、连接螺旋输送辊14与驱动电机9的弹性传动带15；

落料罩10连接有升降调节组件，升降调节组件包括与落料罩10内壁固定连接的升降块22、与升降块22滑动连接并安装在移动车体2上的滑槽架23、安装在滑槽架23内并与升降块22螺纹连接的竖直丝杆24、与竖直丝杆24通过传动齿轮组25连接的水平轴26、安装在水平轴26端部的第二调节轮27。

具体的，在进行基质填装时，将垫层基质和表层基质分别填装到对称分布在移动车体2上的储料罐16内，然后通过控制器6启动驱动电机9，驱动电机9带动移动车体2沿着地轨3移动，移动车体2带动落料罩10和压实轮11沿着栽培槽1移动；同时，驱动电机9通过弹性传动带15带动螺旋输送辊14转动，螺旋输送辊14推动垫层基质和表层基质分别从各个供料机构的水平输送管13移动到各个供料机构的伸缩管12内并从伸缩管12落入到落料罩10内，其中，垫层基质落入到压实轮11前进方向的前侧，表层基质落入到压实轮11前进方向的后侧，随着压实轮11的滚动，压实轮11对垫层基质进行滚动压实，而表层基质落入到压实后的垫层基质上方，实现垫层基质和表层基质的分层铺设填装，其中压实后的垫层基质具有加好的保水效果，表层基质具有较好的透气效果，便于作物的种植保水和透气，实现分层填装和压实的一次性作业；

另外，通过旋拧第二调节轮27，第二调节轮27通过水平轴26、传动齿轮组25带动竖直丝杆24转动，竖直丝杆24驱动升降块22沿着滑槽架23上下移动，升降块22带动落料罩10和压实轮11上下移动，调整压实轮11与栽培槽1的底板之间的距离，控制压实垫层的厚度，适应不同深度规格的栽培槽1的填装和压实作业，具有较好的适应性。

在本实施例中，移动车体2下部设有呈四角分布且对称设置在地轨3两侧的滚轮7，滚轮7支架连接有轮轴，轮轴通过第一传动带8与驱动电机9的输出轴连接传动。

具体的，驱动电机9通过第一传动带8带动轮轴和滚轮7转动，使得移动车体2沿着地轨3移动，当移动车体2上的行程开关4与地轨3两端的限位端板5接触后，行程开关4将信号回传控制器6，控制器6关闭驱动电机9，完成基质自动填装作业。

在本实施例中，落料罩10为下端开口的半圆筒状结构，压实轮11为沿着栽培槽1长度方向设置的圆盘状结构，对称设置的供料机构的伸缩管12设置在落料罩10中心的两侧。

具体的，便于垫层基质和表层基质落入到压实轮11的两侧，实现对垫层基质的滚动压实，同时使得表层基质落入到压实后的垫层基质上。

在本实施例中，伸缩管12为套筒式伸缩管，伸缩管12包括与位于上方的内管和套设在内管外侧并与内管滑动连接的外管，内管下端设有阻止外管从内管上脱出的环形凸起。

具体的，使得落入到伸缩管12内的基质能够在重力作用下顺畅的下滑，同时，随着落料罩10的高度变化不影响基质在伸缩管12内下滑。

在本实施例中，移动车体2上部设有呈空心箱体结构的框架，储料罐16安装在框架上方，水平输送管13贯穿框架并与框架固定连接，升降块22贯穿框架并与框架竖直滑动连接，滑槽架23与框架内壁固定连接，水平轴26贯穿框架并延伸至框架外侧且与框架转动连接。

具体的，框架为储料罐16、水平输送管13、升降块22、滑槽架23、水平轴26提供支撑。

在本实施例中，滑槽架23开设有供升降块22竖直滑动的竖直滑槽，竖直丝杆24安装在竖直滑槽内并且下端通过轴承座与滑槽架23转动连接。

具体的，使得升降块22上下移动时具有较好的稳定性。

在本实施例中，栽培槽1为设有条形凹槽的长条形栽培槽。

具体的，便于铺设基质。

在本实施例中，储料罐16为下部设有锥形腔的圆筒状结构。

具体的，便于基质下落到水平输送管14内。

请参阅图7-10，在本发明的另一个实施例中，螺旋输送辊14上安装有与弹性传动带15连接的变速轮组件，变速轮组件包括与螺旋输送辊14端部固定连接的空心管17、与空心管17滑动连接并与弹性传动带15抵接的一组镜像对称设置的锥形轮18、安装在空心管17内并与锥形轮18螺纹连接的双向丝杆20、与双向丝杆20延伸至空心管17外侧端部固定连接的第一调节轮21。

具体的，通过旋拧第一调节轮21，使得对称设置的锥形轮18做相向或背向移动，改变锥形轮18与弹性传动带15接触位置，进而空心管17与驱动电机9输出轴之间的传动比，进而改变螺旋输送辊14的转动速度，进而改变基质在水平输送管13内的输送速度，改变垫层基质和表层基质的供料速度，进而改变垫层基质和表层基质的铺装的厚度，具有更好的适应性。

在本实施例中，锥形轮18中部设有供空心管17贯穿的中心孔，中心孔内固定连接有移动块19，空心管17设有供移动块19贯穿的贯穿滑槽，移动块19上设有与双向丝杆20配合的螺纹孔。

具体的，第一调节轮21带动双向丝杆20转动，双向丝杆20驱动移动块19沿着贯穿滑动做相向或背向移动，移动块19带动锥形轮18做相向或背向移动，移动块19将锥形轮18固定在空心管17上，使得锥形轮18与空心管17具有较好的联动效果和承载力。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无土栽培基质自动化装填系统，其特征在于：包括栽培槽(1)、设置在栽培槽(1)一侧并安装有驱动电机(9)的移动车体(2)、安装在地面上并与移动车体(2)滑动连接且与栽培槽(1)平行设置的地轨(3)、安装在移动车体(2)两侧的行程开关(4)、安装在地轨(3)两端并与行程开关(4)相对设置的限位端板(5)、与驱动电机(9)和行程开关(4)通过导线电性连接的控制器(6)；

设置在栽培槽(1)上方的且呈半圆筒状的落料罩(10)、嵌套在落料罩(10)内并与落料罩(10)转动连接且延伸至栽培槽(1)内压实轮(11)、压实轮(11)与落料罩(10)内壁之间形成的弧形落料通道、对称设置在落料罩(10)两侧并与弧形落料通道连通的一组供料机构，所述供料机构包括与落料罩(10)上端连通并竖直设置的伸缩管(12)、与伸缩管(12)通过直角弯头连通且水平设置的水平输送管(13)、与水平输送管(12)连通并安装在移动车体(2)上的储料罐(16)、安装在水平输送管(13)内的螺旋输送辊(14)、连接螺旋输送辊(14)与驱动电机(9)的弹性传动带(15)；

所述落料罩(10)连接有升降调节组件，升降调节组件包括与落料罩(10)内壁固定连接的升降块(22)、与升降块(22)滑动连接并安装在移动车体(2)上的滑槽架(23)、安装在滑槽架(23)内并与升降块(22)螺纹连接的竖直丝杆(24)、与竖直丝杆(24)通过传动齿轮组(25)连接的水平轴(26)、安装在水平轴(26)端部的第二调节轮(27)。

2.根据权利要求1所述的一种无土栽培基质自动化装填系统,其特征在于，所述螺旋输送辊(14)上安装有与弹性传动带(15)连接的变速轮组件，所述变速轮组件包括与螺旋输送辊(14)端部固定连接的空心管(17)、与空心管(17)滑动连接并与弹性传动带(15)抵接的一组镜像对称设置的锥形轮(18)、安装在空心管(17)内并与锥形轮(18)螺纹连接的双向丝杆(20)、与双向丝杆(20)延伸至空心管(17)外侧端部固定连接的第一调节轮(21)。

3.根据权利要求1所述的一种无土栽培基质自动化装填系统,其特征在于，所述移动车体(2)下部设有呈四角分布且对称设置在地轨(3)两侧的滚轮(7)，滚轮(7)支架连接有轮轴，轮轴通过第一传动带(8)与驱动电机(9)的输出轴连接传动。

4.根据权利要求1所述的一种无土栽培基质自动化装填系统,其特征在于，所述落料罩(10)为下端开口的半圆筒状结构，压实轮(11)为沿着栽培槽(1)长度方向设置的圆盘状结构，对称设置的供料机构的伸缩管(12)设置在落料罩(10)中心的两侧。

5.根据权利要求1所述的一种无土栽培基质自动化装填系统,其特征在于，所述伸缩管(12)为套筒式伸缩管，伸缩管(12)包括与位于上方的内管和套设在内管外侧并与内管滑动连接的外管，内管下端设有阻止外管从内管上脱出的环形凸起。

6.根据权利要求1所述的一种无土栽培基质自动化装填系统,其特征在于，所述移动车体(2)上部设有呈空心箱体结构的框架，储料罐(16)安装在框架上方，水平输送管(13)贯穿框架并与框架固定连接，升降块(22)贯穿框架并与框架竖直滑动连接，滑槽架(23)与框架内壁固定连接，水平轴(26)贯穿框架并延伸至框架外侧且与框架转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种无土栽培基质自动化装填系统,其特征在于，所述滑槽架(23)开设有供升降块(22)竖直滑动的竖直滑槽，竖直丝杆(24)安装在竖直滑槽内并且下端通过轴承座与滑槽架(23)转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种无土栽培基质自动化装填系统,其特征在于，所述栽培槽(1)为设有条形凹槽的长条形栽培槽。

9.根据权利要求1所述的一种无土栽培基质自动化装填系统,其特征在于，所述储料罐(16)为下部设有锥形腔的圆筒状结构。

10.根据权利要求2所述的一种无土栽培基质自动化装填系统,其特征在于，所述锥形轮(18)中部设有供空心管(17)贯穿的中心孔，中心孔内固定连接有移动块(19)，空心管(17)设有供移动块(19)贯穿的贯穿滑槽，移动块(19)上设有与双向丝杆(20)配合的螺纹孔。

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