CN115088632B - 一种破结拱精准分流智能饲喂器及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种破结拱精准分流智能饲喂器及使用方法，涉及畜禽饲喂设备技术领域，解决了现有智能饲喂器给料均匀性、精确性差的问题，避免了饲料结拱的影响，提高了给料精度，具体方案如下：包括从上向下依次设置在机架上的料仓、取料器、分散辊和分流器，所述取料器上设有若干撞针，所述撞针可跟随取料器转动而伸缩以对取料器上方的饲料进行破拱，所述分散辊上设有若干分散叶片，所述分散叶片可在饲料的撞击下带动分散辊转动并分散饲料，所述分流器为上窄下宽的结构，所述分流器的下方设有食槽，所述食槽可拆卸设置在安装架上，所述安装架上设有用于检测食槽内饲料高度的位置传感器。

Description

一种破结拱精准分流智能饲喂器及使用方法

技术领域

本发明涉及畜禽饲喂设备技术领域，特别是涉及一种破结拱精准分流智能饲喂器及使用方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

饲喂作业是畜禽养殖场的一项劳动力密集型作业，往往占总饲养工作量超过百分之三十，实现机械化、智能化饲喂极其重要。智能饲喂器具有连续、均匀、精确给料，给料质量均衡且作业效率较高等特点，在禽类饲养、猪饲养以及牛、养饲养中广泛应用，尤其在猪产业化、规模化养殖中受到青睐。

就生猪养殖工程技术及其设备而言，根据研究发现，智能饲喂器按比例提供饲料、水以不限量方式供保育猪采食可以加快器生长速度；育肥期猪只通过智能饲喂设备实现限饲式采食而保持体重均衡，提高繁殖机能。

发明人发现，现有的智能饲喂器，尤其是精确下料装置存在料斗内饲料结拱的问题，这会导致排料量不均匀、计量不准确，从而严重影响给料的均匀性、精确性，不能满足生猪养殖的要求；而现有的用于破拱的装置多是独立结构，将饲料破拱后通过人力搬运或是机械传输，整个饲喂系统结构复杂，并不便于使用、推广。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种破结拱精准分流智能饲喂器，设置了带有撞针的取料器，能够在取料的过程中进行破拱工作，同时在取料器的下方设置了分散辊和分流器，能够使得破拱后的饲料进行均匀、连续的排料，解决了现有智能饲喂器给料均匀性、精确性差的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供了一种破结拱精准分流智能饲喂器，包括从上向下依次设置在机架上的料仓、取料器、分散辊和分流器，所述取料器上设有若干撞针，所述撞针可跟随取料器转动而伸缩以对取料器上方的饲料进行破拱，所述分散辊上设有若干分散叶片，所述分散叶片可在饲料的撞击下带动分散辊转动并分散饲料，所述分流器为上窄下宽的结构，所述分流器的下方设有食槽，所述食槽可拆卸设置在安装架上，所述安装架上设有用于检测食槽内饲料高度的位置传感器。

作为进一步的实现方式，所述取料器由同轴设置的第一固定轴和取料外辊组成，所述取料外辊套设在第一固定轴上并可相对于第一固定轴转动，撞针滑动设置在取料外辊上。

作为进一步的实现方式，所述第一固定轴上沿其轴向固定设有若干破拱轮，所述破拱轮具有两个凸起的顶头，所述顶头一个朝向料仓，另一个朝向分散辊，用于对位于破拱轮上方和下方撞针的顶推。

作为进一步的实现方式，所述撞针滑动设置在取料外辊的安装孔内，撞针上套设有弹簧，撞针的针尾处固定设有防止撞针滑出安装孔的挡杆，所述挡杆上转动设有轴承，所述撞针通过轴承与顶头接触。

作为进一步的实现方式，所述分散辊由同轴设置的第二固定轴和分散辊筒组成，所述分散辊筒套设在第二固定轴上并可相对于第二固定轴转动，所述分散叶片倾斜设置在分散辊筒的外表面上。

作为进一步的实现方式，所述分散辊上沿其环向设置的所有分散叶片在环向上的投影分布呈正弦线型，所述分散辊的轴向上相邻分散叶片关于分散辊的垂直面对称设置。

作为进一步的实现方式，所述分流器由若干分流导料槽组成，分流器的上部具有朝向中心的倾斜角度，所述分流导料槽的内壁具有弧度，分流导料槽出口面处的槽壁呈弧形。

作为进一步的实现方式，所述食槽由若干食盘拼接而成，食槽的外围在水平面的投影为连续折线。

作为进一步的实现方式，所述机架上还固定设有控制机构和用于驱动取料器转动的驱动机构，所述控制机构分别与位置传感器、驱动机构连接，可根据食槽内饲料量控制取料器的转动速度。

第二方面，本发明提供了一种破结拱精准分流智能饲喂器的使用方法，具体如下：

提前将饲料放入料仓内；

控制机构根据食槽内的饲料量控制取料外辊的转动速度；

在取料外辊的转动过程中，破拱轮将撞针顶出，邻近于料仓的撞针对饲料进行破拱，跟随取料外辊的转动将饲料输送到分散辊上，同时邻近于分散辊的撞针伸出对安装孔进行清洁；

落下的饲料撞击分散叶片，通过分散辊的转动均匀落入分流器，并在分流器的导向作用下均匀落入食盘内。

上述本发明的有益效果如下：

(1)本发明设置了带有撞针的取料器，能够在取料的过程中进行破拱工作，同时在取料器的下方设置了分散辊和分流器，能够使得破拱后的饲料均匀、连续的落入食槽内，避免了饲料在食槽内堆积，方便了对食槽内饲料量的检测。

(2)本发明在撞针的针尾处设置了轴承，起到过渡的作用，避免取料外辊转动的过程中顶头直接与撞针接触而撞坏撞针，同时还在撞针上套有弹簧，能够带动撞针快速复位，有效保证取料外辊的转动速度及其转动的连续性，提高取料的效率。

(3)本发明沿分散辊环向的所有分散叶片在分散辊环向上的投影分布呈正弦线型，使得来自取料器不同方向的饲料接触分散叶片时存在轻度撞击弹跳从而带动分散辊筒转动，以柔性打散落下的饲料，将饲料随机、均匀的分配到分流器中，实现饲料的打散以及均匀分配。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种破结拱精准分流智能饲喂器的整体结构示意图(剖面)；

图2是本发明根据一个或多个实施方式的取料器的局部剖面结构示意图；

图3是图2所示结构的E-E剖面示意图；

图4是本发明根据一个或多个实施方式的分散辊的局部剖面结构示意图；

图5是本发明根据一个或多个实施方式的分流器的主视结构示意图；

图6是图5所示结构的F-F剖面示意图；

图7是本发明根据一个或多个实施方式的分流器的仰视结构示意图；

图8是本发明根据一个或多个实施方式的食槽的结构示意图；

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；

其中，1、取料器；2、分散辊；3、分流器；4、食槽；5、取料外辊；6、第一固定轴；7、破拱轮；8、撞针；9、第二固定轴；10、分散辊筒；11、分散叶片；12、分流导料槽；13、食盘；14、安装架；15、取料窝眼；16、机架；17、料仓；18、第一轴承；19、第二轴承；20、第三轴承；21、安装孔；22、弹簧；23、针尖运行轨迹。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

正如背景技术所介绍的，现有的智能饲喂器，尤其是精确下料装置存在料斗内饲料结拱的问题，这会导致排料量不均匀、计量不准确，从而严重影响给料的均匀性、精确性，不能满足生猪养殖的要求；而现有的用于破拱的装置多是独立结构，将饲料破拱后通过人力搬运或是机械传输，整个饲喂系统结构复杂，并不便于使用、推广的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种破结拱精准分流智能饲喂器及使用方法。

实施例1

本发明的一种典型的实施方式中，如图1-图8所示，提出一种破结拱精准分流智能饲喂器，包括，从上向下依次设置的取料器1、分散辊2、分流器3以及食槽4，取料器1、分散辊2、分流器3以及食槽4均设置在机架16上。

取料器1位于料仓17的正下方，料仓17固定设置在机架16上，如图2-图3所示，取料器1由取料外辊5、第一固定轴6、破拱轮7以及撞针8组成。

其中，第一固定轴6横向固定设置在料仓7的正下方，用于对取料器1整体位置的固定，取料外辊5套设在第一固定轴6上，取料外辊5与第一固定轴6同轴设置，且取料外辊5的两端通过第一轴承18与第一固定轴6转动连接，使得取料外辊5可以在第一固定轴6的轴线方向上发生转动。

取料外辊5为圆桶状结构，取料外辊5上设有若干安装孔21，安装孔21贯穿取料外辊5，安装孔21沿取料外辊5的环向以及轴向均匀设置，每个安装孔21内均设有一个撞针8，撞针8可伸出安装孔21且不会脱落，轴向上两相邻撞针8之间设有长槽形的取料窝眼15，取料窝眼15不贯穿取料外辊5，当取料外辊5转动时可利用取料窝眼15进行取料，并通过撞针8进行饲料的破拱工作。

具体如图3所示，第一固定轴6上沿其轴向固定设有若干破拱轮7，破拱轮7具有两个凸起的顶头，两个顶头在竖向上相对设置，一个朝向料仓17的出料口，另一分朝向分散辊2，主要用于对位于破拱轮7正上方和正下方的撞针8的顶推，使得撞针8向外伸出取料外辊5，以对饲料进行顶推、破拱。

需要注意的是，破拱轮7的数量应与取料外辊5轴向上处于同一直线上的撞针8的数量相同，以保证所有撞针8的工作。

由于破拱轮7仅在竖向上设置了顶头，使得破拱轮7只对竖向上的撞针8进行顶推，不会对取料外辊5上其他方向上的撞针8进行顶推，当取料外辊5转动时，转动到顶头正上方和正下方的撞针8会被顶出，以对位于取料外辊5上方料仓17排出的饲料进行破拱以及将安装孔21内残留饲料推至取料外辊5下方的分散辊2处，其余撞针8会收纳在安装孔21内，以避免对取料外辊5转动的阻碍。

为了便于说明，本实施例中以撞针8伸出取料外辊5的一端作为针尖，另一端作为针尾，撞针8处设有第二轴承19和弹簧22，第二轴承19和弹簧22均设置在安装孔21内，其中，弹簧22套设在撞针8上，撞针8的针尾处固定设有挡杆，当撞针8向外伸出取料外辊5时可对弹簧22进行压缩，挡杆还能避免撞针8滑出安装孔21。

弹簧22起到复位的作用，当破拱轮7的挡头不再对撞针8施力时，压缩的弹簧22可在弹力的作用下带动撞针8快速复位，以避免撞针8复位速度慢对取料外辊5转动的影响，可有效保证取料外辊5的转动速度及其转动的连续性，提高取料的效率。

第二轴承19转动设置在撞针8针尾的挡杆上，安装孔21内沿其深度方向设有滑槽，能够到挡杆进行导向，使得第二轴承19可在安装孔21内沿安装孔21的深度方向滑动。

第二轴承19位于撞针8与破拱轮7之间，破拱轮7的顶头可通过推动第二轴承19的顶升来推动撞针8伸出安装孔21，第二轴承19外圈的外圆分别与撞针8的针尾和顶头接触，起到过渡的作用，避免取料外辊5转动的过程中顶头直接与撞针8接触而撞坏撞针8。

为保证撞针8的顺畅滑动，在撞针8与安装孔21之间还设有耐磨复合套，同时，还限制了撞针8针尖运行轨迹的最小直径，假设取料外辊5的外径为d₁，取料外辊5内径为d₂，则撞针8针尖运行轨迹最小直径不小于(d₁+d₂)/2。

如图4所示，分散辊2由第二固定轴9、分散辊筒10以及分散叶片11组成，第二固定轴9水平固定设置在机架16上，主要用于分散辊2位置的固定，分散辊筒10套设在第二固定轴9上，分散辊筒10与第二固定轴9同轴设置，分散辊筒10的两端均通过第三轴承20与第二固定轴9连接，使得分散辊筒10可相对于第二固定轴转动。

分散辊筒10的外表面上设有若干分散叶片11，分散叶片11的叶面与分散辊筒10的垂直面之间呈5°-65°的夹角α(如图4所示)，沿分散辊筒10环向设置的所有分散叶片11在分散辊筒10环向上的投影分布呈正弦线型，使得来自取料器1不同方向的落料接触分散叶片11时存在轻度撞击弹跳从而带动分散辊筒10转动，以柔性打散落下的饲料，将饲料随机、均匀的分配到分流器3中，实现饲料的打散以及均匀分配。

其中，轴向上，相邻分散叶片11的夹角关于分散辊筒10的垂直面对称设置，保证饲料向相邻分散叶片11的中间位置弹跳，避免饲料无规则乱跳，有效保证了饲料分散的均匀性。

需要注意的是，饲料的弹跳高度不能超过分散叶片11的高度，在实际应用中可通过调节分散叶片11与垂直面的夹角以及分散辊2与取料器1之间的距离来控制，具体的调节过程这里不做过多的赘述。

如图5所示，分流器3由若干个分流导料槽12组成，相邻分流导料槽12之间通过焊接的方式固定连接，分流导料槽12的数量与食槽4内食盘13的数量相同，分流器3整体呈上窄下宽的形状，且分流器3的上部具有朝向中心的倾斜角度，能够保证饲料落入每个分流导料槽12内并沿分流导料槽12的侧壁均匀滑入其下方的食盘13内。

分流导料槽12的内壁具有设定的弧度以形成分流导料曲线J，分流导料槽12的内壁能够起到滑梯的作用，以对饲料进行导流；为提高分流导料效率，进而提高饲料量计量精度，分流导料槽12的出口面处的槽壁呈弧形。

如图6所示，连接分流导料槽12进口中点A与出口中点B形成分流导料曲线J，则分流导料曲线J的方程为：

y₁＝-3.2×10^-6x₁ ⁴+0.0072x₁ ²+0.0009x₁-10.56 (1)

式(1)中：x₁为连接分流导料槽12进口中点A与出口中点B的直线，以饲喂器整体中线垂直面为x₁的零基准面，则x₁∈[-18，18]，y₁为x₁相应纵坐标值。

如图7所示，连接分流导料槽12出口两端点C和D形成出口面曲线K，则出口面曲线K的方程为：

y₂＝0.00045x₂ ³-0.0023x₂ ²+0.0011x₂+2.23 (2)

式(2)中：x₂为连接分流导料槽12出口两端点C和D的直线，以饲喂器整体中线垂直面为x₂的零基准面，则x₂∈[-10，10]，y₂为x₂相应纵坐标值。

通过分流导料槽12内壁的分流导料曲线J以及出口面弧形的设置，能够对饲料进行导向，有效减少了饲料在食槽4中聚集、堆积，提高检测传感器对食槽4中饲料量的计量精度。

其中，检测传感器一般为位置传感器，可对食槽4内饲料的高度进行检测，以判断饲料的存量，当饲料在食槽4内出现堆积时，会降低传感器的检测精度，位置传感器相对于重量传感器的优点在于无需设置多个，大大降低了使用成本。

如图8所示，食槽4设置安装架14上，食槽4由若干个独立使用的食盘13拼接而成，食盘13可拆卸安装在安装架14上，食盘13通过安装架14固定设置在分流器3的下方，食盘13的数量与分流导料槽12的数量相同，每个分流导料槽12的出口正下方对应设置一个食盘13。

需要注意的是，食盘13的外形以及尺寸应能不漏料的接住并容纳所分配的饲料，具体的结构这里不做过多的限制。

为减少饲喂中畜禽的应急反应，食槽4的外围在水平面上的投影为连续折线，具体的，食槽4的多个食盘13朝向畜禽的采食面依次连接构成食槽采食面，食槽采食面在水平面的投影曲线为多段的连续折线，折线段数≥2，每个食盘13至少包含该折线的1段，以在饲喂过程中保证相邻两畜禽之间的距离。

机架16上还固定设有驱动机构，该驱动机构可以为液压马达、驱动电机中的任意一种，驱动机构与取料器1上的取料外辊5连接，用于驱动取料外辊5的转动。

机架16上还设有控制机构，该控制机构含有PLC控制系统和计算系统，控制机构分别与驱动机构、检测传感器连接，能够根据食槽4内的饲料的高度计算出饲料量，并根据食槽4内的饲料量控制取料器1的工作，以保证供料的连续性。

其中，检测传感器可设置在安装架14上，也可设置在机架16上，具体的设置位置可根据实际设计要求进行选择，这里不做过多的赘述。

实施例2

本发明的另一种典型的实施方式中，提出了一种破结拱精准分流智能饲喂器的使用方法，具体如下：

提前将饲料放入料仓17内；

控制机构根据位置传感器所检测到的食槽4内饲料的高度控制取料外辊5的转动速度，进而控制下料的速度；

在取料外辊5的转动过程中，破拱轮7的顶头可将与其邻近的撞针8从安装孔21内顶出，邻近于料仓17的撞针8对从料仓17内落下的饲料进行破拱，并使得饲料落入取料窝眼15内，跟随取料外辊5的转动，取料窝眼15内的饲料会落到分散辊2上，邻近于分散辊2的撞针8伸出对安装孔21进行清洁，使得安装孔21内的饲料同样落到分散辊2上；

落下的饲料对分散叶片11进行撞击分散，并跟随分散辊2的转动均匀的落入分流器3内；

落入分流器3内的饲料在分流导料槽12的导向作用下，均匀的落入对应的食盘13内，避免饲料在食盘13内堆积。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种破结拱精准分流智能饲喂器，其特征在于，包括从上向下依次设置在机架上的料仓、取料器、分散辊和分流器，所述取料器上设有若干撞针，所述撞针可跟随取料器转动而伸缩以对取料器上方的饲料进行破拱，所述分散辊上设有若干分散叶片，所述分散叶片可在饲料的撞击下带动分散辊转动并分散饲料，所述分流器为上窄下宽的结构，所述分流器的下方设有食槽，所述食槽可拆卸设置在安装架上，所述安装架上设有用于检测食槽内饲料高度的位置传感器，

所述取料器由同轴设置的第一固定轴和取料外辊组成，所述取料外辊套设在第一固定轴上并可相对于第一固定轴转动，撞针滑动设置在取料外辊上。

2.根据权利要求1所述的一种破结拱精准分流智能饲喂器，其特征在于，所述第一固定轴上沿其轴向固定设有若干破拱轮，所述破拱轮具有两个凸起的顶头，所述顶头一个朝向料仓，另一个朝向分散辊，用于对位于破拱轮上方和下方撞针的顶推。

3.根据权利要求2所述的一种破结拱精准分流智能饲喂器，其特征在于，所述撞针滑动设置在取料外辊的安装孔内，撞针上套设有弹簧，撞针的针尾处固定设有防止撞针滑出安装孔的挡杆，所述挡杆上转动设有轴承，所述撞针通过轴承与顶头接触。

4.根据权利要求1所述的一种破结拱精准分流智能饲喂器，其特征在于，所述分散辊由同轴设置的第二固定轴和分散辊筒组成，所述分散辊筒套设在第二固定轴上并可相对于第二固定轴转动，所述分散叶片倾斜设置在分散辊筒的外表面上。

5.根据权利要求1所述的一种破结拱精准分流智能饲喂器，其特征在于，所述分散辊上沿其环向设置的所有分散叶片在环向上的投影分布呈正弦线型，所述分散辊的轴向上相邻分散叶片关于分散辊的垂直面对称设置。

6.根据权利要求1所述的一种破结拱精准分流智能饲喂器，其特征在于，所述分流器由若干分流导料槽组成，分流器的上部具有朝向中心的倾斜角度，所述分流导料槽的内壁具有弧度，分流导料槽出口面处的槽壁呈弧形。

7.根据权利要求1所述的一种破结拱精准分流智能饲喂器，其特征在于，所述食槽由若干食盘拼接而成，食槽的外围在水平面的投影为连续折线。

8.根据权利要求1所述的一种破结拱精准分流智能饲喂器，其特征在于，所述机架上还固定设有控制机构和用于驱动取料器转动的驱动机构，所述控制机构分别与位置传感器、驱动机构连接，可根据食槽内饲料量控制取料器的转动速度。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述的破结拱精准分流智能饲喂器的使用方法，其特征在于，具体如下：

提前将饲料放入料仓内；

控制机构根据食槽内的饲料量控制取料外辊的转动速度；

在取料外辊的转动过程中，破拱轮将撞针顶出，邻近于料仓的撞针对饲料进行破拱，跟随取料外辊的转动将饲料输送到分散辊上，同时邻近于分散辊的撞针伸出对安装孔进行清洁；

落下的饲料撞击分散叶片，通过分散辊的转动均匀落入分流器，并在分流器的导向作用下均匀落入食盘内。

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