CN116195523A - 一种兼顾圈养动物成长与发电的方法及其发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种兼顾圈养动物成长与发电的方法及其发电装置，发电装置包括动物养殖栏，动物养殖栏的中心处安装有发电机，并在靠近发电机的周围均布有多组动物养殖圈，多组动物养殖圈的内部均安装有推力机构，推力机构包括安装在动物养殖圈中心的转轴，转轴的外侧等角度设置有多组推力杆，多组推力杆将动物养殖圈均分成若干组养殖区，多组推力杆的一侧均安装有饲料槽，并在靠近饲料槽的一侧均安装有多组用于系于动物头颈部位的牵引绳索。本发明通过在设有发电机的动物养殖栏内在地面上，设置有多个独立圆周运转的动物养殖圈，并通过其内部的推力机构轮番推动发电机发电，养殖圈内动物轮番进食运动，推动发电机发电、轮番休息促进动物育肥成长。

Description

一种兼顾圈养动物成长与发电的方法及其发电装置

技术领域

本发明属于动物发电技术领域，更具体地说，特别涉及一种兼顾圈养动物成长与发电的方法及其发电装置。

背景技术

充分利用大型动物的体力为人类农业、林业、运输业发展贡献力量具有很长的历史，如牛、马为农田耕地、拉磨，马拉车、驴运货等，如何充分利用这些大型动物为人类做出新的体力贡献，这是新时代发展绿色经济与生态文明下应该加以思考的问题。

人类经过进入了圈养家禽以及等大型动物时代，在圈养动物尤其是大型猪、牛、羊、马、驴、鹿等动物过程，充分利用其所圈养动物育肥过程集中养殖数量与动物群体体力为人类做出新的贡献，如动物体力发电。动物体力发电具有比起太阳能、风能发电更加环保、绿色，是最具生态文明发展的一种获取能源方法，而且动物体量巨大。

用养殖成年后的牛、马、驴、鹿、骆驼、羊、猪等大型动物并以拉磨方式来获取拉力并做功获取1-20kw的电机发电，将生物质能通过动物与发动机转化成电能，这在我国、印度等少数国家已经有过，充分说明大型动物的体力能为人类发展绿色能源做出新的贡献。

用养殖成年独立1-3头拉磨模式的牛马做体力发电存在如下不足：由于动物数量规模不够，群体体力太小，不能满足于中型或大型的动物发电机组的使用要求；由于动物体能所限，运动拉力一定时间后需要休息恢复体力，在动物休息或者更换动物过程中，就会中断发电机组发电；由于采用了成年动物体力发电，不能兼顾于动物育肥成长与过程体力发电，光靠动物发电其经济效益低下，动物发电产业无法持续发展。

中国专利CN201910876794.0公开了一种畜力式发电装置，包括置于地板上的发动设备以及用于驱动发电机设备的拉力转臂，该装置通过在发电设备的输入端设置的拉力转臂，以及在底板体上设置弹簧导线和位于弹簧导线外侧的磁铁块。利用经驯养后的牛、驴、马等大型牲畜拉动拉力转臂旋转，以此带动发电设备工作实现畜力发电。由于动物体力有限需要休息与进食，无法长时间连续工作，公开技术属于独立单元的畜力发电装置，无法满足连续发电的使用要求，公开技术缺乏自动牵引与驱赶动物装置，只能采用人力随机驱赶动物以确保动物工作。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种兼顾圈养动物成长与发电的方法及其发电装置，以期达到更具有更加实用价值性的目的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种兼顾圈养动物成长与发电的方法及其发电装置，由以下具体技术手段所达成：

一种兼顾圈养动物成长的发电装置，包括动物养殖栏，所述动物养殖栏的中心处安装有发电机，并在靠近发电机的周围均布有多组动物养殖圈，多组所述动物养殖圈的内部均安装有推力机构，所述推力机构包括安装在动物养殖圈中心的转轴，所述转轴的外侧等角度设置有多组推力杆，多组所述推力杆将动物养殖圈均分成若干组养殖区，多组所述推力杆的一侧均安装有多组用于系于动物头颈部位的牵引绳索，多组所述转轴的顶端均安装有主动齿轮，所述主动齿轮的顶端均通过轴与动物养殖栏的顶架转动连接，所述动物养殖栏的顶架底部中心处安装有中心齿轮，所述中心齿轮与每组所述主动齿轮之间均啮合有调节齿轮，所述中心齿轮的底端连接有输入轴，且所述输入轴的底端与发电机的输入端传动连接。

进一步的，所述动物养殖栏的顶架的顶端中心处还通过支架安装有风轮连接轴，且风轮连接轴的底端与中心齿轮传动连接，所述风轮连接轴的外侧还固定套装有风轮，所述风轮能在风力作用下旋转，并带动连接杆与中心齿轮旋转。

进一步的，转轴的底端均转动套装有套筒，所述套筒的底端转动安装有安装座，且安装座与动物养殖圈的地面固定，所述安装座的一侧安装有驱动电机，且驱动电机与套筒传动连接。

进一步的，套筒在靠近每组所述推力杆的前后两侧均安装有赶动杆和饲料槽，且所述赶动杆和饲料槽的端头均与套筒固定连接。

进一步的，套筒外侧还固定连接有连接臂，所述连接臂的一端安装有刮粪导板。

进一步的，动物养殖圈的地面安装有圆形排泄地缝，并在靠近排泄地缝的底侧开设有导粪槽，所述刮粪导板的底侧中心处固定连接有连接杆，所述连接杆的底端固定安装有推粪板，且所述推粪板安装在导粪槽的内部。

进一步的，调节齿轮的顶端均通过转动座转动连接电缸，所述电缸竖直设置，且其顶端均与动物养殖栏的顶架固定安装。

进一步的，发电机的底端固定安装有固定架，且所述固定架与地面固定安装。

基于上述本发明还提供一种兼顾圈养动物成长与发电的方法，包括如下步骤：

S1.在动物养殖圈每个养殖区中均投放等数目的小牛，并通过牵引绳索将其系在饲料槽上；

S2.对多组动物养殖圈进行排号，分别为1、2、3...n号；

S3.向1号和2号动物养殖圈的饲料槽倒入饲料，然后启动该动物养殖圈顶部对应的电缸，驱动调节齿轮与主动齿轮和中心齿轮啮合，之后启动该区域的驱动电机，驱动套筒带动饲料槽、牵引绳索及赶动杆以大于等于1米/秒速度旋转，此时该动物养殖圈中的小牛便会在牵引绳索、饲料的引诱及赶动杆的驱动下，推动推力杆绕着转轴转动，转轴便驱动主动齿轮旋转，主动齿轮通过在调节齿轮的作用下，将动力传递给中心齿轮，中心齿轮便会通过输入轴驱动发电机进入作业，实现发电；

S4、在1号和2号动物养殖圈工作1-2小时后，将启动该动物养殖圈顶部对应的电缸，使其驱动调节齿轮与主动齿轮和中心齿轮分离，并关闭对应的驱动电机，使1号和2号动物养殖圈的小牛进入休息；

S5、按照步骤S3使3号和4号动物养殖圈的小牛进行工作，待其工作至1-2小时后，使其休息，并启动下一批次，如此即可实现循环养殖和不间断发电。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过在设有发电机的动物养殖栏内在地面上，设置有多个独立圆周运转的动物养殖圈，并通过其内部的推力机构轮番推动发电机发电，养殖圈内动物轮番进食运动，推动发电机发电、轮番休息促进动物育肥成长，既能提高动物的运动量增强动物体质提高免疫力，减少用药数量，减少脂肪数量提高瘦肉含量，还能进行不间断发电，实现以动物力引导发电，以电能价值促进动物养殖，为人类提供绿色粮食和绿色电能。

同时，本发明通过还采用风力发电的方式辅助未长大成年的圈养动物作蓄力发电，其体力无法完全满足于发电机额定功率工作所需的力量，在发电机的顶端设置风轮并通过风轮风力带动的扭力来辅助蓄力，实现圈养动物在增肥期间全寿命周期来达到均衡的额定发电量。

附图说明

图1是本发明总体结构示意图。

图2是本发明动物养殖圈在动物养殖栏内分布示意图。

图3是本发明推力机构示意图。

图4是本发明刮粪导板及其驱动结构示意图。

图5是本发明排泄地缝与导粪槽截面示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、动物养殖栏；2、动物养殖圈；3、发电机；4、推力机构；401、转轴；402、推力杆；403、饲料槽；404、牵引绳索；405、赶动杆；406、套筒；5、连接臂；6、刮粪导板；7、排泄地缝；8、连接杆；9、导粪槽；10、推粪板；11、固定架；12、安装座；13、主动齿轮；14、输入轴；15、中心齿轮；16、调节齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”、“第三”等仅用于描述目的，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“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。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。

实施例1：

如附图1至附图5所示：

本发明提供一种兼顾圈养动物成长的发电装置，包括动物养殖栏1，所述动物养殖栏1的中心处安装有发电机3，并在靠近发电机3的周围均布有多组动物养殖圈2，多组所述动物养殖圈2的内部均安装有推力机构4，所述推力机构4包括安装在动物养殖圈2中心的转轴401，所述转轴401的外侧等角度设置有多组推力杆402，多组所述推力杆402将动物养殖圈2均分成若干组养殖区，多组所述推力杆402的一侧均安装有多组用于系于动物头颈部位的牵引绳索404，多组所述转轴401的顶端均安装有主动齿轮13，所述主动齿轮13的顶端均通过轴与动物养殖栏1的顶架转动连接，所述动物养殖栏1的顶架底部中心处安装有中心齿轮15，所述中心齿轮15与每组所述主动齿轮13之间均啮合有调节齿轮16，所述中心齿轮15的底端连接有输入轴14，且所述输入轴14的底端与发电机3的输入端传动连接。

所述动物养殖栏1的顶架的顶端中心处还通过支架安装有风轮连接轴17，且风轮连接轴17的底端与中心齿轮15传动连接，所述风轮连接轴17的外侧还固定套装有风轮18，所述风轮18能在风力作用下旋转，并带动连接杆17与中心齿轮15旋转，以实现通过风力发电，通过还采用风力发电的方式辅助未长大成年的圈养动物作蓄力发电，其体力无法完全满足于发电机额定功率工作所需的力量，在发电机的顶端设置风轮并通过风轮风力带动的扭力来辅助蓄力，实现圈养动物在增肥期间全寿命周期来达到均衡的额定发电量。

其中，转轴401的底端均转动套装有套筒406，所述套筒406的底端转动安装有安装座12，且安装座12与动物养殖圈2的地面固定，所述安装座12的一侧安装有驱动电机，且驱动电机与套筒406传动连接。

其中，套筒406在靠近每组所述推力杆402的前后两侧均安装有赶动杆405和饲料槽403，且所述赶动杆405和饲料槽403的端头均与套筒406固定连接。

其中，套筒406外侧还固定连接有连接臂5，所述连接臂5的一端安装有刮粪导板6。

其中，动物养殖圈2的地面安装有圆形排泄地缝7，并在靠近排泄地缝7的底侧开设有导粪槽9，所述刮粪导板6的底侧中心处固定连接有连接杆8，所述连接杆8的底端固定安装有推粪板10，且所述推粪板10安装在导粪槽9的内部。

其中，调节齿轮16的顶端均通过转动座转动连接电缸，所述电缸竖直设置，且其顶端均与动物养殖栏1的顶架固定安装，通过电缸的设置，可选择性进行对调节齿轮16进行调节，以便于实现多组推力机构4的间歇作业。

其中，发电机3的底端固定安装有固定架11，且所述固定架11与地面固定安装，通过固定架11可将发电机3安装在其顶侧，以避免其收到地面污渍的侵蚀。

实施例2

本发明提供了一种兼顾圈养动物成长与发电的方法，包括如下步骤：

S1.在动物养殖圈2每个养殖区中均投放等数目的小牛，并通过牵引绳索404将其系在饲料槽403上；

S2.对多组动物养殖圈2进行排号，分别为1、2、3...n号；

S3.向1号和2号动物养殖圈2的饲料槽403倒入饲料，然后启动该动物养殖圈2顶部对应的电缸，驱动调节齿轮16与主动齿轮13和中心齿轮15啮合，之后启动该区域的驱动电机，驱动套筒406带动饲料槽403、牵引绳索404及赶动杆405以大于等于1米/秒速度旋转，此时该动物养殖圈2中的小牛便会在牵引绳索404、饲料的引诱及赶动杆405的驱动下，推动推力杆402绕着转轴401转动，转轴401便驱动主动齿轮13旋转，主动齿轮13通过在调节齿轮16的作用下，将动力传递给中心齿轮15，中心齿轮15便会通过输入轴14驱动发电机3进入作业，实现发电；

S4、在1号和2号动物养殖圈2工作1-2小时后，将启动该动物养殖圈2顶部对应的电缸，使其驱动调节齿轮16与主动齿轮13和中心齿轮15分离，并关闭对应的驱动电机，使1号和2号动物养殖圈2的小牛进入休息；

S5、按照步骤S3使3号和4号动物养殖圈2的小牛进行工作，待其工作至1-2小时后，使其休息，并启动下一批次，如此即可实现循环养殖和不间断发电。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (9)

1.一种兼顾圈养动物成长的发电装置，包括动物养殖栏(1)，所述动物养殖栏(1)的中心处安装有发电机(3)，并在靠近发电机(3)的周围均布有多组动物养殖圈(2)，其特征在于：多组所述动物养殖圈(2)的内部均安装有推力机构(4)，所述推力机构(4)包括安装在动物养殖圈(2)中心的转轴(401)，所述转轴(401)的外侧等角度设置有多组推力杆(402)，多组所述推力杆(402)将动物养殖圈(2)均分成若干组养殖区，多组所述推力杆(402)的一侧均安装有多组用于系于动物头颈部位的牵引绳索(404)，多组所述转轴(401)的顶端均安装有主动齿轮(13)，所述主动齿轮(13)的顶端均通过轴与动物养殖栏(1)的顶架转动连接，所述动物养殖栏(1)的顶架底部中心处安装有中心齿轮(15)，所述中心齿轮(15)与每组所述主动齿轮(13)之间均啮合有调节齿轮(16)，所述中心齿轮(15)的底端连接有输入轴(14)，且所述输入轴(14)的底端与发电机(3)的输入端传动连接。

2.如权利要求1所述兼顾圈养动物成长的其发电装置，其特征在于：所述动物养殖栏(1)的顶架的顶端中心处还通过支架安装有风轮连接轴(17)，且风轮连接轴(17)的底端与中心齿轮(15)传动连接，所述风轮连接轴(17)的外侧还固定套装有风轮(18)，所述风轮(18)能在风力作用下旋转，并带动连接杆(17)与中心齿轮(15)旋转。

3.如权利要求1所述兼顾圈养动物成长的其发电装置，其特征在于：所述转轴(401)的底端均转动套装有套筒(406)，所述套筒(406)的底端转动安装有安装座(12)，且安装座(12)与动物养殖圈(2)的地面固定，所述安装座(12)的一侧安装有驱动电机，且驱动电机与套筒(406)传动连接。

4.如权利要求3所述兼顾圈养动物成长的发电装置，其特征在于：所述套筒(406)在靠近每组所述推力杆(402)的前后两侧均安装有赶动杆(405)和饲料槽(403)，且所述赶动杆(405)和饲料槽(403)的端头均与套筒(406)固定连接。

5.如权利要求3所述兼顾圈养动物成长的发电装置，其特征在于：所述套筒(406)外侧还固定连接有连接臂(5)，所述连接臂(5)的一端安装有刮粪导板(6)。

6.如权利要求5所述兼顾圈养动物成长的发电装置，其特征在于：所述动物养殖圈(2)的地面安装有圆形排泄地缝(7)，并在靠近排泄地缝(7)的底侧开设有导粪槽(9)，所述刮粪导板(6)的底侧中心处固定连接有连接杆(8)，所述连接杆(8)的底端固定安装有推粪板(10)，且所述推粪板(10)安装在导粪槽(9)的内部。

7.如权利要求1所述兼顾圈养动物成长的发电装置，其特征在于：所述调节齿轮(16)的顶端均通过转动座转动连接电缸，所述电缸竖直设置，且其顶端均与动物养殖栏(1)的顶架固定安装。

8.如权利要求1所述兼顾圈养动物成长的发电装置，其特征在于：所述发电机(3)的底端固定安装有固定架(11)，且所述固定架(11)与地面固定安装。

9.一种兼顾圈养动物成长与发电的方法，基于如权利要求1-8任一项的兼顾圈养动物成长的发电装置，其特征在于：包括如下步骤：

S1.在动物养殖圈(2)每个养殖区中均投放等数目的小牛，并通过牵引绳索(404)将其系在饲料槽(403)上；

S2.对多组动物养殖圈(2)进行排号，分别为1、2、3...n号；

S3.向1号和2号动物养殖圈(2)的饲料槽(403)倒入饲料，然后启动该动物养殖圈(2)顶部对应的电缸，驱动调节齿轮(16)与主动齿轮(13)和中心齿轮(15)啮合，之后启动该区域的驱动电机，驱动套筒(406)带动饲料槽(403)、牵引绳索(404)及赶动杆(405)以大于等于1米/秒速度旋转，此时该动物养殖圈(2)中的小牛便会在牵引绳索(404)、饲料的引诱及赶动杆(405)的驱动下，推动推力杆(402)绕着转轴(401)转动，转轴(401)便驱动主动齿轮(13)旋转，主动齿轮(13)通过在调节齿轮(16)的作用下，将动力传递给中心齿轮(15)，中心齿轮(15)便会通过输入轴(14)驱动发电机(3)进入作业，实现发电；

S4、在1号和2号动物养殖圈(2)工作1-2小时后，将启动该动物养殖圈(2)顶部对应的电缸，使其驱动调节齿轮(16)与主动齿轮(13)和中心齿轮(15)分离，并关闭对应的驱动电机，使1号和2号动物养殖圈(2)的小牛进入休息；

S5、按照步骤S3使3号和4号动物养殖圈(2)的小牛进行工作，待其工作至1-2小时后，使其休息，并启动下一批次，如此即可实现循环养殖和不间断发电。

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