CN116283391A - 粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统及方法，具体的，所述系统可由至少两个发酵组构成，一个发酵组包括两个并列设置的发酵池、在两个发酵池中间设置纵向输送带、横向输送带；所述横向输送带上包括横向设置的分料输送带、左分料输送带和右分料输送带，所述分料输送带、右分料输送带、左分料输送带均设置正反转使其可以进行发酵池与纵向输送带的物料输送；所述系统还包括控制模块。本发明使粉状、颗粒状肥料固体发酵的送料、卸料以及发酵工作同时进行，更有利于大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及粉状、颗粒状肥料生产技术领域，特别涉及一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统及方法。
背景技术
本申请的粉状、颗粒状肥料包括：生物肥料、生物菌剂、生物有机肥料、生物矿物肥和有机肥，在粉状、颗粒状肥料的生产过程中，需要进行堆放发酵，堆放发酵的过程中需要保持适当的温度、湿度，有利于微生物生长。
现在的粉状、颗粒状肥料堆放方式有两种：一种是人工作业，用铁锹、小推车将原料堆放成需要的形状，这种方式靠人力堆放，劳动强度大、生产效率低。
第二种方式是采用装载机等机械方式堆放，首先由车辆或传送带将原料运输到发酵池，再由装载机二次堆放成型。与第一种方式相比，生产效率高，机械化程度大大提升，但是，仍然不能实现自动化、智能化的布料的要求。另外，从发酵池取料的方式也未能实现自动化、智能化，因此目前亟需一套能够实现输送、布料以及取料等作业环节一体化的智能化系统，以满足粉状、颗粒状肥料生产的需要。例如公开号为CN213493544U的专利一种有机肥料生产系统，通过送料装置输送到发酵基坑内，再通过卸料装置将生产好的肥料运出，虽然实现了连续性生产，但送料和卸料装置在发酵过程中设备处于闲置状态，一旦布料完成，要等到下一批次的布料设备才能再次使用，在送料或卸料的过程中并不能同时进行发酵，以及送料和卸料装置是两个相对独立的装置，占用生产空间，综上所述，目前粉状、颗粒状肥料生产设备的综合利用率差、粉状、颗粒状肥料的生产效率有待于提高。
发明内容
为了解决现有技术中粉状、颗粒状肥料的送料、卸料以及发酵过程设备不能同时进行工作，送料和卸料设备相互独立，设备的综合使用率低，不利于大规模工业化生产的问题，提出了一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统及方法。
一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统，所述系统可由至少两个发酵组构成，所述一个发酵组包括两个并列设置的发酵池、在两个发酵池中间设置与发酵池并列排布且距离地面一定高度的纵向输送带、横向连接纵向输送带和发酵池使两者间能够进行物料运输的横向输送带；所述纵向输送带卸料端与连接下道工序且横向设置的横向筛分输送带相连；所述横向输送带上包括横向设置的分料输送带、左分料输送带和右分料输送带，所述分料输送带中间与纵向输送带连接，一端与右分料输送带连接，另一端与左分料输送带连接；所述右分料输送带与该组的第一发酵池连接，所述左分料输送带与该组的第二发酵池连接；所述分料输送带、右分料输送带、左分料输送带均设置正反转使其可以进行发酵池与纵向输送带的物料输送；
所述系统还包括控制模块，所述控制模块包括：通过发酵组的送料、发酵和卸料时间计算输送带的转速和方向、使其满足在一个发酵组进行送料时，另一个发酵组可同时进行卸料的上位机，设置在输送带上并接收上位机控制指令的驱动装置。
优选地，所述纵向输送带上设置将发酵原料输送到分料输送带进行布料的移动布料小车。
优选地，所述移动布料小车设置将发酵原料输送到分料输送带上的布料滚筒。
优选地，所述纵向输送带上安装使移动布料小车行驶的导轨，所述移动布料小车的驱动装置为伺服电机。
优选地，所述纵向输送带下方设置可调控输送带高度的支撑支架。
优选地，所述右分料输送带、左分料输送带、分料输送带同时设置使其整体纵向运动的驱动电机，所述纵向运动的方向与纵向输送带运动方向平行。
优选地，所述右分料输送带或左分料输送带上分别设置对应的布料小车，所述布料小车通过驱动电机控制布料速度和移动路径，所述布料小车通过伸缩布料筒将发酵原料输送到发酵池。
优选地，所述系统还包括取料装置，所述取料装置使发酵池生产好的中间产品输送到小车上再输送给右分料输送带或左输料分送带，通过驱动电机将输送带反转到分料输送带方向，将所述中间产品输送给分料输送带。
优选地，所述控制模块利用3D打印技术控制所述布料小车的布料速度和移动路径控制发酵料堆的几何形状。
一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料方法：
S1：选定每个发酵组中发酵原料分料的发酵池和对应的分料输送带：第一发酵池通过右分料输送带分料，第二发酵池通过左分料输送带分料；在所述右分料输送带分料时，所述左分料输送带不工作，同时，第二发酵池进行发酵；
S2：将S1所述的分料输送带调整到发酵池中布料的初始纵向位置：伺服电机接受上位机的控制指令调整横向输送带、分料输送带的纵向位置，使其与发酵池布料的初始纵向位置一致；
S3：发酵原料分料：启动纵向输送带使发酵原料从纵向输送带输送到横向输送带的分料输送带上；启动分料输送带的横向驱动电机，通过布料小车再将发酵原料输送到选定的左分料输送带或右分料输送带；
S4：发酵原料布料到发酵池：通过上位机的控制指令利用左分料输送带或右分料输送带上的布料小车将发酵原料输送到发酵池中布料的初始位置进行布料；
S5：中间产品卸料：在发酵池完成发酵工作后，通过取料装置将发酵池中的中间产品反向输送到分料输送带，所述分料输送带与横向输送带通过驱动电机进行反转将所述中间产品输送到纵向输送带，再经与纵向输送带连接的横向筛分输送带输送给下道工序完成卸料；
S6：构成一个发酵系统的两个发酵组同时工作：在一组进行送料时，另一组可进行卸料；同一个发酵组的第一发酵池在接收送料时，第二发酵池可同时进行发酵且不产生影响。
优选地，通过上位机传输控制指令给对应的输送带的驱动电机实现S6中所述的两个发酵组同时工作，具体步骤为：
S1：在第一发酵组的第一发酵池进行布料时，第二发酵组的第一发酵池进行卸料；
S2：在第一发酵组的第二发酵池进行布料时，第二发酵组的第二发酵池进行卸料；
S3：在第一发酵组的第一发酵池进行卸料时，第二发酵组的第一发酵池进行布料；
S4：在第一发酵组的第二发酵池进行卸料时，第二发酵组的第二发酵池进行布料；
S5：循环S1-S4步骤，使两个发酵组构成的发酵系统可同时进行布料、卸料。
优选地，通过控制模块使发酵池一直满足发酵原料发酵环境，使所述发酵原料在布料到所述发酵池后即进行发酵，不必等发酵池中全部布料完成才进行发酵。
优选地，通过上位机发出控制指令使所述布料小车移动到发酵池布料的初始位置；小车布料的速度和小车移动的方向通过控制指令进行调整。
本发明提出了一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统及方法，包括：发酵池、纵向输送带、横向输送带、分料输送带和控制模块。通过控制模块使该系统不仅可以作为送料、分料设备输送发酵原料到发酵池；同时也可以作为卸料设备通过控制模块反向运行输送带将发酵好的中间产品通过纵向输送带输送到连接的横向筛分输送带，再输送给下道工序完成卸料。该系统使既可作为送料设备也可以作为卸料设备使用，设备的综合使用率高，同时节省了产区空间。同时，该系统由两个发酵组构成，通过控制模块设计合理的工作时间，使粉状、颗粒状肥料固体发酵生产的送料、卸料以及发酵过程可同时进行，具体地，在第一发酵组的第一发酵池进行分料时，第二发酵组的第一发酵池可进行卸料，第一发酵组中的第二发酵池和第二发酵组中的第二发酵池同时进行发酵，使送料、卸料以及发酵工作同时进行，更有利于大规模工业化生产。同时，本发明利用了横向输送带的正反转，实现了连续向左、或右两个发酵池送料的作业目标。与每个发酵池具有1套独立的送料方式相比，具有节约了一条纵向输送带，减少了1套电气控制系统。节省了运输中的物资消耗。
同时，发酵原料在布料到所述发酵池中，即可进行发酵，不必等发酵池中布料完成，才可进行发酵；通过控制模块使发酵池一直满足原料发酵环境。
第三，控制模块也可利用3D打印技术控制所述布料移动小车的布料速度和移动路径控制发酵料堆的几何形状，使发酵肥料通过堆放进一步适应设定的发酵环境，实现了3D打印技术在粉状、颗粒状肥料固体发酵过程中智能布料的应用，达到发酵料堆的几何形状可控的目的。
附图说明
图1：一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统结构图。
图2：实施例中一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料系统流程图。
图3：实施例中一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性卸料系统流程图。
图中：纵向输送带1、第一发酵池2、第二发酵池3、右分料输送带4、左分料输送带5、分料输送带6、移动布料小车7、横向筛分输送带8、下道工序车间9。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统，包括：所述系统可由至少两个发酵组构成，所述一个发酵组包括两个并列设置的发酵池、在两个发酵池中间设置与发酵池并列排布且距离地面一定高度的纵向输送带1、横向连接纵向输送带1和发酵池使两者间能够进行物料运输的横向输送带；所述纵向输送带1卸料端与连接下道工序且横向设置的横向筛分输送带8相连；所述横向输送带上包括横向设置的分料输送带6、左分料输送带5和右分料输送带4，所述分料输送带6中间与纵向输送带1连接，一端与右分料输送带4连接，另一端与左分料输送带5连接；所述右分料输送带4与该组的第一发酵池2连接，所述左分料输送带与该组的第二发酵池3连接；所述分料输送带6、右分料输送带4、左分料输送带5均设置正反转使其可以进行发酵池与纵向输送带1的物料输送；
所述系统还包括控制模块，所述控制模块包括：通过发酵组的送料、发酵和卸料时间计算输送带的转速和方向、使其满足在一个发酵组进行送料时，另一个发酵组可同时进行卸料的上位机，设置在输送带上并接收上位机控制指令的驱动装置。
优选地，所述纵向输送带1上设置将发酵原料输送到分料输送带6进行布料的移动布料小车7。
优选地，所述移动布料小车7设置将发酵原料输送到分料输送带上的布料滚筒。
优选地，所述纵向输送带1上安装使移动布料小车行驶的导轨，所述移动布料小车7的驱动装置为伺服电机。
优选地，所述纵向输送带1下方设置可调控输送带高度的支撑支架。
优选地，所述右分料输送带4、左分料输送带5、分料输送带6同时设置使其整体纵向运动的驱动电机，所述纵向运动的方向与纵向输送带运动方向平行。
优选地，所述右分料输送带4或左分料输送带5上分别设置对应的布料小车，所述布料小车通过驱动电机控制布料速度和移动路径，所述布料小车通过伸缩布料筒将发酵原料输送到发酵池。
优选地，所述系统还包括取料装置，所述取料装置使发酵池生产好的中间产品输送到小车上再输送给右分料输送带4或左输料分送带5，通过驱动电机将输送带反转到分料输送带6方向，将所述中间产品输送给分料输送带6。
优选地，所述控制模块利用3D打印技术控制所述布料小车的布料速度和移动路径控制发酵料堆的几何形状。
如图2、3所示，一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料方法流程图。
S1：选定每个发酵组中发酵原料分料的发酵池和对应的分料输送带6：第一发酵池2通过右分料输送带4分料，第二发酵池3通过左分料输送带分料；在所述右分料输送带4分料时，所述左分料输送带5不工作，同时，第二发酵池3进行发酵；
S2：将S1所述的分料输送带6调整到发酵池中布料的初始纵向位置：伺服电机接受上位机的控制指令调整横向输送带的纵向位置，使其与发酵池布料的初始纵向位置一致；
S3：发酵原料分料：启动纵向输送带1使发酵原料从纵向输送带输送到横向输送带的分料输送带6上；启动分料输送带6的横向驱动电机，通过布料小车再将发酵原料输送到选定的左分料输送带5或右分料输送带4；
S4：发酵原料布料到发酵池：通过上位机的控制指令利用左分料输送带5或右分料输送带4上的布料小车将发酵原料输送到发酵池中布料的初始位置进行布料；
S5：中间产品卸料：在发酵池完成发酵工作后，通过取料装置将发酵池中的中间产品反向输送到分料输送带，所述分料输送带6与右分料输送带4或左分料输送带5通过驱动电机进行反转将所述中间产品输送到纵向输送带1，再经与纵向输送带连接的横向筛分输送带8输送给下道工序车间9完成卸料；
S6：构成一个发酵系统的两个发酵组同时工作：在一组进行送料时，另一组可进行卸料；同一个发酵组的第一发酵池2在接收送料时，第二发酵池3可同时进行发酵且不产生影响。
优选地，通过上位机传输控制指令给对应的输送带的驱动电机实现S6中所述的两个发酵组同时工作，具体步骤为：
S1：在第一发酵组的第一发酵池进行布料时，第二发酵组的第一发酵池进行卸料；
S2：在第一发酵组的第二发酵池进行布料时，第二发酵组的第二发酵池进行卸料；
S3：在第一发酵组的第一发酵池进行卸料时，第二发酵组的第一发酵池进行布料；
S4：在第一发酵组的第二发酵池进行卸料时，第二发酵组的第二发酵池进行布料；
S5：循环S1-S4步骤，使两个发酵组构成的发酵系统可同时进行布料、卸料。
优选地，通过控制模块使发酵池一直满足发酵原料发酵环境，使所述发酵原料在布料到所述发酵池后即进行发酵，不必等发酵池中全部布料完成才进行发酵。
优选地，通过上位机发出控制指令使所述布料小车移动到发酵池布料的初始位置；小车布料的速度和小车移动的方向通过控制指令进行调整。
纵向输送带1，安装在第一发酵池2、第二发酵池3的中间位置，安装高度距地面4m，目的是为了满足发酵池堆放发酵原料的高度，一般发酵原料的堆放高度1.5m～3m。纵向输送带的安装方向，沿着车间钢结构立柱的一侧，或在车间轴线上设计安装。电气控制系统和信号采集系统，安装在纵向输送带的一端，能实现手动操作和远程控制操作。
移动布料小车7是安装在纵向输送带1的上方，纵向输送带1两侧安装有供移动布料小车7移动的导轨，由伺服电动机精确驱动。在卸料小车的上方安装输送带的卸料滚筒，将物料卸到正反运行的输送带6上。
分料输送带6，安装在卸料小车7的车架立柱上，在卸料滚筒的下方，接受卸料滚筒卸下的物料。分料输送带6的长度为4m，能够向左或向右正反向运行。
左分料输送带5、右分料输送带4的下面有行走机构，安装在行走轨道上，行走驱动方式采用伺服电动机驱动。沿着发酵池的轴线前后运动，满足布料、取料的位置变化。
应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。
Claims (13)
1.一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统，其特征在于，包括：所述系统可由至少两个发酵组构成，所述一个发酵组包括两个并列设置的发酵池、在两个发酵池中间设置与发酵池并列排布且距离地面一定高度的纵向输送带、横向连接纵向输送带和发酵池使两者间能够进行物料运输的横向输送带；所述纵向输送带卸料端与连接下道工序且横向设置的横向筛分输送带相连；所述横向输送带上包括横向设置的分料输送带、左分料输送带和右分料输送带，所述分料输送带中间与纵向输送带连接，一端与右分料输送带连接，另一端与左分料输送带连接；所述右分料输送带与该组的第一发酵池连接，所述左分料输送带与该组的第二发酵池连接；所述分料输送带、右分料输送带、左分料输送带均设置正反转使其可以进行发酵池与纵向输送带的物料输送；
所述系统还包括控制模块，所述控制模块包括：通过发酵组的送料、发酵和卸料时间计算输送带的转速和方向、使其满足在一个发酵组进行送料时，另一个发酵组可同时进行卸料的上位机，设置在输送带上并接收上位机控制指令的驱动装置。
2.由权利要求1所述的一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统，其特征在于，所述纵向输送带上设置将发酵原料输送到分料输送带进行布料的移动布料小车。
3.由权利要求2所述的一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统，其特征在于，所述移动布料小车设置将发酵原料输送到分料输送带上的布料滚筒。
4.由权利要求3所述的一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统，其特征在于，所述纵向输送带上安装使移动布料小车行驶的导轨，所述移动布料小车的驱动装置为伺服电机。
5.由权利要求1或4所述的一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统，其特征在于，所述纵向输送带下方设置可调控输送带高度的支撑支架。
6.由权利要求5所述的一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统，其特征在于，所述右分料输送带、左分料输送带、分料输送带同时设置使其整体纵向运动的驱动电机，所述纵向运动的方向与纵向输送带运动方向平行。
7.由权利要求6所述的一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统，其特征在于，所述右分料输送带或左分料输送带上分别设置对应的布料小车，所述布料小车通过驱动电机控制布料速度和移动路径，所述布料小车通过伸缩布料筒将发酵原料输送到发酵池。
8.由权利要求7所述的一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统，其特征在于，所述系统还包括取料装置，所述取料装置使发酵池生产好的中间产品输送到右分料输送带或左输料分送带的载料段，通过驱动电机将输送带反转到分料输送带方向，将所述中间产品输送给分料输送带。
9.由权利要求8所述的一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料系统，其特征在于，所述控制模块利用3D打印技术控制所述布料小车的布料速度和移动路径控制发酵料堆的几何形状。
10.一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料方法，其特征在于，
S1：选定每个发酵组中发酵原料分料的发酵池和对应的分料输送带：第一发酵池通过右分料输送带分料，第二发酵池通过左分料输送带分料；在所述右分料输送带分料时，所述左分料输送带不工作，同时，第二发酵池进行发酵；
S2：将S1所述的分料输送带调整到发酵池中布料的初始纵向位置：伺服电机接受上位机的控制指令调整横向输送带的纵向位置，使其与发酵池布料的初始纵向位置一致；
S3：发酵原料分料：启动纵向输送带使发酵原料从纵向输送带输送到横向输送带的分料输送带上；启动分料输送带的横向驱动电机，通过布料小车再将发酵原料输送到选定的左分料输送带或右分料输送带；
S4：发酵原料布料到发酵池：通过上位机的控制指令利用左分料输送带或右分料输送带上的布料小车将发酵原料输送到发酵池中布料的初始位置进行布料；
S5：中间产品卸料：在发酵池完成发酵工作后，通过取料装置将发酵池中的中间产品反向输送到分料输送带，所述分料输送带与左分料输送带或右分料输送带通过驱动电机进行反转将所述中间产品输送到纵向输送带，再经与纵向输送带连接的横向筛分输送带输送给下道工序完成卸料；
S6：构成一个发酵系统的两个发酵组同时工作：在一组进行送料时，另一组可进行卸料；同一个发酵组的第一发酵池在接收送料时，第二发酵池可同时进行发酵且不产生影响。
11.由权利要求10所述的一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料方法，其特征在于，通过上位机传输控制指令给对应的输送带的驱动电机实现S6中所述的两个发酵组同时工作，具体步骤为：
S1：在第一发酵组的第一发酵池进行布料时，第二发酵组的第一发酵池进行卸料；
S2：在第一发酵组的第二发酵池进行布料时，第二发酵组的第二发酵池进行卸料；
S3：在第一发酵组的第一发酵池进行卸料时，第二发酵组的第一发酵池进行布料；
S4：在第一发酵组的第二发酵池进行卸料时，第二发酵组的第二发酵池进行布料；
S5：循环S1-S4步骤，使两个发酵组构成的发酵系统可同时进行布料、卸料。
12.由权利要求10所述的一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料方法，其特征在于，通过控制模块使发酵池一直满足发酵原料的发酵环境，使所述发酵原料在布料到所述发酵池后即进行发酵，不必等发酵池中全部布料完成才进行发酵。
13.由权利要求10所述的一种粉状、颗粒状肥料固体发酵连续性送料卸料方法，其特征在于，通过上位机发出控制指令使所述布料小车移动到发酵池布料的初始位置；小车布料的速度和小车移动的方向通过控制指令进行调整。
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