CN117339464B - 基于分层加料的清洁饲料混合装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混合装置技术领域，具体涉及基于分层加料的清洁饲料混合装置及其使用方法。本发明提供基于分层加料的清洁饲料混合装置，包括：混合箱；分层加料组件，所述分层加料组件包括转动设置在混合箱顶壁的旋转柱。本装置通过旋转柱的转动设置，加料槽一具有上下连通的直槽段和斜槽段，饲料成分可依次通过直槽段与斜槽段流出，并且深浅不一的直槽使通过旋转柱流出的饲料成分高度不一，实现分层加料，同时因旋转柱处于旋转环境，在下落后会再次进行混合，因旋转柱径向上的搅拌强度逐渐减弱，靠近旋转柱轴线处的搅拌强度最强，饲料成分通过加料槽二的流出量在加料槽二轴线方向上依次减少，提高混合效率。

Description

基于分层加料的清洁饲料混合装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及混合装置技术领域，具体涉及基于分层加料的清洁饲料混合装置及其使用方法。

背景技术

混合装置常应用在畜牧业和养殖业中用于混合搅拌饲料成分（如谷物、蛋白质、维生素、矿物质和添加剂）至各成分分布均匀。经检索，公开号CN107927877B公开了一种用于饲料生产分层加料的饲料混合装置，包括转轴、混合箱主体、第一分层加料装置、第二分层加料装置和拉动装置，所述混合箱主体底部设有出料管，所述转轴上套设有套管，套管下端通过轴承固定有转动套管，转动套管套设在转轴上，转动套管上设有阵列分布的搅拌桨，所述拉动装置上设有转盘，所述第二分层加料装置左侧下端设有第一加料道，第一加料道上端第二分层加料装置上设有第二加料道，所述第一分层加料装置设置在混合箱主体的左侧外壁上。

在搅拌器中，由于存在速度梯度（液体（等同于饲料成分，下同）在搅拌器周围的运动会导致速度和剪切力在不同位置有所不同，速度梯度是指液体中不同位置的流速变化率），在搅拌器的轴向方向上，速度梯度通常是最大的，也就是靠近搅拌轴的位置，因为搅拌器的动力在这里施加得最强烈，导致液体在这个区域中运动非常迅速，产生强烈的搅拌效果。然而，当远离搅拌轴，速度梯度逐渐降低。这意味着在离轴较远的位置，液体的运动速度较慢，剪切力也较弱。因此，搅拌轴径向方向上的搅拌强度逐渐减弱。

上述专利通过在混合箱主体侧壁设置加料口的方式进行分层加料，而搅拌轴的搅拌强度在径向方向上逐渐减弱，通过加料口进入混合箱主体的饲料成分往往运动速度相对较慢，受到的剪切力也相对较弱，只能随着加料量的增大逐渐靠近搅拌轴轴线，混合效率相对较低。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了基于分层加料的清洁饲料混合装置及其使用方法，能够有效解决现有技术通过在混合箱侧壁加入饲料成分、初始受到的搅拌作用力偏弱、影响混合效率的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供基于分层加料的清洁饲料混合装置，包括：

混合箱；

分层加料组件，所述分层加料组件包括转动设置在混合箱顶壁的旋转柱，且旋转柱可被驱动以绕自身轴线转动，所述旋转柱的上端环形分布有多个加料槽一，所述加料槽一具有上下连通的直槽段和斜槽段，且斜槽段贯穿旋转柱外壁设置，各个所述加料槽一中直槽段与斜槽段形成相同夹角且直槽段深浅不一，所述旋转柱外壁在各加料槽一的对应位置处连通有加料管，所述加料管的下壁开设有加料槽二，且加料槽二在旋转柱径向上宽度逐渐减小；

总加料斗，与旋转柱转动连接，所述总加料斗通过料斗支架与混合箱上端固接；

搅拌组件，设置在混合箱内、用于对饲料成分进行搅拌混合。

进一步地，所述混合箱具有底壁，所述混合箱的外壁嵌设有取料窗；

所述搅拌组件包括开设在旋转柱底端的传矩槽，所述传矩槽内限位滑动设置有搅拌轴，所述搅拌轴的下端转动设置有升降底板，且升降底板与混合箱内壁密封滑动连接，所述升降底板与底壁相对侧设置有电磁磁斥对，所述搅拌轴上限位滑动套接有多个搅拌轮，所述搅拌轴上且在每两个搅拌轮之间、搅拌轮与旋转柱之间、升降底板与搅拌轮之间均套设有张紧弹簧。

进一步地，还包括防堵料组件，所述防堵料组件包括：同轴转动设置在各加料槽一内的竖向螺旋杆，所述竖向螺旋杆的上端固定连接有被动齿轮一，多个所述被动齿轮一共同啮合有固定齿轮，所述固定齿轮的上端固接有固定杆，且固定杆的另一端与混合箱固接。

进一步地，还包括多个固定设置在总加料斗上端的匀速加料组件，所述匀速加料组件包括：与总加料斗固接的横筒，所述横筒内转动设置有横向螺旋杆，所述横向螺旋杆的一端贯穿横筒并通过磁流变液联轴器连接有被动齿轮二，所述横筒在靠近被动齿轮二的上端开设有进料口，所述进料口的上端连通有分加料斗，所述横筒在远离被动齿轮二的上端开设有出料口。

进一步地，还包括用于驱动各被动齿轮二的驱动组件一，所述驱动组件一包括：转动设置在混合箱上方的上齿圈，所述上齿圈的外表面固接有外齿圈，所述外齿圈啮合有主动齿轮一，所述主动齿轮一的下方固定设置有旋转电机一，所述旋转电机一的输出端与主动齿轮一固接。

进一步地，还包括：

用于驱动旋转柱转动的驱动组件二，所述驱动组件二包括：主动齿轮二、被动齿轮三、齿轮带、旋转电机二，所述被动齿轮三与旋转柱固接，所述齿轮带套设在主动齿轮二与被动齿轮三外侧，所述旋转电机二用于驱动主动齿轮二；

电机安装座，所述旋转电机一与旋转电机二均固定安装在电机安装座上。

进一步地，基于分层加料的清洁饲料混合装置的使用方法，包括以下步骤：

S1.确定饲料成分，根据饲料成分的种类选择相应重量份的匀速加料组件，并将相应重量份的饲料成分按匀速加料组件容积直接补充或间断补充至匀速加料组件中，根据饲料成分重量份比值设定各个磁流变液联轴器所受的磁场强度，使通过被动齿轮二驱动横向螺旋杆的转速或单位时间在横向螺旋杆的旋转过程中通过出料口流出至总加料斗的饲料成分与重量份比值相同；

S2.设定电磁磁斥对的磁斥力以使在未进行饲料混合前的升降底板靠近旋转柱设置，张紧弹簧为压缩状态；

S3.通过驱动组件二驱动旋转柱转动并带动搅拌组件转动，通过驱动组件一驱动各个横向螺旋杆，且各个横向螺旋杆的转速比值与饲料成分重量份比值相同，在混合结束后打开取料窗取出饲料即可。

本发明提供的技术方案，与已知的现有技术相比，具有如下有益效果：

本装置通过旋转柱的转动设置，加料槽一具有上下连通的直槽段和斜槽段，饲料成分可依次通过直槽段与斜槽段流出，并且深浅不一的直槽使通过旋转柱流出的饲料成分高度不一，实现分层加料，同时因旋转柱处于旋转环境，在下落后会再次进行混合，因旋转柱径向上的搅拌强度逐渐减弱，靠近旋转柱轴线处的搅拌强度最强，饲料成分通过加料槽二的流出量在加料槽二轴线方向上依次减少，提高混合效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明A-A的向视图；

图4为图3中匀速加料组件放大的结构示意图；

图5为本发明分层加料组件的结构示意图；

图6为本发明主要组件的结构示意图。

图中的标号分别代表：1、混合箱；101、底壁；102、取料窗；2、分层加料组件；201、旋转柱；202、加料槽一；203、加料管；204、加料槽二；3、搅拌组件；301、传矩槽；302、搅拌轴；303、搅拌轮；304、张紧弹簧；305、升降底板；306、电磁磁斥对；4、总加料斗；401、料斗支架；5、防堵料组件；501、竖向螺旋杆；502、被动齿轮一；503、固定齿轮；504、固定杆；6、匀速加料组件；601、横筒；602、进料口；603、出料口；604、分加料斗；605、横向螺旋杆；606、磁流变液联轴器；607、被动齿轮二；7、驱动组件一；701、上齿圈；702、外齿圈；703、主动齿轮一；704、旋转电机一；8、驱动组件二；801、主动齿轮二；802、被动齿轮三；803、齿轮带；804、旋转电机二；9、电机安装座。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例：参照图1至图6，基于分层加料的清洁饲料混合装置，包括提供饲料搅拌混合空间的混合箱1，设置在搅拌中心、实现饲料成分预混合以及分层加料的分层加料组件2，设置在混合箱1内、用于对饲料成分进行搅拌混合的搅拌组件3和用于汇聚饲料成分并实现预混合的总加料斗4。本装置通过混合箱1、分层加料组件2、搅拌组件3和总加料斗4的相互配合，实现饲料成分的预混合、分层加料、搅拌混合。

参照图3与图5，具体的，分层加料组件2包括：1、转动设置在混合箱1顶壁的旋转柱201，且旋转柱201可被驱动以绕自身轴线转动；另外，旋转柱201与总加料斗4转动连接，总加料斗4通过料斗支架401与混合箱1上端固接，通过以上设置使旋转柱201可相对于总加料斗4转动，因此汇聚在总加料斗4内的饲料成分因旋转实现一定程度的预混合，预混合的饲料成分通过旋转柱201流入混合箱1内。

2、旋转柱201的上端环形分布有多个加料槽一202，加料槽一202具有上下连通的直槽段和斜槽段，且斜槽段贯穿旋转柱201外壁设置，各个加料槽一202中直槽段与斜槽段形成相同夹角且直槽段深浅不一，旋转柱201外壁在各加料槽一202的对应位置处连通有加料管203，饲料成分可依次通过直槽段与斜槽段流出，并且深浅不一的直槽使通过旋转柱201流出的饲料成分高度不一，实现分层加料，同时因旋转柱201处于旋转环境，在下落后会再次进行混合。

3、因旋转柱201径向上的搅拌强度逐渐减弱，靠近旋转柱201轴线处的搅拌强度最强，为适应上述搅拌强度的变化而进行以下设置：参照图5，加料管203的下壁开设有加料槽二204，且加料槽二204在旋转柱201径向上宽度逐渐减小，饲料成分在重力与离心力作用下进入加料管203内，饲料成分通过加料槽二204的流出量在加料槽二204轴线方向上依次减少。

在实际使用现有技术混合装置进行饲料混合时发现，搅拌结构为固定式结构设计，且在竖直方向上均匀分布，在饲料成分加入混合箱1内的初始阶段只有处于底部的搅拌结构才会发挥效用，处于上方的搅拌结构处于空转状态，随着饲料成分的逐渐增多，从下至上的搅拌结构才会投入使用，存在浪费能耗且搅拌效率较低的问题，因此设置混合箱1与搅拌组件3以解决上述问题：

1、参照图3，具体的，混合箱1具有底壁101。

2、参照图3与图6，具体的，搅拌组件3包括开设在旋转柱201底端的传矩槽301，传矩槽301内限位滑动设置有搅拌轴302，搅拌轴302的下端转动设置有升降底板305，且升降底板305与混合箱1内壁密封滑动连接，升降底板305与底壁101相对侧设置有电磁磁斥对306，电磁磁斥对306为两个磁极相斥设置的电磁装置，可根据饲料成分的密度设定具体的磁斥力以使避免升降底板305随饲料成分加入的下降高度过快或过慢的情形，另外电磁装置均凹陷设置于升降底板305与底壁101的相对侧，在搅拌组件3达到满载时，升降底板305可与底壁101接触，搅拌轴302上限位滑动套接有多个搅拌轮303，搅拌轴302上且在每两个搅拌轮303之间、搅拌轮303与旋转柱201之间、升降底板305与搅拌轮303之间均套设有张紧弹簧304。上述限位滑动设置的条件为，传矩槽301为具有限位特征的槽，如方形槽、花键槽。

在饲料成分未通过旋转柱201加入混合箱1的初始阶段，在电磁磁斥对306的磁斥力作用下压缩各个张紧弹簧304，并通过各个张紧弹簧304传递作用力使多个搅拌轮303以旋转柱201底端为固定点逐渐聚拢，此时搅拌轮303的间距最小，升降底板305靠近旋转柱201；在旋转柱201旋转过程中通过传矩槽301将转矩传递给搅拌轴302，从而带动各个搅拌轮303进行搅拌混合，同时因加料管203设置在搅拌轮303的上方，更有利于饲料成分的混合；随着饲料成分的逐渐加入，升降底板305承载的饲料重量也逐渐增大，从而可逐渐克服电磁磁斥对306的磁力，下压升降底板305以获得更大的饲料成分搅拌混合空间，使张紧弹簧304随着饲料成分的增加逐渐减小压缩量，多个搅拌轮303逐渐分散以适应搅拌混合空间，始终保持各个搅拌轮303的有效转动，降低能耗且同时提高搅拌混合效率。

3、参照图1，混合箱1的外壁嵌设有取料窗102，在搅拌混合结束后可打开取料窗102，使用吸料机吸出饲料或在升降底板305上表面设有能够使饲料通过打开状态下的取料窗102流出的曲面。

进一步地，本装置为了避免饲料成分在旋转柱201内流动时发生堵塞而设置防堵料组件5：参照图3与图6，防堵料组件5包括：同轴转动设置在各加料槽一202内的竖向螺旋杆501，竖向螺旋杆501的上端固定连接有被动齿轮一502，多个被动齿轮一502共同啮合有固定齿轮503，固定齿轮503的上端固接有固定杆504，且固定杆504的另一端与混合箱1固接。在旋转柱201转动过程中，竖向螺旋杆501也会同步进行转动，在与固定齿轮503的啮合下带动竖向螺旋杆501旋转，进而可对进入旋转柱201内的饲料成分进行向下挪位，同时未另外加装驱动设备，节约能耗。

进一步地，因饲料中各种饲料成分不一，为了使各种饲料成分在向混合箱1内加入过程中实现高质量的预混合在总加料斗4上端固定设置的多个匀速加料组件6：参照图3至图4，匀速加料组件6包括：与总加料斗4固接的横筒601，横筒601内转动设置有横向螺旋杆605，横向螺旋杆605的一端贯穿横筒601并通过磁流变液联轴器606连接有被动齿轮二607，横筒601在靠近被动齿轮二607的上端开设有进料口602，进料口602的上端连通有分加料斗604，横筒601在远离被动齿轮二607的上端开设有出料口603，通过分加料斗604加入饲料成分，饲料成分通过进料口602进入横筒601中，在转动状态下的横向螺旋杆605带动饲料成分逐渐向出料口603方向挪动。需要着重说明的是，磁流变液联轴器606为现有技术，磁流变液属流动性可控的新型流体，是智能材料中研究较为活跃的一支，在外部无磁场时呈现低粘度的牛顿流体特性，在外加磁场时呈现为高粘度、低流动性的宾汉流体，液体的粘度大小与磁通量存在对应关系。基于此，可对各个磁流变液联轴器606施加不同强度的磁场以使动力的传递效率不同，从而使各个匀速加料组件6中的横向螺旋杆605的转速与饲料成分重量份比值大致相同。

进一步地，本装置还包括用于驱动各被动齿轮二607的驱动组件一7，具体的：参照图3与图6，驱动组件一7包括：转动设置在混合箱1上方的上齿圈701，此处的转动设置即在上齿圈701下端开设有具有限位功能的环形槽，环形槽的截面可以为T形，混合箱1的上端固定设置有与环形槽滑动连接的支撑板，上齿圈701的外表面固接有外齿圈702，外齿圈702啮合有主动齿轮一703，主动齿轮一703的下方固定设置有旋转电机一704，旋转电机一704的输出端与主动齿轮一703固接。旋转电机一704通过驱动主动齿轮一703，主动齿轮一703通过啮合外齿圈702而带动上齿圈701转动，上齿圈701通过啮合被动齿轮二607、在磁流变液联轴器606的动力传递下带动横向螺旋杆605转动。

进一步地，本发明还包括用于驱动旋转柱201转动的驱动组件二8和电机安装座9：参照图3，驱动组件二8包括：主动齿轮二801、被动齿轮三802、齿轮带803、旋转电机二804，被动齿轮三802与旋转柱201固接，齿轮带803套设在主动齿轮二801与被动齿轮三802外侧，旋转电机二804用于驱动主动齿轮二801，旋转电机二804驱动主动齿轮二801，并在齿轮带803的传动作用下带动被动齿轮三802、旋转柱201转动。

旋转电机一704与旋转电机二804均固定安装在电机安装座9上，电机安装座9为旋转电机一704、旋转电机二804提供安装位置，旋转电机一704与旋转电机二804可选用现有产品。

另外提供基于分层加料的清洁饲料混合装置的使用方法，包括以下步骤：

S1.确定饲料成分，根据饲料成分的种类选择相应重量份的匀速加料组件6，并将相应重量份的饲料成分按匀速加料组件6容积直接补充或间断补充至匀速加料组件6中，根据饲料成分重量份比值设定各个磁流变液联轴器606所受的磁场强度，使通过被动齿轮二607驱动横向螺旋杆605的转速或单位时间在横向螺旋杆605的旋转过程中通过出料口603流出至总加料斗4的饲料成分与重量份比值相同；

S2.设定电磁磁斥对306的磁斥力以使在未进行饲料混合前的升降底板305靠近旋转柱201设置，张紧弹簧304为压缩状态；

S3.通过驱动组件二8驱动旋转柱201转动并带动搅拌组件3转动，通过驱动组件一7驱动各个横向螺旋杆605，且各个横向螺旋杆605的转速比值与饲料成分重量份比值相同，在混合结束后打开取料窗102取出饲料即可。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.基于分层加料的清洁饲料混合装置，其特征在于，包括：

混合箱（1），所述混合箱（1）具有底壁（101）；

分层加料组件（2），所述分层加料组件（2）包括转动设置在混合箱（1）顶壁的旋转柱（201），且旋转柱（201）可被驱动以绕自身轴线转动，所述旋转柱（201）的上端环形分布有多个加料槽一（202），所述加料槽一（202）具有上下连通的直槽段和斜槽段，且斜槽段贯穿旋转柱（201）外壁设置，各个所述加料槽一（202）中直槽段与斜槽段形成相同夹角且直槽段深浅不一，所述旋转柱（201）外壁在各加料槽一（202）的对应位置处连通有加料管（203），所述加料管（203）的下壁开设有加料槽二（204），且加料槽二（204）在旋转柱（201）径向上宽度逐渐减小；

总加料斗（4），与旋转柱（201）转动连接，所述总加料斗（4）通过料斗支架（401）与混合箱（1）上端固接；

搅拌组件（3），设置在混合箱（1）内、用于对饲料成分进行搅拌混合；

所述搅拌组件（3）包括开设在旋转柱（201）底端的传矩槽（301），所述传矩槽（301）内限位滑动设置有搅拌轴（302），所述搅拌轴（302）的下端转动设置有升降底板（305），且升降底板（305）与混合箱（1）内壁密封滑动连接，所述升降底板（305）与底壁（101）相对侧设置有电磁磁斥对（306），所述搅拌轴（302）上限位滑动套接有多个搅拌轮（303），所述搅拌轴（302）上且在每两个搅拌轮（303）之间、搅拌轮（303）与旋转柱（201）之间、升降底板（305）与搅拌轮（303）之间均套设有张紧弹簧（304）。

2.根据权利要求1所述的基于分层加料的清洁饲料混合装置，其特征在于，所述混合箱（1）的外壁嵌设有取料窗（102）。

3.根据权利要求2所述的基于分层加料的清洁饲料混合装置，其特征在于，还包括防堵料组件（5），所述防堵料组件（5）包括：同轴转动设置在各加料槽一（202）内的竖向螺旋杆（501），所述竖向螺旋杆（501）的上端固定连接有被动齿轮一（502），多个所述被动齿轮一（502）共同啮合有固定齿轮（503），所述固定齿轮（503）的上端固接有固定杆（504），且固定杆（504）的另一端与混合箱（1）固接。

4.根据权利要求3所述的基于分层加料的清洁饲料混合装置，其特征在于，还包括多个固定设置在总加料斗（4）上端的匀速加料组件（6），所述匀速加料组件（6）包括：与总加料斗（4）固接的横筒（601），所述横筒（601）内转动设置有横向螺旋杆（605），所述横向螺旋杆（605）的一端贯穿横筒（601）并通过磁流变液联轴器（606）连接有被动齿轮二（607），所述横筒（601）在靠近被动齿轮二（607）的上端开设有进料口（602），所述进料口（602）的上端连通有分加料斗（604），所述横筒（601）在远离被动齿轮二（607）的上端开设有出料口（603）。

5.根据权利要求4所述的基于分层加料的清洁饲料混合装置，其特征在于，还包括用于驱动各被动齿轮二（607）的驱动组件一（7），所述驱动组件一（7）包括：转动设置在混合箱（1）上方的上齿圈（701），所述上齿圈（701）的外表面固接有外齿圈（702），所述外齿圈（702）啮合有主动齿轮一（703），所述主动齿轮一（703）的下方固定设置有旋转电机一（704），所述旋转电机一（704）的输出端与主动齿轮一（703）固接。

6.根据权利要求5所述的基于分层加料的清洁饲料混合装置，其特征在于，还包括：

用于驱动旋转柱（201）转动的驱动组件二（8），所述驱动组件二（8）包括：主动齿轮二（801）、被动齿轮三（802）、齿轮带（803）、旋转电机二（804），所述被动齿轮三（802）与旋转柱（201）固接，所述齿轮带（803）套设在主动齿轮二（801）与被动齿轮三（802）外侧，所述旋转电机二（804）用于驱动主动齿轮二（801）；

电机安装座（9），所述旋转电机一（704）与旋转电机二（804）均固定安装在电机安装座（9）上。

7.根据权利要求6所述的基于分层加料的清洁饲料混合装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.确定饲料成分，根据饲料成分的种类选择相应重量份的匀速加料组件（6），并将相应重量份的饲料成分按匀速加料组件（6）容积直接补充或间断补充至匀速加料组件（6）中，根据饲料成分重量份比值设定各个磁流变液联轴器（606）所受的磁场强度，进而确定被动齿轮二（607）驱动横向螺旋杆（605）的转速，使得在横向螺旋杆（605）的旋转过程中通过出料口（603）流出至总加料斗（4）的饲料成分与重量份比值相同；

S2.设定电磁磁斥对（306）的磁斥力以使在未进行饲料混合前的升降底板（305）靠近旋转柱（201）设置，张紧弹簧（304）为压缩状态；

S3.通过驱动组件二（8）驱动旋转柱（201）转动并带动搅拌组件（3）转动，通过驱动组件一（7）驱动各个横向螺旋杆（605），且各个横向螺旋杆（605）的转速比值与饲料成分重量份比值相同，在混合结束后打开取料窗（102）取出饲料即可。