CN1310848C - 一种多槽式旋挖翻混装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多槽式旋挖翻混装置，主要包括翻混机，设有一组等同的堆肥发酵槽，堆肥发酵槽端面上设有平行铺设的工作槽轨道，翻混机通过其底部的滚轮安装在工作槽轨道并与工作槽轨道呈滚动式配合。在堆肥发酵槽沿工作槽轨道方向的一侧设有转位架，转位架主要包括车架和车轮，车轮安装在工作槽轨道端部的地轨上，车架上有与工作槽轨道等距平铺的两根短轨，短轨的水平高度与工作槽轨道持平，转位架减速电机通过转位架链条和链轮组与固接有车轮的转位架轮轴相连接。本发明有益的效果是：旋挖翻混机与转位架有机结合后实现了一机多槽使用，具有翻混均匀效率高、操作使用方便、物料发酵升温快、堆肥腐熟质量稳定等特点。

Description

一种多槽式旋挖翻混装置

技术领域

本发明涉及一种翻混装置，尤其是一种多槽式旋挖翻混装置。

背景技术

从20世纪50年代起，发达国家的集约化畜禽养殖业开始发展。这种生产方式一方面大大提高了畜牧生产水平，另一方面也给环境保护带来了巨大压力。畜禽养殖场每天产生大量的粪便、污水、臭气等污染源，造成了严重的环境污染。日本、美国、德国、挪威等许多发达国家规定了每个规模养殖场在建场时必须有粪便和污水的储存处理和利用设施，未经许可不得将污水排入河流、粪便未经无害化处理不得施入耕地等。在我国，利用畜禽粪便等农用有机废弃物制造无害化商品有机肥的研究起步较晚。不少生产单位在堆肥过程中采用人工翻堆发酵生产工艺，因此存在劳动强度大、生产效率低、产品质量不稳定和堆肥发酵周期较长等诸多问题。

我国的畜禽规模养殖业在近十几年里得到了迅速发展，在提高生产水平的同时，也造成了环境污染。据调查，目前我国对环境影响较大的大中型畜禽养殖场80％集中在人口比较集中、水系较发达的东部沿海地区和诸多大城市周围，畜禽规模养殖对环境污染的问题已经越来越突出。养殖环境污染已成为制约我国畜牧业可持续发展的重要因素，畜禽养殖环保治理已是我国畜牧业的当务之急。另外，农产品加工下脚料随意倾倒堆放和农作物秸秆随意焚烧造成城镇生态环境和大气污染，甚至危及交通安全，也需急待解决。

在畜禽粪便和农产品加工废物等处理利用方面，德国、日本、加拿大、韩国等发达国家大多数养殖场和加工厂要求采用无害化处理技术生产有机肥，日本称此类有机肥为土壤改良剂。德国、日本和韩国多数是采用机械翻混并接种发酵菌剂进行好氧高温发酵处理畜禽粪便，上述工艺处理效果较理想，但国外生产上应用的翻混机价格昂贵。国内过去主要利用干燥减量法处理畜禽粪便生产有机肥，处理工艺要求资金投入大、能耗高，畜禽粪便未经腐熟，大田施用后易引起作物“烧苗”，制约了有机肥产业化开发，所以绝大多数的养殖场还是鲜粪直接还田。目前，国内一些单位针对畜禽粪便堆肥工艺生产有机肥开发了一些堆肥翻混设备，有的投入较大，并受生产场地的地形和面积制约，有的只能一机一槽，且翻混效率较低，生产能力受到限制。本发明结合采用浙江省农科院环境资源与土壤肥料研究所研发的发酵菌剂和发酵技术，快速处理畜禽粪、各种糟渣、农产品加工下脚料和秸秆等生产生物发酵有机肥取得了很好效果。

发明内容

本发明要解决上述所述的不足，提供一种适用于农用有机废弃物槽式生物好氧高温发酵及快速腐熟工艺的多槽式旋挖翻混装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案。这种多槽式旋挖翻混装置，主要包括翻混机，设有一组堆肥发酵槽，堆肥发酵槽端面上设有平行铺设的工作槽轨道，翻混机通过其底部的滚轮安装在工作槽轨道并与工作槽轨道呈滚动式配合。在堆肥发酵槽沿工作槽轨道方向的一侧设有转位架，转位架主要包括车架和车轮，车轮安装在工作槽轨道端部的地轨上，车架上有与工作槽轨道等距平铺的两根短轨，短轨的水平高度与工作槽轨道持平，转位架减速电机通过转位架链条和链轮组与固接有车轮的转位架轮轴相连接。翻混机主要包括有机架、行走传动装置、翻混装置、提升装置和电气控制箱，电气控制箱安装于机架上，机架通过行走传动装置与行走减速电机相连接，行走减速电机安装于机架上翻混电机的对侧；所述的翻混装置主要包括一长度接近工作槽宽的翻混辊和传动箱，围绕翻混辊外圆在轴线方向成螺旋线状分布装有一组头部呈浅齿状的挖掘板；传动箱中输出端的翻混从链轮套装在翻混辊上，输入端通过翻混主链轮悬挂于输入轴上，翻混从链轮和翻混主链轮通过翻混链条相连接；输入轴与机架上的翻混减速电机相连接。

本发明有益的效果是：旋挖翻混机与转位架有机结合后实现了一机多槽使用，具有翻混均匀效率高、操作使用方便、物料发酵升温快、堆肥腐熟质量稳定等特点。彻底改变了以往简单的自然堆肥方式和人工翻堆劳动强度大、工作效率低和堆肥腐熟质量不稳定而影响商品有机肥料质量的状况。该设备的研制成功已引起农业专家、环保专家及禽畜规模养殖场和肥料生产企业家的极大关注和重视。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的右视结构示意图；

图3是本发明的仰视结构示意图；

图4是本发明翻混机部分的主视结构示意图；

图5是本发明翻混机部分的俯视结构示意图；

图6是本发明翻混机部分的左视结构示意图；

图7是本发明行走部分的主视放大结构示意图；

图8是本发明转位架部分的主视结构示意图；

图9是本发明转位架部分的俯视结构示意图；

图10是本发明转位架部分的左视结构示意图；

图11是本发明提升装置的主视结构示意图；

图12是本发明提升装置的A-A剖视结构示意图；

图13是本发明翻混装置的主视结构示意图；

图14是本发明翻混装置的B-B视结构示意图；

图15是本发明翻混装置的K向结构示意图；

附图标记说明：翻混机1，发酵槽2，工作槽轨道3，滚轮4，转位架5，短轨6，地轨7，主链轮8，行走从链轮9，行走减速电机10，行走链条11，行走轮轴12，联轴器13，行走长轴14，轴承15，轴承座16，调整套17，车架18，车轮19，转位架减速电机20，转位架链条21，链轮组22，转位架轮轴23，翻混装置24，提升装置25，电气控制箱26，座椅27，左立柱28，右立柱29，转动轴30，卷筒31，钢丝绳32，提升电机33，翻混辊34，挖掘板35，传动箱36，翻混从链轮37，翻混主链轮38，翻混链条39，翻混减速电机40，输入轴41；

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。这种多槽式旋挖翻混装置，主要包括翻混机1，设有一组等同的堆肥发酵槽2，堆肥发酵槽2端面上设有平行铺设的工作槽轨道3，翻混机1通过其底部的滚轮4安装在工作槽轨道3并与工作槽轨道3呈滚动式配合。翻混机1主要包括有机架、行走传动装置、翻混装置24、提升装置25和电气控制箱26，电气控制箱26安装于机架上，机架通过行走传动装置与行走减速电机10相连接，安装于机架上翻混电机的对侧，所述的机架上设有操作人员座椅27。

在堆肥发酵槽2沿工作槽轨道3方向的一侧设有转位架5，转位架5是一在工作槽轨道端部地轨上移动的小车，由槽钢等焊接制成。转位架5主要包括车架18和车轮19，车轮19安装在工作槽轨道3端部的地轨7上，车架18上有与工作槽轨道3等距平铺的两根短轨6，短轨6的水平高度与工作槽轨道3持平，转位架减速电机20通过转位架链条21和链轮组22与固接有车轮19的转位架轮轴23相连接。通过转位架可实现一机多槽工作，以达到投入少、效率高的目的，且可因地制宜安排发酵槽的布局。当翻混机需要从一个发酵槽转换到另一个发酵槽时，先将翻混机从发酵槽缓慢移至转位架上停留，然后启动转位架减速电机，让转位架移至需要翻混的对应发酵槽端部，使转位架上的轨道与发酵槽端部轨道对接，对接后停止转位架减速电机，再将翻混机从转位架上缓缓开出至需要翻混的发酵槽轨道上。转位架5靠发酵一侧焊有钢板作挡板、翻混辊工作区上部有组合罩板，阻止发酵槽中的物料在翻抛时向机器上部散落或落入转位架轨道，妨碍其行走，转位架的动力由摆线针轮减速电机驱动。为方便平时检修，机器后部设有人行通道。

所述的翻混机构主要包括一长度接近工作槽宽的翻混辊34，均由钢材焊接而成，围绕翻混辊34外圆在轴线方向成螺旋线状分布装有59块可拆卸更换和头部呈浅齿状的挖掘板35，其中位于传动箱两侧的挖掘板35略向外翻、翻混辊34两端最外侧的挖掘板35略向内翻，且所有的挖掘板35均可拆换。传动箱36为全封闭式链轮传动，链传动设有张紧装置；其中输出端的翻混从链轮37套装在翻混辊34上，输入端通过翻混主链轮38悬挂于输入轴41上，翻混从链轮37和翻混主链轮38通过翻混链条39相连接；输入轴41与机架上的翻混减速电机40相连接。整个翻混辊由分装于距辊轴两端约500mm处的两个传动箱的输出链轮同步带动旋转(传动箱内设有链条张紧装置)，并由两个传动箱输出端和两根调整提升高度的钢丝绳悬吊。整个传动箱以传动轴为中心可以转动，使调整升降用的钢丝绳可以将翻混辊在以传动轴为中心、传动箱两链轮中心距离为半径的圆周上作一定角度的转动从而调整翻混辊上下高度，利用钢丝绳下端的花兰螺栓可对翻混辊作微调，使其保持工作的水平状态。动力由装于机架上的摆线针轮减速电机传至传动轴、再通过传动箱传至翻混辊，全部采用链条传动，具有传动力大、平稳可靠的特点，所有链传动部份均设置防护链罩。传动箱前端和底部截面呈V型和传动箱两侧挖掘板外翻及滚轴顶端的挖掘板内倾结构，使翻混时在获得最大的工作截面的同时减少前进阻力。翻混辊最大外径700mm，转速每分钟150转，电机功率15KW。翻混辊工作区上方有组合罩板将工作区与机器传动部位及操作区隔离，隔离罩板在将被翻混物料隔离、净化环境的同时也起到加固和美观设备的作用。翻混时挖掘板的较高线速度将发酵物料向上后方抛起，然后在自身重力的作用下或罩板的阻挡下呈散状均匀落下。翻混辊上的挖掘板成螺旋线状逐块切入料堆向上挖起物料，使在翻混均匀的同时负荷平稳。在固定的翻混转速下，根据物料的水分含量、粘度和发酵程度，随意调节翻混料层深度，配以适当的机器行走速度变频调速，即可获得理想的翻混效果。

所述的提升装置包括固定在机架两侧上的左立柱28和右立柱29，转动轴30安装于左立柱28和右立柱29上，采用简单可靠的方式，用两根平行钢丝绳轮提升翻混辊，钢丝绳32的下端固定在传动箱36的输出端，上端分别绕过装在转动轴30上固接有卷筒31再固定，转动轴30与提升电机33相连接。正反点动提升电机33，即可带动转动轴30旋转，再通过钢丝绳调节料层的翻混深度和机器快速返回时提升翻混辊使其脱离物料。

所述的行走传动装置包括至少二组行走主链轮8和行走从链轮9，行走减速电机10通过行走主链轮8和行走链条11与行走从链轮9相连接，行走从链轮9固定连接在行走轮轴12上，行走长轴14的两端通过联轴器13与行走轮轴12相连接，行走轮轴12上固定连接有滚轮4，滚轮4两侧的行走轮轴12上套装有轴承15与轴承座16，在滚轮4一侧与轴承15与轴承座16之间的行走轮轴12上套装有调整套17。行走机架驱动采用前后摆线针轮减速电机双驱动，安装于机架上翻混减速电机40的对侧，使整机重心平衡。由同一变频器调节两电机调速，具有同步性好、驱动调节平稳的特点和避免打滑现象。变频器调速范围大，可更好的适应翻混时的低速行走和返回时的高速行走，以缩短工作周期，提高效率。另外翻混电机加设工作电流表和主机行走速度表，可即时指示翻混辊工作负荷和及时调整翻混深度、机器行走速度，以达到最佳配合从而提高工作效率。变调速采用外接电位器控制、配有速度指示，调节方便；翻混辊上下调节采用点动控制并设有上下限位开关；主机行走设有限位行程开关保护，尾端行程开关安装于轨道尾端、始端行程开关安装于转运架小车短轨道尾端。

工作时整机行走在两根平行铺设在堆肥发酵槽墙上端面的轨道上，同时将槽内的发酵物料通过旋挖翻抛后均匀混和。而且利用提升装置可随时调控物料翻混的深厚度。当一个槽内的物料翻混完毕，翻混机可通过转位架任意转换至另一发酵槽继续同样方式进行翻混。

设计说明：堆肥发酵槽2的数量、宽度和高度可根据生产场地的形状、面积大小和堆肥产量规模因地制宜确定布置；制造时可改变机器宽度和翻混辊34的直径与翻混链条39的长度，以适应于多种槽宽的等距和多种槽高的等高多槽式工厂布置。根据用户的工厂布置和控制需要，设备可采用悬挂电缆供电、滑触线供电和专用卷筒电缆供电等三种移动供电方式之一种方式供电，电气控制可采用随机控制和远程控制两种控制方式，机器行走应用变频调速技术和设有速度指示、翻混电机单设电流表。随机控制时，电气控制箱安装于机架上，并设有操作人员座椅，随机操作，十分方便。远程控制基于价值功能比，采用电缆供电和电缆远程控制方式，操作者在车间一端即可控制。一、技术参数

1.电源：           380V    三相四线制

2.翻混速度         ～150r/min       电机功率15KW

3.行走速度         1.5～8m/min      电机功率2*2.2KW

4.提升速度         2m/min           电机功率0.75KW

5.转位架移动速度   2m/min           电机功率1.1KW

6.工作能力    最大约200立方米/小时

 二、安装与使用：

1.工作轨道铺设必须平直，轨道中心距3800^+5mm，平行度±1.5^mm水平误差不大于1.5^mm/2m。

2.转运轨道的铺设要求与工作轨道相同，同时必须保证转运架在自己轨道上移动到位时，其上轨道与各段工作轨道平稳对接，保证主机顺利移位。

3.供电滑触线的架设必须平直，水平和高低误差均不大于1.5^mm/2m，滑触线连接处必须对齐并是间隙尽量小，轨道导电铜排联接处螺栓必须拧紧，以保证导电良好。

4.机器装在轨道上后，其滑触拨叉的高度应正对滑触线集电器的叉口中心(两边相同)。

5.车间配电系统必须符合翻混机转位工作的特点和要求，即在设备转位及重接电源(插头和插座连接时)时滑触线应处于无电状态、重接电源后再通电，以保证操作安全(由设在转运架上的按钮控制)。

6.各减速箱内按要求和油位线注入润滑油(冬天加注20^#～10^#机械油、夏天可加注30^#机械油)，并检查所有螺栓应在紧固状态。

7.将主机平稳吊放在工作轨道上，接上电源调正电机转向：大车行走的两驱动电机应先后单独接线分别调正(调换电机转向时只能调换电机接线也即变频器输出线来实现)，待转向一致后再将两电机同时接入。机器行走方向须与保护行程开关相对应，否则不起保护作用。翻混辊只能正转不能反转，否则会损坏传动机构的张紧装置，翻辊转向按设备部件上的箭头标示方向。

8.本机采用三相四线制电源。必须注意：在多轨道工作时必须使各道滑触线电源引出插座的电源相序一致。

9.操作机器工作时，必须注意：翻混辊下降到适当位置，不能碰到地面，否则极易损坏设备。

三、电气控制原理及操作

合上各路空气开关，接通主电源及支路电源，电源指示灯HL亮。此时，即可按压相应按钮启动提升及翻混电机。提升电机为正反向工作和点动控制，翻混电机单向工作。不管运转方向，只要电机得电运转相应工作指示灯即点亮指示。

各电机回路均设短路和过流保护，在工作中当电机过热引起热继电器动作时，电机停转。此时不论将热继电器调于自动或手动，须约2分钟待内部热元件冷却后才能恢复。

主机行走采用双电机前后驱动、变频调速控制(一台变频器同时控制两台相同型号电机)，由操作箱面板上的调速电位器控制行走速度(装于面板的数字表指示电机调定转速)。换向开关控制电机转向即主机进退。主机两侧装有行程开关作为工作行程限位，由于主机需要频繁转换工作轨道，所以工作轨道尾部不设行程开关挡块，而将其延伸改设在转位架上，故在主机快速退回工作轨道尾部时，操作工必须十分注意：在转位架未停留于主机所在工作轨道时，必须谨慎操作，慢速缓行，防止主机后退出位，发生事故。

开机操作程序：先点动升降电机调整翻混辊的高度(注意不能碰到地面)，再启动翻混电机，随后启动机器行走电机(可用变频器调速)工作。

四、操作注意事项

1、变频器操作：

a.采用外接控制面板操作，电位器调速、数字表指示电机转速；开关三位控制电机转向和停止(左右为转向、中位为停止)。

b.一台变频器控制两台电机，必须注意：两台电机必须同时通电工作，否则机器将不能正常行走。

c.当行走电机3M、4M运行中因电流过大引起热继电器3FR、4FR任一动作或变频器内部保护时，变频器均无电压输出。

2、转位操作：

a.当机器快速退回至接近道轨尾部位置时，须减慢行走速度缓缓走上转运架轨道，直至行程开关碰倒断电停止，再扳下控制箱内主空气开关；

b.操作装于转运架上的开关切断滑触线电源，拔下机器与滑触线连接的电源插头，并同时将拨叉杆下移约15公分(用手将集电器横向移开)使机器转位移动时不碰触滑触线集电器；

c.操作转运架上的倒顺控制按钮，使翻混机随转运架移到另一条工作轨道上，并使转运架轨道与工作轨道对齐；

d.将翻混机上另一边的拨叉杆上移到位，拨叉插入滑触线集电器叉口内，电源插头插上滑触线引出电源插座。此时须注意：将机器电源引下电缆插头座下部约20公分处在机架立柱上给以固定，不要使插头座受到拉力，以免松动导致接触不量或电源缺相而损坏机器。。

e.按压操作转运架上的控制按钮，接通滑触线电源，再合上翻混机控制箱内主电源开关、操作各控制按钮，即可在新的轨道上工作。

Claims (9)

1、一种多槽式旋挖翻混装置，主要包括翻混机(1)，其特征在于：

1)、设有一组堆肥发酵槽(2)，堆肥发酵槽(2)端面上设有平行铺设的工作槽轨道(3)，翻混机(1)通过其底部的滚轮(4)安装在工作槽轨道(3)并与工作槽轨道(3)呈滚动式配合；

2)、在堆肥发酵槽(2)沿工作槽轨道(3)方向的一侧设有转位架(5)，转位架(5)主要包括车架(18)和车轮(19)，车轮(19)安装在工作槽轨道(3)端部的地轨(7)上，车架(18)上有与工作槽轨道(3)等距平铺的两根短轨(6)，短轨(6)的水平高度与工作槽轨道(3)持平，转位架减速电机(20)通过转位架链条(21)和链轮组(22)与固接有车轮(19)的转位架轮轴(23)相连接；

3)、翻混机(1)主要包括有机架、行走传动装置、翻混装置(24)、提升装置(25)和电气控制箱(26)，电气控制箱(26)安装于机架上，机架通过行走传动装置与行走减速电机(10)相连接，行走减速电机(10)安装于机架上翻混电机的对侧；所述的翻混装置(24)主要包括一长度接近工作槽宽的翻混辊(34)和传动箱(36)，围绕翻混辊(34)外圆在轴线方向成螺旋线状分布装有一组头部呈浅齿状的挖掘板(35)；传动箱(36)中输出端的翻混从链轮(37)套装在翻混辊(34)上，输入端通过翻混主链轮(38)悬挂于输入轴(41)上，翻混从链轮(37)和翻混主链轮(38)通过翻混链条(39)相连接；输入轴(41)与机架上的翻混减速电机(40)相连接。

2、根据权利要求1所述的多槽式旋挖翻混装置，其特征在于：所述的提升装置包括固定在机架两侧上的左立柱(28)和右立柱(29)，转动轴(30)安装于左立柱(28)和右立柱(29)上，钢丝绳(32)的下端固定在传动箱(36)的输出端，上端分别绕过装在转动轴(30)上固接有卷筒(31)再固定，转动轴(30)与提升电机(33)相连接。

3、根据权利要求1所述的多槽式旋挖翻混装置，其特征在于：所述的行走传动装置包括至少二组行走主链轮(8)和行走从链轮(9)，行走减速电机(10)通过行走主链轮(8)和行走链条(11)与行走从链轮(9)相连接，行走从链轮(9)固定连接在行走轮轴(12)上，行走长轴(14)的两端通过联轴器(13)与行走轮轴(12)相连接，行走轮轴(12)上固定连接有滚轮(4)，滚轮(4)两侧的行走轮轴(12)上套装有轴承(15)与轴承座(16)。

4、根据权利要求3所述的多槽式旋挖翻混装置，其特征在于：在滚轮(4)一侧与轴承(15)与轴承座(16)之间的行走轮轴(12)上套装有调整套(17)。

5、根据权利要求1所述的多槽式旋挖翻混装置，其特征在于：所述的转位架(5)靠发酵一侧固定连接有挡板。

6、根据权利要求1所述的多槽式旋挖翻混装置，其特征在于：所述的机架上设有操作人员座椅(27)。

7、根据权利要求1所述的多槽式旋挖翻混装置，其特征在于：位于传动箱两侧的挖掘板(35)略向外翻、翻混辊(34)两端最外侧的挖掘板(35)略向内翻。

8、根据权利要求1所述的多槽式旋挖翻混装置，其特征在于：翻混辊工作区与机器上部所有的传动装置和操作区域间设有组合隔离罩板。

9、根据权利要求1所述的多槽式旋挖翻混装置，其特征在于：所有传动链条均设有安全防护罩。

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