一种固体有机肥原料翻抛发酵装置及方法

技术领域

本发明涉及有机肥生产技术领域，具体是涉及一种固体有机肥原料翻抛发酵装置及方法。

背景技术

有机肥料是指由动物的排泄物或动植物残体等富含有机质的副产品资源为主要原料,经发酵腐熟后而成的肥料。而现有有机肥发酵装置在翻转有机肥时，在出料平台上容易粘附一些残余有机肥料，造成较大的成本浪费。

为此，中国专利CN113511931B公开了一种有机肥发酵翻转设备，其通过设置清洁组件，其中清洁组件包括第一滑槽、第一滑块、固定板、开槽、清洁板、拆卸机构、第三滑槽、滑杆和握把，当工作人员需要对出料平台上粘附残留的有机肥进行清理时，只需握住握把向外拨动，握把带动滑杆在第三滑槽内向外滑动，滑杆则带动清洁板向外滑动，清洁板另一端通过第一滑块在固定板内向外滑动，滑动过程中低端对出料平台外壁进行全方位推动刮除，使得出料平台上粘附残留的有机肥被向外推动，将沿途所有残留有机肥皆推动至出料平台的左端开口处，然后工作人员进行手机清理即可，通过此装置能够使得工作人员可以方便快捷的对出料平台外壁残留的有机肥进行回收，省时省力。

但是，现有有机肥发酵翻转设备在翻抛物料时，翻抛工具上仍会粘附大料物料，从而使得翻抛工具无法与物料有效接触，进而无法达到有效的翻抛效果，且由于翻抛工具形状不规则，利用人工进行清理更为费时费力，而设备在运行一段时间后，需要对其进行清理来保持翻抛的正常工作，进而大幅增加维护成本。

发明内容

针对上述问题，提供一种固体有机肥原料翻抛发酵装置及方法，通过机架、翻料装置、辅助控制机构和清洁装置解决了传统有机肥发酵翻抛设备的翻抛工具上粘附的有机肥原料难以清理的问题。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种固体有机肥原料翻抛发酵装置，包括机架、翻料装置、辅助控制装置和清洁装置；翻料装置包括转动架、翻料耙和第一旋转驱动组件，转动架转动安装在机架上，翻料耙转动安装在转动架上，且翻料耙具有耙面与转动架的轴线平行的翻料状态和耙面与转动架的轴线垂直的清洁状态，第一旋转驱动组件安装在机架上且其用于驱动转动架转动；辅助控制机构安装在机架上且其用于控制翻料耙在翻料状态和清洁状态之间切换，清洁装置安装在机架上且其用于清洁翻料耙，当翻料耙移动至清洁装置处，其在辅助控制机构的控制下处于清洁状态。

优选的，辅助控制机构包括支撑轴、连接件和控制环；转动架空心设置，支撑轴安装在机架上且其位于转动架的内部，支撑轴上转动套接有环形支架；连接件转动安装在环形支架上且其与翻料耙固定连接，连接件上套接有导向块和第一旋转齿轮；控制环套接在支撑轴上，控制环上安装有两个弧形齿条，弧形齿条与第一旋转齿轮能分离的啮合连接。

优选的，辅助控制机构还包括第一振动组件，第一振动组件包括振动块、第一弹性件和凸齿；振动块滑动安装在导向块上，振动块上设置有凸起部且其远离连接件的轴线方向；第一弹性件的两端分别与导向块和振动块连接；控制环上设置有凸齿。

优选的，清洁装置包括第一旋转轴、清洁辊和第二旋转驱动组件；第一旋转轴转动安装在机架上，清洁辊套接在第一旋转轴上；第二旋转驱动组件安装在机架上且其用于驱动第一旋转轴转动。

优选的，翻抛发酵装置还包括自清洁机构，自清洁机构包括检测组件和第二振动组件，检测组件包括压力传感器、第二弹性件和感应环；压力传感器安装在机架上，第二弹性件的两端分别与压力传感器和感应环连接，感应环套接在第一旋转轴上且其与第一旋转轴滑动配合，第一旋转轴上设置有限位环，限位环与感应环抵紧配合；第二振动组件与感应环传动连接。

优选的，第二振动组件包括安装环，感应环的底部设置有球形块，安装环安装在机架上且其上设置有与球形块配合的配合槽。

优选的，第一旋转驱动组件包括齿环、第二旋转轴、第二旋转齿轮、第一旋转驱动器和第一锥齿轮；齿环套接在转动架上，第二旋转轴转动安装在机架上，第二旋转齿轮套接在第二旋转轴上，第二旋转齿轮与齿环传动连接，第一旋转驱动器安装在机架上，第一锥齿轮设有两个，两个第一锥齿轮分别套接在第二旋转轴和第一旋转驱动器的驱动端上，两个第一锥齿轮传动连接。

优选的，第一旋转轴至少设有两个，清洁辊设有多个且与第一旋转轴一一对应，两个第一旋转轴设为一组；清洁装置还包括传动组件，传动组件包括第一套筒、第一同步带、第三旋转轴、第二套筒、第二同步带和传动齿轮；第一套筒至少设有两个，两个第一套筒分别套接在相邻两组的第一旋转轴上，第一同步带的两端分别套接在两个第一套筒上；第三旋转轴、第二套筒和传动齿轮设有多个且其与第一旋转轴一一对应，两个第三旋转轴与两个第一旋转轴构成一组，同一组的两个第二套筒分别套接在第一旋转轴和第三旋转轴上，第二同步带的两端分别套接在同一组的两个第二套筒上，传动齿轮套接在第三旋转轴上，同一组第三旋转轴上套接的传动齿轮啮合连接，第二旋转驱动组件的驱动端与其中一个第一旋转轴传动连接。

优选的，第三旋转驱动组件包括第二旋转驱动器和第二锥齿轮；第二旋转驱动器安装在机架上，第二锥齿轮设有两个，两个第二锥齿轮分别套接在第二旋转驱动器的驱动端和第一旋转轴上，两个第二锥齿轮啮合连接。

一种固体有机肥原料翻抛发酵方法，包括以下步骤：S1，启动翻抛发酵装置；S2，翻料耙转动，进行翻抛作业；S3，清洁装置启动，对翻料耙进行清洁；S4，翻抛发酵完成，收集有机肥物料。

本发明相比较于现有技术的有益效果是：

1、本发明通过机架、翻料装置、辅助控制机构和清洁装置实现了在翻转物料时自动清洁翻料耙的功能，达到在设备运行过程中保持翻料耙的翻抛效率的效果，解决了传统有机肥发酵翻抛设备的翻抛工具上粘附的有机肥原料难以清理的问题。

2、本发明通过支撑轴、环形支架、连接架、导向块、第一旋转齿轮、控制环和弧形齿条实现了控制翻料耙转动的功能，达到根据翻料耙的移动自动改变其状态的效果。

3、本发明通过振动块、第一弹性件和凸齿实现了翻转耙在朝清洁装置移动的过程中使其振动的功能，达到进一步提高翻转耙清洁效率的效果。

附图说明

图1是一种固体有机肥原料翻抛发酵装置的立体示意图；

图2是一种固体有机肥原料翻抛发酵装置中翻料装置的立体示意图；

图3是图2中A处的局部放大示意图；

图4是一种固体有机肥原料翻抛发酵装置中翻料耙、加固支架和支撑环的立体示意图；

图5是一种固体有机肥原料翻抛发酵装置中辅助控制机构的立体示意图；

图6是一种固体有机肥原料翻抛发酵装置中辅助控制机构的立体分解示意图；

图7是图6中B处的局部放大示意图；

图8是一种固体有机肥原料翻抛发酵装置中清洁装置的立体示意图；

图9是一种固体有机肥原料翻抛发酵装置中清洁辊、第二旋转驱动组件和自清洁机构的立体示意图；

图10是一种固体有机肥原料翻抛发酵装置中自清洁机构的立体分解示意图；

图11是一种固体有机肥原料翻抛发酵装置中传动组件的立体示意图。

图中标号为：

1-机架；

2-翻料装置；

21-转动架；

22-翻料耙；

23-第一旋转驱动组件；231-齿环；232-第二旋转轴；233-第二旋转齿轮；234-第一旋转驱动器；235-第一锥齿轮；

24-加固支架；

25-支撑环；

3-辅助控制机构；

31-支撑轴；311-环形支架；312-安装架；

32-连接件；321-导向块；322-第一旋转齿轮；

33-控制环；331-弧形齿条；

34-第一振动组件；341-振动块；3411-凸起部；342-第一弹性件；343-凸齿；

4-清洁装置；

41-第一旋转轴；

42-清洁辊；

43-第二旋转驱动组件；431-第二旋转驱动器；432-第二锥齿轮；433-加长支架；

44-传动组件；441-第一套筒；442-第一同步带；443-第三旋转轴；444-第二套筒；445-第二同步带；446-传动齿轮；

5-自清洁机构；

51-检测组件；511-压力传感器；512-第二弹性件；513-感应环；5131-球形快；514-限位环；

52-第二振动组件；521-安装环；5211-配合槽；

6-发酵槽。

实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参照图1-图2：一种固体有机肥原料翻抛发酵装置，包括机架1、翻料装置2、辅助控制装置和清洁装置4；翻料装置2包括转动架21、翻料耙22和第一旋转驱动组件23，转动架21转动安装在机架1上，翻料耙22转动安装在转动架21上，且翻料耙22具有耙面与转动架21的轴线平行的翻料状态和耙面与转动架21的轴线垂直的清洁状态，第一旋转驱动组件23安装在机架1上且其用于驱动转动架21转动；辅助控制机构3安装在机架1上且其用于控制翻料耙22在翻料状态和清洁状态之间切换，清洁装置4安装在机架1上且其用于清洁翻料耙22，当翻料耙22移动至清洁装置4处，其在辅助控制机构3的控制下处于清洁状态。

本发明通过机架1、翻料装置2、辅助控制机构3和清洁装置4实现了在翻转物料时自动清洁翻料耙22的功能，达到在设备运行过程中保持翻料耙22的翻抛效率的效果，解决了传统有机肥发酵翻抛设备的翻抛工具上粘附的有机肥原料难以清理的问题。第一旋转驱动组件23与控制器电连接；操作人员启动发酵装置后，控制器发送信号给第一旋转驱动组件23，第一旋转驱动组件23驱动转动架21旋转，转动架21带动翻料耙22转动，随着翻料耙22的移动，其靠近发酵槽6时，在辅助控制机构3的导向作用下转动，并保持翻料状态，翻料耙22的耙面与物料正面接触，从而对物料进行有效翻抛，使得物料与氧气充分接触，进而有效提高发酵效果；在翻料耙22接近清洁装置4时，其在辅助控制机构3的导向作用下转动，并在到达清洁装置4处时处于清洁状态，翻料耙22的两个耙面与清洁装置4充分接触，在清洁装置4的作用下，使其上粘附的物料脱落，避免粘附的物料影响翻料耙22的翻抛效果。

参照图1、图2、图4和图5：辅助控制机构3包括支撑轴31、连接件32和控制环33；转动架21空心设置，支撑轴31安装在机架1上且其位于转动架21的内部，支撑轴31上转动套接有环形支架311；连接件32转动安装在环形支架311上且其与翻料耙22固定连接，连接件32上套接有导向块321和第一旋转齿轮322；控制环33套接在支撑轴31上，控制环33上安装有两个弧形齿条331，弧形齿条331与第一旋转齿轮322能分离的啮合连接。

机架1上安装有两个安装架312，两个安装架312分别位于转动架21的两侧，支撑轴31的两端分别与两个安装架312连接，支撑环25套接在支撑轴31上，支撑环25与转动架21滑动配合。

本发明通过支撑轴31、环形支架311、连接架、导向块321、第一旋转齿轮322、控制环33和弧形齿条331实现了控制翻料耙22转动的功能，达到根据翻料耙22的移动自动改变其状态的效果。为了避免翻料耙22在第一旋转齿轮322未与弧形齿条331啮合时，在外力作用下自行转动，设置了控制环33和导向块321，在其正常转动时，导向块321与控制环33滑动配合，通过控制环33限制导向块321的转动，避免其在原料的阻力作用下自行转动，且控制环33上设置有两个缺口，两个缺口分为位于两个弧形齿条331处；操作人员启动发酵装置后，控制器发送信号给第一旋转驱动组件23，第一旋转驱动组件23驱动转动架21旋转，转动架21带动翻料耙22转动，随着翻料耙22的移动，其靠近发酵槽6时，第一旋转齿轮322与第一个弧形齿条331啮合，同时导向块321与控制环33分离，第一旋转齿轮322转动且其带动连接件32和翻料耙22转动，使其处于翻料状态，翻料耙22的耙面与物料正面接触，从而对物料进行有效翻抛；在翻料耙22接近清洁装置4时，第一旋转齿轮322与第二个弧形齿条331啮合，进而通过第一旋转齿轮322的转动使翻料耙22处于清洁状态，对其进行有效清洁。

参照图1、图5-图7：辅助控制机构3还包括第一振动组件34，第一振动组件34包括振动块341、第一弹性件342和凸齿343；振动块341滑动安装在导向块321上，振动块341上设置有凸起部3411且其远离连接件32的轴线方向；第一弹性件342的两端分别与导向块321和振动块341连接；控制环33上设置有凸齿343。

本发明通过振动块341、第一弹性件342和凸齿343实现了翻转耙在朝清洁装置4移动的过程中使其振动的功能，达到进一步提高翻转耙清洁效率的效果。随着第一旋转驱动组件23的驱动，转动架21带动翻料耙22移动，当翻料耙22从发酵槽6朝清洁装置4移动时，导向块321与控制环33滑动配合，同时，振动块341的凸起部3411不断与凸齿343接触，凸起部3411受到凸齿343的挤压，第一弹性件342收缩，在其与凸齿343分离后，其在第一弹性件342的弹力作用下与控制环33碰撞，进而使得振动块341不断与控制块发生碰撞，使得翻料耙22振动，进而将其上粘附的有机肥原料抖落，降低清洁装置4的压力，进一步提高清洁效果。

参照图1和图8：清洁装置4包括第一旋转轴41、清洁辊42和第二旋转驱动组件43；第一旋转轴41转动安装在机架1上，清洁辊42套接在第一旋转轴41上；第二旋转驱动组件43安装在机架1上且其用于驱动第一旋转轴41转动。

本发明通过第一旋转轴41、清洁辊42和第二旋转驱动组件43实现了对处于清洁状态下的翻料耙22进行清洁作业的功能。第二旋转驱动组件43与控制器电连接；操作人员启动发酵装置后，控制器发送信号给第一旋转驱动组件23和第二旋转驱动组件43，第一旋转驱动组件23驱动转动架21转动，转动架21带动翻料耙22移动，当翻料耙22朝清洁装置4移动时，其在辅助控制机构3的作用下从翻料状态下切换为清洁状态，同时，第二旋转驱动组件43驱动第一旋转轴41转动，第一旋转轴41带动清洁辊42同步旋转，通过高速旋转的清洁辊42将粘附在翻料耙22上的物料刷下，同时通过清洁辊42的高速旋转将粘附在清洁辊42上的物料甩下，达到一定的自清洁能力。

参照图8-图10：翻抛发酵装置还包括自清洁机构5，自清洁机构5包括检测组件51和第二振动组件52，检测组件51包括压力传感器511、第二弹性件512和感应环513；压力传感器511安装在机架1上，第二弹性件512的两端分别与压力传感器511和感应环513连接，感应环513套接在第一旋转轴41上且其与第一旋转轴41滑动配合，第一旋转轴41上设置有限位环514，限位环514与感应环513抵紧配合；第二振动组件52与感应环513传动连接。

本发明通过检测组件51和第二振动组件52实现了清洁辊42的自清洁功能，达到在清洁辊42上粘附较多有机肥原料时自动进行自清洁的效果。压力传感器511与控制器电连接；随着翻抛发酵装置的运行，即使清洁辊42能够通过高速旋转甩掉一定粘附在其上的物料，但是清洁辊42上仍会不断粘附物料，影响其清洁效果，为此，设置了检测组件51和第二振动组件52；当清洁辊42上粘附较多物料时，第一旋转轴41和清洁辊42受重力作用而克服第二弹性件512的弹力作用向下移动，此时第二振动组件52受到感应环513移动的作用而控制清洁辊42振动，进而使得粘附在清洁辊42上的物料脱落，实现自清洁作用。

参照图8-图10：第二振动组件52包括安装环521，感应环513的底部设置有球形块，安装环521安装在机架1上且其上设置有与球形块配合的配合槽5211。

本发明通过球形块和安装环521实现了控制清洁辊42振动的功能。操作人员启动发酵装置后，控制器发送信号给第一旋转驱动组件23和第二旋转驱动组件43，第一旋转驱动组件23驱动转动架21转动，转动架21带动翻料耙22移动，当翻料耙22朝清洁装置4移动时，其在辅助控制机构3的作用下从翻料状态下切换为清洁状态，同时，第二旋转驱动组件43驱动第一旋转轴41转动，第一旋转轴41带动清洁辊42同步旋转，通过高速旋转的清洁辊42将粘附在翻料耙22上的物料刷下，当清洁辊42上粘附较多物料时，第一旋转轴41和清洁辊42受重力作用而克服第二弹性件512的弹力作用向下移动，感应环513带动球形块向下移动，当球形块与配合槽5211配合时，其滑入配合槽5211，并且随着第一旋转轴41的转动，第一旋转轴41带动感应环513和球形块移动，使得球形块移出配合槽5211，接着在第二弹性件512的弹力作用下再次滑入配合槽5211，使得球形块撞击安装环521，进而实现控制感应环513、第一旋转轴41和清洁辊42振动的效果，使得粘附在清洁辊42上的物料脱落，实现自清洁作用。

参照图2和图3：第一旋转驱动组件23包括齿环231、第二旋转轴232、第二旋转齿轮233、第一旋转驱动器234和第一锥齿轮235；齿环231套接在转动架21上，第二旋转轴232转动安装在机架1上，第二旋转齿轮233套接在第二旋转轴232上，第二旋转齿轮233与齿环231传动连接，第一旋转驱动器234安装在机架1上，第一锥齿轮235设有两个，两个第一锥齿轮235分别套接在第二旋转轴232和第一旋转驱动器234的驱动端上，两个第一锥齿轮235传动连接。

本发明通过齿环231、第二旋转轴232、第二旋转齿轮233、第一旋转驱动器234和第一锥齿轮235实现了驱动转动架21转动的功能；第一旋转驱动器234优选为伺服电机，伺服电机与控制器电连接；操作人员启动翻抛发酵装置后，控制器发送信号给第一旋转驱动器234，第一旋转驱动器234通过第一锥齿轮235驱动第二旋转轴232转动，第二旋转轴232带动第二旋转驱动器431转动，第二旋转驱动器431驱动与其传动连接的齿环231转动，齿环231带动转动架21转动，进而通过转动架21带动翻料耙22移动，进行翻抛作业；通过第二旋转齿轮233和齿环231实现减速传动，继而提高翻料耙22的翻抛力度，减少第一旋转驱动器234的驱动压力。

参照图1、图8和图11：第一旋转轴41至少设有两个，清洁辊42设有多个且与第一旋转轴41一一对应，两个第一旋转轴41设为一组；清洁装置4还包括传动组件44，传动组件44包括第一套筒441、第一同步带442、第三旋转轴443、第二套筒444、第二同步带445和传动齿轮446；第一套筒441至少设有两个，两个第一套筒441分别套接在相邻两组的第一旋转轴41上，第一同步带442的两端分别套接在两个第一套筒441上；第三旋转轴443、第二套筒444和传动齿轮446设有多个且其与第一旋转轴41一一对应，两个第三旋转轴443与两个第一旋转轴41构成一组，同一组的两个第二套筒444分别套接在第一旋转轴41和第三旋转轴443上，第二同步带445的两端分别套接在同一组的两个第二套筒444上，传动齿轮446套接在第三旋转轴443上，同一组第三旋转轴443上套接的传动齿轮446啮合连接，第二旋转驱动组件43的驱动端与其中一个第一旋转轴41传动连接。

本发明通过第一套筒441、第一同步带442、第三旋转轴443、第二套筒444、第二同步带445和传动齿轮446实现了传动连接多个第一旋转轴41的功能，达到同步驱动多个清洁辊42转动的效果。操作人员启动发酵装置后，控制器发送信号给第一旋转驱动组件23和第二旋转驱动组件43，第一旋转驱动组件23驱动转动架21转动，转动架21带动翻料耙22移动，当翻料耙22朝清洁装置4移动时，其在辅助控制机构3的作用下从翻料状态下切换为清洁状态，同时，第二旋转驱动组件43驱动与其传动连接的第一旋转轴41转动，第一旋转轴41带动清洁辊42同步旋转，同时，第一旋转轴41通过第二套筒444和第二同步带445带动第三旋转轴443转动，第三旋转轴443通过传动齿轮446的传动驱动同一组的另一个第三旋转轴443转动，而相邻组的第一旋转轴41通过第一套筒441和第一同步带442的传动同步转动，继而使得多个清洁辊42同时转动，且同一组的两个清洁辊42转动方向相反，通过高速旋转的两个清洁辊42分别将粘附在翻料耙22的两个耙面的物料刷下。

参照图8和图9：第三旋转驱动组件包括第二旋转驱动器431和第二锥齿轮432；第二旋转驱动器431安装在机架1上，第二锥齿轮432设有两个，两个第二锥齿轮432分别套接在第二旋转驱动器431的驱动端和第一旋转轴41上，两个第二锥齿轮432啮合连接。

机架1上安装有加长支架433，第二旋转驱动器431安装在加长支架433上。

本发明通过第二旋转驱动器431和第二锥齿轮432实现了驱动第一旋转轴41转动的功能。第二旋转驱动器431优选为伺服电机，伺服电机与控制器电连接；操作人员启动翻抛发酵装置后，控制器发送信号给第二旋转驱动器431，第二旋转驱动器431通过第二锥齿轮432的传动驱动第一旋转轴41转动，第一旋转轴41带动清洁辊42转动，在翻料耙22移动至清洁装置4处时，通过转动的清洁辊42对翻料耙22进行清洁。

参照图1-图11：一种固体有机肥原料翻抛发酵方法，包括以下步骤：S1，启动翻抛发酵装置；S2，翻料耙22转动，进行翻抛作业；S3，清洁装置4启动，对翻料耙22进行清洁；S4，翻抛发酵完成，收集有机肥物料。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。