粉状、颗粒状肥料固体发酵智能布料、取料装置及方法

技术领域

本发明涉及有肥料堆肥的领域，尤其涉及一种粉状、颗粒状肥料固体发酵智能布料、取料装置及使用方法。

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、颗粒状肥料的发酵原料堆放方式有两种：一种是人工作业，用铁锹、小推车将发酵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，首先由车辆或输送带将发酵原料运输到发酵池，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。

发明内容

本发明针对目前在粉状、颗粒状肥料固体发酵时还未能对发酵池实现智能化布料取料的问题，提供一种粉状、颗粒状肥料固体发酵智能布料、取料装置及方法，利用纵向输送带、横向输送带输送并抛洒发酵原料，并且利用可以滑移的卸料车与门式滑移支架，确保可以将发酵原料撒布在发酵池所在的范围内。另外在取料时，利用移动式螺旋取料机收集发酵池中已发酵完成的中间产品，随后再由纵向输送带与横向输送带将中间产品输送出去，在控制器的作用下，能够自动化地实现输送、布料与取料作业，而不需要人工或装载机进行布料与取料。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种粉状、颗粒状肥料固体发酵智能布料、取料装置，包括至少一条生产线，所述生产线包括：

平行于发酵池长度方向的纵向输送带，所述纵向输送带安装在发酵池长边的一侧；

沿发酵池宽度方向设置在发酵池上方的横向输送带，所述横向输送带能够正反转，并安装在沿纵向滑移的门式纵移支架上，横向输送带与纵向输送带之间具有横向间距；

卸料车，包括沿纵向滑移且与纵向输送带对应的纵向卸料车以及沿横向滑移且与横向输送带对应的横向卸料车，所述卸料车包括车架以及用于抛洒对应输送带上的发酵原料的卸料结构，所述卸料结构将纵向输送带分为上料段与下料段，将横向输送带分为载料段与空载段；

用于承接纵向卸料车抛洒的发酵原料的分料输送带，连接在所述纵向卸料车的车架上，分料输送带的一端位于横向输送带的载料段沿纵向滑移的轨迹上方；

纵向接料斗，与纵向卸料车的车架连接，所述纵向接料斗的底端开口位于纵向输送带的下料段上方，顶端开口的一部分边沿位于横向输送带的载料段沿纵向滑移的轨迹下方；

移动式螺旋取料机，沿纵向滑动设置于发酵池中，以收集发酵池中的中间产品，所述移动式螺旋取料机的出料口位于横向输送带的载料段上方；

控制器，控制粉状、颗粒状肥料固体发酵智能布料、取料装置在以下两种工作状态之间切换，并控制横向输送带与纵向卸料车保持同步纵移：

布料状态：横向输送带的载料段承接分料输送带抛洒的发酵原料，并将承接的发酵原料输送至横向卸料车；

取料状态：横向输送带的载料段承接移动式螺旋取料机洒落的中间产品，并输送至纵向接料斗。

优选的，所述纵向输送带以及纵向卸料车均安装在一个纵向支架上，所述纵向支架设置在沿横向排列的两个发酵池之间，两个发酵池均对应设有横向输送带，两个所述横向输送带与纵向输送带之间的横向间距均小于分料输送带的长度，所述纵向卸料车的车架连接有沿水平横向与车架相对滑动的横移座，所述分料输送带沿水平横向安装在横移座上，且分料输送带为能够正反转的输送带。

优选的，所述横向卸料车的车架还连接有横向接料斗，所述横向接料斗的底端开口位于横向输送带的载料段上方，顶端开口与移动式螺旋取料机的出料口对齐。

优选的，所述卸料结构包括与车架转动连接的第一改向滚筒与第二改向滚筒，所述第一改向滚筒高于第二改向滚筒，两个所述改向滚筒均平行于对应输送带的宽度方向设置，且沿对应输送带的长度方向具有间距，当横向/纵向输送带经过对应的卸料结构时，以折返的形式依次绕过两个改向滚筒，所述分料输送带位于纵向卸料车的第一改向滚筒下方。

优选的，所述横向卸料结构还包括与横向卸料车的车架连接的布料斗，所述布料斗的顶端开口位于横向卸料车的第一改向滚筒下方，底端倾斜地向下延伸至横向输送带的一侧，并连通有竖直的布料筒。

优选的，所述布料筒具有沿竖直方向伸缩的伸缩结构，所述横向卸料车的车架还连接有卷扬机，所述卷扬机的一段牵引绳沿竖直方向向下延伸，并与落料筒的底端连接。

优选的，所述门式纵移支架包括横梁、端梁以及支腿，所述横向输送带以及横向卸料车均安装在门式纵移支架的横梁上，发酵池长边的两侧均沿纵向设有滑轨，所述门式纵移支架两侧的支腿分别滑动架设在两个滑轨上。

优选的，所述横梁的两端均设有限位传感器，所述限位传感器与控制器电连接。

优选的，所述门式纵移支架的横梁以及纵向支架上分别沿横向与纵向设有导轨，所述横向卸料车与纵向卸料车分别滑动设置在上述两导轨上。

一种粉状、颗粒状肥料固体发酵智能布料、取料装置的使用方法，包括以下步骤：

S1布料：

S1.1:控制所述横移座以及一个门式纵移支架分别沿横向与纵向滑移，使分料输送带的一端位于一个横向输送带的正上方；

S1.2:向纵向输送带的上料段传送发酵原料，经过分料输送带传送至上述的横向输送带；

S1.3:控制上述纵向与横向输送带对应的两个卸料车分别沿纵向与横向滑移，并控制上述横向输送带正转，由对应的横向卸料车将发酵原料抛洒铺设在对应的发酵池中；

S2取料：

S2.1：控制一个门式纵移支架沿纵向滑移，使一个横向输送带的一端位于纵向接料斗上方，并控制该横向输送带反转；

S2.2：移动上述横向输送带对应的横向卸料车以及移动式螺旋取料机，使移动式螺旋取料机的出料口与横向接料斗的顶端开口保持对齐，以将发酵完成的中间产品收集并传送至纵向输送带的下料段；

S2.3：控制上述门式纵移支架随移动式螺旋取料机沿纵向滑移，以收集并取出发酵池内发酵完成的中间产品。

优选的，在布料状态下，所述卸料车朝向对应输送带的下料段滑移时，所述卸料车的滑移速度小于对应输送带的移动速度。

优选的，在布料状态下，所述分料输送带分别与两侧的横向输送带配合时，分料输送带分别处于正转与反转状态。

优选的，当其中一个发酵池对应的所述横向输送带处于布料状态时，另一发酵池对应的横向输送带位于取料状态。

本发明技术方案的有益技术效果：

(一)在布料状态下，发酵原料依次经过纵向输送带的上料段、纵向卸料车、分料输送带与横向输送带的载料段，再从横向卸料车处落入发酵池内。利用纵移的纵向卸料车、门式纵移支架与横移的横向卸料车配合，可以自动地将发酵原料撒布在发酵池中的任一位置。而在取料过程中，控制器自动控制横向输送带反转，将移动式螺旋取料机收集到的发酵完成的中间产品输送至纵向输送带的下料段，由纵向输送带的下料段将发酵完成的中间产品送出。该布料、取料装置运行时可以实现自动化布料与取料，而利用控制器切换该布料与取料装置的工作状态，可以实现智能化控制，以满足粉状、颗粒状肥料生产的需要。

(二)纵向输送带安装在两个横向排列的发酵池之间，两个发酵池对应的横向输送带与中间的纵向输送带配合，则纵向输送带可以用于对两个发酵池进行自动上料与取料，提高了纵向输送带与纵向卸料车的利用率。

(三)布料筒具有沿竖直方向伸缩的伸缩结构，可以调整布料筒底端出口的高度，进而改变布料筒撒布出的发酵原料下落高度，使发酵原料落在发酵池后不易散开，而是直接落在布料筒的正下方，有助于将发酵原料堆放整齐均匀，而且堆放后的发酵原料松散程度相近，方便在发酵过程控制料堆各处的温湿度一致，促进料堆中的发酵原料能够充分均匀地发酵。

(四)卸料车朝向对应输送带的下料段滑动的速度小于输送带输送发酵原料的速度，可以保证发酵原料在输送过程中能够到达卸料车，从而确保发酵原料能够从卸料车洒下。

(五)由于布料状态与取料状态分别需要占用纵向输送带的上料段与下料段，因此可以使两个发酵池的横向输送带分别位于布料与取料状态，既提高纵向输送带的利用率，又减少了两个发酵池进行布料或取料作业时互相之间的干扰。

附图说明

图1示出了本发明实施例中粉状、颗粒状肥料固体发酵智能布料、取料装置的结构示意图；

图2示出了本发明实施例中横向输送带与移动式螺旋取料机的配合示意图；

图3示出了本发明实施例中纵向输送带与纵向卸料车的配合示意图；

图4示出了本发明实施例中横向输送带与横向卸料车的配合示意图。

附图中标记：

1-纵向支架；11-纵向输送带；11a-上料段；11b-下料段；12-纵向卸料车；121-分料输送带；122-纵向接料斗；123-第一改向滚筒；124-第二改向滚筒；2-门式纵移支架；21-横向输送带；21a-载料段；21b-空载段；22-横向卸料车；221-横向接料斗；222-布料斗；223-布料筒；224-伸缩结构；3-移动式螺旋取料机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种粉状、颗粒状肥料固体发酵智能布料、取料装置及方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

为了更加清楚地描述上述粉状、颗粒状肥料固体发酵智能布料、取料装置，本发明限定术语“纵向”和“横向”，具体而言，“纵向”表示发酵池的长度方向；“横向”表示发酵池的宽度方向。

实施例

下面将结合附图1至4和具体实施例对本发明的一种粉状、颗粒状肥料固体发酵智能布料、取料装置及方法的技术方案详细阐述。

如图1至4所示，本实施例的粉状、颗粒状肥料固体发酵智能布料、取料装置，包括至少一条生产线，一个所述生产线与两个相邻且沿横向排列的发酵池配合，包括：

位于两个发酵池之间的纵向支架1，纵向支架1沿纵向设置，且在纵向支架1的顶面还安装有沿纵向延伸的纵向输送带11；

两个横向输送带21，分别对应于两个发酵池，横向输送带21沿发酵池宽度方向设置在发酵池上方，横向输送带21选用能够正反转的输送带。每个发酵池还对应安装有沿纵向滑移的门式纵移支架2，横向输送带21安装在门式纵移支架2上，每个横向输送带21与纵向输送带11之间均具有横向间距；

卸料车，包括沿纵向滑移且与纵向输送带11对应的纵向卸料车12以及沿横向滑移且与横向输送带21对应的横向卸料车22，卸料车包括车架以及用于抛洒对应输送带上的发酵原料的卸料结构，卸料结构将纵向输送带11分为上料段11a与下料段11b，将横向输送带21分为载料段21a与空载段21b；

用于承接纵向卸料车12抛洒的发酵原料的分料输送带121，分料输送带121选用能够正反转的输送带，且分料输送带121的两端分别位于两个横向输送带21的载料段21a沿纵向滑移的轨迹上方；

纵向接料斗122，与纵向卸料车12的车架连接，纵向接料斗122的底端开口位于纵向输送带11的下料段11b上方，顶端开口的两侧边沿分别位于两个横向输送带21的载料段21a沿纵向滑移的轨迹下方；

移动式螺旋取料机3，沿纵向滑动设置在发酵池中，移动式螺旋取料机3的出料口位于横向输送带21的载料段21a上方，当移动式螺旋取料机3运行时，可以收集发酵池中发酵完成的中间产品，并将这些中间产品输送至横向输送带21；

控制器，控制该布料、取料装置在以下两种工作状态之间切换，并控制横向输送带21与纵向卸料车12保持同步纵移：

布料状态：横向输送带21的载料段21a承接分料输送带121抛洒的发酵原料，并将承接的发酵原料输送至横向卸料车22；

取料状态：横向输送带21的载料段21a承接移动式螺旋取料机3收集的中间产品，并输送至纵向接料斗122。

在布料状态下，发酵原料依次经过纵向输送带11的上料段11a、纵向卸料车12、分料输送带121与横向输送带21的载料段21a，再从横向卸料车22处落入发酵池内。利用纵移的纵向卸料车12、门式纵移支架2与横移的横向卸料车22配合，可以自动地将发酵原料撒布在发酵池中的任一位置。而在取料过程中，控制器自动控制横向输送带21反转，将移动式螺旋取料机3收集到的发酵完成的中间产品输送至纵向输送带11的下料段11b，由纵向输送带11的下料段11b将发酵完成的中间产品输送至下道工序接受后续处理。该布料、取料装置运行时可以实现自动化布料与取料，而控制器切换该布料与取料装置的工作状态，可以实现智能化控制，以满足粉状、颗粒状肥料生产的需要。

进一步的，横向卸料车22的车架还连接有横向接料斗221，横向接料斗221的底端开口位于横向输送带21的载料段21a上方，顶端开口与移动式螺旋取料机3的出料口对齐。在取料状态下，移动式螺旋取料机3将发酵池中的中间产品收集并抛入横向接料斗221中，横向接料斗221引导这些中间产品落在横向输送带21的载料段21a上方，随后由反转的横向输送带21将中间产品输送至纵向接料斗122的顶端开口，然后中间产品落在纵向输送带11的下料段11b，随纵向输送带11输送至下道工序接受后续处理。

具体的，卸料结构包括与车架转动连接的第一改向滚筒123与第二改向滚筒124，第一改向滚筒123高于第二改向滚筒124，两个改向滚筒均平行于对应输送带的宽度方向设置，且沿对应输送带的长度方向具有间距。在纵向卸料车12中，相对于第二改向滚筒124，第一改向滚筒123更靠近纵向接料斗122；而在横向卸料车22中，相对于第一改向滚筒123，第二改向滚筒124更靠近横向接料斗221。当横向/纵向输送带11经过对应的卸料结构时，以折返的形式依次绕过两个改向滚筒。在布料过程中，当横向/纵向输送带11上的发酵原料经过第一改向滚筒123后会由于失去支撑而洒落，纵向输送带11洒落的发酵原料落在分料输送带121上，最后由分料输送带121输送至横向输送带21；横向输送带21洒落的发酵原料则落至发酵池中。分料输送带121位于纵向卸料车12的第一改向滚筒123下方，以承接纵向输送带11洒落的发酵原料，但高于纵向卸料车12的第二改向滚筒124。

另外，而横向卸料结构还包括与横向卸料车22的车架连接的布料斗222，布料斗222的顶端开口位于横向卸料车22的第一改向滚筒123下方，以承接横向输送带21洒落的发酵原料；底端则倾斜地向下延伸至横向输送带21的一侧，并连通有竖直的布料筒223，避开横向输送带21与横向卸料车22的第二改向滚筒124，引导进入布料斗222中的发酵原料洒落到发酵池中，并且影响横向输送带21运行。

进一步的，布料筒223具有沿竖直方向伸缩的伸缩结构224，横向卸料车22的车架上还安装有卷扬机(图中未示出)以及用于驱动卷扬机的电机，卷扬机包括多条沿竖直方向向下延伸的牵引绳，每个牵引绳的底端均与布料筒223的底端连接，牵引绳与布料筒223底端之间的连接点环绕落料筒周向均匀排列。通过卷扬机收紧或放松牵引绳，可以根据发酵池内物料的高度，调整布料筒223的底端开口高度，满足堆料高度的需求。

具体的，发酵池沿自身宽度方向的两侧均安装有一个滑轨(图中未示出)，滑轨沿发酵池的长度方向即纵向延伸设置。门式纵移支架2还包括横梁、端梁以及支腿，门式纵移支架2两侧的支腿分别滑动架设在两个滑轨上，从而使门式纵移支架2沿水平纵向滑移，门式纵移支架2的横梁沿水平横向设置，横向输送带21沿着水平横向设置在门式纵移支架2的横梁上。

进一步的，横梁的两端均安装有限位传感器，限位传感器与控制器电连接。当卸料车移动至限位传感器时，限位器对控制器发出信号，可以控制卸料车自动改变滑移方向。

具体的，门式纵移支架2的横梁以及纵向支架1上分别沿横向与纵向安装有两个导轨(图中未示出)，横向卸料车22与纵向卸料车12分别滑动设置在上述两导轨上。

另外，门式纵移支架2的横梁以及纵向支架1上均安装有一个皮带与主动辊以及从动辊组成的输送带组件，输送带组件沿水平方向安装，皮带绕在主动辊与从动辊上，本实施例中的横向输送带21以及纵向输送带11均是指输送带组件中位于主动辊与从动辊上方的皮带。

一种基于粉状、颗粒状肥料固体发酵智能布料、取料装置的使用方法，包括以下步骤：

S1布料：

S1.1:控制纵向卸料车12与待布料的发酵池对应的门式纵移支架2沿纵向同步滑移，且所述纵向卸料车12的分料输送带121一端位于该门式纵移支架2上的横向输送带21载料段21a的上方；

S1.2:向纵向输送带11的上料段11a输送发酵原料，由纵向卸料车12将发酵原料输送至分料输送带121；

S1.3:控制分料输送带121朝向待布料的发酵池输送发酵原料，直至发酵原料落在横向输送带21的载料段21a，横向输送带21正转，且该横向输送带21对应的横向卸料车22沿横向往复滑移，将发酵原料抛洒铺设在发酵池中；

S2取料：

S2.1：控制纵向卸料车12与待布料的发酵池对应的门式纵移支架2沿纵向同步滑移，且所述纵向卸料车12的纵向接料斗122顶端开口的一部分边沿位于该门式纵移支架2上的横向输送带21载料段21a的下方；

S2.2：控制横向输送带21对应的横向卸料车22沿水平横向滑移，使所述横向卸料车22的顶端开口与移动式螺旋取料机3的出料口保持对齐，以接受移动式螺旋取料机3收集的中间产品；

S2.3：横向输送带21反转，将落在横向输送带21载料段21a上的中间产品输送至纵向接料斗122，经过所述纵向接料斗122落在纵向输送带11的下料段11b，并由所述纵向输送带11将收到的中间产品转移。

具体的，在布料状态下，为了保证发酵原料在输送过程中能够到达卸料车，并从卸料车的卸料结构洒下，纵向卸料车12朝向纵向输送带11的下料段11b滑移时，以及横向卸料车22朝向横向输送带21的空载段21b滑移时，卸料车的滑移速度均小于对应输送带的移动速度。

另外，在进行布料时，对两个发酵池分别进行布料时，分料输送带121分别与两个横向输送带21配合，而与两个横向输送带21配合的分料输送带121分别处于正转与反转状态，从而将落在分料输送带121上的发酵原料分别输送至两侧的横向输送带21上。

进一步的，由于布料状态与取料状态分别需要占用纵向输送带11的上料段11a与下料段11b，当其中一个发酵池对应的横向输送带21与分料输送带121以及纵向输送带11配合处于布料状态时，另一发酵池对应的横向输送带21可以与纵向接料斗122以及该纵向输送带11配合位于取料状态，即两个发酵池的横向输送带21分别位于布料与取料状态，既提高纵向输送带11的利用率，又减小了两个发酵池进行布料或取料作业时的影响，也提高了对两个发酵池进行作业的工作效率。

需要注意的是，本方案仅以一条生产线为例，但实际上可以多条生产线并行使用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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。