CN105830938B - 猪舍粪沟刮粪板式收集*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种动物房舍的粪尿清除，特别涉及一种猪舍粪沟刮粪板式收集***，包括刮粪单元(2)和收集单元，刮粪单元(2)布置于粪沟(3)内；收集单元包括提粪井(31)、提粪斗(34)，提粪井(31)设置在粪沟(3)的末端，提粪井(31)底部放置有提粪斗(34)，所述刮粪单元(2)包括刮粪板(21)、支撑滑板(22)、机架(23)、牵引杆(24)、刮粪板转动销轴(25)和粪斗(26)；收集单元，包括斜面卸粪轨道(33)和水平卸粪轨道(32)，由于在牵引绳能有效牵引的条件下，可以通过加大粪斗的容积提高每次刮粪的最大清粪量，因此可以加大两次清粪的时间间隔，减少运输车的等候时间和次数，可靠、高效地与远距离运输还田方式配套。
Description
技术领域
本发明涉及一种动物房舍的粪尿清除，特别是涉及一种猪舍粪沟刮粪板式收集***。
背景技术
猪粪还田利用一方面可解决土地过分依赖化肥、实现农业良性循环，另一方面可以从根本上解决猪场的环境污染。国外发达国家，猪舍内清粪采用的是水冲粪、水泡粪方式，但猪场周边有大量可以利用的田地，猪场清除出来的粪液经过适当处理后，可以得到就地还田利用。但我国绝大多数猪场近处没有足够田地，只有采用干湿分离工艺，收集干粪，用运输车进行远距离运输，才能使猪粪得到还田利用。2010年前，我国的人工成本较低，许多猪场采用人工清粪，配合人工上粪到运输车进行猪粪远距离还田利用，较好地解决了猪场环境问题。但2010年后，我国的人工成本大涨，导致远距离运输猪粪还田这一方式运转效率低下，经济上不合算，许多猪场又采用水冲粪、水泡粪等不适合我国国情的猪场清粪方式，或直接将猪粪堆放到猪场内外，造成对周边环境的严重污染，也造成了大量有机肥资源的严重浪费。
为了节省猪舍舍内清粪的用工成本，近年来国内许多猪场建造了适合机械清粪的猪舍。采用的是漏缝地板下设置粪沟，由带刮粪板的刮粪机在牵引绳的牵引下往返运动，将从漏缝地板上被猪蹄踩下的猪粪刮除到粪沟末端的提粪井的方式。
如图1所示，现有技术的普通雪橇式刮粪机1包括普通刮粪机刮粪板11、普通刮粪机支撑滑板12、普通刮粪机机架13和普通刮粪机牵引杆14。实际应用过程中，由于运行阻力较大，导致刮粪机1运行不可靠且运转效率低。当普通刮粪机1在普通刮粪机牵引杆14的牵引下，从粪沟的始端向末端运行时，通过普通刮粪机刮粪板11将粪沟底面的猪粪刮移到末端的粪井内。随后，在牵引机构的反向牵引下，刮粪机开始返回行程，直至到达粪沟始端。
在刮粪机的工作行程中，刮粪板逐渐将粪沟底面平铺散落的猪粪汇集到刮粪板前，形成越来越大的粪堆。刮粪板的高度与所能堆积的粪堆的最大高度是大致相当的，也就是说，刮粪板的高度决定了最大清粪量的大小。而最大清粪量决定了最大清粪间隔时段的大小，两次清粪的时间间隔内，粪沟沟底积攒的猪粪总量不能超过刮粪机的最大清粪量。
现在的刮粪板高度低，导致每次的清粪量少，每天需要多次清粪。每次清粪，运输车都要等候在粪沟末端的提粪井旁，清粪次数越多，等候的总时间越长，远距离运输还田方式的运转效率越低。
要想减少每天的清粪次数，似乎很容易想到应该加大刮粪板高度。但这会导致刮粪机运转可靠性急剧降低，无法在实际生产中使用。
这是因为刮粪机是以牵引绳为运行动力的，牵引绳的传力方式以及刮粪机特殊的使用场合与刮粪时粪堆的移动方式，使得每次最大的清粪量受到严格的限制。
牵引绳通过缠绕在动力轮上的方式得到摩擦力作为动力。为了得到较大的动力，要将绳缠绕很多圈，造成绳反复折叠，受到很大的疲劳损伤。加上这些绳在漏缝地板下，不断受到猪粪猪尿的浇淋，极易受到腐蚀。若采用钢丝绳作为牵引绳，往往用不到三个月就在受应力最大处折断了。虽然现在猪场实际采用称作亚麻绳的尼龙绳，防腐性能提高，可用到一年以上，但疲劳应力损伤还是不可避免，而且不可通过增大绳的粗度来提高寿命，相反，在同样直径动力滚轮的条件下，绳越粗，卷曲程度越高，疲劳应力越大。而加大动力滚轮的直径，受到安装位置空间的限制。
若增加刮粪板高度，会导致粪堆的高度增加，同时，还会导致粪堆在前行方向的尺寸也增大，这样增大了最大可清粪量。但粪堆与沟底的接触面积也增大，粪堆的重量产生的重力也增大，导致清粪阻力增大。这样，增大了牵引绳所需承受的拉力，牵引绳被拉断的风险更大。
刮粪机在猪舍漏缝地板下的粪沟内运行，牵引绳要从粪沟始端到末端穿过整条粪沟，若牵引绳断裂后，粪沟上面的漏缝地板上还养着猪，无法全部打开，下面空间狭小，猪粪猪尿不断下落，很难维修。所以，包括牵引绳在内的设备部件的可靠性非常重要，关系到采用刮粪机的清粪方式能否在实际猪场中应用。很多猪场就因为采用了加高刮粪板高度的刮粪机后出现故障后无法修理，导致放弃采用自动刮粪清粪方式，而回到水冲粪方式。这样，因刮粪机运行不可靠，导致无法与远距离运输猪粪的还田方式配套。
发明内容
本发明的目的是提供一种猪舍粪沟刮粪板式收集***，在直接利用现有的雪橇式刮粪机的粪沟条件下，运行高效、可靠，以便可以配套采用远距离运输猪粪还田方式，并提高这种方式的运转效率。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
猪舍粪沟刮粪板式收集***，包括刮粪单元2和收集单元，其中，所述刮粪单元2布置于粪沟3内；所述收集单元包括提粪井31、提粪斗34，提粪井31设置在粪沟3的末端，提粪井31底部放置有提粪斗34，其中，
所述刮粪单元2包括刮粪板21、支撑滑板22、机架23、牵引杆24、刮粪板转动销轴25和粪斗26；
机架23布置在一对刮粪机支撑滑板22之间，牵引杆24与机架23固接，支撑滑板22的下部与粪沟3底面接触，支撑滑板22及机架23的侧面与粪沟3的侧壁具有一定间隙；粪斗26包括粪斗底板261、粪斗侧板262和粪斗后板263，粪斗底板261与粪沟3底面具有一定间隙，刮粪板21布置于粪斗26前方，并作为粪斗26的前板，刮粪板21与粪斗底板261、粪斗侧板262和粪斗后板263形成一顶部开口的半封闭空间，刮粪板21的顶部通过刮粪板转动销轴25与牵引杆24转动连接，刮粪板21的下部与粪沟3的底面接触；在粪斗底板261两侧下部设置有粪斗支撑滑板264，该粪斗支撑滑板264位于两个支撑滑板22之间，粪斗支撑滑板264的外侧间距与粪斗侧板262的外侧间距相等；
所述收集单元，还包括斜面卸粪轨道33和水平卸粪轨道32，在提粪井31上沿粪沟3长度的延伸方向架设两根相互平行的水平卸粪轨32，水平卸粪轨32的顶面和粪沟3的底面平齐，两根水平卸粪轨32的间距与支撑滑板22的间距对应，在两根水平卸粪轨道32之间设置有一对斜面卸粪轨道33，斜面卸粪轨道33一端与粪沟3底面相接，另一端向提粪井31的底部方向倾斜，两端之间形成一个倾斜的平面或曲面，两根斜面卸粪轨道33的间距与粪斗支撑滑板264的间距相对应；
粪斗底板261与粪斗侧板262和粪斗后板263固接，粪斗后板263上部设置有第一销轴27，通过第一销轴27将粪斗后板263固接在牵引杆24上。
提粪斗34的宽度大于粪斗26的宽度。
猪舍粪沟刮粪板式收集***，包括刮粪单元2和收集单元，其中，所述刮粪单元2布置于粪沟3内；所述收集单元包括提粪井31、提粪斗34，提粪井31设置在粪沟3的末端，提粪井31底部放置有提粪斗34，其中，
所述刮粪单元2包括刮粪板21、支撑滑板22、机架23、牵引杆24、刮粪板转动销轴25和粪斗26；
机架23布置在一对刮粪机支撑滑板22之间，牵引杆24与机架23固接，支撑滑板22的下部与粪沟3底面接触，支撑滑板22及机架23的侧面与粪沟3的侧壁具有一定间隙；粪斗26包括粪斗底板261、粪斗侧板262和粪斗后板263，粪斗底板261与粪沟3底面具有一定间隙，刮粪板21布置于粪斗26前方，并作为粪斗26的前板，刮粪板21与粪斗底板261、粪斗侧板262和粪斗后板263形成一顶部开口的半封闭空间，刮粪板21的顶部通过刮粪板转动销轴25与牵引杆24转动连接，刮粪板21的下部与粪沟3的底面接触；在粪斗底板261两侧下部设置有粪斗支撑滑板264，该粪斗支撑滑板264位于两个支撑滑板22之间，粪斗支撑滑板264的外侧间距与粪斗侧板262的外侧间距相等；
所述收集单元，还包括斜面卸粪轨道33和水平卸粪轨道32，在提粪井31上沿粪沟3长度的延伸方向架设两根相互平行的水平卸粪轨32，水平卸粪轨32的顶面和粪沟3的底面平齐，两根水平卸粪轨32的间距与支撑滑板22的间距对应，在两根水平卸粪轨道32之间设置有一对斜面卸粪轨道33，斜面卸粪轨道33一端与粪沟3底面相接，另一端向提粪井31的底部方向倾斜，两端之间形成一个倾斜的平面或曲面，两根斜面卸粪轨道33的间距与粪斗支撑滑板264的间距相对应；粪斗侧板262和粪斗后板263固接，粪斗后板263上部与牵引杆24固接，粪斗底板261后部两端设置有一对第二销轴28，通过第二销轴28与两侧的刮粪机支撑滑板22转动连接。
提粪斗34的宽度大于粪斗26的宽度。
本发明的有益效果在于：
本发明的刮粪板结合粪斗的结构将刮粪过程中汇集的粪堆分成两个部分，一个部分是刮粪板前汇集的，另一部分是粪斗内承载的。由于刮粪板高度低，所以第一部分的粪堆量小，而第二部分的粪堆量大。第二部分的粪堆的重量由粪斗加载到两块支撑滑板上，而滑板与粪沟底面的接触面积远小于假设这些粪堆直接接触沟底底面的面积，滑板与沟底底面的摩擦系数也远小于粪堆直接接触沟底底面时的摩擦系数，因此，和传统的方式相比，刮同样量的粪的刮粪阻力本发明的刮粪单元要更小。若在同样的机架横梁条件下，同样高度的刮粪板，传统的雪橇式刮粪机的刮粪量要远远少于本发明的刮粪单元。由于在牵引绳能有效牵引的条件下，可以通过加大粪斗的容积提高每次刮粪的最大清粪量，因此可以加大两次清粪的时间间隔，减少运输车的等候时间和次数，可靠、高效地与远距离运输还田方式配套。
附图说明
图1是现有技术中普通雪橇式刮粪机示意图。
图2是本发明的猪舍粪沟刮粪板式收集***中刮粪单元的结构示意图。
图3是本发明的刮粪单元在粪沟中位置示意图。
图4是本发明中第一实施例的刮粪单元在粪沟中的后视图。
图5是本发明的猪舍粪沟刮粪收集***的结构示意图。
图6是本发明中第一实施例的刮粪单元在提粪井处粪斗整体倾斜倒粪状态侧视图。
图7是本发明中第二实施例的刮粪单元在提粪井处粪斗底板倾斜倒粪状态侧视图。
附图标记：
1 普通雪橇式刮粪机 12 普通刮粪机支撑滑板
11 普通刮粪机刮粪板 13 普通刮粪机机架 14 普通刮粪机牵引杆
2 刮粪单元 21 刮粪板 22 支撑滑板
23 机架 24 牵引杆 25 刮粪板转动销轴
26 粪斗 27 第一销轴 28 第二销轴
261 粪斗底板 262 粪斗侧板 263 粪斗后板
264 粪斗支撑滑板 3 粪沟 3131 提粪井
32 水平卸粪轨道 33 斜面卸粪轨道 34 提粪斗
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图2-图5所示，猪舍粪沟刮粪板式收集***，包括刮粪单元2和收集单元。
所述刮粪单元2布置于粪沟3内，刮粪单元2包括刮粪板21、支撑滑板22、机架23、牵引杆24、刮粪板转动销轴25和粪斗26。
机架23布置在一对刮粪机支撑滑板22之间，牵引杆24与机架23固接。支撑滑板22的下部与粪沟3底面接触，支撑滑板22及机架23的侧面与粪沟3的侧壁具有一定间隙。支撑滑板22用于将机架23支撑在粪沟3的底面上，牵引机构的牵引绳拉动牵引杆24，使得机架23沿粪沟3长度方向往返移动。
粪斗26包括粪斗底板261、粪斗侧板262和粪斗后板263。粪斗底板261与粪沟3的底面具有一定间隙。
刮粪板21布置于粪斗26前方，并作为粪斗26的前板，刮粪板21与粪斗底板261、粪斗侧板262和粪斗后板263形成一顶部开口的半封闭空间。刮粪板21的顶部通过刮粪板转动销轴25与牵引杆24连接，并且可绕刮粪板转动销轴25转动。刮粪板21的下部与粪沟3的底面接触。
在粪斗底板261两侧下部设置有粪斗支撑滑板264，该粪斗支撑滑板264位于两个支撑滑板22之间，粪斗支撑滑板264的外侧间距与粪斗侧板262的外侧间距相等。
所述收集单元，包括提粪井31、提粪斗34、斜面卸粪轨道33和水平卸粪轨道32。提粪井31设置在粪沟3的末端，在提粪井31上沿粪沟3长度的延伸方向架设两根相互平行的水平卸粪轨32，水平卸粪轨32的顶面和粪沟3的底面平齐，两根水平卸粪轨32的间距与支撑滑板22的间距对应。在两根水平卸粪轨道32之间设置有一对斜面卸粪轨道33，斜面卸粪轨道33一端与粪沟3底面相接，另一端向提粪井的31底部方向倾斜，两端之间形成一个倾斜的平面或曲面。两根斜面卸粪轨道33的间距与粪斗支撑滑板264的间距相对应。
提粪井31底部放置有提粪斗34，提粪斗34的宽度大于粪斗26的宽度。
实施例1：
如图6所示，粪斗底板261与粪斗侧板262和粪斗后板263固接，粪斗后板263上部设置有第一销轴27，通过第一销轴27将粪斗后板263固接在牵引杆24上。
牵引机构通过与牵引绳连接的牵引杆24拉动刮粪单元2从粪沟3的始端向末端移动，为刮粪行程。此时，刮粪板21将粪沟3底面上的猪粪汇集起来，逐渐积聚成越来越高的粪堆。当刮粪单元2继续前行，粪堆高度与刮粪板21高度平齐后，再增加的猪粪就会越过刮粪板21而进入刮粪板21后方的粪斗26内。
当刮粪单元2运行到粪沟3的末端，刮粪板21前的粪被推下提粪井31，掉入提粪井31内的提粪斗34中，刮粪单元2在支撑滑板22的支撑下继续沿着水平卸粪轨道32前行，机架23依然保持水平位置。但安装在粪斗底板261上的粪斗支撑滑板264沿着斜面卸粪轨道33前行，粪斗26前部位置降低，后部的第一销轴27由于安装在牵引杆24上，离粪沟3的底面距离不变，于是，粪斗26整体绕第一销轴27转动发生倾斜，将粪斗26中的粪卸载到提粪斗34内。此动作下，粪斗26的前上角会触碰到刮粪板21，由此，刮粪板21会绕刮粪板转动销轴25向前转动，等粪斗26回复原位时，刮粪板21也回到竖直状态。刮粪板21的顶部通过刮粪板转动销轴25与牵引杆24连接，其目的是不阻碍粪斗26的旋转运动。当刮粪单元2在牵引杆24牵引下反向运动时，支撑滑板22水平向后移动，而粪斗支撑滑板264沿斜面卸粪轨道33逐渐上升，直到移动到粪沟3后进入水平段，粪斗26回位到正常位置。
实施例2：
如图7所示，粪斗侧板262和粪斗后板263固接，粪斗后板263上部与牵引杆24固接，粪斗底板261后部两端设置有一对第二销轴28，通过第二销轴28与两侧的刮粪机支撑滑板22转动连接。
当刮粪单元2运行到粪沟3末端，刮粪板21前的粪被推下提粪井31，掉入提粪井31内的提粪斗34中。刮粪单元2在支撑滑板22的支撑下继续沿着水平卸粪轨道32前行，机架23包括粪斗侧板262和粪斗后板263依然保持水平位置，但粪斗底板261沿着斜面卸粪轨道33前行，粪斗底板261前部位置降低，后部的第二销轴28由于安装在支撑滑板22上，离粪沟3底面的距离不变，于是粪斗底板261整体绕第二销轴28转动而发生倾斜，将粪斗26中的粪卸载到提粪斗34内。当刮粪单元2在牵引杆24牵引下反向运动时，支撑滑板22水平向后移动，而粪斗底板261沿斜面卸粪轨道33绕第二销轴28转动而逐渐上升，直到移动到粪沟3后进入水平段，粪斗底板261回位到正常位置。
Claims (4)
1.猪舍粪沟刮粪板式收集***，包括刮粪单元(2)和收集单元，其中，所述刮粪单元(2)布置于粪沟(3)内；所述收集单元包括提粪井(31)、提粪斗(34)，提粪井(31)设置在粪沟(3)的末端，提粪井(31)底部放置有提粪斗(34)，其特征在于：
所述刮粪单元(2)包括刮粪板(21)、支撑滑板(22)、机架(23)、牵引杆(24)、刮粪板转动销轴(25)和粪斗(26)；
机架(23)布置在一对刮粪机支撑滑板(22)之间，牵引杆(24)与机架(23)固接，支撑滑板(22)的下部与粪沟(3)底面接触，支撑滑板(22)及机架(23)的侧面与粪沟(3)的侧壁具有一定间隙；粪斗(26)包括粪斗底板(261)、粪斗侧板(262)和粪斗后板(263)，粪斗底板(261)与粪沟(3)底面具有一定间隙，刮粪板(21)布置于粪斗(26)前方，并作为粪斗(26)的前板，刮粪板(21)与粪斗底板(261)、粪斗侧板(262)和粪斗后板(263)形成一顶部开口的半封闭空间，刮粪板(21)的顶部通过刮粪板转动销轴(25)与牵引杆(24)转动连接，刮粪板(21)的下部与粪沟(3)的底面接触；在粪斗底板(261)两侧下部设置有粪斗支撑滑板(264)，该粪斗支撑滑板(264)位于两个支撑滑板(22)之间，粪斗支撑滑板(264)的外侧间距与粪斗侧板(262)的外侧间距相等；
所述收集单元，还包括斜面卸粪轨道(33)和水平卸粪轨道(32)，在提粪井(31)上沿粪沟(3)长度的延伸方向架设两根相互平行的水平卸粪轨道(32)，水平卸粪轨道(32)的顶面和粪沟(3)的底面平齐，两根水平卸粪轨道(32)的间距与支撑滑板(22)的间距对应，在两根水平卸粪轨道(32)之间设置有一对斜面卸粪轨道(33)，斜面卸粪轨道(33)一端与粪沟(3)底面相接，另一端向提粪井(31)的底部方向倾斜，两端之间形成一个倾斜的平面或曲面，两根斜面卸粪轨道(33)的间距与粪斗支撑滑板(264)的间距相对应；
粪斗底板(261)与粪斗侧板(262)和粪斗后板(263)固接，粪斗后板(263)上部设置有第一销轴(27)，通过第一销轴(27)将粪斗后板(263)固接在牵引杆(24)上。
2.根据权利要求1所述的猪舍粪沟刮粪板式收集***，其特征在于：
提粪斗(34)的宽度大于粪斗(26)的宽度。
3.猪舍粪沟刮粪板式收集***，包括刮粪单元(2)和收集单元，其中，所述刮粪单元(2)布置于粪沟(3)内；所述收集单元包括提粪井(31)、提粪斗(34)，提粪井(31)设置在粪沟(3)的末端，提粪井(31)底部放置有提粪斗(34)，其特征在于：
所述刮粪单元(2)包括刮粪板(21)、支撑滑板(22)、机架(23)、牵引杆(24)、刮粪板转动销轴(25)和粪斗(26)；
机架(23)布置在一对刮粪机支撑滑板(22)之间，牵引杆(24)与机架(23)固接，支撑滑板(22)的下部与粪沟(3)底面接触，支撑滑板(22)及机架(23)的侧面与粪沟(3)的侧壁具有一定间隙；粪斗(26)包括粪斗底板(261)、粪斗侧板(262)和粪斗后板(263)，粪斗底板(261)与粪沟(3)底面具有一定间隙，刮粪板(21)布置于粪斗(26)前方，并作为粪斗(26)的前板，刮粪板(21)与粪斗底板(261)、粪斗侧板(262)和粪斗后板(263)形成一顶部开口的半封闭空间，刮粪板(21)的顶部通过刮粪板转动销轴(25)与牵引杆(24)转动连接，刮粪板(21)的下部与粪沟(3)的底面接触；在粪斗底板(261)两侧下部设置有粪斗支撑滑板(264)，该粪斗支撑滑板(264)位于两个支撑滑板(22)之间，粪斗支撑滑板(264)的外侧间距与粪斗侧板(262)的外侧间距相等；
所述收集单元，还包括斜面卸粪轨道(33)和水平卸粪轨道(32)，在提粪井(31)上沿粪沟(3)长度的延伸方向架设两根相互平行的水平卸粪轨道(32)，水平卸粪轨道(32)的顶面和粪沟(3)的底面平齐，两根水平卸粪轨道(32)的间距与支撑滑板(22)的间距对应，在两根水平卸粪轨道(32)之间设置有一对斜面卸粪轨道(33)，斜面卸粪轨道(33)一端与粪沟(3)底面相接，另一端向提粪井(31)的底部方向倾斜，两端之间形成一个倾斜的平面或曲面，两根斜面卸粪轨道(33)的间距与粪斗支撑滑板(264)的间距相对应；粪斗侧板(262)和粪斗后板(263)固接，粪斗后板(263)上部与牵引杆(24)固接，粪斗底板(261)后部两端设置有一对第二销轴(28)，通过第二销轴(28)与两侧的刮粪机支撑滑板(22)转动连接。
4.根据权利要求3所述的猪舍粪沟刮粪板式收集***，其特征在于：
提粪斗(34)的宽度大于粪斗(26)的宽度。
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