[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有智能雙螺旋攪拌頭的有機(jī)肥翻拋機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811170751.2
• 申請(qǐng)日: 2018-10-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109020661B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚豐;譚曉東;秦來(lái)超;周世超;徐力巖;申浩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大連交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C05F17/964
• 分類(lèi)號(hào): C05F17/964;C05F17/70
• 代理公司: 大連東方專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李洪福

1.一種具有智能雙螺旋攪拌頭的有機(jī)肥翻拋機(jī)，至少包括電動(dòng)機(jī)(1)、傳動(dòng)箱(2)和攪拌頭，其特征在于：還包括智能控制系統(tǒng)，所述的攪拌頭為智能雙螺旋攪拌頭，所述的傳動(dòng)箱(2)一端與電動(dòng)機(jī)(1)連接，另一端分別與雙螺旋攪拌頭連接；所述的雙螺旋攪拌頭分別為檢測(cè)攪拌頭(3)和執(zhí)行攪拌頭(4)，所述的檢測(cè)攪拌頭(3)和執(zhí)行攪拌頭(4)并排安裝在傳動(dòng)箱(2)的一端；

所述的電動(dòng)機(jī)(1)的啟停由上位機(jī)進(jìn)行控制，電動(dòng)機(jī)(1)通過(guò)螺栓固定在傳動(dòng)箱(2)的箱體上，為雙螺旋攪拌頭的轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力；

所述的傳動(dòng)箱(2)內(nèi)部包含傳動(dòng)齒輪系和旋轉(zhuǎn)供液裝置，傳動(dòng)齒輪系的一端與電動(dòng)機(jī)(1)伸出軸上的軸端齒輪嚙合，另一端與雙螺旋攪拌頭的傳動(dòng)軸連接，將電動(dòng)機(jī)(1)的動(dòng)力傳遞到雙螺旋攪拌頭；所述的旋轉(zhuǎn)供液裝置分別通過(guò)連接管(10)連接外部的液壓系統(tǒng)和氣壓系統(tǒng)，將外部的水和氣輸送給執(zhí)行攪拌頭(4)；所述的檢測(cè)攪拌頭(3)采集料堆中的料堆信息，并將料堆信息處理后通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式發(fā)送給遠(yuǎn)程的上位機(jī)，同時(shí)接受上位機(jī)發(fā)來(lái)的控制指令，所述的料堆信息包括含氧量、濕度和溫度；

所述的檢測(cè)攪拌頭(3)與外部電源模塊連接，所述的外部電源模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)充電的方式給檢測(cè)攪拌頭(3)內(nèi)部的電池組充電并給單片機(jī)控制單元(31)、檢測(cè)探針(41)和電磁鐵(34)供電；

所述的傳動(dòng)箱(2)包括小齒輪(5)、雙聯(lián)齒輪(6)、執(zhí)行傳動(dòng)軸(7)、軸套(8)、殼體(9)、無(wú)線(xiàn)充電模塊、大齒輪(14)、球面軸承(15)和檢測(cè)傳動(dòng)軸(16)；所述的小齒輪(5)通過(guò)鍵與電動(dòng)機(jī)(1)伸出軸連接，隨電動(dòng)機(jī)(1)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的雙聯(lián)齒輪(6)通過(guò)鍵與執(zhí)行傳動(dòng)軸(7)連接并同步轉(zhuǎn)動(dòng)；雙聯(lián)齒輪(6)的上側(cè)齒輪與小齒輪(5)嚙合；所述的大齒輪(14)通過(guò)鍵與檢測(cè)傳動(dòng)軸(16)連接并同步轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)與雙聯(lián)齒輪(6)的下側(cè)齒輪嚙合；這樣在電動(dòng)機(jī)(1)的驅(qū)動(dòng)下，執(zhí)行傳動(dòng)軸(7)與檢測(cè)傳動(dòng)軸(16)發(fā)生相向轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的連接管(10)分別為水管和氣管；所述的水管和氣管的一端伸出傳動(dòng)箱(2)箱體、分別與外部的液壓系統(tǒng)和氣壓系統(tǒng)連接，水管和氣管的另一端通過(guò)螺紋與旋轉(zhuǎn)供液裝置的殼體(9)連接；殼體(9)內(nèi)圓設(shè)置圓周槽與連接管(10)聯(lián)通，同時(shí)殼體(9)與執(zhí)行傳動(dòng)軸(7)通過(guò)銷(xiāo)連接，并通過(guò)O型密封圈(26)進(jìn)行密封；執(zhí)行傳動(dòng)軸(7)上的徑向孔與殼體(9)上的圓周槽連通，同時(shí)位于執(zhí)行傳動(dòng)軸(7)軸心的軸向孔(17)與徑向孔連通，這樣實(shí)現(xiàn)在執(zhí)行傳動(dòng)軸(7)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，外部液壓系統(tǒng)和氣壓系統(tǒng)的水、氣持續(xù)通過(guò)徑向孔進(jìn)入到執(zhí)行攪拌頭(4)中的軸向孔(17)，繼而從位于執(zhí)行攪拌頭(4)尖端的軸向走液孔排出；所述的軸套(8)安裝在執(zhí)行傳動(dòng)軸(7)上的球面軸承(15)與殼體(9)之間，用于限制殼體(9)在執(zhí)行傳動(dòng)軸(7)軸向上的移動(dòng)；

所述的無(wú)線(xiàn)充電模塊包括供電片支架(11)、供電片(12)和受電片(13)，所述的供電片(12)通過(guò)膠接的方式固定到供電片支架(11)上，供電片支架(11)通過(guò)螺栓固定到傳動(dòng)箱(2)箱體上，其接線(xiàn)端穿過(guò)傳動(dòng)箱(2)箱體上的孔與外部電源模塊連接；所述的受電片(13)通過(guò)膠接的方式固定到檢測(cè)傳動(dòng)軸(16)的端面上，由于無(wú)線(xiàn)充電過(guò)程要求供電片(12)與受電片(13)相對(duì)靜止，故受電片(13)的接線(xiàn)端穿過(guò)檢測(cè)傳動(dòng)軸(16)軸向上的走線(xiàn)孔(30)與檢測(cè)攪拌頭(3)內(nèi)的電池組和單片機(jī)控制單元(31)連接；這樣實(shí)現(xiàn)在檢測(cè)攪拌頭(3)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)外部電源持續(xù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)充電將電能提供給檢測(cè)攪拌頭(3)的電池組充電，在檢測(cè)攪拌頭(3)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)則由電池組持續(xù)供電；所述的球面軸承(15)有兩個(gè)，分別作為執(zhí)行傳動(dòng)軸(7)和檢測(cè)傳動(dòng)軸(16)的支撐軸承；

所述的執(zhí)行攪拌頭(4)包括聯(lián)軸器(18)、軟管(19)、執(zhí)行頭殼體(20)、塔形接頭A(21)、內(nèi)筒(22)、塔形接頭B(23)、復(fù)位彈簧(24)、活塞(25)、O型密封圈(26)、螺旋刀(27)、螺栓安裝孔(28)和排液螺栓(29)；所述的塔形接頭A(21)通過(guò)螺紋連接到執(zhí)行傳動(dòng)軸(7)的軸向走液孔的末端；所述的軟管(19)的一端通過(guò)卡扣與塔形接頭A(21)連接，另一端通過(guò)卡扣與安裝在執(zhí)行頭殼體(20)內(nèi)活塞(25)上的塔形接頭B(23)連接；所述的聯(lián)軸器(18)通過(guò)螺栓固定在執(zhí)行傳動(dòng)軸(7)的端面上，并通過(guò)螺栓固連執(zhí)行頭殼體(20)；這樣在電動(dòng)機(jī)(1)的帶動(dòng)下，執(zhí)行頭殼體(20)上的螺旋刀(27)便會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，將料堆的底層料堆翻新到上層；所述的復(fù)位彈簧(24)安裝在活塞(25)和聯(lián)軸器(18)之間，活塞(25)上通過(guò)螺釘(39)固定一個(gè)滑塊，整個(gè)攪拌頭為內(nèi)外結(jié)構(gòu)，滑塊隨活塞(25)在執(zhí)行頭殼體(20)內(nèi)沿其軸向移動(dòng)，同時(shí)滑塊在執(zhí)行頭殼體(20)內(nèi)壁上的滑槽中上下運(yùn)動(dòng)，用于防止活塞(25)沿軸線(xiàn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞(25)與執(zhí)行頭殼體(20)通過(guò)滑塊連接，并通過(guò)O型密封圈(26)進(jìn)行密封；內(nèi)筒(22)通過(guò)鉚接的方式與活塞(25)固連，隨活塞(25)上下移動(dòng)，這樣內(nèi)筒(22)便與執(zhí)行頭殼體(20)形成了一個(gè)密閉空間；當(dāng)上位機(jī)判斷需要對(duì)料堆進(jìn)行水、氣補(bǔ)充時(shí)，外部液壓系統(tǒng)和氣壓系統(tǒng)將水和氣提供到軸向走液孔后，再依次通過(guò)塔形接頭B(23)、軟管(19)、塔形接頭A(21)、活塞(25)進(jìn)入內(nèi)筒(22)與執(zhí)行頭殼體(20)形成的密閉空間中；隨著水、氣的流入，密閉空間中的壓力增大，內(nèi)筒(22)上移，復(fù)位彈簧(24)被壓縮；當(dāng)內(nèi)筒(22)上移距離L后，內(nèi)筒(22)筒壁上的孔與執(zhí)行頭殼體(20)上的孔相通，水、氣從相通孔排出到料堆中，對(duì)料堆的濕度、氧氣含量進(jìn)行調(diào)節(jié)；水、氣供應(yīng)結(jié)束后，上位機(jī)關(guān)閉外部液壓系統(tǒng)和氣壓系統(tǒng)，密閉空間中的壓力下降；隨著壓力的下降，在復(fù)位彈簧(24)的作用下，內(nèi)筒(22)下移，內(nèi)筒(22)筒壁上的孔與執(zhí)行頭殼體(20)上的孔錯(cuò)位，從而防止料堆通過(guò)執(zhí)行頭殼體(20)上的孔進(jìn)入內(nèi)筒(22)中；所述的排液螺栓(29)安裝在執(zhí)行攪拌頭(4)頭部，用于通過(guò)排液螺栓(29)及時(shí)排出執(zhí)行頭殼體(20)中多余的水，對(duì)執(zhí)行攪拌頭(4)進(jìn)行維護(hù)；

所述的受電片(13)將外部輸送來(lái)的電能通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)走線(xiàn)孔(30)輸送到電池組和單片機(jī)控制單元(31)；單片機(jī)控制單元(31)通過(guò)螺栓固定在安裝盤(pán)(32)上，安裝盤(pán)(32)由聯(lián)軸器(18)壓入到檢測(cè)頭殼體(33)內(nèi)，隨檢測(cè)攪拌頭(3)轉(zhuǎn)動(dòng)；檢測(cè)探針(41)通過(guò)螺紋安裝在固定盤(pán)(38)的螺紋孔內(nèi)，固定盤(pán)(38)通過(guò)螺釘(39)和立柱(37)與活塞(25)固連；活塞(25)通過(guò)螺紋與電磁鐵(34)的伸出軸固連；電磁鐵(34)的法蘭通過(guò)螺釘(39)與缸體(36)固連，缸體(36)與端蓋(40)又通過(guò)螺釘(39)固連到檢測(cè)頭殼體(33)末端；電磁鐵(34)的接線(xiàn)端連接到單片機(jī)控制單元(31)；檢測(cè)探針(41)穿過(guò)端蓋(40)的孔插入料堆中；當(dāng)上位機(jī)判斷需要進(jìn)行攪拌工作時(shí)，將檢測(cè)探針(41)回縮指令通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式發(fā)送給單片機(jī)控制單元(31)，進(jìn)而控制電磁鐵(34)得電；電磁鐵(34)伸出軸回縮，彈簧(35)被壓縮，進(jìn)而帶動(dòng)檢測(cè)探針(41)回縮至檢測(cè)探針(41)末端進(jìn)入到端蓋(40)的孔內(nèi)，防止檢測(cè)攪拌頭(3)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)料堆損壞檢測(cè)探針(41)；當(dāng)攪拌工作結(jié)束時(shí)，上位機(jī)發(fā)送檢測(cè)指令給單片機(jī)控制單元(31)，進(jìn)而控制電磁鐵(34)失電，在彈簧(35)的作用下，檢測(cè)探針(41)從端蓋(40)上的孔穿出至料堆中，對(duì)料堆進(jìn)行參數(shù)采集；

所述的智能控制系統(tǒng)包括檢測(cè)探針(41)、單片機(jī)控制單元(31)、無(wú)線(xiàn)通信模塊和上位機(jī)；所述的檢測(cè)探針(41)包含溫度檢測(cè)傳感器、濕度檢測(cè)傳感器和氧氣濃度檢測(cè)傳感器；檢測(cè)探針(41)將采集到的料池物理量發(fā)送給單片機(jī)控制單元(31)；經(jīng)過(guò)單片機(jī)控制單元(31)的濾波、轉(zhuǎn)換處理后，單片機(jī)控制單元(31)將處理后的數(shù)字量通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊發(fā)送給上位機(jī)；上位機(jī)通過(guò)比較當(dāng)前數(shù)據(jù)與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法得出的數(shù)據(jù)，判斷當(dāng)前發(fā)酵所處的階段及當(dāng)前最佳發(fā)酵條件，并作出是否補(bǔ)充水、氣及補(bǔ)充多少，是否進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的判斷；將判斷結(jié)果發(fā)送給單片機(jī)控制單元(31)并控制電動(dòng)機(jī)(1)、水泵、氣泵、電磁閥、比例閥動(dòng)作，進(jìn)行發(fā)酵條件調(diào)節(jié)；用戶(hù)對(duì)單片機(jī)控制單元(31)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；或手動(dòng)干預(yù)攪拌頭動(dòng)作，進(jìn)行清洗或試運(yùn)行。