一种食用菌菌包的生产设备及方法与流程

本发明涉及食用菌设备技术领域，具体地说涉及一种将灭菌后的食用菌培养料进行装袋、接种、压实、封口的菌包一体化生产设备及方法。

背景技术：

近年来，我国的食用菌培养规模不断扩大，然而目前食用菌生产过程中，菌料装袋工作较多的仍然采用人工手工操作完成。人工手工操作不仅劳动量大，而且操作空间不能在完全封闭的环境下进行，容易使培养料发生杂菌交叉感染，进而影响食用菌的品质和出菌量。在已有报道的食用培养料封装设备存在一些问题，有的封装效率较高、效果较好，但设备复杂，价格较高，市场应用率不高；有的价格较低，菇农能够负担得起，但封装菌包效果不理想，效率也不高，且封装菌包规格单一，不能适应不同菌种对菌包大小的不同、菌包密度不同的需求。因此，有必要开发一种结构比较简单，制作成本比较低廉，封装菌包规格可调，封装效果较好，封装效率较高的食用菌菌包的生产设备及方法。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种食用菌菌包的生产设备及方法，该设备的菌包包装培养料多少可调，菌包封装规格可调，菌包压实密度可调，菌包封装效果好，工作效率高。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种食用菌菌包的生产设备，包括机架，机架支撑板，上料系统，料箱容积调节系统，料箱滑动系统，菌料套袋、压实、刺孔和接种系统，菌袋推出系统，菌包封口系统和电子控制系统。

所述的上料系统包括料斗和料管，料斗固定在机架顶部的上方，料管与料斗连通并固定在机架顶部的下方。

所述的料箱容积调节系统由料箱、水平堵板，垂直堵板、调节钮、料箱推拉板和活动槽构成，所述的料箱设在料管的外周。料箱无顶、无底，料箱的上边较料管的下边高30-50 mm，料箱外的左侧连接料箱推拉板，料箱内左侧设置由水平堵板、垂直堵板和堵台调节钮构成的料管堵台，料管堵台为倒L型，上面为水平堵板，水平堵板的左端延伸出料箱，水平堵板的中部设有推拉槽，水平堵板的右端连接垂直堵板，调节钮设在料箱推拉板的上部，调节钮将水平堵板与箱推拉板连接在一起，水平堵板可以推拉槽为轨道、以调节钮为中心左右移动，垂直堵板的下端设在活动槽中。

所述的料箱滑动系统由料箱、料箱推拉板、活动槽、料箱推拉液压泵、伸出传感器和收缩传感器构成，料箱推拉板连接在料箱外的左侧，料箱推拉板的左侧连接料箱推拉液压泵，料箱推拉液压泵固定在机架左侧的内侧，伸出传感器设置在料箱的前边上端，当料箱抵达最右端时，在机架支撑板上紧贴料箱右边处设有料箱收缩传感器，伸出传感器和收缩传感器控制料箱推拉液压泵的液压杆伸缩，在料箱推拉液压泵的作用下料箱可在机架支撑板上延着活动槽的轨道左右滑动。

所述的菌料套袋、压实、刺孔和接种系统包括液压泵、菌料压板、刺孔和接种杆、下料口、撑杆架、料袋撑杆、控制柄、连杆、菌料支撑台、菌袋套框、套框升降液压泵、套框连接杆、套框活动轨、传感器、菌种罐、菌罐压力泵。所述的下料口设在机架支撑板上收缩传感器的左侧，在下料口正上方的机架上设有液压泵，在液压泵的液压杆顶部设有调节螺母，用于调节液压杆的行程长度，在液压杆的底端设有菌料压板，菌料压板的外周规格小于下料口30-40mm，在菌料压板的下方对称设有两根刺孔和接种杆，刺孔和接种杆为空心管，下部设有菌种出口，顶端设有软管与菌种罐连通。在下料口垂直的下方设有菌料支撑台和菌袋套框，菌料支撑台固定在机架的底边上，菌料支撑台的外周规格与下料口相等，菌袋套框活动设置在菌料支撑台的外围，菌料支撑台限制菌袋套框只可上下活动，菌袋套框的一侧设有套框活动轨，通过套框连接杆将菌袋套框与套框活动轨活动固定在一起，菌袋套框一侧的机架底边上设有套框升降液压泵，套框升降液压泵设有控制柄，通过控制柄作用于套框升降液压泵控制着菌袋套框的升降。在下料口周边、机架支撑板的下方设有撑杆架，撑杆架为“凹”形框架，在撑杆架框架的前下方与下料口对应的四角处分别设有1个料袋撑杆，撑杆架经连杆与控制柄铰接，撑杆架与控制柄同步进行前后移动。当料箱运行至最左端时，在机架支撑板上紧贴料箱右边处设有传感器。所述的菌种罐和菌罐压力泵设置在机架的左下方，菌种罐的出口处设有电子延时开关，菌罐压力泵连通菌种罐。

所述的菌袋推出系统由菌袋推板、菌袋推板液压泵构成，在菌料支撑台上方左侧设有菌袋推板，菌袋推板与固定在机架支撑板下的菌袋推板液压泵连接。

所述的菌包封口系统包括封口平台、封口液压泵和热封口装置，所述的封口平台由驱动电机及主动轮、从动轮、传输带、护栏构成，传输带与菌料支撑台在同一水平面上。封口液压泵设置封口平台上方的机架1上。所述的热封口装置由热封架轴、热封架、连接杆、热封板、压缩弹簧、封口传感器构成，热封架轴设置在封口平台中央上方的机架支撑板下，所述的热封架为两个对称的弧形架，热封架的上端前后铰接在热封架轴上，下端为平面，热封板为电加热金属板，用螺丝固定在热封架的下端，连接杆为两支对称的金属杆，连接杆的上端铰接封口液压泵液压杆的下端，连接杆的下端分别与两个热封架的弧形外侧的中部铰接，压缩弹簧设置在两热封架内侧的上部。封口传感器设置在机架的前侧、高度在热封架开张时的下方。

所述的电子控制系统设置在机架的左侧内部。

所述的下料口的长度等于料箱最大下料的长度，下料口的宽度等于料箱的宽度。

所述的菌料压板为平板或弧形板。

所述的菌料支撑台的形状为平板或弧形。

所述的撑杆架框架内左右的宽度较下料口左右的长度长10-20 mm，框架前后的长度为两倍以上下料口前后的长度。

所述的菌罐压力泵为空气过滤净化无菌的压力泵。

本发明的一种食用菌菌包的生产方法，包括如下步骤：

（1）根据菌种的需要，通过调整料箱容积的大小调整菌料包装袋的大小，料箱容积大小的调整的方法是：将堵台调节钮拧松，把水平堵板向左拉，料箱容积变大，反之料箱容积变小，调节合适后再将堵台调节钮拧紧；

（2）根据菌包要求的形状，更换菌料压板和菌料支撑台的弧形或平板形状；

（3）根据不同菌种、不同培养料菌包压实密度的不同的需求，调节液压泵顶部液压杆的调节螺母，顺时针旋转时，液压杆向上提升，菌包的压实密度将变小，逆时针旋转时，液压杆向下延伸，菌包的压实密度将变大；

（4）根据步骤（1）和（3）的需求，调节电子控制系统相关电路的时间控制开关；

（5）启动开关，将完成灭菌的食用菌培养料输入料斗；

（6）手拉控制柄，将撑杆架拉到前面，把菌料包装袋的开口边撑挂在撑杆架的四个料袋撑杆上，然后将控制柄推回原位，使菌料包装袋的开口对准下料口，控制柄的回位使套框升降液压泵工作，菌袋套框垂直向上移动将菌料包装袋套入菌袋套框内，保护菌料包装袋；

（7）灭菌的食用菌培养料经过料管培养料落入料箱，当培养料流满料箱触及伸出传感器时，在伸出传感器的控制下箱推拉液压泵启动推伸，通过料箱推拉板向右推料箱及联动的料管堵台，料管堵台堵住料管5的培养料再落入料箱；

（8）当料箱延着活动槽向右滑动至下料口时，食用菌培养料开始落入菌料包装袋，料箱继续向右滑动，直到料箱的右边触及收缩传感器，此时培养料已经全部落入菌料包装袋，箱推拉液压泵在收缩传感器控制下启动收缩，通过料箱推拉板向左拉料箱回到原位，箱推拉液压泵停止工作；

（9）料箱的回位触及料箱右侧的传感器，在传感器的控制下液压泵开始下压作业，同时刺孔和接种杆插入培养料中，完成刺孔作业，当液压泵的液压杆伸出到最大时，在传感器的控制下电子延时开关打开开关，使菌种罐的液体菌种经软管和刺孔和接种杆、在菌罐压力泵的压力下完成接种作业；然后电子延时开关关闭，液压泵的液压杆回位，菌料包装袋在培养料的重力作用下从料袋撑杆上脱离，落在菌料支撑台上，菌袋套框下落回位；

（10）菌袋推板液压泵在传感器和电子控制系统的延时开关的控制下启动，菌袋推板液压泵伸出，经菌袋推板将菌料包装袋推向封口平台；

（11）在驱动电机及主动轮的作用下，将菌料包装袋移至封口平台的中央，此时触及封口传感器，在封口传感器控制下，驱动电机及主动轮停止运动，封口液压泵启动伸出液压杆将连接杆下压，热封架在连接杆和热封架轴的作用下，使热封架的下端合拢，在热封架下端的热封板将菌料包装袋封口，然后封口液压泵回位，热封架在封口液压泵和压缩弹簧的作用下开口，驱动电机及主动轮启动，将完成封口的菌包从出口移出，完成一次食用菌菌包的生产作业。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：（1）在同一设备上完成了食用菌菌包从灭培养料进料、装袋、压实、刺孔、接种和封口的作业，除包装袋的安装需要人工作业外，其它工序全部为自动化作业，极大地提高了作业效率和作业效果，使菌包包装实现了规范化操作；（2）本发明可根据食用菌种类的不同需求，调节包装菌包的大小；（2）本发明可根据食用菌种类的不同需求，可调节包装菌包的压实密度；（4）本发明可根据食用菌种类的不同需求，调节菌包接种量的大小；（5）本发明作业效率高，适用范围广。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的料箱容积调节系统结构示意图。

图3为本发明热封口装置结构示意图。

图中：1、机架，2、机架支撑板，3、电子控制系统，4、料斗，5、料管，6、料箱，7、水平堵板，8、垂直堵板，9、调节钮，10、料箱推拉板，11、活动槽，12、推拉槽，13、料箱推拉液压泵，14、伸出传感器，15、收缩传感器，16、液压泵，17、菌料压板，18、刺孔和接种杆，19、下料口，20、撑杆架，21、料袋撑杆，22、控制柄，23、连杆，24、菌料支撑台，25、菌袋套框，26、套框升降液压泵，27、套框连接杆，28、套框活动轨，29、传感器，30、菌种罐，31、菌罐压力泵，32、调节螺母，33、软管，34、电子控制开关，35、菌袋推板，36、菌袋推板液压泵，37、封口液压泵，38、驱动电机及主动轮，39、从动轮，40、传输带，41、护栏，42、热封架轴，43、热封架，44、连接杆，45、热封板，46、压缩弹簧，47、封口传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1-3所示，本发明的一种食用菌菌包的生产设备，包括机架1，机架支撑板2，上料系统，料箱容积调节系统，料箱滑动系统，菌料套袋、压实、刺孔和接种系统，菌袋推出系统，菌包封口系统和电子控制系统3。所述的上料系统包括料斗4和料管5，料斗4固定在机架1顶部的上方，料管5与料斗4连通并固定在机架1顶部的下方。所述的料箱容积调节系统由料箱6、水平堵板7，垂直堵板8、调节钮9、料箱推拉板10和活动槽11构成。所述的料箱6设在料管5的外周。料箱6无顶、无底，料箱6的上边较料管5的下边高30-50 mm，料箱6外的左侧连接料箱推拉板10，料箱6内左侧设置由水平堵板7、垂直堵板8和堵台调节钮9构成的料管堵台，料管堵台为倒L型，上面为水平堵板7，水平堵板7的左端延伸出料箱6，水平堵板7的中部设有推拉槽12，水平堵板7的右端连接垂直堵板8，调节钮9设在料箱推拉板10的上部，调节钮9将水平堵板7与箱推拉板10连接在一起。水平堵板7可以推拉槽12为轨道、以调节钮9为中心左右移动。垂直堵板8的下端设在活动槽11中。所述的料箱滑动系统由料箱6、料箱推拉板10、活动槽11、料箱推拉液压泵13、伸出传感器14和收缩传感器15构成。料箱推拉板10连接在料箱6外的左侧，料箱推拉板10的左侧连接料箱推拉液压泵13，料箱推拉液压泵13固定在机架1左侧的内侧，伸出传感器14设置在料箱6的前边上端，当料箱6抵达最右端时，在机架支撑板2上紧贴料箱6右边处设有料箱收缩传感器15，伸出传感器14和收缩传感器15控制料箱推拉液压泵13的液压杆伸缩，在料箱推拉液压泵13的作用下料箱6可在机架支撑板2上延着活动槽11的轨道左右滑动。所述的菌料套袋、压实、刺孔和接种系统包括液压泵16、菌料压板17、刺孔和接种杆18、下料口19、撑杆架20、料袋撑杆21、控制柄22、连杆23、菌料支撑台24、菌袋套框25、套框升降液压泵26、套框连接杆27、套框活动轨28、传感器29、菌种罐30、菌罐压力泵31。所述的下料口19设在机架支撑板2上收缩传感器15的左侧，下料口19的长度等于料箱6最大下料的长度，下料口19的宽度等于料箱6的宽度。在下料口19正上方的机架1上设有液压泵16。所述的液压泵16为垂直设置的液压泵，在液压杆的顶部设有调节螺母32，用于调节液压杆的行程长度。在液压杆的底端设有菌料压板17，菌料压板17为平板或弧形板，菌料压板17的外周规格小于下料口19 30-40mm，在菌料压板17的下方对称设有2根刺孔和接种杆18。所述的刺孔和接种杆18为空心管，下部设有菌种出口，顶端设有软管33与菌种罐30连通。在下料口19垂直的下方设有菌料支撑台24和菌袋套框25。所述的菌料支撑台24固定在机架1的底边上，菌料支撑台24的外周规格与下料口19相等，菌料支撑台24的形状为平板或弧形。所述的菌袋套框25活动设置在菌料支撑台24的外围，菌料支撑台24限制菌袋套框25只可上下活动，菌袋套框25的一侧设有套框活动轨28，通过套框连接杆27将菌袋套框25与套框活动轨28活动固定在一起。菌袋套框25一侧的机架1底边上设有套框升降液压泵26，套框升降液压泵26设有控制柄22，通过控制柄22作用于套框升降液压泵26控制着菌袋套框25的升降。在下料口19周边、机架支撑板2的下方设有撑杆架20，撑杆架20为“凹”形框架，框架内左右的宽度较下料口19左右的长度长10-20 mm，框架前后的长度为两倍以上下料口19前后的长度。在撑杆架20框架的前下方与下料口19对应的四角处分别设有1个料袋撑杆21。撑杆架20经连杆23与控制柄22铰接，撑杆架20与控制柄22同步进行前后移动。当料箱6运行至最左端时，在机架支撑板2上紧贴料箱6右边处设有传感器29。所述的菌种罐30和菌罐压力泵31设置在机架1的左下方，菌罐压力泵31为空气过滤净化无菌的压力泵，连通菌种罐30，使菌种罐30稳定保持正压力状态。菌种罐30的出口处设有电子延时开关34，由传感器29控制其启动与关闭。所述的菌袋推出系统由菌袋推板35、菌袋推板液压泵36构成，在菌料支撑台24上方左侧设有菌袋推板35，菌袋推板35与固定在机架支撑板2下的菌袋推板液压泵36连接。所述的菌包封口系统包括封口平台、封口液压泵37和热封口装置，所述的封口平台由驱动电机及主动轮38、从动轮39、传输带40、护栏41构成，传输带40与菌料支撑台24在同一水平面上。封口液压泵37设置封口平台上方的机架1上。所述的热封口装置由热封架轴42、热封架43、连接杆44、热封板45、压缩弹簧46、封口传感器47构成，热封架轴42设置在封口平台中央上方的机架支撑板2下，所述的热封架43为两个对称的弧形架，热封架43的上端前后铰接在热封架轴42上，下端为平面，所述的热封板45为电加热金属板，用螺丝固定在热封架43的下端，所述的连接杆44为两支对称的金属杆，连接杆44的上端铰接封口液压泵37液压杆的下端，连接杆44的下端分别与两个热封架43的弧形外侧的中部铰接，所述的压缩弹簧46设置在两热封架43内侧的上部。所述的封口传感器47设置在机架1的前侧、高度在热封架43开张时的下方。所述的电子控制系统3设置在机架1的左侧内部。

实施例1

用本发明设备进行香菇灭菌培养料的包装，其生产方法包括如下步骤：

（1）将料箱调整为较小的容积由于香菇的菌丝输送营养的能力较弱，培养香菇的菌包比一般菌包小，因此将堵台调节钮9拧松，把水平堵板7向右拉，料箱6容积变小，调节合适后再将堵台调节钮9拧紧；

（2）将菌料压板更换为弧形 因为较小的香菇菌包包装为弧形培养效果更好，所以在操作前将更换菌料压板17和菌料支撑台24换成弧形板；

（3）调节压实密度根据培养香菇的基料密度的不同和菌包的大小，调节液压泵16顶部液压杆的调节螺母32，顺时针旋转时菌包的压实密度将变小，逆时针旋转时菌包的压实密度将变大，调整至合适为宜；

（4）根据步骤（1）和（3）的需求，调节电子控制系统3相关电路的时间控制开关；

（5）启动开关，将完成灭菌的香菇培养料输入料斗4；

（6）手拉控制柄22，将撑杆架20拉到前面，把菌料包装袋的开口边撑挂在撑杆架20的四个料袋撑杆21上，然后将控制柄22推回原位，使菌料包装袋的开口对准下料口19，控制柄22的回位使套框升降液压泵26工作，菌袋套框25垂直向上移动将菌料包装袋套入菌袋套框25内，保护菌料包装袋；

（7）灭菌的培养料经过料管5菌料落入料箱6，当培养料流满料箱6触及伸出传感器14时，在伸出传感器14的控制下箱推拉液压泵13启动推伸，通过料箱推拉板10向右推料箱6及联动的料管堵台，料管堵台堵住料管5的培养料再落入料箱6；

（8）当料箱6延着活动槽11向右滑动至下料口19时，培养料开始落入菌料包装袋，料箱6继续向右滑动，直到料箱6的右边触及收缩传感器15，此时培养料已经全部落入菌料包装袋，箱推拉液压泵13在收缩传感器15控制下启动收缩，通过料箱推拉板10向左拉料箱6回到原位，箱推拉液压泵13停止工作；

（9）料箱6的回位触及料箱6右侧的传感器29，在传感器29的控制下液压泵16开始下压作业，同时刺孔和接种杆18插入培养料中，完成刺孔作业，当液压泵16的液压杆伸出到最大时，在传感器29的控制下，电子延时开关34打开开关，使菌种罐30的液体菌种经软管33和刺孔和接种杆18、在菌罐压力泵31的压力下完成接种作业；然后电子延时开关34关闭，液压泵16的液压杆回位，菌料包装袋在培养料的重力作用下从料袋撑杆21上脱离，落在菌料支撑台24上，菌袋套框25下落回位；

（10）菌袋推板液压泵36在传感器29和电子控制系统3的延时开关的控制下启动，菌袋推板液压泵36伸出，经菌袋推板35将菌料包装袋推向封口平台；

（11）在驱动电机及主动轮38的作用下，将菌料包装袋移至封口平台的中央，此时触及封口传感器47，在封口传感器47控制下，驱动电机及主动轮38停止运动，封口液压泵37启动伸出液压杆将连接杆44下压，热封架43在连接杆44和热封架轴42的作用下，使热封架43的下端合拢，在热封架43下端的热封板45将菌料包装袋封口，然后封口液压泵37回位，热封架43在封口液压泵37和压缩弹簧46的作用下开口，驱动电机及主动轮38启动，将完成封口的菌包从出口48移出，完成一次食用菌菌包的生产作业。

实施例2

用本发明设备进行平菇灭菌培养料的包装，其生产方法包括如下步骤：

（1）将料箱调整为较大的容积由于平菇的菌丝输送营养的能力强，培养平菇的菌包可以做的较大，因此将堵台调节钮9拧松，把水平堵板7向左拉，料箱6容积变大，调节合适后再将堵台调节钮9拧紧；

（2）将菌料压板更换为平板 因为较大的平菇菌包包装为方块形更方便管理，所以在操作前将更换菌料压板17和菌料支撑台24换成平板；

（3）调节压实密度根据培养平菇的基料密度的不同，调节液压泵16顶部液压杆的调节螺母32，顺时针旋转时菌包的压实密度将变小，逆时针旋转时菌包的压实密度将变大，调整至合适为宜；

（4）根据步骤（1）和（3）的需求，调节电子控制系统3相关电路的时间控制开关；

（5）启动开关，将完成灭菌的平菇培养料输入料斗4；

以下步骤同实施例1。