专利名称：高速滚筒式营养钵生产设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高速滚筒式营养钵生产设备，具体为机械化农业生产作业中的一种自动化高速生产压缩营养钵设备，属农业机械产品技术领域。
背景技术：
育苗所用的营养钵体，是广泛应用于棉花、玉米、瓜果、花卉等作物的早期培栽所必需的产品，早期的营养钵体主要由人工制作，其缺点是生产效率低，随着现代农业技术的迅猛发展，又有了机械化制钵机，机械制作比人工制作效率高、作业成本低，当前已有的机械化钵体制作设备主要有两种，其一是冲压式成型设备；其二是水平(螺旋)挤压式成型设备，如中国发明专利《营养土制钵机》(申请号:200410023266. 4)、《自动制钵机》(申请号 200510095097)和中国实用新型专利《棉花制钵机》(申请号91213620. 0)、《双连高效营养钵制钵机》(申请号96217850. 0)等钵体的制作方法，其不足之处是所述设备整机结构复杂，其连续性生产作业性能差、生产效率相对较低，特别是制作的钵体质量差，制成品钵体还需要专门的切刀装置进行后处理。一种高速滚筒式营养钵生产设备10800只/小时)，未见于已有专利及相关技术文献中。
发明内容本实用新型针对背景技术所述的不足，提出一种高速滚筒式营养钵生产设备，采用滚筒式制钵机械，多工位模具可实现每小时10800个以上的钵体制作，一次完成对营养钵的上料、打种坑、压实、投出等加工，且成品钵体的尺寸、形状和强度等方面都满足高速机械化移栽的要求，质量稳定、不需要进行后续处理，具有结构简单、成本低、生产效率高、使用寿命长等特点。本实用新型的技术方案是高速滚筒式营养钵生产设备，包括机架和机架上安装的滚筒装置、凸轮装置、加料装置、传动装置和约束装置；其特征在于所述的滚筒装置包括滚筒体和制钵模具，滚筒体是圆鼓状刚体，滚筒体的一个端面上同轴固连有滚筒齿轮，有至少六排、每排至少五只并列的制钵模具固连在滚筒体的圆周上，每只制钵模具是圆筒状活塞组件，所述活塞组件由活塞、活塞缸、活塞杆和方轴组成，活塞杆的一端与活塞固连在活塞缸内，另一端有螺栓固连在方轴上，方轴两端有轴承，还有导向筒与活塞缸同轴固连; 机架为型钢加工件，加料装置由加料搅轮、混料箱、刮料板组成。其有益效果是工作中传动齿轮带动滚筒每旋转一周，通过制钵模具及活塞杆作用，可完成营养钵原料的(进料一预压 —压紧一出模一成品)全部加工过程，产生30个成品营养钵，当设计转速为6转/min时，每小时可生产10800个营养钵，生产效率高、成品质量稳定，有利于种子的机械化栽培。如上所述的高速滚筒式营养钵生产设备，其特征在于所述的凸轮装置包括导向凸轮和小凸轮，导向凸轮和小凸轮安装在滚筒体内部，导向凸轮是固连在机架上的钢板，钢板上加工有心形凹槽，方轴上有轴承位于凹槽内且与凹槽滑动配合；小凸轮上有齿轮与小
3凸轮同轴固连，其中心还有安装小凸轮轴上的轴承，小凸轮轴另一端固连在导向凸轮钢板上。其有益效果是滚筒旋转时，通过活塞组件带动方轴两端的轴承在导向凸轮的心形凹槽内滑动，完成进料一预压一压紧过程，小凸轮完成出模过程，小凸轮的作用还有1)防止被推出一定长度的营养钵出现断裂或提前脱落现象发生，有利于营养钵垂直落下至传送带上；2)防止导向杆在推出营养钵时发生自锁。如上所述的高速滚筒式营养钵生产设备，其特征在于所述的传动装置包括驱动电机、主轴、加料搅轮、滚筒齿轮系和小凸轮齿轮系；主轴通过轴承安装在机架上，驱动电机与主轴为链传动，主轴与加料搅轮也是链传动，主轴与滚筒齿轮系是二级减速齿轮，主轴与小凸轮齿轮系是一级减速齿轮。其有益效果是利用一台驱动电机可完成所有工作过程的各装置驱动。如上所述的高速滚筒式营养钵生产设备，其特征在于所述的约束装置是钢板焊接的弧形筋板，安装在机架上，位于滚筒体圆周外侧，其弧长至少为1/4滚筒体圆周长。其有益效果是装料后的制钵模具活塞缸体在滚筒体带动下旋转进入约束装置的弧形筋板内，同时活塞杆在凸轮作用下逐步压紧活塞缸内的原料到设计值，当滚筒继续旋转时，活塞杆在凸轮作用下又逐步推出成型压实好的营养钵，最后经小凸轮加速推动作用，将营养钵全部推出活塞缸(出模)并下落到输送带上。
附图1为本实用新型实施例外观图左视图；附图2为圆柱体压缩营养钵成品示意图；附图3为圆台体压缩营养钵成品示意图；附图4为图1沿主轴垂直线剖视图；附图5为图4沿A— A线剖视图；附图6为本实用新型实施例俯视图(无搅轮时)；附图7为活塞缸剖视图；附图8为图7的B向视图。
具体实施方式
附图中的标记附图1中7—输送带，8—压缩营养钵成品，9一弧形筋板，13—轴，45—主轴；附图4中1 一活塞，2—活塞缸，3—活塞杆，4一滚筒体，5—导向筒，6—轴承，13— 轴，16—齿轮一，17—齿轮二，23—齿轮三，27—齿轮四，观一方轴，39—搅轮，41 一链轮四， 44一导向凸轮钢板，45—主轴，47—齿轮五，52—链轮二，58—链轮三，60—机架，63—齿轮六，64—小凸轮轴，66—小凸轮，69—驱动电机。附图5中4一滚筒体，6—轴承，7—输送带，8—压缩营养钵成品，9一弧形筋板， 44一导向凸轮钢板，47—齿轮五，64—小凸轮轴，66—小凸轮。
以下结合附图对本实用新型实施例进一步说明如附图1和4所示，本实用新型高速滚筒式营养钵生产设备，包括机架60和机架上安装的滚筒装置、凸轮装置、加料装置、传动装置和约束装置；机架60为型钢加工件，加料装置由加料搅轮39、混料箱和刮料板组成；
4[0024]如附图4和附图5所示，滚筒装置包括滚筒体4和制钵模具，滚筒体4是圆鼓状刚体，沿滚筒周边有六排、每排五只并列的制钵模具固连在滚筒体4圆周上，每只制钵模具是圆筒状的活塞组件，由活塞1、活塞缸2、活塞杆3和方轴28组成，活塞杆3的一端与活塞1 固连在活塞缸2内，另一端有螺栓固连在方轴观上，方轴观两端有轴承6，还有导向筒5与活塞缸2同轴固连；滚筒体4上固连有齿轮四27，齿轮四27与齿轮一 16啮合，轴13的两端固连有齿轮一 16和齿轮二 17，齿轮二 17又与固连在主轴45上的齿轮三23啮合。参见附图4和附图5，凸轮装置包括导向凸轮和小凸轮66，导向凸轮是固连在机架 60上的钢板44，钢板44上加工有心形凹槽，方轴28上的轴承6位于钢板44上的凹槽内且可在凹槽内滑动，小凸轮66与齿轮六63同轴固连，齿轮六63的中心通过轴承安装在小凸轮轴64端部，小凸轮轴64的另一端固连在钢板44上，齿轮六63又与固连在主轴45上的齿轮五47啮合。传动装置包括驱动电机69、主轴45、链轮四41、滚筒齿轮系和小凸轮齿轮系；驱动电机69固连在机架60上，主轴45通过轴承安装在机架60上，驱动电机69与主轴45为链传动，主轴45与加料搅轮39也是链传动，主轴45与滚筒齿轮系是二级减速齿轮，主轴45 与小凸轮齿轮系是一级减速齿轮。参见附图5，约束装置是钢板焊接的弧形筋板9，弧形筋板9安装在机架60上，位于滚筒体4圆周外侧，其弧长大于滚筒体4的1/4圆周长。当滚筒体4顺时针转动时，带动制钵模具上的活塞组件一起转动，由于导向凸轮钢板44是固连在机架60上不旋转，活塞组件除了随滚筒体4 一起作旋转运动外，方轴观两端的轴承6还在导向凸轮钢板44上的凹槽约束下，沿径向作往复运动，通过方轴观推动活塞杆3在活塞缸2内来回运动，实现全部(进料一预压一压紧一出模一成品)生产过程。本实用新型实施例高速滚筒式营养钵生产设备的具体工作过程如下(1)填料。参见附图5，设位于位置I处的制钵模具为第一组，顺时针方向分别是第二至第六组制钵模具，滚筒体4顺时针旋转。当滚筒体4上的第一组制钵模具位于加料位置I时，活塞1处于活塞缸2的最低位置(即活塞1顶面至滚筒体旋转中心最近)，此时混料箱中的料会在自重和搅轮39的作用下进入活塞缸2中；(2)压实。滚筒体4继续旋转，当滚筒上盛满料的制钵模具旋转到位置II处，由于导向凸轮钢板44上的凹槽偏心作用，迫使活塞1挤压料(即活塞1顶面逐渐远离滚筒旋转中心)，由于料的另一端有承力弧形筋板9的约束，活塞缸2中的料将逐步被压实；(3)保持。制钵模具脱离弧形筋板9的约束旋转到位置III处，活塞1无径向移动。(4)投出。当制钵模具继续旋转，将到达位置IV处时，活塞缸2内已被压实的营养钵体8开始投出，直到IV处时钵体8完全被推出，落在传输带7上。同时滚筒继续旋转，开始下一个工作循环，处于其它位置的制钵模具工作过程与此相同呈，仅是时间顺延。小凸轮66的作用是实现营养钵8在将到达位置IV处时开始动作，到达位置IV处时，快速推出加工好的营养钵。若没有小凸轮66，则会出现两种情况(1)被推出一定长度的营养钵8有可能断裂，或提前脱落，不能垂直落入传送带上；(2)如果不提前推出营养钵 8，那么必须将导向凸轮凹槽的曲线在此段设计的很陡，这样会导致导向筒5与活塞杆3在此处发生自锁。本实用新型实施例以30个制钵模具为例，由一台驱动电机带动，传动齿轮带动滚
5筒每旋转一周，通过制钵模具及活塞杆作用，可完成营养钵原料(进料一预压一压紧一出模 —成品)的全部加工过程，由六排、每排5只制钵模具产生30个成品营养钵，当设计转速为 6转/min时，每小时可生产10800个营养钵，生产效率高、成品质量稳定，同时制出的营养钵外光内松、大小高矮一致，透气性好，促进苗齐苗壮，符合农艺标准，有利于种子的机械化栽
培ο滚筒式营养钵生产设备的设计过程大量运用标准件，缩短了设计的工作量、降低了生产制造周期及成本。投出的钵体落料可码放整齐，为营养钵的后续播种及覆土作业环节创造了好条件。制成的营养钵既可采用工厂化方式大批量育苗，也可由农户按传统方式在地头覆膜育苗，具有较强的适应性，具有很好的推广前景。制钵模具也可以是每排5只以上，这样本设备的生产效率将达到更高水平。类似的，制钵模具的活塞缸可以做成前端带凸台的形状，这样所制作的营养钵如附图2所示，为带有凹状打种孔的钵体；活塞缸也可以是圆台体结构，这样制作的营养钵体也为带打种孔的圆台体。
权利要求1.高速滚筒式营养钵生产设备，包括机架和机架上安装的滚筒装置、凸轮装置、加料装置、传动装置和约束装置；其特征在于所述的滚筒装置包括滚筒体和制钵模具，滚筒体是圆鼓状刚体，滚筒体的一个端面上同轴固连有滚筒齿轮，有至少六排、每排至少五只并列的制钵模具固连在滚筒体的圆周上，每只制钵模具是圆筒状活塞组件，所述活塞组件由活塞、 活塞缸、活塞杆和方轴组成，活塞杆的一端与活塞固连在活塞缸内，另一端有螺栓固连在方轴上，方轴两端有轴承，还有导向筒与活塞缸同轴固连；机架为型钢加工件，加料装置由加料搅轮、混料箱、刮料板组成。
2.如权利要求1所述的高速滚筒式营养钵生产设备，其特征在于所述的凸轮装置包括导向凸轮和小凸轮，导向凸轮和小凸轮安装在滚筒体内部，导向凸轮是固连在机架上的钢板，钢板上加工有心形凹槽，方轴上有轴承位于凹槽内且与凹槽滑动配合；小凸轮上有齿轮与小凸轮同轴固连，其中心还有安装小凸轮轴上的轴承，小凸轮轴另一端固连在导向凸轮钢板上。
3.如权利要求1所述的高速滚筒式营养钵生产设备，其特征在于所述的传动装置包括驱动电机、主轴、加料搅轮、滚筒齿轮系和小凸轮齿轮系；主轴通过轴承安装在机架上，驱动电机与主轴为链传动，主轴与加料搅轮也是链传动，主轴与滚筒齿轮系是二级减速齿轮， 主轴与小凸轮齿轮系是一级减速齿轮。
4.如权利要求1所述的高速滚筒式营养钵生产设备，其特征在于所述的约束装置是钢板焊接的弧形筋板，安装在机架上，位于滚筒体圆周外侧，其弧长至少为1/4滚筒体圆周长。
专利摘要本实用新型提出一种高速滚筒式营养钵生产设备，包括机架和机架上安装的滚筒装置、凸轮装置、加料装置、传动装置和约束装置，采用滚筒式多工位模压制钵方法，可实现每小时10800个以上的钵体制作，一次完成对营养钵的上料、打种坑、压实、投出等加工，且成品钵体的尺寸、形状和强度等方面都满足高速机械化移栽的要求，质量稳定、不需要进行后续处理，具有结构简单、成本低、生产效率高、使用寿命长等特点。
文档编号A01G9/10GK202178996SQ20112025028
公开日2012年4月4日 申请日期2011年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者余晓琴, 吴星成, 孙金风, 尹业宏, 江志鹏, 蔡志涛, 邬述晖 申请人:湖北工业大学