专利名称：一种畜禽粪便自动清理机械装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种畜禽粪便自动清理机械装置。
背景技术：
我国畜牧业正处于一个由传统户养畜禽饲养模式向规模化、现代化、集约化方向快速发展的时代，传统的户养养殖模式正逐渐被少则几百头、多则上万头的规模化牧场所取代。由于采用规模化集中饲养方式，现代养殖遇到了传统养殖中不曾遇到的难题，比如污粪的收集和处理等。户养模式中，每天污粪产生量较少，且多在种养结合的方式下，污粪的收集由手工完成，畜禽粪便经过简单处理后直接还田，可增加土壤肥力，提高农作物产量。但规模化牧场，尤其是城市型畜禽养殖企业的牧场，多处于大城市周边，养殖业和大面积种植业严重脱离，没有足够的土地来配套消纳污粪，人工清粪方式也远不能满足产业化的需求。在过去的三十年中，畜牧养殖对环境的破坏和污染问题已给了我们令人痛心的教 训。畜禽养殖生产过程中产生的大量氨气、硫化氢、粪臭素、三甲基氨等恶臭气体和粪尿中的氮、磷等元素和重金属等，严重污染了环境，不仅影响了畜禽的健康，还极大地影响了城乡居民的身体健康。目前的清粪方式主要有以下方式(1)手工式清粪工艺，手工式清粪方式费时、费力、效率低，应用效果不佳，且人力成本不断增加；(2)铲车清粪工艺，这种方式不但工作噪音大，对畜禽影响较大，容易对畜禽造成惊吓和伤害，而且铲车体积大，运行维护成本高，清粪工作次数有限等弊端；(3)水冲清粪方式，水冲清粪方式只应用在南方的养殖场中，但不适合我国南北气候差异较大的基本国情，通用性比较差；4、漏粪工艺，漏粪工艺的前期投资较大，成本高。
发明内容本实用新型提供了一种畜禽粪便自动清理机械装置，它不但可以避免对畜禽造成影响，而且运行和维护成本低，工作时稳定可靠性。本实用新型采用了以下技术方案一种畜禽粪便自动清理机械装置，它包括机械控制部分和电气控制部分，所述的机械控制部分包括刮板、拖动绳、拖车、减速机I、减速机II和滚筒，所述的电气控制部分包括拖动电机和刮板驱动电机，所述的拖动电机依次通过减速机I、滚筒和拖动绳与拖车传动连接，拖动电机带动拖车运行，刮板位于拖车的车体上，在拖车的前后两侧分别设有限位装置I和限位装置II，在拖车的左右两侧分别设有限位装置III和限位装置IV，刮板驱动电机通过减速机II与刮板为传动连接，刮板驱动电机带动刮板运行，在拖动电机上连接有拖动控制器，拖动控制器的信号输入端与限位装置I和限位装置II连接，拖动控制器的信号输出端与拖动电机连接，在刮板驱动电机上连接有刮板控制器，刮板控制器的信号输入端与限位装置III和限位装置IV连接，刮板控制器的信号输出端与刮板驱动电机连接。所述的限位装置I和限位装置II设置为限位开关，限位装置III和限位装置IV分别设置为限位开关。所述的拖动绳设置为钢丝绳或韩国麻绳。所述的减速机I设置为减速比为1:30的涡轮减速机，减速机II设置为减速比为1:60的涡轮减速机。所述的拖动电机设置为额定功率O. 75KW，额定电流2. 03A，额定转速1390r/min，额定电压380V的三相异步电动机。所述的刮板驱动电机设置为额定功率O. 18KW，额定电流O. 48A，额定转速1450r/min，额定电压380V的三相异步电动机。所述的刮板驱动电机设置为额定功率O. 5KW，额定电流
13.5A，额定转速500r/min，额定电压48V的无刷直流电动机。所述的拖动控制器包括微控制器模块I和无线遥控器I，微控制器模块I设置为AT89C51单片机，在微控制器模块I上连接有无线收发模块I，微控制器模块I通过无线收发模块I与无线遥控器I为无线对应连接，拖动控制器与拖动电机之间依次设有交流继电器I和带漏电保护的空气开关I。所述的刮板控制器包括微控制器模块II和无线遥控器II，微控制器模块II设置为AT89C51单片机，在微控制器模块II上连接有无线收发模块II，微控制器模块II通过无线收发模块II与无线遥控器II为无线对应连接，刮板控制器与刮板驱动电机之间依次设有交流继电器II和带漏电保护的空气开关II。本实用新型具有以下有益效果采用了以上技术方案后，本实用新型可以实现一天24h清粪，根据畜禽养殖场的实际情况，能方便地调整粪便自动清理机械设备的运行模 式，时刻保证畜禽养殖场的清洁，机械操作简便，安全可靠，刮板的高度及运行速适中，运行噪音小，对畜禽的行、饲、喂、休息等活动不造成任何影响，投入、运行和维护成本低。本实用新型在拖动电机和刮板驱动电机分别设有拖动控制器和刮板控制器，以拖动控制器为主控，以刮板控制器为从控，并采用无线通信方式的实现同步运行和急停功能，在主控制系统板中，还可通过无线控制器实现点动运行，另外本实用新型采用无线遥控的方式进行控制，不但操作简单，而且方便。
图I为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
在图I中，本实用新型提供了一种畜禽粪便自动清理机械装置，它包括机械控制部分和电气控制部分，机械控制部分包括刮板I、拖动绳2、拖车3、减速机I 4、减速机II 5和滚筒6，电气控制部分包括拖动电机7和刮板驱动电机8，所述的拖动电机7依次通过减速机I 4、滚筒6和拖动绳2与拖车3传动连接，拖动绳2设置为钢丝绳或韩国麻绳，减速机I 4设置为减速比为1:30的涡轮减速机，拖动电机7设置为额定功率O. 75KW，额定电流
2.03A，额定转速1390r/min，额定电压380V的三相异步电动机，拖动电机7带动拖车3运行，刮板I位于拖车3的车体上，在拖车3的前后两侧分别设有限位装置I 9和限位装置II 10，限位装置I 9和限位装置II 10设置为限位开关，在拖车3的左右两侧分别设有限位装置III 11和限位装置IV 12，限位装置III 11和限位装置IV 12分别设置为限位开关，刮板驱动电机8通过减速机II 5与刮板I为传动连接，刮板驱动电机8设置为额定功率O. 18KW，额定电流O. 48A，额定转速1450r/min，额定电压380V的三相异步电动机，减速机II 5设置为减速比为1:60的涡轮减速机,刮板驱动电机8带动刮板I运行，刮板驱动电机8设置为额定功率O. 5KW，额定电流13. 5A，额定转速500r/min，额定电压48V的无刷直流电动机，在拖动电机7上连接有拖动控制器，拖动控制器包括微控制器模块I 13和无线遥控器I 16，微控制器模块I 13设置为AT89C51单片机，在微控制器模块I 13上连接有无线收发模块I 15，微控制器模块I 13通过无线收发模块I 15与无线遥控器I 16为无线对应连接，拖动控制器与拖动电机7之间依次设有交流继电器I 17和带漏电保护的空气开关I 18，拖动控制器的信号输入端与限位装置I 9和限位装置II 10连接，拖动控制器的信号输出端与拖动电机7连接，在刮板驱动电机8上连接有刮板控制器，刮板控制器包括微控制器模块II 14和无线遥控器II 19，微控制器模块II 14设置为AT89C51单片机，在微控制器模块II 14上连接有无线收发模块II 20，微控制器模块II 14通过无线收发模块II 20与无线遥控器II 19为无线对应连接，刮板控制器与刮板驱动电机8之间依次设有交流继电器II 21和带漏电保护的空气开关II 22，刮板控制器的信号输入端与限位装置III 11和限位装置IV 12连接，刮板控制器的信号输出端与刮板驱动电机8连接。本实用新型拖车的工作过程本实用新型的无线收发模块I 15的工作电压为5VDC。其中，无线收发模块I 15由四种编码功能‘03’、‘02’、‘01’和‘00’，当无线遥控器I 16按下‘A’键时，‘D3’输出高电压，为拖动电机7和刮板驱动电机8提供同步启动控制信号，放开‘A’键时，‘D3’输出低电压，无线遥控器I 16按下‘B’键时，‘D2’输出高电压， 提供拖动电机7急停控制信号，放开‘B’键时，‘D2’输出低电压。按下‘C’键时，‘D1’输出高电压，提供拖动电机7前进的控制信号，放开‘C’键时，‘D1’输出低电压。按下‘D’时，‘D0’输出高电压，提供拖动电机7后退控制信号，放开‘D’键时，‘D0’输出低电压。无线收发模块I 15有四个数据引脚，接收解码芯片为PT2272-M4，该芯片对应有四个状态引脚，当拖车3到达前限位位置时，接收解码芯片引脚输出高电平，反之，接收解码芯片引脚输出的低电平。若拖车3到达后限位位置时，接收解码芯片引脚输出的高电平，反之，接收解码芯片引脚输出的低电平。在按下无线遥控器I 16的‘A’键后，拖动电机7通过减速机I 4、滚筒6及拖动绳2带动放置刮板I的拖车3运行，设置了拖车3的限位装置I 9和限位装置II 10，在拖车3运行的过程中，刮板I处于限位装置IV 12位置，工作在水平清粪状态，利用限位装置II 10信号作为判断拖车3是否到达前限位，当到达限位装置II 10位置时，限位装置II 10动作，拖动电机7停止运行，若此时由于外界电磁波干扰，无线收发模块I 15没有电平信号，拖动电机7继续运行，刮板驱动电机8动作，带动刮板I旋转至垂直位置，到达垂限位装置III 11位置时，停止运行，延时5S，拖动电机7反转，带动拖车3运行，到达后限位位置时，限位装置I 9动作，拖动电机7停止运行，若此时由于外界电磁波干扰，无线收发模块I 15没有接收到电平信号，拖动电机7继续运行，强制拖动电机7运行，刮板驱动电机8运行，带动刮板I动作，到达限位装置IV 12位置时，停止运行，延时5S，拖动电机7正转，带动拖车3运行，实现自动循环往返运行。本实用新型刮板I的工作过程按下无线遥控器II 19的‘A’键，无线遥控器II 19的引脚‘N’与‘NC’闭合，为刮板控制器提供高电平启动信号，相反，无论无线遥控器II 19的‘B’、‘C’、‘D’任意键按下，无线遥控器II 19引脚的‘N’与‘NC’断开，为刮板控制器提供停止信号。按下按钮Kl，可以手动控制刮板驱动电机8旋转至水平位置，按下按钮K2，可以手动控制刮板驱动电机8旋转至垂直位置。无线遥控器II 19引脚‘D0’与‘H’端通过限位装置II 10的常开触点相接，引脚‘D0’通过相应的驱动电路与AT89C51芯片引脚P2. 7相接，拖车3到达前限位位置时，引脚P2. 7电平为1，刮板控制器发出指令驱动刮板驱动电机8动作，使刮板I旋转至垂直位置，并向刮板控制器发出拖动电机7停机反转信号。无线遥控器II 19引脚‘D2’与‘Η’端通过限位装置I 9的常开触点相接，引脚‘DO’通过相应的驱动电路与AT89C51芯片引脚P2. 2相接，拖车3到达后限位位置时，引脚P2. 2电平为1，刮板控制器发出指令驱动刮板驱动电机8动作，使刮板I旋转至水平位置，并向刮板控制器发出拖动电机7停机正转信号。为防止发生意外，整个控制过程由交流继电器产 生完成。
权利要求1.ー种畜禽粪便自动清理机械装置，其特征是它包括机械控制部分和电气控制部分，所述的机械控制部分包括刮板(I)、拖动绳(2)、拖车(3)、減速机I (4)、減速机II (5)和滚筒(6 )，所述的电气控制部分包括拖动电机(7 )和刮板驱动电机(8 )，所述的拖动电机(7 )依次通过减速机I (4)、滚筒(6)和拖动绳(2)与拖车(3)传动连接，拖动电机(7)带动拖车(3)运行，刮板(I)位于拖车(3)的车体上，在拖车(3)的前后两侧分别设有限位装置1(9)和限位装置II (10)，在拖车(3)的左右两侧分别设有限位装置IIK 11)和限位装置IV (12)，刮板驱动电机(8)通过减速机II (5)与刮板(I)为传动连接，刮板驱动电机(8)带动刮板(I)运行，在拖动电机(7)上连接有拖动控制器，拖动控制器的信号输入端与限位装置I (9)和限位装置II (10)连接，拖动控制器的信号输出端与拖动电机(7)连接，在刮板驱动电机(8)上连接有刮板控制器，刮板控制器的信号输入端与限位装置III(Il)和限位装置IV(12)连接，刮板控制器的信号输出端与刮板驱动电机(8)连接。
2.根据权利要求I所述的畜禽粪便自动清理机械装置，其特征是所述的限位装置I(9)和限位装置II (10)设置为限位开关，限位装置IIK11)和限位装置IV (12)分别设置为限位开关。
3.根据权利要求I所述的畜禽粪便自动清理机械装置，其特征是所述的拖动绳(2)设置为钢丝绳或韩国麻绳。
4.根据权利要求I所述的畜禽粪便自动清理机械装置，其特征是所述的减速机I(4)设置为减速比为1:30的涡轮减速机，减速机II (5)设置为减速比为1:60的涡轮减速机。
5.根据权利要求I所述的畜禽粪便自动清理机械装置，其特征是所述的拖动电机(7)设置为额定功率0. 75KW，额定电流2. 03A，额定转速1390r/min，额定电压380V的三相异步电动机。
6.根据权利要求I所述的畜禽粪便自动清理机械装置，其特征是所述的刮板驱动电机(8)设置为额定功率0. 18KW，额定电流0. 48A，额定转速1450r/min，额定电压380V的三相异步电动机。
7.根据权利要求I所述的畜禽粪便自动清理机械装置，其特征是所述的刮板驱动电机(8)设置为额定功率0. 5KW，额定电流13. 5A，额定转速500r/min，额定电压48V的无刷直流电动机。
8.根据权利要求I所述的畜禽粪便自动清理机械装置，其特征是所述的拖动控制器包括微控制器模块I (13)和无线遥控器I (16)，微控制器模块I (13)设置为AT89C51单片机，在微控制器模块I (13)上连接有无线收发模块I (15)，微控制器模块I (13)通过无线收发模块I (15)与无线遥控器I (16)为无线对应连接，拖动控制器与拖动电机(7)之间依次设有交流继电器I (17)和带漏电保护的空气开关I (18)。
9.根据权利要求I所述的畜禽粪便自动清理机械装置，其特征是所述的刮板控制器包括微控制器模块II (14)和无线遥控器II (19)，微控制器模块II (14)设置为AT89C51单片机，在微控制器模块II (14)上连接有无线收发模块II (20)，微控制器模块II (14)通过无线收发模块II (20)与无线遥控器II (19)为无线对应连接，刮板控制器与刮板驱动电机(8)之间依次设有交流继电器II (21)和带漏电保护的空气开关II (22)。
专利摘要本实用新型公开了一种畜禽粪便自动清理机械装置，拖动电机(7)与拖车(3)传动连接，刮板(1)位于拖车(3)的车体上，在拖车(3)的前后两侧分别设有限位装置Ⅰ(9)和限位装置Ⅱ(10)，在拖车(3)的左右两侧分别设有限位装置Ⅲ(11)和限位装置Ⅳ(12)，刮板驱动电机(8)与刮板(1)为传动连接，刮板驱动电机(8)带动刮板(1)运行，在拖动电机(7)上连接有的拖动控制器分别与限位装置Ⅰ(9)和限位装置Ⅱ(10)连接以及与拖动电机(7)连接，在刮板驱动电机(8)上连接的刮板控制器分别与限位装置Ⅲ(11)和限位装置Ⅳ(12)连接以及刮板驱动电机(8)连接。
文档编号A01K1/01GK202551829SQ201220108339
公开日2012年11月28日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者李斌, 李增国, 陈杰 申请人:江苏畜牧兽医职业技术学院, 泰州鑫光机械制造有限公司