本发明属于林下经济综合利用技术领域，具体涉及一种便携式竹林砻糠收集方法及其装置。
背景技术：
在林下经济领域，利用覆盖技术使竹笋提前出笋已是比较成熟的技术，它采用约10厘米厚的竹叶、稻壳、家禽粪便等作为增温材料，再覆盖一层约20厘米的砻糠等作为保温材料，以增加和保持地温。每年11月中旬进行竹林地表均匀覆盖，次年5月中下旬（即入夏前）将保温材料（主要为砻糠）从林地里收集起来备用。这种收集技术具有工作环境差、周期性强、工作量大、劳动强度大等特点，需要大量劳动力才能完成。但随着纯体力劳动的工作渐渐退出舞台，覆盖及收集砻糠需要的大量劳力非常紧缺，招工难、成本高、作业效率低等问题成为制约竹笋产业的主要问题，迫切需要机械化设施代替人工作业。
发明专利《一种竹林砻糠覆盖与收集装置》（申请号201521047194.7，授权公告号cn205567277u）提出了一种竹林砻糠覆盖与收集装置，能实现竹林砻糠覆盖和收集的机械化作业；通过调节长距离的移动吸料软管调节需要收集砻糠的位置，通过调节移动输送风管可任意指定堆放场地，可实现长距离下的砻糠的覆盖和收集。
该技术将覆盖和收集功能集成在一起，设备庞大笨重，移动困难，不适用于竹林产区的复杂地理环境。此外，该技术直接采用一台风机作为吸和放的动力源，通过长距离吸料软管与输送风管的调节来确定收集砻糠的位置与堆放场地，由于保温材料是由竹叶、稻壳、家禽粪便等混合而成，密度小，摩擦系数较大，而且大部分比较潮湿，使用过程中会发生输送不足、集料堵塞，甚至烧坏电机等问题，后期维护比较困难，不利于实际推广运用。
技术实现要素：
针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种工艺及设备简单的收集竹林砻糠的方法，该方法针对覆盖技术中需要收集的砻糠特点，以及竹林工作环境而提出的，可方便实现竹林地表上的砻糠分离、长距离吸送与堆放，具有移动轻便、适应性强、组装和操作方便、性能可靠等特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明所述的竹林砻糠收集方法，包括下述工艺步骤：
砻糠疏松分离：将竹林地表覆盖的保温材料进行疏松，去除竹枝、竹叶等较大尺寸物料，分离出细小的砻糠；
负压气力吸送：再通过负压气流将砻糠进行吸送；
物料分离：通过旋风分离器对砻糠进行分离；
机械中转推送及堆放：通过正压气流推送分离后的砻糠，并通过喷头喷射到堆放场所。
上述的竹林砻糠收集方法，负压气力吸送时，负压应控制在0.9mpa以上，气流速度为20-30m/s。
上述的竹林砻糠收集方法，物料分离时，通过两级旋风分离器对砻糠进行两级分离。
上述的竹林砻糠收集方法，机械中转推送及堆放时，正压气流气压应控制在0.9mpa以上，气流速度为15-25m/s。
本发明所述的竹林砻糠收集方法的特点是，将结块的保温材料进行疏松，去除竹枝、竹叶等较大尺寸物料，分离出细小的砻糠；再通过负压气流将砻糠进行吸送、分离、中转，实现机械化连续作业，提高工作效率；最后，通过正压气流带动物料喷射到指定的堆放场所。
所述的砻糠疏松分离工序，指采用可旋转的机械松料器，将结块的保温材料进行疏松，去除竹枝、竹叶等较大尺寸物料，细小的砻糠便可在负压气流下进入吸料软管。机械松料器后端设有流量控制开关，可调节气物混合比，防止因物料堵塞管道而降低工作效率。该工序主要解决保温材料结块、组分杂乱不易收集等问题，避免大尺寸杂物进入软管而产生集料堵塞现象。
所述的负压气力吸送工序，指利用气源使吸料软管内形成负压，从机械松料器分离出的细小砻糠随负压气流被吸入软管进行输送。由于地表的砻糠潮湿，吸取时所需的负压应控制在0.9mpa以上，气流速度为20-30m/s。
所述的物料二级分离工序，是指利用串联的主分离仓和次分离仓的组合作用，通过气源产生负压将软管内的空气与物料进行分离，再进行均匀输出，以便连续化供料。主分离仓为一级旋风器，将吸料软管内浓度不一的空气与物料混合料充分分离，气体由顶部的出气口排向次分离仓，物料直接从位于底部的卸料器均匀输出至机械中转器；次分离仓为二级旋风分离器，可对主分离仓排出的气体进行二次分离，避免物料进入吸风机。该工序采用二级分离结构，可使物料完全分离出来，避免物料进入风机，是针对砻糠浓度不均而无法连续化作业、摩擦系数大易积聚等问题而采取的中转措施，可防止因软管过长、气力输送不足而产生堵塞，可延长风机使用周期，降低使用维护成本，提高工作效率。
所述的机械中转推送工序，是指利用气源产生正压气流，吹动机械中转器中的刮板带进行椭圆形转动，将卸料器输出的物料匀速传送到机械中转器后端的送料软管，再由软管末端的喷头喷射至指定的堆放场所。为保证正常工作，软管内气压应控制在0.9mpa以上，气流速度为15-25m/s。该工序可解决砻糠摩擦系数大易积聚、松散透气不利于正压气力推送等问题，可实现整个系统连续化工作。
所述的集中堆放工序，指由送料软管末端的喷头将正压气力推送的物料，按指定场所的要求进行堆放。喷头为金属变径缩管，可提高物料的射程，便于物料均匀堆放。
本发明同时提供了一种能够长距离吸送与堆放，具有移动轻便、适应性强、组装和操作方便、性能可靠的竹林砻糠模块化收集装置。
本发明所述竹林砻糠模块化收集装置，包括机械松料器、吸料软管、物料分离仓、卸料器、吸风机、机械中转器、吹风机、送料软管、喷头；机械松料器与物料分离仓通过吸料软管进行连接，由吸风机提供负压气流作为动力源，物料分离仓底部装有卸料器，机械中转器与卸料器连接，由吹风机提供正压气流作为动力源，带动机械中转器内的物料吹向送料软管，最后由送料软管末端的喷头喷射到指定的堆放场所。
上述的竹林砻糠模块化收集装置，吸料软管与机械松料器、物料分离仓之间，物料分离仓与吸风机之间，机械中转器与吹风机之间，送料软管与机械中转器、喷头之间均以可拆卸结构相连。
上述的竹林砻糠模块化收集装置，所述的机械松料器，包括齿辊、刮片、支架、锥形吸管、把手、流量控制开关；齿辊上具有耙齿，齿辊转动设置在支架前端；支架后端与锥形吸管的前端小径头部相连；锥形吸管前部侧部具有砻糠吸口；固定在支架上的刮片位于砻糠吸口与齿辊之间；锥形吸管中部设置有把手，把手后部设置有用于调节气物混合比例的流量控制开关，锥形吸管厚度大径尾部与吸料软管连接。
上述的竹林砻糠模块化收集装置，所述的物料分离仓，包括主分离仓和次分离仓两部分；主分离仓和次分离仓均采用旋风分离结构，与吸料软管相连通的主分离仓进料口位于主分离仓体上侧边缘，并与仓体相切；主分离仓物料出口位于主分离仓底部中间，与卸料器的上端口密封连接；主分离仓气体出口位于主分离仓顶部中间，与次分离腔的进气口连通；次分离仓为二级旋风分离器，设置有进气口，废料口，集料桶和抽气口；废料口位于底部中间，与集料桶进口密封连接；抽气口连接吸风机，使整个物料分离仓产生负压。
上述的竹林砻糠模块化收集装置，所述的机械中转器，包括椭圆形壳体与刮板带；椭圆形壳体水平放置，截面为长方形；刮板带是间隔排列在椭圆形壳体内的多个刮板，刮板周边与壳体内壁配合，并可在壳体内移动；相邻的刮板之间以两根或两根以上的柔性绳相连。壳体内壁对刮板的移动起到导向作用，柔性绳能够防止刮板翻转。椭圆形壳长轴一端顶面开垂直进料口，与卸料器连接，另一端侧面设置有吹风管口与气物混料出口；吹风管口与气物混料出口同轴线，并与椭圆形壳长轴线成45度角布置；吹风管口与吹风机连接，气物混料出口与送料软管连接。
上述的竹林砻糠模块化收集装置，所述的喷头为锥形变径缩管，喷头大径部位外径与送料软管相连。
齿辊上的细长耙齿齿距为25-40mm，齿辊和刮片为间隙配合，两者一起安装在支架上。工作时刮片固定，齿辊可转动，既可使地表的保温材料疏松，又可对粗大、较长物料进行阻隔筛除，有效去除竹枝、竹叶等较大尺寸物料，防止进入吸料软管产生堵塞；支架一端装有吸料齿辊和刮片，另一端与锥形吸管的小径头部焊为一体；锥形吸管中部设置有把手，便于握持，把手后部设置有流量控制开关，用于调节气物混合比例。
所述的吸料软管，为聚氨酯透明耐磨软管，便于察看管内物料悬浮状态。软管长度根据作业现场进行选择，管内径为80-120mm，管壁厚度约为1mm，里面带螺旋弹簧不锈钢丝，可承受负压作用。吸料软管采用卡箍与其他部件进行现场快速连接。
该物料分离仓采用二级分离结构，可使物料完全分离出来，避免物料进入风机，可延长风机使用周期，降低使用维护成本。同时，还可解决因砻糠浓度不均而无法连续化作业、摩擦系数大易积聚等问题，大大提高工作效率。
所述的卸料器，为星型卸料器，上、下两端接口采用过渡法兰，分别与物料分离仓和机械中转器连接，使物料均匀输出。可选用市场成熟产品。
所述的吸风机，为轴向进气的离心风机，风机进口外径与所接软管相匹配，采用卡箍现场快速连接。为保证正常工作，管内气流速度应为20m/s-30m/s。可选用市场成熟离心风机产品。
所述的机械中转器，包括椭圆形壳体与刮板带。椭圆形壳体水平放置，截面为长方形，采用不锈钢薄板焊接；刮板带采用工程塑料制备，与壳体紧密配合，并可在壳体内自由转动；椭圆形壳长轴一端顶面开垂直进料口，与卸料器连接，另一端侧面设置有吹风管口与气物混料出口。吹风管口与气物混料出口同轴线，并与椭圆形壳长轴线成45度角布置。吹风管口与吹风机采用软管连接，气物混料出口与送料软管连接。
卸料器匀速将物料放入刮板带的两刮板间的空隙中后，刮板带在吹风机的正压气流推送下进行椭圆形转动，带动物料进入送料管道，将物料送达管道末端的喷头。该装置可解决砻糠摩擦系数大易积聚堵塞、松散透气不利于气力输送等问题。
所述的吹风机，为径向出气的离心风机，风机出口外径与所接软管相匹配，采用卡箍现场快速连接。为保证正常工作，管内气流速度应为15m/s-25m/s。可选用市场成熟离心风机产品。
所述的送料管道，为聚氨酯透明耐磨软管，便于察看管内物料悬浮状态。软管长度根据作业现场进行选择，管内径为80mm-120mm，管壁厚度约为1mm，里面带螺旋弹簧不锈钢丝，可承受负压作用。送料管道采用卡箍与其他部件进行现场快速连接。
所述的喷头，主要为金属锥形变径缩管，管壁厚度约为1mm，管长度为50mm。喷头大径部位外径与所接送料软管相匹配，采用卡箍进行现场快速连接。喷头小径部位外径尺寸小于大径部位，可提高物料的射程，便于物料堆放。
实际工作时，首先打开吸风机，负压气流经物料分离仓、吸料软管，到达机械松料器处，前后推移机械松料器，竹林地表上松动分离出来的砻糠，在负压气流的作用下，被吸入吸料软管，在经一定距离后到达物料分离仓，分离后的砻糠落入底部，由卸料器均匀机械中转器中的刮板带的腔内；与此同时，打开吹风机，正压气流经软管进入机械中转器的椭圆形壳体，带动刮板带进行椭圆形转动，同时正压气流将砻糠由气物合料出口吹入送料软管中。在正压气流的作用下物料即可由喷头送达到指定的堆放场地中。
本发明的有益效果：采用上述发明提供的收集方法，可系统地解决保温材料结块且组分杂乱不易收集、砻糠摩擦系数大易积聚堵塞、输送动力不足、物料损坏风机等问题，可实现整个系统连续化工作，能有效降低维护成本，提高工作效率。所配置的模块化便携式收集系统，结构小巧轻便，可根据竹林的具体环境进行组合与快速安装，可实现不同距离下竹林砻糠的分离、吸送与堆放，具有移动轻便、适应性强、组装和操作方便、性能可靠等特点。
【附图说明】
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明提供的模块化砻糠收集系统示意图。
图3为本发明提供的模块化砻糠收集系统中机械松料器剖视图。
图4为本发明提供的模块化砻糠收集系统中机械中转器俯视图。
图中，1为机械松料器，11为齿辊，12为刮片，13为支架，14为锥形吸管，15为把手，16为流量控制开关，2为吸料软管，3为物料分离仓，31为主分离仓，311为进料口，312为气体出口，313为物料出口，32为连接软管，33为次分离仓，331为进气口，332为抽气口，333为废料口，334为集料桶，34为物料分离仓架，4为卸料器，5为吸风机，51为软管，52为吸风机架，6为机械中转器，61为椭圆形壳体，62为刮板带，63为垂直进料口，64为吹风管口，65为气物混料出口，7为吹风机，71为软管，72为吹风机架，8为送料软管，9为喷头。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步描述。
参见图1、图2，本发明提供的砻糠收集方法，包括下述工艺步骤：砻糠疏松分离、负压气力吸送、物料二级分离、机械中转推送、集中堆放。首先，将结块的保温材料进行疏松，去除竹枝、竹叶等较大尺寸物料，分离出细小的砻糠；再通过负压气流将砻糠进行吸送、分离、中转，最后，通过正压气流带动物料喷射到指定的堆放场所，从而实现机械化连续作业，提高工作效率。
所述的砻糠疏松分离工序，指采用可旋转的机械松料器1，将结块的保温材料进行疏松，去除竹枝、竹叶等较大尺寸物料，细小的砻糠便可在负压气流下进入吸料软管2。该工序主要解决保温材料结块、组分杂乱不易收集等问题，避免大尺寸杂物进入软管而产生集料堵塞现象。
所述的负压气力吸送工序，指利用气源使吸料软管2内形成负压，从机械松料器1分离出的细小砻糠随负压气流被吸入软管2进行输送。负压气力吸送前端有流量控制开关16，可调节气物混合比，防止因物料堵塞而降低效率。由于地表的砻糠潮湿，吸取时所需的负压应控制在0.9mpa以上，气流速度为20-30m/s。
所述的物料二级分离工序，是指利用串联的主分离仓31和次分离仓33的组合作用，通过气源产生负压将软管内的空气与物料进行分离，再进行均匀输出。主分离仓31为一级旋风器，将吸料软管2内浓度不一的空气与物料混合料充分分离，气体由顶部的出气口312排向次分离仓33，物料直接从位底部的卸料器4均匀输出至机械中转器6；次分离仓33为二级旋风分离器，可对主分离仓31排出的气体进行二次分离，避免物料进入吸风机5。该工序采用二级分离结构，可使物料完全分离出来，避免物料进入风机，是针对砻糠浓度不均而无法连续化作业、摩擦系数大易积聚等问题而采取的中转措施，可防止因软管过长、气力输送不足而产生堵塞，可延长风机使用周期，降低使用维护成本，提高工作效率。
所述的机械中转推送工序，是指利用气源产生正压气流，吹动机械中转器6中的刮板带62进行椭圆形转动，将卸料器4输出的物料匀速传送到机械中转器6后端的送料软管8，再由软管末端的喷头9喷射至指定的堆放场所。为保证正常工作，软管内气压应控制在0.9mpa以上，气流速度为15-25m/s。该工序可解决砻糠摩擦系数大易积聚、松散透气不利于正压气力推送等问题，可实现整个系统连续化工作。
所述的集中堆放工序，指由送料软管8末端的喷头9将正压气力推送的物料，按指定场所的要求进行堆放。喷头9为金属变径缩管，可提高物料的射程，便于物料均匀堆放。
参见图2和图3，为实现本发明提供的砻糠收集方法，本发明同时提供了一种模块化砻糠收集系统，包括机械松料器1、吸料软管2、物料分离仓3、卸料器4、吸风机5、机械中转器6、吹风机7、送料软管8、喷头9。机械松料器1与物料分离仓3通过吸料软管2进行连接，由吸风机5提供负压气流作为动力源，物料分离仓3底部装有卸料器4，机械中转器6与卸料器4连接，由吹风机7提供正压气流作为动力源，带动机械中转器6内的物料吹向送料软管8，最后由送料软管8末端的喷头9喷射到指定的堆放场所。
所述的机械松料器1，包括齿辊11、刮片12、支架13、锥形吸管14、把手15、流量控制开关16。齿辊11上的细长耙齿齿距为25-40mm，齿辊11和刮片12为间隙配合，两者一起安装在支架13上。工作时刮片12固定，齿辊11可转动，既可使地表的保温材料疏松，又可对粗大、较长物料进行阻隔筛除，有效去除竹枝、竹叶等较大尺寸物料，防止进入吸料软管2产生堵塞；支架13一端装有吸料齿辊11和刮片12，另一端与锥形吸管14的小径头部焊为一体；锥形吸管14中部设置有把手15，便于握持，把手15后部设置有流量控制开关16，用于调节气物混合比例。锥形吸管14大径尾部与吸料软管2采用卡箍连接。
所述的吸料软管2，为聚氨酯透明耐磨软管，便于察看管内物料悬浮状态。软管长度根据作业现场进行选择，管内径为80-120mm，管壁厚度约为1mm，优选管内径为100mm，管壁厚度约为1mm，里面带螺旋弹簧不锈钢丝，可承受负压作用。吸料软管2采用卡箍与其他部件进行现场快速连接。
所述的物料分离仓3，包括主分离仓31和次分离仓33两部分结构。主分离仓31采用圆锥形的旋风分离结构，设置有进料口311，物料出口313和气体出口312。进料口311位于主分离仓31仓体上侧边缘，并与仓体相切，进料口311外口外径与吸料软管2相匹配，采用卡箍现场快速连接；物料出口313位于主分离仓31底部中间，与卸料器4采用螺栓进行现场密封连接；气体出口312为圆柱形钢管，位于主分离仓31顶部中间，气体出口312的上口与次分离腔33的进气口331采用软管32连接，气体出口312的下口伸入圆锥形仓体内，使气体与物料充分分离后排出。次分离仓33为二级旋风分离器，设置有进气口331，废料口333，集料桶334和抽气口332。进气口331位于仓体上侧边缘，并与仓体相切，进气口331外口与主分离仓31顶部的气体出口312采用软管32连接，废料口333位于底部中间，与集料桶334采用螺栓进行现场密封连接；抽气口332采用软管51连接吸风机5，使整个物料分离仓3产生负压。该物料分离仓3采用二级分离结构，可使物料完全分离出来，避免物料进入风机，可延长风机使用周期，降低使用维护成本。同时，还可解决因砻糠浓度不均而无法连续化作业、摩擦系数大易积聚等问题，大大提高工作效率。
所述的卸料器4，为星型卸料器，上、下两端接口采用过渡法兰，分别与物料分离仓3和机械中转器6连接，使物料均匀输出。可选用市场成熟产品。
所述的吸风机5，为轴向进气的离心风机，风机进口外径与所接软管51相匹配，采用卡箍现场快速连接。为保证正常工作，管内气流速度应为20m/s-30m/s。可选用市场成熟离心风机产品。
所述的机械中转器6，包括椭圆形壳体61与刮板带62。椭圆形壳体61水平放置，截面为长方形，采用不锈钢薄板焊接；刮板带62采用工程塑料制备，与壳体紧密配合，并可在壳体内自由转动；椭圆形壳61长轴一端顶面开垂直进料口63，与卸料器4连接，另一端侧面设置有吹风管口64与气物混料出口65。吹风管口64与气物混料出口65同轴线，并与椭圆形壳61长轴线成45度角布置。吹风管口64与吹风机7采用软管71采用卡箍现场快速连接，气物混料出口65与送料软管8采用卡箍现场快速连接。卸料器4匀速将物料放入刮板带62的两刮板间的空隙中后，刮板带62在吹风机7的正压气流推送下进行椭圆形转动，带动物料进入送料管道8，将物料送达管道末端的喷头9。该装置可解决砻糠摩擦系数大易积聚堵塞、松散透气不利于气力输送等问题。
所述的吹风机7，为径向出气的离心风机，风机出口外径与所接软管71相匹配，采用卡箍现场快速连接。为保证正常工作，管内气流速度应为15m/s-25m/s。可选用市场成熟离心风机产品。
所述的送料管道8，为聚氨酯透明耐磨软管，便于察看管内物料悬浮状态。软管长度根据作业现场进行选择，管内径为80-120mm，管壁厚度约为1mm，优选管内径为100mm，管壁厚度约为1mm，里面带螺旋弹簧不锈钢丝，可承受负压作用。送料管道8采用卡箍与其他部件进行现场快速连接。
所述的喷头9，主要为金属锥形变径缩管，管壁厚度约为1mm，管长度为50mm。喷头大径部位外径与所接送料软管8相匹配，采用卡箍进行现场快速连接。喷头小径部位外径尺寸小于大径部位，可提高物料的射程，便于物料堆放。
实际工作时，首先打开吸风机5，负压气流经物料分离仓3、吸料软管2，到达机械松料器1处，前后推移机械松料器1，竹林地表上松动分离出来的砻糠，在负压气流的作用下，被吸入吸料软管2，在经一定距离后到达物料分离3，分离后的砻糠落入底部，由卸料器4均匀机械中转器6中的刮板带62的腔内；与此同时，打开吹风机7，正压气流经软管71进入机械中转器6的椭圆形壳体61，带动刮板带62进行椭圆形转动，同时正压气流将砻糠由气物合料出口65吹入送料软管8中。在正压气流的作用下物料即可由喷头9送达到指定的堆放场地中。
以上所述，仅为本发明的一具体实施例而已，不能以限定本发明的范围，大凡依本发明专利范围所用的均等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。