本实用新型涉及一种食用菌培养基料一体化成型集成装置。
背景技术：
食用菌又称蘑菇，包括黑木耳、香菇、榆黄蘑、滑菇、平菇、杏孢菇等品种，因其良好的食用价值、药用价值和经济价值，食用菌栽培已成为农村致富的一个重要项目。食用菌依其生长习性可分为木腐型和草腐型。木腐型食用菌是以木质材料为主要原料，分解木质素能力较强的一类食用菌。木腐型食用菌的栽培方式分为段木栽培和“代料”栽培。所谓“代料”，又称“基料”，是指代替段木栽培木腐型食用菌的各种有机物。“基料”栽培食用菌，不仅可以保护林木，而且具有生产周期短、生物学效率高、便于工厂化生产等优点。
食用菌栽培的关键是“基料”的生产。一方面，要制作成整齐的段木形状，并保证基料中有良好的环境，便于菌种生长。另一方便又要保证“基料”中有足够食用菌整个生长期内的养份。
基料的生产，传统的方法是：将制作基料的原料采用塑料袋包装后，码放在基料存放箱内，采用高温蒸煮的方法，使基料中的有害病菌灭掉。然后，把灭菌后的基料冷却，并换箱到接种箱，通过人工在每个基料包上接种后把包装封口，送到预培库使接种的菌丝长成，最后，移到大棚进行栽培。这种生产基料的方法，主要有以下几方面的不足之处：
1、生产成本高。基料采用塑料包装后，再去高温消毒杀菌，包装用的塑料必须是耐高湿的聚丙烯材料。加之，生过过程中都是人工操作，工效低，其生产的成本约8元/公斤。
2、工人劳动强度大。由于各生产环节都是手工操作，每生产8吨的基料，约需工人20个。
3、成品率低。由于人工操作的技术及其它因素，基料的形状和容量很难达到整齐划一。灭菌过程中的温度和压力等，也很难掌握好。同时，因多个环节的人工操作，消毒杀菌后的基料，往往会重新染上有害病菌，从而影响正常菌种的生长。
4、产量低。由于上述的原因及其它因素，人工操作的基料产量较少，不适宜于大规模的食用菌栽培。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、成本低、自动化程度高的食用菌培养基料一体化成型集成装置。
本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种食用菌培养基料一体化成型集成装置，包括蒸汽装置、上料装置、灭菌器、空气净化装置、真空搅拌冷却器、真空装置、水冷装置、接种包装装置，所述蒸汽装置分别与杀菌器、真空搅拌冷却器、水冷装置、空气净化装置、接种包装装置连接；真空装置分别与水冷装置、真空搅拌冷却器连接；所述上料装置的第一出料口与灭菌器的第二进料口连接，灭菌器的第二出料口与真空搅拌冷却器的第三进料口连接，真空搅拌冷却器的第三出料口与接种包装装置的第四进料口连接，物料在接种包装装置中进行包装、接种、封口后送至装箱处。
上述食用菌培养基料一体化成型集成装置，所述上料装置为输送机，输送机下端固定在地面或料槽上，输送机的第一入料口与上料斗连接，输送机的第一出料口与灭菌器的第二进料口连接。
上述食用菌培养基料一体化成型集成装置，所述灭菌器为卧式夹套结构容器，灭菌器上设有第一蒸气进口、排污口、排气口、第一测温口、测压口，灭菌器内安装第一搅拌器，第一搅拌器的第一搅拌轴由固定在灭菌器外两端的轴承支撑，第一搅拌轴与灭菌器外部的减速机传动装置连接，灭菌器上部设有第二进料口，灭菌器底部设有第二出料口。
上述食用菌培养基料一体化成型集成装置，灭菌器上还布置有第一检查孔和第一视孔，检查孔盖板通过螺栓安装在第一检查孔上，第一视孔在灭菌器的径向或轴向相对布置。
上述食用菌培养基料一体化成型集成装置，所述真空搅拌冷却器为第一至第五圆筒体依次连接组成的卧式一体化结构，第一圆筒体上设有第一驱动电机，第一圆筒体内设有第一传动装置，第五圆筒体上设有第二驱动电机，第五圆筒体内设有第二传动装置，第三圆筒体为连接筒体，第二圆筒体和第四圆筒体为冷却筒体，第二圆筒体和第四圆筒体的壳体上部均设有第三进料口、抽真空口、第二蒸气进口、第二检查孔、第二视孔，第二圆筒体和第四圆筒体的壳体下部均设有第三出料口；第二圆筒体和第四圆筒体内分别安装第二搅拌器和第三搅拌器，所述第一驱动电机通过第一传动装置与第二搅拌器的第二搅拌轴连接，所述第二驱动电机通过第二传动装置与第三搅拌器的的第三搅拌轴连接。
上述食用菌培养基料一体化成型集成装置，所述水冷装置包括空气冷却器、水冷机组、冷水箱、冷却塔、水池，空气冷却器内分成互相隔离的气流通道和冷水通道，气流通道与真空装置相连，水冷机组通过冷水箱与冷水通道相连，冷水通道与冷却塔相连，水池和冷水箱独立或同时通过水泵向空气冷却器提供冷水。
上述食用菌培养基料一体化成型集成装置，所述真空装置包括真空泵，真空搅拌冷却器中第二圆筒体和第四圆筒体的抽真空口通过真空管道接至空气冷却器的气流通道后再连接真空泵。
上述食用菌培养基料一体化成型集成装置，所述空气净化装置包括空气过滤器，空气过滤器上部设有进气通道，进气通道与蒸汽装置相连，空气过滤器下部设有出气通道，出气通道与真空搅拌冷却器相连。
上述食用菌培养基料一体化成型集成装置，所述接种包装装置包括缓冲仓、密封输送线、提升机、包装机，缓冲仓的第四进料口与真空搅拌冷却器的第三出料口连接，缓冲仓的第四出料口位于与密封输送线上方，缓冲仓把物料均匀卸放到密封输送线上，再经提升机进入包装机，包装机将物料包装成型并接种后，封口包装，送至装箱处。
上述食用菌培养基料一体化成型集成装置，所述包装机包括依次连接的量杯式送料机构、灌包机构、压实机构、接种补菌机构、封口机构、成品输送线，物料从提升机进入量杯式送料机构，经过灌包、压实、接种后通过封口机构封口，再经过成品输送线送至装箱处。
本实用新型的有益效果在于：
1、生产成本低。这主要体现在两个方面，一是规模化生产，节省了大量的人工成本。二是处灭菌处理后的基料通过冷却降温后再包装，其所用的包装材料可采用聚乙烯塑料，其材料成本能降低30%以上。
2、自动化程度高，产量大，能适应规模化生产的需要。一座一体化成型集成装置，只需1-2人操作，其劳动强度也大大降低，每小时能生产8T左右的成品基料，能满足一个地级市区范围内食用菌栽培的所需基料的需要。
3、成品率高。在基料的生产过程中，不仅能保证灭菌彻底，又能保证不被其它有害病菌的再感染，而且，机械化自动灌料装包和接种，计量准确，基料包装的重量和形状无大的差异，其成品率可保证在99%以上。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1中灭菌器的结构示意图。
图3为图1中真空搅拌冷却器的结构示意图。
图4为图1中接种包装装置的结构示意图。
图5为图4的接种包装装置中包装机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，一种食用菌培养基料一体化成型集成装置，包括蒸汽装置1、上料装置2、灭菌器3、空气净化装置、真空搅拌冷却器5、真空装置、水冷装置、接种包装装置，灭菌器3、真空搅拌冷却器5、接种包装装置采用钢架和平台分三层安装，灭菌器3安装在最上层，接种包装装置安装在最下层。所述蒸汽装置1通过蒸汽供给管道分别与杀菌器、真空搅拌冷却器5、水冷装置、空气净化装置、接种包装装置连接；真空装置分别与水冷装置、真空搅拌冷却器5连接；所述上料装置2的第一出料口与灭菌器3的第二进料口连接，灭菌器3的第二出料口与真空搅拌冷却器5的第三进料口连接，真空搅拌冷却器5的第三出料口与接种包装装置的第四进料口连接，物料在接种包装装置中进行包装、接种、封口后送至装箱处。
所述上料装置2为输送机，输送机为波状挡边皮带输送机或螺旋输送机，输送机下端固定在地面或料槽上，输送机的第一入料口与上料斗连接，输送机的第一出料口与灭菌器3的第二进料口连接。
如图2所示，所述灭菌器3为卧式夹套结构容器，灭菌器3上设有第一蒸气进口3-1、第一排污口3-2、排气口、第一测温口、测压口，灭菌器3内安装第一搅拌器3-3，第一搅拌器3-3的第一搅拌轴由固定在灭菌器3外两端的轴承支撑，第一搅拌轴与灭菌器3外部的减速机传动装置3-4连接，灭菌器3上部设有第二进料口3-5，灭菌器3底部设有第二出料口3-6。灭菌器3上还布置有第一检查孔3-7和第一视孔3-8，检查孔盖板通过螺栓安装在第一检查孔3-7上，当第一搅拌器3-3出现故障时，可从第一检查孔3-7进入灭菌器3内进行维护。第一视孔3-8在灭菌器3的径向或轴向相对布置，用法兰将有机玻璃板固定在第一视孔3-8上，可以在不打开灭菌器3壳体时，观察第一搅拌轴的运行情况及物料的处理状况。在灭菌器3内充入蒸汽，使灭菌器3内保持高温，同时，通过减速机传动装置3-4使第一搅拌器3-3不停地翻转物料，达到熟化和灭菌的目的。第一排污口3-2是使灭菌器3内冷凝的水能够排出。排气口是灭菌器3内气压超过设定时，能及时泄压。第一测温口和测压口是把灭菌器3内的温度和压力通过传感器传输给电控装置。
如图3所示，所述真空搅拌冷却器5为第一圆筒体5-1、第二圆筒体5-2、第三圆筒体5-3、第四圆筒体5-4、第五圆筒体5-5依次连接组成的卧式一体化结构，第一圆筒体5-1上设有第一驱动电机5-6，第一圆筒体5-1内设有第一传动装置5-7和第一轴承座5-8，第五圆筒体5-5上设有第二驱动电机5-9，第五圆筒体5-5内设有第二传动装置5-10和第二轴承座5-11，第三圆筒体5-3为连接筒体，第三圆筒体5-3内部装有第三轴承座5-12和第四轴承座5-13，第二圆筒体5-2和第四圆筒体5-4为冷却筒体，第二圆筒体5-2和第四圆筒体5-4的壳体上部均设有第三进料口5-14、抽真空口5-15、第二蒸气进口5-16、第二检查孔5-17、第二视孔5-18，第二圆筒体5-2和第四圆筒体5-4的壳体下部均设有第三出料口5-19；第二圆筒体5-2和第四圆筒体5-4内分别安装第二搅拌器5-20和第三搅拌器5-21，第二搅拌器5-20的第二搅拌轴两端通过第一轴承座5-8和第三轴承座5-12安装在第二圆筒体5-2上，且第二搅拌轴通过第一传动装置5-7与第一驱动电机5-6连接，第三搅拌器5-21的第三搅拌轴两端通过第二轴承座5-11和第四轴承座5-13安装在第四圆筒体5-4上，且第三搅拌轴通过第二传动装置5-10与第二驱动电机5-9连接。当第二搅拌器5-20或第三搅拌器5-21出现故障时，可从第二检查孔5-17进入真空搅拌冷却器5内进行维护。在真空搅拌冷却器5的径向或轴向相对布置第二视孔5-18，用法兰将有机玻璃板固定在第二视孔5-18上。可以在不打开真空搅拌冷却器5时，观察第二搅拌器5-20或第三搅拌器5-21的运行情况及物料的处理状况。所述第一圆筒体5-1、第三圆筒体5-3和第五圆筒体5-5下部均设有第二排污口5-22。
第一圆筒体5-1和第五圆筒体5-5上均设有第二测温口，通过传感器监测第一传动装置5-7、第二传动装置5-10、轴承的环境温度。
真空搅拌冷却器5的第三出料口5-19与接种包装装置第四进料口的连接处装有气（电）动阀门。通过控制阀门的开度大小，保证卸放到种包装装置内的物料温度达到预定要求。
所述水冷装置包括空气冷却器6、水冷机组7、冷水箱8、冷却塔10、水池11，空气冷却器6内分成互相隔离的气流通道和冷水通道，气流通道与真空装置相连，水冷机组7通过冷水箱8与冷水通道相连，冷水通道与冷却塔10相连，水池11和冷水箱8独立或同时通过水泵向空气冷却器6提供冷水。
所述真空装置包括真空泵9，真空搅拌冷却器5中第二圆筒体5-2和第四圆筒体5-4的抽真空口5-15通过真空管道接至空气冷却器6的气流通道后再连接真空泵9。
所述空气净化装置包括空气过滤器4，空气过滤器4上部设有进气通道，进气通道与蒸汽装置1相连，空气过滤器4下部设有出气通道，出气通道与真空搅拌冷却器5相连。
如图4所示，所述接种包装装置包括缓冲仓12、密封输送线13、提升机14、包装机15，缓冲仓12的第四进料口12-1与真空搅拌冷却器5的第三出料口5-19连接，缓冲仓12的第四出料口12-2位于与密封输送线13上方，缓冲仓12把物料均匀卸放到密封输送线13上，再经提升机14进入包装机15，包装机15将物料包装成型并接种后，封口包装，送至装箱处。缓冲仓12、提升机14和立式包装机15并联布置两套，密封输送线13可正向或反向传动，分别向两套包装线供料。缓冲仓12和包装机15都有与蒸汽装置1相连，在使用前或停用一段时间再投入运行时，采用蒸气对基料在灌包前各输送流程环节进行消毒灭菌。
如图5所示，所述包装机15包括依次连接的量杯式送料机构15-1、灌包机构、压实机构15-2、接种补菌机构15-3、封口机构15-4、成品输送线15-5，物料从提升机14进入量杯式送料机构15-1，经过灌包、压实、接种后通过封口机构15-4封口，再经过成品输送线15-5送至装箱处。
进入立式包装机15，包装成型后的基料，由液态菌种储罐16在压缩空气作用下供给菌种，定量滴加到基料包装内进行接种，然后封口包装，经输送线送至装箱处。
所有设备在使用前，通过蒸汽进行灭杀有害病菌。物料从进入灭菌器3，一直到成品包装装箱，全程在空气完全隔绝的条件下，实现自动化操作，不需人工参与。
本实用新型的工作原理如下：上料装置2把制作基料的原料输送到灭菌器3的第二进料口3-5。在灭菌器3内，物料在高温高压下杀灭有害病菌，并通过第一搅拌器3-3使物料混合均匀和灭菌彻底。灭菌的物料从灭菌器3底部的第二出料口3-6，经阀门进入真空搅拌冷却器5的第三进料口5-14。在真空的负压作用下吸入冷却后的气体或自然温度的空气，并经空气过滤器4后进入真空搅拌冷却器5内，使物料得到冷却，同时，第二搅拌器5-20和第三搅拌器5-21不停地翻动物料，使冷却均匀并提高冷却效率；冷却后的物料卸放到接种包装装置的缓冲仓12内，缓冲仓12的第四出料口12-2通过卸料阀门把物料均匀卸放到密封输送线13上，再经提升机14，量杯式送料机，进入立式包装机15，包装成型后的基料经接种后，封口包装，经输送线送至装箱处。蒸汽系统分别与灭菌器3、真空搅拌冷却器5、空气冷却器6、空气过滤器4、缓冲仓12连接；在使用前，利用蒸汽对所有设备进行一次高温灭菌。真空装置包括真空泵9，真空泵9的作用是不断提供使物料冷却的常温或冷却后的空气；空气过滤器4是使进入真空装置的空气或冷却回用的空气保持纯净和有害病菌。从真空搅拌冷却器5出来的气体，因与高温物料接触，携带一定的热量，在空气冷却器6内与水冷管产生热量交换而降温，水温升高后，通过水冷装置的水冷机组7和冷却塔10进行降温。水冷机组7与冷却塔10是两种不同的冷却方式，冷却强度和效率有较大的差别，根据系统的需要，可选择不同的方式。