一种蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置和方法与流程

本发明属于农业生物养殖分离设备技术领域，具体涉及一种蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置，还涉及一种蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的方法，适用于蚯蚓养殖。

背景技术：

蚯蚓堆肥是农业废弃物无害化、减量化、资源化再利用的重要手段。作为“生态接口”，蚯蚓能够以秸秆、畜禽粪便、城市污泥等有机物固体废弃物为食，生长为成熟蚯蚓并且排出号称“有机肥之王”的蚯蚓粪，广泛应用于有机废弃物的处理与环境修复,实现变废为宝、循环发展的目的。此外，蚯蚓体内含有多种化学物质，可用于动物饲料、制药与医疗、轻化工业。蚯蚓粪是一种富含各类微量元素的生物有机肥，可以用于土壤改良、植物种植、气体吸附等方面。因此，蚯蚓粪和蚯蚓均可以创造较好的经济、环境和社会效益。

蚯蚓养殖目前还处于劳动密集型产业，从布料、养殖、分离，几乎全部依靠人工完成，养殖成本高，效率低下，亟需相关设备。其中蚯蚓和蚯蚓粪的分离一般采用人工方式进行，先从蚯蚓床中取走上层一定厚度原料平铺晾晒，待原料上层蚯蚓钻入下层后，刨去上层蚯蚓粪，逐层分离，完全分离后再将蚯蚓粪返回至蚯蚓床，整个过程耗时长、工作量大，人工成本颇高，人工适用性不强，春东季节由于气温低会出现“用工荒”的局面。并且，在蚯蚓和蚯蚓粪分离技术研究上，较缺乏投入生产使用的分离设备与设备配套的工艺参数，由于蚯蚓粪湿度较大，蚯蚓活体存活率等问题，使得大设备和设备运行参数较难探究，因此生产中急需能够替代人工的分离一体化的设备。

技术实现要素：

本发明的目的就在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置，还提供一种蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的方法。

一种蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置，包括机架，还包括设置在机架上的取料器，

取料器包括取料斗和拨料器，拨料器包括第一拨料器和第二拨料器，第一拨料器和第二拨料器均包括拨料器转轴和套设固定在拨料器转轴上的拨料器叶片，第一拨料器的拨料器转轴底端和第二拨料器的拨料器转轴底端分别与第一拨料器轴承和第二拨料器轴承连接，第一拨料器轴承和第二拨料器轴承设置在取料斗的下底面，第一拨料器的拨料器转轴和第二拨料器的拨料器转轴均垂直于取料斗的下底面，第一拨料器的拨料器转轴上设置有拨料器链轮，拨料器链轮通过取料链与取料减速器的输出轴连接，取料减速器的输入轴与取料电动机的旋转轴连接，

拨料器连杆的两端活动套设在第一拨料器的拨料器转轴顶端和第二拨料器的拨料器转轴顶端，第一拨料器的拨料器转轴顶端和第二拨料器的拨料器转轴顶端之间通过拨料传动器连接。

一种蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置，还包括设置在机架上的纵向输送器，

纵向输送器包括纵向输送带主动滚筒纵向输送带从动滚筒，纵向输送带主动滚筒通过纵向输送带与纵向输送带从动滚筒连接，纵向输送带接收自取料斗输出的原料，纵向输送带两侧设置有纵向输送带挡板，

纵向输送带主动滚筒和纵向输送带从动滚筒的旋转轴上分别设置有纵向输送主动链轮和纵向输送从动链轮，纵向输送主动链轮和纵向输送从动链轮之间通过纵向输送链连接，纵向输送带主动滚筒的旋转轴经纵向输送带联轴器与输送传动轴轴接，输送电动机的旋转轴与输送减速器的输入轴连接，输送减速器的输出轴与输送传动轴轴接。

一种蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置，还包括设置在机架上的横向输送器，

横向输送器包括横向输送带主动滚筒和横向输送带从动滚筒，横向输送带主动滚筒与横向输送带从动滚筒之间通过横向输送带连接，横向输送带两侧设置横向输送带挡板，横向输送带接收纵向输送带输出的原料，

横向输送带主动滚筒的旋转轴上套设有横向输送主动链轮，横向输送带从动滚筒的旋转轴上套设有横向输送从动链轮，横向输送主动链轮和横向输送从动链轮之间通过横向输送链连接，

横向输送带皮带轮套设固定在横向输送带主动滚筒的旋转轴上，纵向输送带皮带轮套设固定在输送传动轴上，横向输送带皮带轮与纵向输送带皮带轮通过传动输送带皮带相连接。

一种蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置，还包括设置在机架上的分离器，

分离器包括倾斜设置的分离滚筒，分离滚筒的物料入口端高于物料出口端，分离滚筒的物料入口端通过进料斗接收横向输送带输出的原料，分离器轴由分离电动机驱动旋转，分离器轴上安装有分离链轮，分离链轮包括第一分离链轮和第二分离链轮，第一分离链轮安装于分离滚筒物料入口端底部一侧，分离滚筒物料入口端底部另一对侧设置有第一支撑链轮，第二分离链轮安装于分离滚筒物料出口端底部一侧，分离滚筒物料出口端底部另一对侧设置有第二支撑链轮，分离滚筒物料入口端周向和物料出口端周向分别设置有分离链，第一分离链轮和第一支撑链轮均与分离滚筒物料入口端的分离链啮合，第二分离链轮和第二支撑链轮均与分离滚筒物料出口端的分离链啮合，

分离滚筒的筒壁设置有筛网孔，分离滚筒的筒身下方倾斜设置有回料板，

分离滚筒物料出口端设置有锥形分离器，锥形分离器为锥台状，

集料箱位于锥形分离器正下方，蚯蚓收集箱位于锥形分离器侧部。

一种蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的方法，包括以下步骤：

步骤1、将蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置移入蚯蚓养殖床，调整蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置的前进方向，使得取料斗沿蚯蚓床行走，取料斗的底面插入蚯蚓床的深度为100~120mm，

步骤2、接通取料电动机、输送电动机、和分离电动机的电源，调整好取料减速器和输送减速器的速比，牵引蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置使得取料斗沿蚯蚓床向前移动，前进速度为0.1~0.3m/s,蚯蚓床中的原料在拨料器的作用下，缓慢进入取料斗，然后被拨上纵向输送带，经纵向输送带传输落入横向输送带，继续经横向输送带传输进入进料斗，最终落入分离滚筒中，

步骤3、分离滚筒转动，转速为60~120r/min，大部分的蚯蚓卵和部分蚯蚓粪从分离滚筒上的筛网孔落在回料板上，经回料板返回已经取料的蚯蚓床中，剩下的蚯蚓粪和蚯蚓在分离滚筒的物料出口端的锥形分离器进行分离，蚯蚓粪落入集料箱中，蚯蚓落入蚯蚓收集箱，

步骤4、待一床蚯蚓收获完成后，依次关闭取料电动机、输送电动机、和分离电动机的电源，将蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置中残留的原料分离完成。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

1、本发明集取、送、分、集、回5种功能于一体。可以同时实现原料的拾取、输送，蚯蚓和蚯蚓粪的分离，一方面，有效减少了蚯蚓分离过程中的劳动强度，可以有效降低人力成本；另一方面，蚯蚓分离过程中的幼小蚯蚓、蚯蚓卵能够落回蚯蚓床继续生长孵化，保证了后续群体养殖的可持续，实现循环养殖。

3、本发明结构简单，使用和维护成本低。取料器、输送部分、分离器的运动相互独立，可以根据原料的状态调整各部分的运动速率，以实现最佳的分离效果。

4、本发明的设计简单可靠、易于维护，且可适应不同的作业条件，具有良好的推广应用前景。

附图说明

图1是本发明分离流程示意图。

图2是本发明总体结构示意图。

图3是本发明取料器（除去取料斗）结构示意图。

图4是本发明横向输送器结构示意图。

其中：100-机架；200-取料器；300-纵向输送器；400-横向输送器；500-分离器；101-支撑架；102-行走轮；201-取料斗；202-拨料器；2021-第一拨料器；2022-第二拨料器；203-拨料转动器；204-取料链；205-取料减速器；206-取料电动机；207-拨料器连杆；208-拨料器轴承；2081-第一拨料器轴承；2082-第二拨料器轴承；301-纵向输送带；302-纵向输送带主动滚筒；303-纵向输送带挡板；304-纵向输送带轴承；305-纵向输送链；306-输送减速器；307-输送电动机；308-输送传动轴；309-纵向输送带联轴器；310-纵向输送带皮带轮；311-传动输送带皮带；312-纵向输送带从动滚筒；401-横向输送带；402-横向输送带主动滚筒；403-横向输送带挡板；404-横向输送带轴承；405-横向输送链；406-横向输送带皮带轮；407-进料斗；408-横向输送带从动滚筒；501-分离滚筒；502-回料板；503-分离电动机；504-分离器传动链；505-分离器轴；506-分离器轴承；507-分离链轮；508-蚯蚓收集箱；509-集料箱；510-支撑链轮；511-分离链；512-锥形分离器。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

一种蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置，主要包括5个部分：机架100、取料器200、纵向输送器300、横向输送器400和分离器500。取料器200、纵向输送器300、横向输送器400和分离器500均设置在机架100上，机架100主要用于支撑和连接，以及整体移动。取料器200主要用于从蚯蚓床取走待分离的原料。纵向输送器300紧接于取料器200之后，用于将原料输送至蚯蚓收获装置的后方，并提升原料高度。横向输送器400主要用于将纵向输送器300输送过来的原料输送至分离器500分离。分离器500主要用于蚯蚓和蚯蚓粪的分离，并将分离的蚯蚓粪返回至蚯蚓床，收集经过分离的蚯蚓。

机架100包括支撑架101和行走轮102。支撑架101支撑蚯蚓收获装置的各部分工作部件。行走轮102便于装置的移动。

取料器200包括取料斗201、拨料器202、拨料传动器203、取料链204、取料减速器205、取料电动机206、以及拨料器连杆207。

拨料器202包括第一拨料器2021和第二拨料器2022，第一拨料器2021和第二拨料器2022均包括拨料器转轴和套设固定在拨料器转轴上的拨料器叶片。第一拨料器2021的拨料器转轴底端和第二拨料器2022的拨料器转轴底端分别与第一拨料器轴承2081和第二拨料器轴承2802连接，第一拨料器轴承2081和第二拨料器轴承2802设置在取料斗201的下底面，第一拨料器2021和第二拨料器2022的拨料器转轴均垂直于取料斗201的下底面，其中第一拨料器2021的拨料器转轴上设置有拨料器链轮，拨料器链轮通过取料链204直接与取料减速器205的输出轴连接，取料减速器205的输入轴与取料电动机206的旋转轴相连接，拨料器202转动的主动力由取料电动机206提供。取料电动机206和取料减速器205固定安装于支撑架101上。

拨料器连杆207的两端活动套设在第一拨料器2021的拨料器转轴顶端和第二拨料器2022的拨料器转轴顶端，拨料器连杆207将第一拨料器2021和第二拨料器2022旋转中心相对位置限定，起限位和固定作用。

第一拨料器2021的拨料器转轴顶端和第二拨料器2022的拨料器转轴顶端之间通过拨料传动器203连接，拨料传动器203为反向平行四边形机构，拨料传动器203能够将第一拨料器2021旋转动力传递至第二拨料器2022的转动轴，并实现第一拨料器2021的拨料器转轴和第二拨料器2022的拨料器转轴以相反方向旋转。启动取料电动机206，经过减速器205减速后，通过取料链204传动带动第一拨料器2021的拨料器转轴绕着自身转动，同时通过拨料传动器203带动第二拨料器2022转动。第一拨料器2021和第二拨料器2022的旋转方向相反，为了保护物料内的蚯蚓活体，第一拨料器2021和第二拨料器2022的转速较慢，通过对转的形式将物料由中部拨入，第一拨料器2021和第二拨料器2022的拨料器叶片的曲面为螺旋弧面，螺旋弧面曲线曲率半径r=1200mm。第一拨料器2021和第二拨料器2022接触蚯蚓床之后，在第一拨料器2021和第二拨料器2022的拨料作用下，蚯蚓床中的原料进入取料斗201后，拨料器202转动拨动原料往纵向输送器300运动，取料电动机206和取料减速器205均设置在支撑架101上。

纵向输送器300包括纵向输送带301、纵向输送带主动滚筒302、纵向输送带挡板303、纵向输送带轴承304、纵向输送链305、输送减速器306、输送电动机307、输送传动轴308、纵向输送带联轴器309、纵向输送带皮带轮310、传动输送带皮带311和纵向输送带从动滚筒312。

纵向输送器300为一整体，为输送带形式，纵向输送带主动滚筒302和纵向输送带从动滚筒312的旋转轴上分别设置有纵向输送主动链轮和纵向输送从动链轮，纵向输送主动链轮和纵向输送从动链轮之间通过纵向输送链305连接，以链条带传动形式连接，其中纵向输送带主动滚筒302为接受外动力的主动滚筒，纵向输送带从动滚筒312为从动滚筒，纵向输送带301套于纵向输送带主动滚筒302和纵向输送带从动滚筒312上，并通过纵向输送带主动滚筒302和纵向输送带从动滚筒312张紧。纵向输送带主动滚筒302的旋转轴经纵向输送带联轴器309与输送传动轴308轴接。输送电动机307的旋转轴与输送减速器306的输入轴连接，输送减速器306的输出轴与输送传动轴308轴接，输送电动机307转动，经输送减速器306减速后，带动输送传动轴308转动，经纵向输送带联轴器309，带动纵向输送带主动滚筒302转动，纵向输送带主动滚筒302通过纵向输送链305带动纵向输送带从动滚筒312转动。纵向输送带301也随之一起运动，原料经第一拨料器2021和第二拨料器2022拨到纵向输送带301的底部，并由纵向输送带301提升。纵向输送带301两侧设置有纵向输送带挡板303，纵向输送带主动滚筒302的旋转轴和纵向输送带从动滚筒312的旋转轴均分别通过纵向输送带轴承304固定在纵向输送带挡板303上，输送电动机307和输送减速器306设置在支撑架101上，纵向输送带挡板303与支撑架101连接。

横向输送器400包括横向输送带401、横向输送带主动滚筒402、横向输送带挡板403、横向输送带轴承404、横向输送链405、横向输送带皮带轮406、进料斗407和横向输送带从动滚筒408。

横向输送带主动滚筒402与横向输送带从动滚筒408之间通过横向输送带401连接，横向输送带401两侧设置横向输送带挡板403，横向输送带皮带轮406套设固定在横向输送带主动滚筒402的旋转轴上，纵向输送带皮带轮310套设固定在输送传动轴308上，接受来自输送电动机307提供的动力。横向输送带皮带轮406与纵向输送带皮带轮310通过传动输送带皮带311相连接。输送传动轴308转动，位于输送传动轴308上的纵向输送带皮带轮310随之转动，带动传动输送带皮带311运动，从而带动横向输送带皮带轮406转动，进而带动横向输送带主动滚筒402转动。横向输送带主动滚筒402的旋转轴上套设有横向输送主动链轮，横向输送带从动滚筒408的旋转轴上套设有横向输送从动链轮，横向输送主动链轮和横向输送从动链轮之间通过横向输送链405连接，横向输送带皮带轮406转动，带动横向输送带主动滚筒402的旋转轴运动，进而带动横向输送主动链轮旋转，在横向输送链405的传动作用下，带动横向输送从动链轮转动，进而横向输送带从动滚筒408也随之转动，于是横向输送带401运动，横向输送带401将从纵向输送带301上输送过来的原料输送到进料斗407。原料经由进料斗407进入分离滚筒501的物料入口端，横向输送带挡板403与支撑架101连接。

分离器500主要包括分离滚筒501、回料板502、分离电动机503、分离器传动链504、分离器轴505、分离器轴承506、分离链轮507、蚯蚓收集箱508、集料箱509、支撑链轮510、分离链511和锥形分离器512。

分离滚筒501倾斜设置，分离滚筒501的物料入口端高于物料出口端，分离电动机503转动，动力经分离器传动链504传动到分离器轴505，带动分离器轴505转动。支撑架101是分离器500的机架，起支撑整个分离器部件的作用。分离器轴505由分离器轴承506固定在支撑架101上，分离器轴505上安装有分离链轮507，分离链轮507包括第一分离链轮和第二分离链轮，支撑链轮510包括第一支撑链轮和第二支撑链轮，第一分离链轮安装于分离滚筒501物料入口端底部一侧，分离滚筒501物料入口端底部另一对侧设置有第一支撑链轮，第二分离链轮安装于分离滚筒501物料出口端底部一侧，分离滚筒501物料出口端底部另一对侧设置有第二支撑链轮。分离滚筒501物料入口端周向和物料出口端周向分别设置有分离链511，第一分离链轮和第一支撑链轮均与分离滚筒501物料入口端的分离链511啮合，第二分离链轮和第二支撑链轮均与分离滚筒501物料出口端的分离链511啮合。分离器轴505转动带动第一分离链轮和第二分离链轮转动，进而带动分离滚筒501转动。分离滚筒501的筒壁设置有密布的小孔，即筛网孔，孔直径为8mm，回料板502安装于分离滚筒501的筒身下方，回料板502的形状与分离滚筒501的筒身外形适配，是一个倾斜设置的横截面为半圆形的曲面斜板，可以收集经过分离滚筒501分离过后筛出的物料。在分离滚筒501分离物料后，少部分蚯蚓粪、大部分的蚯蚓卵以及蚯蚓幼虫经小孔落在回料板502上，由于重力下落作用，落到回料板502后沿着回料板502滑下，落回到蚯蚓床。分离滚筒501物料出口端设置有锥形分离器512，锥形分离器512为锥台状，锥形分离器512通过法兰盘与分离滚筒501的物料出口端相连接。蚯蚓粪是一种颗粒状的散体物料，由于具有较高含水率而聚团，聚团的蚯蚓粪质量较大。蚯蚓体质量较小，但是表面具有一层粘液使得蚯蚓体表具有一定的壁面粘附力。因此在锥形分离器512，由于锥形分离器512旋转过程中，蚯蚓粪和蚯蚓均会受到离心力作用，大块的蚯蚓粪由于质量较大会直接在锥形分离器512的下方直接落下，而蚯蚓由于体表具有一定粘附力，会粘附在锥形分离器512的壁面上被携带至一定高度(8~12mm)之后甩出。故此时蚯蚓粪与蚯蚓自锥形分离器512甩出的轨迹的夹角约为20～30°。集料箱509位于锥形分离器512正下方，蚯蚓收集箱508位于锥形分离器512侧部。分离之后的蚯蚓落入蚯蚓收集箱508，分离之后的蚯蚓粪收集与集料箱509内。回料板502、蚯蚓收集箱508和集料箱509均固定于支撑架101上。

一种蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置，利用上述蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置，宏观上，通过取料斗将蚯蚓床物料（原料）取起，通过输送装置（纵向输送器300和横向输送器400）输送至分离器500，部分较小的蚯蚓粪和蚯蚓体会通过分离器500中的分离滚筒501的筛网孔分出，大蚯蚓与大颗粒的蚯蚓粪经过分离滚筒501后输出到到锥形分离器512，通过锥形分离器512离心作用再次将大颗粒蚯蚓与蚯蚓体分离。具体包括以下步骤：

步骤1、将蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置移入蚯蚓养殖床，调整蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置的前进方向，使得取料斗201沿蚯蚓床行走。取料斗201的底面插入蚯蚓床的深度为100~120mm，也可以根据蚯蚓床中待分离原料、所养殖蚯蚓的状态、所需的取料量等调整取料斗201的底面插入到蚯蚓床的深度。

步骤2、接通取料电动机206、输送电动机307、分离电动机503的电源，调整好取料减速器205和输送减速器306的速比，蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置各部分正常工作，牵引蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置使得取料斗201沿蚯蚓床向前移动，前进速度为0.1~0.3m/s,蚯蚓床中的原料在拨料器202的作用下，缓慢进入取料斗201，然后被拨上纵向输送带301，经纵向输送带301传输落入横向输送带401，继续经横向输送带401传输进入进料斗407，最终落入分离滚筒501中。

步骤3、分离滚筒501转动，滚筒转速按照分离物料含水率不同调整不同速度，变化转速为60~120r/min，大部分的蚯蚓卵和部分蚯蚓粪从分离滚筒501上的筛网孔落在回料板502上，经回料板502返回已经取料的蚯蚓床中，剩下的蚯蚓粪和蚯蚓在分离滚筒501的物料出口端的锥形分离器512进行分离，蚯蚓粪落入集料箱509中。蚯蚓落入蚯蚓收集箱508，可以根据需要进行收集进一步后期处理或是返回蚯蚓床。

步骤4、待一床蚯蚓收获完成后，依次关闭取料电动机206、输送电动机307、分离电动机503的电源，将蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置中残留的原料分离完成。牵引蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置至另一蚯蚓床，按上述同样方法即可继续下一蚯蚓床的蚯蚓收获作业。

需要指出的是，本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例作各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或超越所附权利要求书所定义的范围。