一种仿生可变轨距堆肥覆膜装置的制作方法

本发明属于生物有机肥发酵，具体涉及一种仿生可变轨距堆肥覆膜装置。

背景技术：

1、这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

2、按照堆制过程的需氧量程度可分为好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥是在有氧的条件下，借助好氧微生物的作用来进行的。在堆肥过程中，有机废物中的可溶性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物所吸收；固体的和胶体的有机物先附着在微生物体外，然后在微生物所分泌的胞外酶的作用下分解为可溶性物质，再渗入细胞内部。微生物通过自身的生命活动——氧化还原和生物合成过程，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并放出微生物生长、活动所需要的能量，把另一部分有机物转化合成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体，而未能降解的残留有机物部分转化为腐殖质。最终将有机废物被矿质化和腐殖化，同时利用堆积时所产生的高温(60-70℃)来杀死原材料中所带来的病菌、虫卵和杂草种子，达到无害化的目的。因此，为了获得优质堆肥，在堆制过程中，千方百计地为微生物的生命活动创造良好的条件，是加快堆肥腐熟和提高肥效的关键。

3、堆肥有氧发酵所产生的有机气体，是堆肥过程中蛋白质被氧化后产生的氧化蛋白质和硫化氢气体。堆肥周围人们能闻到一股臭味，这是因为有大量的气态氨以及碳水化合物分解的甲烷等气体。这些挥发气体使对作物有用的成分，如氮、硫、磷等挥发到空气中，有效肥料分解成气体而流失从而造成浪费。因此，农户在堆制肥料的时候，覆盖农膜就可以避免堆肥有氧发酵中的肥效损失。肥料堆成堆以后，在肥堆上面覆盖一层农膜，密封肥堆，发酵过程中氧气不能大量进入肥堆，使肥堆里厌氧微生物充分发挥作用，大量繁殖来分解粪肥。肥料中的蛋白质就不会直接氧化变成臭气而挥发，而是变成液态的氨态氮，被固定在肥料腐烂质中，不易流失。所以，堆肥覆盖农膜，能够保障有机肥进行充分厌氧发酵，保障肥效不易流失，这就是农户在堆肥的过程中，必须要加盖农膜的重要性。此外，农户在堆肥的过程中，若没有覆盖农膜，生物有机质发酵后，所产生的易于溶于水的有效营养物质，非常容易随雨水流失，减少了肥料的有效成分，导致肥料的肥效严重降低甚至失效。

4、目前，生物有机质堆肥发酵设备/系统主要包括条垛堆肥、槽式堆肥、静态堆肥和反应器堆肥等。在这些堆肥设备/系统中集成堆肥覆膜系统，能够提高堆肥效率和无害化程度，尤其在规模化、集约化有机肥生产中受到青睐。然而，发明人发现，目前的堆肥覆膜工作一般由人工完成，存在工作强度高、效率低、作业环境差等问题。为此，一些自动覆膜方式被开发出来，但普通覆膜装置的发酵膜周围，即发酵膜与地面/底面的交界处仍在存在气体交换，达不到密封效果；而受到堆肥场地和环境限制，肥堆形状往往有所差异，这就要求发酵膜的宽度和方向需要适时调整，然而，普通覆膜装置宽度和方向通常是固定的，与发酵膜适配度较低；另外，普通覆膜装置通常根据特定堆肥场地和环境进行建设，一旦堆肥工艺、场地布局等发生变化，则需要较大成本进行改建，可集成度低。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明是提供一种仿生可变轨距堆肥覆膜装置，该装置具有较高的发酵膜适配度，覆膜密封性好、效率高。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、第一方面，本发明提供了一种仿生可变轨距堆肥覆膜装置，包括发酵膜导向架总成，所述发酵膜导向架总成底部置于密封仿生导轨；所述密封仿生导轨包括油槽密封腔，油槽密封腔内充有密封润滑油，油槽密封腔内底部设置仿生导轨面，所述油槽密封腔顶部开口，且油槽密封腔顶部开口处设置仿生对齿防尘帘；所述发酵膜导向架总成底部置于油槽密封腔内并沿仿生导轨面滑动。

4、作为进一步的技术方案，所述仿生导轨面与发酵膜导向架总成的接触面具有多个仿生凸起。

5、作为进一步的技术方案，所述仿生凸起在平行于发酵膜导向架总成前进方向的垂直面上的投影曲线为j，以曲线j两端点所在直线为x轴、以过曲线j中心顶点为y轴，建立(x1，o，y1)坐标系，则j的方程为：

6、y1＝0.00027x14-0.0021x12-0.013x1+1.89。

7、作为进一步的技术方案，所述仿生对齿防尘帘包括两相对嵌合的柔性防尘帘本体，柔性防尘帘本体布置多个依次设置的仿生齿，两柔性防尘帘本体的仿生齿齿形相同，方向相反，两柔性防尘帘本体的仿生齿相对嵌合。

8、作为进一步的技术方案，所述仿生齿的齿形为弧形，设仿生齿齿形的仿生曲线为k，以仿生齿齿底连线为x轴、以过曲线k的中心齿顶为y轴，建立(x2，o，y2)坐标系，则k的方程为：y2＝-0.0032x23+0.017x22-0.11x2+47.8。

9、作为进一步的技术方案，所述密封仿生导轨设置两个，两个密封仿生导轨设置于发酵膜导向架总成的两侧；所述密封仿生导轨底部设置变轨总成，变轨总成包括同轴设置的两个滚珠丝杠，两滚珠丝杠之间安装换向齿轮箱，其中一个滚珠丝杠与一个密封仿生导轨固定，另一个滚珠丝杠与另一个密封仿生导轨固定，以带动两密封仿生导轨相背或相向移动，进行变距。

10、作为进一步的技术方案，其中一个滚珠丝杠端部与变距套筒螺纹连接，变距套筒外周套设变向套筒，变向套筒外设置轴承，轴承外圈固定，变向套筒和变距套筒之间螺纹连接，变距套筒和变向套筒端部之间安装向距转换拨盘，变距套筒外端部固定设置摇柄。

11、作为进一步的技术方案，所述向距转换拨盘两侧均设置外齿圈，变向套筒、变距套筒靠近向距转换拨盘的一侧均设置齿轮，向距转换拨盘一侧的外齿圈可与变距套筒的齿轮啮合，向距转换拨盘另一侧的外齿圈可与变向套筒的齿轮啮合；所述向距转换拨盘可轴向移动，以与变向套筒连接或脱离。

12、作为进一步的技术方案，所述发酵膜导向架总成包括置于发酵膜展开方向最前端的拖曳导向架，拖曳导向架与拖曳动力源连接，发酵膜的后端固定，发酵膜内侧设置多个中间支撑架，相邻中间支撑架之间、中间支撑架和拖曳导向架之间均通过收纳连接架连接。

13、作为进一步的技术方案，所述拖曳导向架、中间支撑架均为开口向下的c字形，拖曳导向架、中间支撑架底部与密封仿生导轨连接；所述收纳连接架与拖曳导向架、中间支撑架均铰接安装，收纳连接架包括依次连接的多根连杆，相邻连杆铰接安装，相邻两连杆夹角a＜180°。

14、上述本发明的有益效果如下：

15、本发明的堆肥覆膜装置，其通过发酵膜导向架总成支撑发酵膜并牵引发酵膜展开或收缩，以进行堆肥覆膜，能够代替人工自动完成堆肥覆膜工作，同时，通过机械方式拖曳覆膜或收膜，效率高；整个装置自成一体，通过螺栓与固定点连接，无论固定点换成混凝土建、机架等，本装置都能方便的进行拆装集成，能够较好集成于各种堆肥发酵设备/系统。

16、本发明的堆肥覆膜装置，在发酵膜导向架总成底部设置密封仿生导轨，其油槽密封腔内置有密封润滑油，发酵膜导向架总成的底部置于油槽密封腔内并沿仿生导轨面滑动，发酵膜的边缘在展开或收缩的过程中，始终处于油槽密封腔内的密封润滑油中，有极佳的密封性，覆膜密封性好，而仿生对齿防尘帘不影响发酵膜导向架总成的移动且能够阻隔灰尘和杂物落入油槽密封腔内。

17、本发明的堆肥覆膜装置，将仿生导轨面与发酵膜导向架总成的接触面设置经过拟合的仿生凸起，可以提高覆膜过程稳定性和流畅程度，减少发酵膜导向架总成相对于密封仿生导轨的移动阻力。

18、本发明的堆肥覆膜装置，在仿生对齿防尘帘的柔性防尘帘本体设置为相互嵌合的仿生齿，其可以防止灰尘和异物进入油槽密封腔内，并且在发酵膜展开、折叠或左右调整的过程中，减少防尘帘对发酵膜导向架总成移动的影响，减少发酵膜导向架总成相对于密封仿生导轨的各向移动阻力。

19、本发明的堆肥覆膜装置，在密封仿生导轨底部设置变轨总成，变轨总成可带动两密封仿生导轨相对或相背移动，进而实现变距，使得密封仿生导轨可以适应由于发酵膜材质较为柔软导致的宽窄调整的需求；另外，变轨总成还可带动两密封仿生导轨同时同方向移动，进而实现变向，使得密封仿生导轨可以适应发酵膜方向常常需要调整的作业特点，整体装置具有较高的机械效率和作业效率。

20、本发明的堆肥覆膜装置，通过变轨装置和仿生设计等特有技术，能够在一定程度内实现发酵膜宽度和方向的调整，对发酵膜具有较高适配度。