[发明专利]升降式螺旋钻孔翻堆机

说明书

本发明为升降式螺旋翻钻孔翻堆机，具有槽式发酵堆肥翻堆功能。本发明由轨道式移动粱架和升降式螺旋钻机两大系统组合构成；移动粱架行走与螺旋钻机钻孔翻抛分时运行；螺旋钻头垂直升降钻孔，把堆肥下层物料提升到堆肥表层，从而实现对堆肥各层物料的搅拌混合和曝气，达到翻堆的目的。其有益效果是：改善了翻堆机的机械受力状况，减轻了运行负荷，可以降低故障率，提高翻堆效率；调整翻堆区间和翻堆频率方便，可对多槽发酵堆肥的不同区间和不同发酵阶段实施不同的翻堆频率；对大跨度、大深度的堆肥和连续堆肥，以及不同堆肥物料的适应性好；便于实现大规模连续堆肥自动化翻堆作业。

技术领域

本发明属于有机堆肥制造用设备领域，具体涉及一种堆肥翻堆机。

背景技术

有机堆肥(以下简称堆肥)是一项古老的传统农业技术，也是现代畜禽养殖场粪污、城市生活废水污泥和生活垃圾等有机废弃物处理领域最具发展前景的环保技术之一。为了加快堆肥发酵腐熟过程，在堆肥发酵过程中需要对物料进行搅拌翻抛，使之疏松透气、散发水分，并使各层物料均匀混合。这种搅拌翻抛被称之为翻堆。农户的小规模堆肥可以利用铲、耙等工具进行人工翻堆。工厂化大规模堆肥生产使用翻堆机翻堆。工厂化堆肥生产有多种形式，目前国内应用较多的是槽式好氧堆肥发酵。公知槽式堆肥翻堆机都是由行走机构和翻抛机具构成，均采用“边行走边翻抛”的运行方式，即：行走机构载着翻抛机具行走的同时，翻抛机具向行走的相反方向搅拌翻抛堆肥物料，使其产生一个水平位移，从而实现物料的搅拌混合和曝气，相当于行走机构拽着运转着的翻抛机具在堆肥物料中行走。这种翻堆运行模式导致公知的槽式堆肥翻堆机存在以下不足：1、行走与翻抛两种机械动作同步进行，相互牵制，负荷重，故障率较高；2、翻堆区间、翻堆频率的调整和跨槽作业不方便；3、对大跨度、大深度的堆肥和连续堆肥的适应性较差。

发明内容

本发明的目的是克服公知槽式堆肥翻堆机行走与翻抛同步运行方式带来的不足，改善翻堆机的机械受力状况，减轻运行负荷，提高翻堆机的操控性能和作业效率，适应更广泛的翻堆作业要求。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：由轨道式移动粱架(以下简称移动粱架)和升降式螺旋钻机(以下简称螺旋钻机)组合构成升降式螺旋钻孔翻堆机；移动粱架作为行走机构，螺旋钻机作为翻抛机具；移动粱架行走与螺旋钻机翻抛分时运行，行走时不翻抛，翻抛时不行走，降低行走负荷。螺旋钻头通过垂直升降钻孔，把堆肥下层物料提升到堆肥表层，从而实现对堆肥各层物料的混合搅拌和曝气。物料通过螺旋上升移位比水平抛翻移位更省力，可以降低翻抛负荷。螺旋钻头在物料上钻孔留下的孔洞，会因附近钻孔的振动坍塌，并被附近钻孔带出的物料所填埋。当钻孔遍及整个堆肥时，即完成整个堆肥的翻堆。

升降式螺旋钻机由钻具和升降机构两大部分组成。升降机构包括导轨架、钻具升降平台(以下简称升降平台)和电动提升机，主要作用是承载和升降钻具；钻具由电机、减速器、联轴器和螺旋钻头构成，安装在钻具升降平台上。电动提升机牵引升降平台升降，从而带动钻具的升降。多台钻具安装同一个升降平台上，组合成排钻。排钻整体长度与发酵槽宽度相匹配，一次下钻的钻孔翻抛的长度等于一个发酵槽的宽度，钻孔翻抛的宽度等于螺旋钻头的直径；排钻中相邻钻头的螺旋方向和旋转方向相反，以此平衡钻头的旋转力矩。

轨道式移动粱架由主梁和端梁构成。两条平行轨道安装在发酵槽墙体上，端梁位于轨道上，端梁上安装有驱动和控制系统，控制移动粱架在轨道上行走；主梁主要由两块垂直放置、相互的平行承力钢板组成，与端梁刚性连接；升降式螺旋钻机通过导轨架固定在主梁的两块承力钢板之间。翻堆时，移动粱架沿发酵槽纵向行走，在需要搅拌翻抛的位置停下，螺旋钻机进行钻孔翻抛；一次下钻的钻孔翻抛完成后，螺旋钻头被提升脱离堆肥物料，移动粱架依次向前行走一个螺旋钻头直径的距离再次停下，螺旋钻机开始新的钻孔翻抛。如此周而复始，完成整个堆肥的翻堆。

用于多槽发酵堆肥时，移动粱架的端梁位于最外面发酵槽的外侧墙上；主梁横跨多个发酵槽，每条发酵槽对应的移动粱架主梁上分别安装一台升降式螺旋钻机；不同发酵槽上的升降式螺旋钻机分别控制，针对不同发酵槽和不同发酵阶段的物料以不同的翻堆频率翻堆。