模压发泡材料式青饲料青贮设备和方法
【专利摘要】本发明涉及青饲料的加工和存储，旨在解决现有青贮方法气密性差、无法自动化生产等问题。为此，本发明提供一种模压发泡材料式青饲料青贮设备和方法。该设备包括模压成型装置，所述模压成型装置包括：模压输送带，其用于承载和运送托盘和托盘上的草块；第一下模板和第二下模板，其用于在模压操作中包裹草块的四周；上模板，其用于在模压操作中覆盖草块的顶部；计量料斗，其用于在模压操作中将发泡材料倾倒至第一下模板和第二下模板与托盘和草块围成的空腔中。由于采用发泡材料进行模压，本发明的设备能够保证青贮草块的气密性，有利于提高贮藏品质。此外，模压发泡材料能产生外形规则的青贮产品，方便实现自动化生产，提高生产效率且方便存储。
【专利说明】模压发泡材料式青饲料青贮设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及青饲料的加工和存储,具体涉及一种模压发泡材料式青饲料青忙设备和方法。
【背景技术】
[0002]青贮是畜牧业生产中的一种牧草收获加工方法。青贮的规模灵活、方法多样，因此在我国广大农村和牧区得到了迅速的推广和普及。目前，青贮饲料已经广泛用作家畜的常规饲料，对发展畜牧业起着巨大的作用。
[0003]现有的青贮方法包括设施青贮、裹膜青贮和装袋青贮。设施青贮主要包括青贮窖、青贮塔、青贮壕等，这些青贮设施的优点是青贮成本低，但也存在青贮质量差、取用不方便且浪费较大等缺点。采用装袋青贮和裹膜青贮可方便取用，但装袋青贮和裹膜青贮的塑料袋由于比较薄，在搬运和保管过程中容易破漏，造成里面的青饲料变质，整个制作过程初期投入较大，无法实现自动化生产，并且使用后的废旧拉伸膜难以无害化处理，会造成白色污染。
【发明内容】
[0004]本发明旨在解决上述问题。具体而言，本发明旨在解决上述与设施青贮、裹膜青贮和装袋青贮相关的缺点。为此目的，本发明提供一种模压发泡材料式青饲料青贮设备。该设备的特征在于包括模压成型装置，所述模压成型装置包括:机座，其用于承载该模压成型装置的其他部件；模压输送带，其设置在该机座上，用于承载和运送托盘和托盘上的草块;第一下模板和第二下模板，其设置在该机座上，用于在模压操作中包裹草块的四周；上模板，其设置在所述第一下模板或第二下模板上，用于在模压操作中覆盖草块的顶部；计量料斗，其用于装载和计量发泡材料，以便在模压操作中将发泡材料倾倒至所述第一下模板和第二下模板与所述托盘和草块围成的空腔中；以及驱动装置，其用于在模压操作中将所述第一下模板和/或所述第二下模板和/或所述上模板和/或所述计量料斗驱动到操作位置。
[0005]在上述模压发泡材料式青饲料青贮设备的优选实施方式中，所述第一下模板和第二下模板是彼此对置地设置在所述机座上的U形模板，并且所述上模板铰接在所述第一下模板或第二下模板的顶部。在本实施方式中，当第一下模板和第二下模板闭合到一起时，它们共同形成一个两端开口的筒状构件；在模压操作中，该筒状构件底端被托盘覆盖，顶端被上模板覆盖。此外，虽然上模板既可以设置在第一下模板上，也可以设置在第二下模板上，但是在实践中，上模板最好设置在与计量料斗对置的下模板上，否则上模板可能在操作时与计量料斗发生干涉。备选地，所述第一下模板和第二下模板还可以是其他形状的模板，例如半圆形或其他弧形，这取决于模压之后的预期草块形状并且都不偏离本发明的保护范围。
[0006]在上述模压发泡材料式青饲料青贮设备的优选实施方式中，所述托盘是上表面小于下表面的立方梯形托盘并且其每个侧面上都设置有至少一个密封孔。由于所述托盘是上表面小于下表面的立方梯形托盘，当第一下模板和第二下模板闭合到一起时，第一下模板和第二下模板的内表面与托盘的每个侧面之间便会形成楔形空间，该楔形空间使熟化的发泡材料能够充入托盘侧面的贯穿的密封孔内，从而使托盘与发泡材料之间结合得更加紧密，进而充分保证青贮作业的密封性。此外，需要指出的是，本发明所述的发泡材料可以是任何合适的泡沫材料或非泡沫材料，只要其能满足本发明的模压需求即可。
[0007]在上述模压发泡材料式青饲料青贮设备的优选实施方式中，所述驱动装置是至少一个液压缸，所述青贮设备还包括成对设置的下模板导柱和料斗导柱，所述第一下模板和第二下模板以及所述计量料斗在所述液压缸的驱动下分别沿所述下模板导柱和所述料斗导柱、在操作位置和非操作位置之间移动。所述操作位置可称为模压位置或工位，所述非操作位置可称为侧旁位置或工位。
[0008]在上述模压发泡材料式青饲料青贮设备的优选实施方式中，该设备还包括输送装置和用于容纳所述托盘的托盘夹，该输送装置包括上述托盘、多边形驱动轮以及套在所述多边形驱动轮上并用于承载和运送所述托盘的链板输送带。按照托盘的运送路径，最上游是托盘夹、接下来是输送装置，最下游是模压成型装置。
[0009]在上述模压发泡材料式青饲料青贮设备的优选实施方式中，所述链板输送带由多个带定位销链板和多个光滑链板铰接而成，每个所述带定位销链板上设置有至少一个定位销。在上述模压发泡材料式青饲料青贮设备的优选实施方式中，所述托盘的下表面上设置有与所述定位销匹配的至少一个定位孔。具体而言，所述定位销和定位孔的数量和尺寸应该设置成使得它们能够在托盘被推到链板输送带上时顺利地卡合到一起，并且在运送过程中不会脱开。
[0010]在上述模压发泡材料式青饲料青贮设备的优选实施方式中，所述模压输送带能够随时停止，并且所述模压输送带与所述链板输送带对接以便接纳所述链板输送带运送的托盘和草块，或者所述模压输送带与所述链板输送带设置成一体。由于所述模压输送带能够随时停止，因此能够保证托盘和草块根据需要准确地到达模压成型工位。此外，根据本发明的技术方案，所述模压输送带可以设置成与所述链板输送带独立的部件并且与其对接以便接纳链板输送带送过来的托盘和草块。备选地，所述模压输送带也可以与链板输送带设置成一体，即，由一根输送带来同时承担模压输送带和链板输送带的功能，这种变更没有超出本发明的原理，因此也将落入本发明的保护范围之内。
[0011〕 在上述模压发泡材料式青饲料青贮设备的优选实施方式中，该设备还包括设置在所述输送装置上方的压块捆绳装置，该压块捆绳装置用于将青饲料压实、捆好并投放到位于所述链板输送带上的托盘上。该压块捆绳装置输出的草块形状最好与所述下模板和上模板的形状一致，对本发明而言，最优选的草块形状是方形。
[0012]根据本发明的另一个方面，提供一种使用上述设备进行青饲料青贮的方法。该方法包括下列步骤:通过压块捆绳装置将青饲料压缩并捆成一定规格形状的草块，然后将草块投放到链板输送带上的托盘上；通过链板输送带将草块运送到模压输送带上，同时托盘夹将另一个空托盘推到链板输送带上；草块随模压输送带在模压成型工位停止，然后第一下模板和第二下模板沿下模板导柱相向运动并闭合，使得第一下模板、第二下模板和托盘在草块周围形成一个连通的空腔；计量好熟化的预发泡材料，然后计量料斗沿料斗导柱从侧旁位置移动到草块上方，并将熟化的预发泡材料倾倒至由第一下模板、第二下模板、托盘和草块形成的空腔中；计量料斗移回侧旁位置，然后上模板向下运动，与第一下模板和第二下模板闭合；膨胀的发泡材料由于受到闭合空腔的限制而逐渐填满空腔并熔结为一个整体；以及发泡材料冷却定型并完全包裹好草块，然后上模板、第一下模板和第二下模板沿草块的反方向移动并脱模。事实上，上述发泡材料填满空腔并溶结为整体以及发泡材料冷却定型并完全包裹草块的步骤是可以省略的，因为这是浇注熟化发泡材料的必然结果。
[0013]通过采用本发明，可以获得以下技术效果:(1)青饲料草块在膨胀的发泡材料以及上模板、第一下模板和第二下模板沿草块的挤压下被包裹起来，包裹的气密性很好，有利于发酵和长期保存，提高了青贮料的品质。(2)模压发泡材料的包裹厚度和韧性远大于现有的裹膜青贮和装袋青贮工艺，从而大幅度降低了包裹材料被异物刺穿的风险，可以很好地避免青贮失败。(3)采用本发明能够获得外形规则的青贮产品，方便实现自动化生产，提高生产效率，且方便存储。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]通过结合附图来理解本发明的优选实施方式，本发明的上述以及其他特征和优点将变得更清楚，附图中:
[0015]图1是根据本发明的青贮设备的整体结构示意图，其中下模板处于分离状态；
[0016]图2是根据本发明的青贮设备的整体结构示意图，其中下模板处于对合状态；
[0017]图3是根据本发明的青贮设备的托盘的结构示意图；
[0018]图4是根据本发明的青贮设备的链板输送带的结构示意图；
[0019]图5是根据本发明的青贮方法的操作流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面参照附图对本发明的优选实施方式作出的详细描述本质上仅仅是示例性的，并非旨在限制本发明、其应用或用途。应当指出的是，尽管该优选实施方式披露了本发明的各种技术细节，但是本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围不限于这些细节，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域技术人员能够对这些细节做出修改或等同替换，修改或替换后的实施方案也将落入本发明的保护范围之内。
[0021]首先参阅图1，该图示出了根据本发明的青贮设备的整体结构示意图。托盘夹10安装在整个设备的一端，托盘夹10的一端开口(在图1中是右端开口)，另一端的螺纹孔内设置有用于顶出托盘14的螺杆11。多层的托盘14放置在托盘夹10内。在托盘夹10的开口一侧设置有输送装置。该输送装置包括输送架13，输送架13的两端安装有可以被动力装置驱动的多边形驱动轮12。链板输送带15套在两个多边形驱动轮12上，托盘14可以定位在链板输送带15的链板上。
[0022]压块捆绳装置30设置在输送装置的上方，具体设置在链板输送带15的上方。经压块捆绳装置30压缩并捆好的草块31可以准确地落到或投放到链板输送带15上的托盘14上。
[0023]模压成型装置设置在输送装置的下游(在图1中是右侧)。所述模压成型装置包括机座20、模压输送带21、第一下模板23和第二下模板24、上模板25、计量料斗26和驱动装置。机座20用于承载该模压成型装置的其他部件。模压输送带21安装在该机座上，用于承载和运送托盘14和落到托盘14上的草块31。第一下模板23和第二下模板24也设置在机座20上，用于在模压操作中包裹草块31的四周。上模板25设置在第一下模板23或第二下模板24上，用于在模压操作中覆盖草块31的顶部。作为示例性实施方式，图1所示的上模板25在第一下模板23的顶部铰接至其侧边。计量料斗26用于装载和计量发泡材料，以便在模压操作中将发泡材料倾倒至第一下模板23和第二下模板24与托盘14和草块31围成的空腔中。驱动装置用于在模压操作中将第一下模板23、第二下模板24、上模板25和计量料斗26中的至少一个驱动到操作位置一即模压位置。
[0024]在图1所示的示例性实施方式中，第一下模板23和第二下模板24是彼此对置地设置在机座20上的U形模板，上模板25铰接在第一下模板23的顶部。当第一下模板23和第二下模板24闭合到一起时，两者共同形成一个方形的筒状构件。
[0025]此外，所述驱动装置可以是至少一个液压缸。可以为第一下模板23、第二下模板24、上模板25和计量料斗26中的每一个设置独立的液压缸，也可以它们共用一个液压缸，或者它们中的一个或多个采用其他驱动方式。在图1所示的示例性实施方式中，只有第一下模板23、第二下模板24、和计量料斗26用液压缸驱动，上模板25由于铰接在第一下模板23上，因此没有采取液压缸驱动方式。再者，本发明的青贮设备还包括成对设置的下模板导柱22和料斗导柱27，第一下模板23和第二下模板24以及计量料斗26在所述液压缸的驱动下分别沿下模板导柱22和料斗导柱27、在操作位置一即模压位置与非操作位置一即侧旁位置之间移动。
[0026]本发明的青贮设备还可包括所述输送装置和所述用于容纳托盘14的托盘夹10。该输送装置可包括托盘14、多边形驱动轮12以及套在多边形驱动轮12上并用于承载和运送托盘14的链板输送带15。备选地，该输送装置还可包括支撑多边形驱动轮12的机架13和驱动多边形驱动轮12的驱动装置，例如电机或液压缸。
[0027]如上所述，模压输送带21安装在机座20上，模压输送带21与链板输送带15对接并且向链板输送带15方向伸出的两翼宽于链板输送带15。模压输送带21的高度与链板输送带15的上带面平齐。多个下模板导柱22水平地固定在基座20上。第一下模板23和第二下模板24安装在下模板导柱22上并可以沿其滑动。上模板25铰接在第一下模板23的顶部。两个料斗导柱27水平地固定在机座侧板28上，计量料斗26安装在料斗导柱27上并可以沿其滑动。
[0028]参阅图2，该图示出了根据本发明的青贮设备的整体结构示意图，其中第一和第二下模板23、24处于模压状态。此时，第一下模板23和第二下模板24在液压缸29的推动下闭合。计量料斗26沿料斗导柱27滑至侧旁位置，上模板25与第一下模板23和第二下模板24闭合。
[0029]参阅图3，该图示出了根据本发明的青贮设备的托盘14的结构。托盘14的整体外形为下表面143的面积大于上表面144的立方梯形。下表面143上设置有定位孔142,侧面设置有至少一个贯通的密封孔141。关于图3，需要指出的是，该图为倒置视图一即下表面143朝上而上表面144朝下，以便清楚地显示定位孔142。在输送操作中，下表面143将与链板输送带15的带定位销链板151贴合到一起，因此是朝下的，而上表面144用于支撑草块31，因此是朝上的。相应地，由于托盘14的上表面144较小，所以在模压操作中托盘14的上表面144和闭合后的下模板23、24之间存在间隙，发泡材料因此可以灌入密封孔141，发泡材料固化后便会使托盘14和托盘上方的发泡材料紧密地结合到一起。此外，需要指出的是，托盘14可以采用任何合适的材料，例如与被浇注的发泡材料相同的材料或者塑料，只要在发泡材料固化之后能够与其紧密结合即可。
[0030]下面参阅图4，该图示出了根据本发明的青贮设备的链板输送带15的结构。链板输送带15由多个带定位销链板151和多个光滑链板152铰接而成。每个带定位销链板151的外表面上均设置有与托盘14的定位孔142的数量和大小匹配的至少一个定位销153。该定位销153能够与托盘14上的定位孔142紧密配合。
[0031]最后参阅图5，该图示出了根据本发明的青贮方法100的操作流程图。所述方法开始于步骤101。在步骤101中，通过压块捆绳装置30将青饲料压缩并捆成一定规格形状的草块31，然后将草块31投放到链板输送带15上的托盘14上。接下来在步骤102中，链板输送带15将草块31运送到模压输送带21上，同时托盘夹10上的螺纹杆11将另一个空托盘14推到链板输送带15上。接下来在步骤103中，草块31随模压输送带21在模压成型工位停止，然后第一下模板23和第二下模板24沿下模板导柱22相向运动并闭合，使得第一下模板23、第二下模板24和托盘14在草块31周围形成一个连通的空腔。接下来在步骤104中，对熟化的预发泡材料进行计量，然后计量料斗26沿料斗导柱27从侧旁位置移动到草块31上方，并将熟化的预发泡材料倾倒至由第一下模板23、第二下模板24、托盘14和草块31形成的空腔中。然后在步骤105中，计量料斗26移回侧旁位置，然后上模板25向下运动，与第一下模板23和第二下模板24闭合。接下来，在步骤106中，膨胀的发泡材料由于受到闭合空腔的限制而逐渐填满空腔并熔结为一个整体。之后在步骤107中，在发泡材料冷却定型并完全包裹好草块31之后，上模板25、第一下模板23和第二下模板24沿草块31的反方向移动并脱模。最后，加工好的青贮草块沿模压输送带21被运送至存储位置，模压青贮作业完成。
[0032]尽管已参照优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围并不局限于这些【具体实施方式】，在不偏离本发明的基本原理的情况下，可以对所述实施方式以及其中的具体技术特征进行拆分、组合或改变，拆分、组合或改变后的技术方案仍将落入本发明的保护范围之内。例如，可以将上述方法的步骤105拆分为下列三个步骤:(1)对熟化的预发泡材料进行计量；(2)计量料斗26沿料斗导柱27从侧旁位置移动到草块31上方；(3)将熟化的预发泡材料倾倒至由第一下模板23、第二下模板24、托盘14和草块31形成的空腔中。由于这种拆分并未改变步骤105的操作原理，因此拆分之后的技术方案也将落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种模压发泡材料式青饲料青贮设备，其特征在于包括模压成型装置，所述模压成型装置包括: 机座，其用于承载该模压成型装置的其他部件； 模压输送带，其设置在该机座上，用于承载和运送托盘和托盘上的草块； 第一下模板和第二下模板，其设置在该机座上，用于在模压操作中包裹草块的四周； 上模板，其设置在所述第一下模板或第二下模板上，用于在模压操作中覆盖草块的顶部; 计量料斗，其用于装载和计量发泡材料，以便在模压操作中将发泡材料倾倒至所述第一下模板和第二下模板与所述托盘和草块围成的空腔中；以及 驱动装置，其用于在模压操作中将所述第一下模板和/或所述第二下模板和/或所述上模板和/或所述计量料斗驱动到操作位置。
2.根据权利要求1所述的模压发泡材料式青饲料青贮设备，其特征在于，所述第一下模板和第二下模板是彼此对置地设置在所述机座上的U形模板，并且所述上模板铰接在所述第一下模板或第二下模板的顶部。
3.根据权利要求2所述的模压发泡材料式青饲料青贮设备，其特征在于，所述托盘是上表面小于下表面的立方梯形托盘并且所述托盘的每个侧面都设置有至少一个密封孔。
4.根据权利要求3所述的模压发泡材料式青饲料青贮设备，其特征在于，所述驱动装置是至少一个液压缸，所述青贮设备还包括成对设置的下模板导柱和料斗导柱，所述第一下模板和第二下模板以及所述计量料斗在所述液压缸的驱动下分别沿所述下模板导柱和所述料斗导柱、在操作位置和非操作位置之间移动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的模压发泡材料式青饲料青贮设备，其特征在于还包括输送装置和用于容纳所述托盘的托盘夹，该输送装置包括上述托盘、多边形驱动轮以及套在所述多边形驱动轮上并用于承载和运送所述托盘的链板输送带。
6.根据权利要求5所述的模压发泡材料式青饲料青贮设备，其特征在于，所述链板输送带由多个带定位销链板和多个光滑链板铰接而成，每个所述带定位销链板上设置有至少一个定位销。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的模压发泡材料式青饲料青贮设备，其特征在于，所述托盘的下表面上设置有与所述定位销匹配的至少一个定位孔。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的模压发泡材料式青饲料青贮设备，其特征在于，所述模压输送带能够随时停止，并且所述模压输送带与所述链板输送带对接以便接纳所述链板输送带运送的托盘和草块，或者所述模压输送带与所述链板输送带设置成一体。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的模压发泡材料式青饲料青贮设备，其特征在于还包括设置在所述输送装置上方的压块捆绳装置，该压块捆绳装置用于将青饲料压实、捆好并投放到位于所述链板输送带上的托盘上。
10.一种使用权利要求1至9中任一项所述的设备进行青饲料青贮的方法，包括下列步骤: 通过压块捆绳装置将青饲料压缩并捆成一定规格形状的草块，然后将草块投放到链板输送带上的托盘上； 通过链板输送带将草块运送到模压输送带上，同时托盘夹将另一个空托盘推到链板输送带上; 草块随模压输送带在模压成型工位停止，然后第一下模板和第二下模板沿下模板导柱相向运动并闭合，使得第一下模板、第二下模板和托盘在草块周围形成一个连通的空腔；计量好熟化的预发泡材料，然后计量料斗沿料斗导柱从侧旁位置移动到草块上方，并将熟化的预发泡材料倾倒至由第一下模板、第二下模板、托盘和草块形成的空腔中； 计量料斗移回侧旁位置，然后上模板向下运动，与第一下模板和第二下模板闭合； 膨胀的发泡材料由于受到闭合空腔的限制而逐渐填满空腔并熔结为一个整体；以及发泡材料冷却定型并完全包裹好草块，然后上模板、第一下模板和第二下模板沿草块的反方向移动并脱模。
【文档编号】A23N17/00GK104396463SQ201410610259
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】高东明, 刘玉德, 石文天, 李 杰, 许博 申请人:北京工商大学