一種小型配肥機的制作方法

本發明涉及農業摻混肥制備技術領域，尤其涉及一種小型配肥機。

背景技術：

化肥是莊稼的“糧食”，化肥為保證農業的穩產高產發揮著越來越重要的作用。但由于目前我國科學施肥水平不高，部分地區盲目施肥、過量施肥，不僅浪費了資源，而且不利于農作物生長，造成土壤肥力衰退和環境污染。施肥量和施肥比例不合理是導致化肥利用效率偏低的主要因素。由于地域情況的不同，農民尚無法購買到完全符合自身土地養分需求的肥料。因此針對不同作物、不同地區土壤條件、不同目標產量制定不同的精準施肥配方，是提高施肥效率的有效途徑。

專利號201320119789.3發明專利公開了一種小型智能配肥機，其基本結構包括機架、電子秤、提升機、混料機及至少一個上料機，所述電子秤包括稱重傳感器及稱重輸送帶，稱重輸送帶通過稱重傳感器安裝在所述機架上，上料機的下端設有料倉，上端設有指向所述稱重輸送帶的出料管，提升機設置在所述稱重輸送帶及混料機之間，混料機的下端設有出料口。這種配肥機的使用大大方便了配肥站工作，一定程度滿足了精準配肥的需求，但仍存在如下不足：一是由于混料機采用攪拌式結構，不僅結構復雜，每次混料后混料倉難于清理，關鍵問題是在完成混料的同時，也破壞了肥料的顆粒結構。每種肥料基本是顆粒狀的，這是在肥料廠通過加工工藝獲得的，目的是肥料在施肥后具有緩釋性，即緩慢釋放肥效以使植物充分吸收，提高施肥效果。但上述混料裝置需要將幾種肥料反復旋轉攪拌，這樣容易導致肥料顆粒破碎，在達到充分混合時，已經造成肥料顆粒細化或破碎，進而降低了施肥效果；二是上料要按次序依次上料，配肥耗用時間較長，而且不能在給料的同時進行混料，因此其配肥效率較低；三是由于在電子稱配料后還要進行再次提升以方便混料，使整臺設備占地面積較大，這對于配肥站還是比較重要的。

技術實現要素：

本發明針對上述現有配肥設備存在的不足，提供一種小型配肥機。以在簡化設備結構的同時，提高配肥效率。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種小型配肥機，包括機架，其特征在于，所述機架的上部設有多個計量給料裝置，每個所述計量給料裝置的上方相應的設有料斗，還包括給所述料斗上料的輸送裝置及儲料倉，所述輸送裝置的下端連接所述儲料倉，上端的物料出口延伸到所述料斗的上部；

所述計量給料裝置的下方設有混料倉，所述混料倉為上部開口的倒錐筒形結構，下部設有落料口；

所述混料倉的下方設有收料裝置。

本發明的工作過程如下：在配肥準備階段，預先從儲料倉中通過輸送裝置提升物料到相應的料斗中，開啟混料流程后，每個計量給料裝置按預先設定的轉速計量落料，即占比較大的物料相應的計量給料裝置運轉會快一些，占比較小的物料相應的計量給料裝置運轉會慢一些，保證在一個配肥周期內，各個計量給料裝置同時啟動給料，同時停止，這樣就能保證在混料倉中連續混料，即在落料的過程中同時完成混料。

本發明的有益效果是：一是采用結構簡單的混料倉，利用落料下落速度，在經過混料倉內壁反彈后在接近落料口處多種物料自然混合，避免了通過攪拌混料導致肥料顆粒的破碎；二是每種物料的料斗中事先儲備好待計量物料，通過計量給料裝置同時落料，由于不用依次計量，配肥耗用時間大為減少；三是整機呈立式結構，安裝占地面積大為減小，如背景技術中提到的配肥機需要近20平方米的地面，本發明則占地不足10平方米。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述混料倉包括包括環形內壁，所述內壁的中部為落料環面，至少所述落料環面為雙曲線環面，所述計量給料裝置的下部設有物料導向板。

采用上述進一步方案的有益效果是，本發明利用雙曲線的光學反射性能，使流到落料環面上的物料自動反射到所述雙曲線環面的第一焦點位置，多種物料按設定流量按比例在該焦點處匯合，即每種物料同時開始放料，同時結束放料，但每種料的流量不同。然后再落入收料機構，達到混料效果。混料均勻，不會導致顆粒破碎。

進一步，所述落料環面與所述混料倉本體為分體機構，所述混料倉本體為倒錐形結構，在所述混料倉本體的內壁上貼裝有所述落料環面，所述落料環面的表面為雙曲線環面或拋物線環面，所述落料環面的材質為尼龍或聚四氟乙烯。

采用上述進一步方案的有益效果是，分體結構便于雙曲面的加工制造，并可以選用耐磨防粘的材質制造。

進一步，所述計量給料裝置包括箱體及設于所述箱體內的輥筒，所述箱體設有進料口和出料口，所述輥筒包括驅動軸，所述輥筒通過驅動軸安裝在所述箱體上，所述驅動軸的一端設有伸出所述箱體外的伸出端，所述伸出端上設有減速電機，所述輥筒包括輥體及沿軸向均布于所述輥體上的計量槽，所述輥筒的厚度與所述箱體的內寬相適配；

所述箱體的上部沿所述驅動軸軸線方向設有左、右擋料板，在左右所述擋料板、箱體和輥筒的上部之間形成入料槽。

采用上述進一步方案的有益效果是，在確定輸送料重量后，可以折算到需要轉過的計量槽個數，精確控制物料輸送量，其基本誤差取決于單個計量槽的容量與物料的容重。相比現有技術的電子稱計量，可以在輸送料的同時精確計量和控制，不僅提高物料計量準確度，而且不受輸送螺旋機輸送速度對稱重的影響，節約了計量輸送時間。

進一步，作為所述計量給料裝置的另一種實施方式，所示計量給料裝置包括箱體及設于所述箱體內的輥筒，所述箱體設有進料口和出料口，所述輥筒包括輥體及驅動軸，所述輥體通過驅動軸安裝在所述箱體上；

所述輥體包括兩側板及設于兩個所述側板上的鼠籠式骨架，在所述鼠籠式骨架上設有輥筒，所述輥筒的外部設有計量槽，所述輥筒由微孔透氣材料構成；所述兩側板及輥筒構成密封的空腔；

所述驅動軸的一端設有伸出所述箱體外的第一伸出端，所述伸出端上設有減速電機，另一端設有伸出所述箱體外的第二伸出端，所述驅動軸內設有盲孔，所述驅動軸上設有盲孔與所述空腔連通的氣道，所述第二伸出端上設有旋轉接頭，所述旋轉接頭包括固定端和套于所述固定端內的空心旋轉軸，所述空心旋轉軸與所述第二伸出端相連接，并使旋轉接頭與所述盲孔相連通；

所述箱體的上部沿所述驅動軸軸線方向設有左、右擋料板，在左右所述擋料板、箱體和輥筒的上部之間形成入料槽。

采用上述進一步方案的有益效果是，能充分保證計量槽不粘料，進而保證計量準確度，從根本上解決計量槽輪計量隨機誤差問題。理論上，計量槽輪將計量完全數字化，應該比一般計量稱更準確，但實際上通過輸送槽輪來計量尚存在如下問題：一是計量槽內的物料如果不能每轉一周保證完全放料，就會產生隨機累積，進而影響計量精度；二是大多數物料通常具有較強的吸濕性，含有較高的水份，通常在3％～8％含水率，如肥料等，容易導致計量槽受潮，進而加劇粘料，其結果是導致計量誤差太大，甚至無法計量，這和理論上的精準計量有很大差距，因此防止計量槽輪的粘料非常重要。

進一步，所述輥筒由多片弧形微孔陶瓷拼裝而成，所述微孔陶瓷的孔徑為10～500微米。

采用上述進一步方案的有益效果是，便于加工制造。

進一步，所述旋轉接頭的固定端連接外部壓縮空氣，所述旋轉接頭前設有空氣過濾器。

采用上述進一步方案的有益效果是，保證空氣干凈，微孔材料不被堵塞。

進一步，所示輸送裝置為軟絞龍輸送系統。

采用上述進一步方案的有益效果是，軟絞龍可以大角度提升，節省空間。

進一步，所述收料裝置包括設于所述混料倉下的接料倉及與所述接料倉連接的夾袋器，所述機架的下部設有輸送帶。

采用上述進一步方案的有益效果是，便于將計量后的物料包裝輸出。

進一步，還包括控制系統所述控制系統包括精準施肥配方專家系統，所述控制系統控制所述輸送裝置及計量給料裝置按程序動作。

所述控制系統包括上位計算機、PLC控制裝置、變頻控制器、軟絞龍電機、控制計量槽輪的步進電機及減速器、夾袋器夾持氣缸及精準施肥配方專家系統；所述PLC控制裝置的輸入端分別與各個控制按鈕、各種報警信號、料斗料位傳感器等連接；所述PLC控制裝置的輸出端分別與所述變頻控制器、步進電機、夾持氣缸、指示燈等連接；所述PLC控制裝置的通訊端口與上位計算機、輔助稱重儀表連接；所述上位計算機通訊口與小型打印機、PLC連接；所述上位計算機內置所述精準施肥配方專家系統，可以實時生成配方。

采用上述進一步方案的有益效果是，實現整機自動化配肥操作。

附圖說明

圖1為本發明的主視結構示意圖；

圖2為圖1俯視圖；

圖3為圖1的側視圖；

圖4為本發明的立體結構示意圖；

圖5為本發明的混料倉結構示意圖；

圖6為本發明的具有雙曲線環面的混料倉結構示意圖；

圖7為圖6所示的混料倉混料原理示意圖；

圖8為本發明計量給料裝置一種結構示意圖；

圖9為本發明計量給料裝置另一種結構示意圖；

圖10為圖8的A-A向剖面圖。

在圖1到圖10中，1、輸送裝置；2、料斗；3、計量給料裝置；3-1、箱體；3-2、輥筒；3-3、計量槽；3-4、進料口；3-5、盲孔；3-6、擋料板；3-7驅動軸；3-8、骨架；3-9、減速電機；3-10、旋轉接頭；3-11、氣管；3-12、支撐件；3-13、落料導向板；4、混料倉；4-1、落料環面；5、收料裝置；5-1、接料倉；5-2、夾袋器；6、機架；7、輸送帶；8、控制系統；9、復核計量稱；10、儲料倉；01、物料導向延長線；02、漸近線；03、反射線。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

如圖1到圖10所示，一種小型配肥機，包括機架6，所述機架的上部設有多個計量給料裝置3，每個所述計量給料裝置的上方相應的設有料斗，還包括給所述料斗上料的輸送裝置1及儲料倉10，所述輸送裝置1的下端連接所述儲料倉10，上端物料出口延伸到所述料斗的上部；

如圖5所示，所述計量給料裝置3的下方設有混料倉4，所述混料倉4為上部開口的倒錐筒形結構，下部設有落料口；

所述混料倉的下方設有收料裝置5。

作為混料倉的一種改進方案，如圖6和圖7所示，所述混料倉4包括包括環形內壁，所述內壁的中部為落料環面4-1，至少所述落料環面為雙曲線環面或拋物線環面，所述計量給料裝置的下部設有物料導向板。

落料環面的高位線可以接近所述混料倉本體1的上邊緣，低位線一般應高于焦點位置。

所述落料環面4-1與所述混料倉本體為分體機構，所述混料倉本體為倒錐形結構，在所述混料倉本體的內壁上貼裝有所述落料環面，所述落料環面的表面為雙曲線環面，所述落料環面的材質為尼龍或聚四氟乙烯。

如圖7所示，為雙曲線環面混料倉的工作原理示意圖。以雙葉雙曲線為例，其中雙曲線的上部相當于本發明的混料倉4，下部(虛線部分)為另一半雙曲線；上部和下部的焦點分別為F1和F2,其中兩個穿過原點的交叉線為漸近線02，根據雙曲線的光學特性：由任一焦點射向雙曲線上任一點的光波或聲波經該雙曲線反射后會經過另一個焦點。

據此，由任一焦點(F1)射向雙曲線上任一點的光波或聲波經該雙曲線反射后，其反射線的相反射線會經過另一個焦點(F2)。

當圖中物料導向延長線01指向所述雙曲線另一個焦點(F2)時，其經過雙曲線的反射后正好匯聚到第一焦點(F1)。

在實際混料中，并不要求物料流向像理論上這樣標準，實際操作經過錄像慢放效果觀察，即使物料方向有所偏差，物料也會在第一焦點附件自然混合。且混料效果十分理想。

如圖11所示，為拋物線環面混料倉的結構示意圖；

如圖12所示，為拋物線環面混料倉的工作原理示意圖，當上部待混物料以平行于拋物線軸線角度(圖中F0所示)落在拋物面上時，根據拋物線的光學原理，理論反射路線(圖中F3所示)會指向拋物線的焦點F。在具體實施中，通過所述定量給料裝置的槽輪旋轉會產生一個加速度，另外，將落料口適當抬高增大落料距離也可以提高物料的反射能量。

如圖8和9所示，為本發明計量給料裝置一種結構示意圖。所述計量給料裝置3包括箱體3-1及設于所述箱體內的輥筒3-2，所述箱體設有進料口3-4和出料口，即下端；所述輥筒包括驅動軸3-7，所示驅動軸通過支撐件3-12可轉動支撐在所述箱體上，所述輥筒安裝在所述驅動軸上，所述驅動軸的一端設有伸出所述箱體外的伸出端，所述伸出端上設有減速電機3-9，所述輥筒包括輥體及沿軸向均布于所述輥體上的計量槽3-3，所述輥筒的厚度與所述箱體的內寬相適配；

以輥筒直徑25厘米、轉速每分鐘30轉計，在所述給料出口4-5可以獲得約每秒40厘米的初速度，這個速度已經足以使物料在落料環面上反彈向焦點方向，如果在加上落料高差的重力加速度作用，效果更好。

所述箱體3-1的上部沿所述驅動軸軸線方向設有左、右擋料板3-6，在左右所述擋料板、箱體和輥筒的上部之間形成入料槽。

如圖9和圖10所示，作為本發明的計量給料裝置的另一種實施方式，所示計量給料裝置包括箱體3-1及設于所述箱體內的輥筒3-2，所述箱體設有進料口3-4和出料口，所述輥筒包括輥體及驅動軸3-7，所述輥體通過驅動軸安裝在所述箱體上；

所述輥體包括兩側板及設于兩個所述側板上的鼠籠式骨架，在所述鼠籠式骨架上設有圓筒形輥筒，所述輥筒的外部設有計量槽，所述輥筒由微孔透氣材料構成；所述兩側板及輥筒構成密封的空腔；

所述驅動軸的一端設有伸出所述箱體外的第一伸出端，所述伸出端上設有減速電機3-9，另一端設有伸出所述箱體外的第二伸出端，所述驅動軸內設有盲孔3-5，所述驅動軸上設有盲孔與所述空腔連通的氣道，所述第二伸出端上設有旋轉接頭3-10，所述旋轉接頭包括固定端和套于所述固定端內的空心旋轉軸，所述空心旋轉軸與所述第二伸出端相連接，并使旋轉接頭與所述盲孔相連通；

所述箱體的上部沿所述驅動軸軸線方向設有左、右擋料板3-6，在左右所述擋料板、箱體和輥筒的上部之間形成入料槽。

所述輥筒由多片弧形微孔陶瓷拼裝而成，所述微孔陶瓷的孔徑為10～500微米。

所述旋轉接頭的固定端連接外部壓縮空氣，所述旋轉接頭前設有空氣過濾器。

如圖9和圖10所示的計量給料裝置工作原理如下：采用旋轉接頭將外部壓縮空氣導入所述輥體的密封空腔中，在該空腔中建立微正壓，微正壓的大小與微孔材料的孔徑有關，目的是在計量槽的表面上形成微壓氣隔膜，保證顆粒料與計量槽的充分分離，這樣可以避免由于粘料而累積誤差。在具體工作中，由于在輥筒的上部入料槽處受到儲料倉儲料的壓力，實際上壓縮空氣是不會在對應入料槽部位逸出的。目前，微孔透氣材料是很容易獲得的，這種微孔甚至肉眼難于看見，不會導致顆粒料堵塞，在微正壓的作用下，實質在計量槽表面形成了氣隔膜。

所示輸送裝置為軟絞龍輸送系統。

所述收料裝置5包括設于所述混料倉4下的接料倉5-1及與所述接料倉連接的夾袋器5-2，所述機架6的下部設有輸送帶7。輸送帶用于將包裝好的復合肥送出。

還包括控制系統8，所述控制系統包括精準施肥配方專家系統，所述控制系統控制所述輸送裝置及計量給料裝置按程序動作。

本發明的工作原理如下：通過在控制系統中的精準施肥配方專家系統上輸入當地或購買者提供的土壤氮、磷、鉀含量基本信息，精準施肥配方專家系統算出各種肥料的配方及用量，在確定各種肥料的輸送料重量后，可以折算到需要轉過的計量槽個數，精確控制物料輸送量，其基本誤差取決于計量槽的容重。相比現有技術的電子稱計量，可以在輸送料的同時精確計量和控制。在計量給料裝置工作的同時，各種料按比例同步落料，在混料倉中自然混合，然后包裝。在末級還設有電子稱對裝袋重量進行復核。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。