電動(dòng)畜禽糞便清掃車(chē)的研制

陳 晨

（徐州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局綜合服務(wù)中心，江蘇 徐州 221000）

1 研制背景

隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，畜禽糞便的清掃工作已成為廣大養(yǎng)殖戶們比較關(guān)心的問(wèn)題。目前，畜禽糞便清掃機(jī)械包括人力小推車(chē)、地上軌道車(chē)、單軌吊罐、牽引刮板、電動(dòng)或機(jī)動(dòng)鏟車(chē)等[1]，而在小規(guī)模的養(yǎng)殖場(chǎng)中仍以人工清掃為主。人工清糞效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，年輕人不愿意干，此種工作基本是年齡偏大的中老年人承擔(dān)，容易不慎滑倒。所以人工清糞正面臨著被機(jī)械化清糞所取代的趨勢(shì)。中大規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)中有的使用鏟車(chē)或拖拉機(jī)改裝成的清糞鏟車(chē)，改裝后只能用于清糞，失去了原先的功能；有的使用中小型裝載車(chē)清理糞便。由裝載車(chē)改裝而成的清糞車(chē)輛，操作方便、靈活，減輕了人員工作量、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，但這種方法的缺點(diǎn)是易造成清糞通道地面越來(lái)越光滑或破損，易使畜禽滑倒劈叉，引起肢蹄病等病癥，增加畜禽患病淘汰率[2]。同時(shí)，這類(lèi)改裝車(chē)體積大、工作噪音大，易對(duì)畜禽造成傷害，經(jīng)濟(jì)效益低，風(fēng)險(xiǎn)大。

2 電動(dòng)畜禽糞便清掃車(chē)概述

根據(jù)實(shí)際需求，我們研制了一種小巧、靈活、實(shí)用、低噪音的電動(dòng)畜禽糞便清掃車(chē)，如圖1 所示。該車(chē)以電動(dòng)三輪車(chē)為載體，以蓄電池驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，包括收集箱、電動(dòng)自卸氣缸、輸送帶、圓盤(pán)刷電動(dòng)調(diào)節(jié)桿、座椅、蓄電池箱、電器控制盒、盤(pán)刷電機(jī)、圓盤(pán)刷、滾刷、輥筒、底盤(pán)等。

圖1 電動(dòng)畜禽糞便清掃車(chē)結(jié)構(gòu)示意圖

3 方案選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)實(shí)施方案

將電動(dòng)畜禽糞便清掃車(chē)開(kāi)至待清掃的養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)，按下圓盤(pán)刷電動(dòng)調(diào)節(jié)桿按鈕將圓盤(pán)刷調(diào)整至合適的高度和角度，再按壓盤(pán)刷電機(jī)啟動(dòng)按鈕，圓盤(pán)刷開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)后再按下滾刷和輸送帶的啟動(dòng)按鈕，待其正常運(yùn)轉(zhuǎn)后即可啟動(dòng)電動(dòng)三輪車(chē)開(kāi)始清掃糞便了。當(dāng)駕駛員看到收集箱差不多裝滿后即可按下圓盤(pán)刷電動(dòng)調(diào)節(jié)桿上升按鈕，升起圓盤(pán)刷，然后將清掃車(chē)開(kāi)到指定的糞便放置區(qū)，按壓電動(dòng)自卸氣缸升起按鈕，收集箱開(kāi)始升起卸載里面的糞便，卸載完以后按壓電動(dòng)自卸氣缸降落按鈕使收集箱恢復(fù)正常狀態(tài)，即可繼續(xù)進(jìn)行清掃作業(yè)。

工作時(shí)，左側(cè)的圓盤(pán)刷順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，右側(cè)的圓盤(pán)刷逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將糞便集中向中間清掃至滾刷前面，然后經(jīng)滾刷旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)至輸送帶底部入口處，再經(jīng)輸送帶送至收集箱內(nèi)，完成糞便的清掃動(dòng)作。若碰到比較干燥不易清掃的糞便，可讓清掃車(chē)作短暫停留，增加清掃時(shí)間。

3.2 整車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

選擇以電動(dòng)三輪車(chē)為載體設(shè)計(jì)畜禽糞便清掃車(chē)，整車(chē)由安裝于座椅下方的蓄電池組提供電力。車(chē)輛底盤(pán)上自后向前依次安裝有收集箱、電動(dòng)自卸氣缸、輸送帶、座椅、蓄電池箱等。盤(pán)刷電動(dòng)調(diào)節(jié)桿安裝于輥筒的左右兩側(cè)，用于調(diào)節(jié)左右兩個(gè)圓盤(pán)刷的高低和角度。電器控制盒安裝于車(chē)把中間，用于控制收集箱的升降、前后左右4 個(gè)圓盤(pán)刷電動(dòng)調(diào)節(jié)桿的升降及盤(pán)刷電機(jī)的工作、輸送帶和滾刷的工作。糞便收集箱后門(mén)的開(kāi)合采用自動(dòng)掛鉤鎖鉤結(jié)構(gòu)。

3.3 圓盤(pán)刷及滾刷的設(shè)計(jì)

電動(dòng)畜禽糞便清掃車(chē)的圓盤(pán)刷左右各一個(gè)，左側(cè)的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，右側(cè)的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，這樣旋轉(zhuǎn)利于畜禽糞便向中間集中，其旋轉(zhuǎn)動(dòng)作由盤(pán)刷電機(jī)帶動(dòng)，盤(pán)刷電機(jī)的啟停由安裝于車(chē)把中間的電器控制盒上的啟、停按鈕控制；圓盤(pán)刷采用硬質(zhì)和軟質(zhì)刷毛交替排列方式，且軟質(zhì)刷毛比硬質(zhì)刷毛稍長(zhǎng)，硬質(zhì)刷毛易于清掃較硬的糞便，軟質(zhì)刷毛易于清掃軟質(zhì)和邊緣的糞便；圓盤(pán)刷的升降及與地面的夾角由圓盤(pán)刷電動(dòng)調(diào)節(jié)桿控制，正常作業(yè)時(shí)圓盤(pán)刷與地面夾角約5°；前后左右4 個(gè)圓盤(pán)刷電動(dòng)調(diào)節(jié)桿升降由安裝于車(chē)把中間的電器控制盒上的升、降按鈕控制。

滾刷采用硬質(zhì)刷毛，安裝于輸送帶底部前端，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，其動(dòng)力由安裝于滾刷軸上的電機(jī)提供。正常工作時(shí)，滾刷前部緊貼圓盤(pán)刷后部，滾刷后部緊貼輸送帶底部前端，畜禽糞便經(jīng)圓盤(pán)刷向中間收集后，經(jīng)滾刷旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)至輸送帶底部入口處，再經(jīng)輸送帶輸送至收集箱內(nèi)。

4 電動(dòng)畜禽糞便清掃車(chē)的優(yōu)點(diǎn)

（1）電動(dòng)畜禽糞便清掃車(chē)以電動(dòng)三輪車(chē)為載體，小巧、靈活、操作簡(jiǎn)單，適用范圍廣，相比人工作業(yè)可大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

（2）工作時(shí)噪音小，一般不會(huì)對(duì)畜禽造成傷害。

（3）圓盤(pán)刷和滾刷的刷毛不會(huì)對(duì)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)地面造成破壞，因而畜禽就不會(huì)因地面光滑或破損滑倒劈叉，引起肢蹄病等病癥，從而減少畜禽患病淘汰率。

（4）工作人員只需坐在座椅上操作兩個(gè)按鈕即可實(shí)現(xiàn)收集箱的自動(dòng)卸載和收集箱后門(mén)的開(kāi)合。

（5）圓盤(pán)刷可根據(jù)工作或行走需要整體升降和角度調(diào)整，以達(dá)到最佳的清掃效果。