电动畜禽粪便清扫车的研制

2022-01-20陈晨

农业装备技术 2021年6期

陈晨

（徐州市农业农村局综合服务中心，江苏徐州 221000）

1 研制背景

随着畜禽养殖业的快速发展，畜禽粪便的清扫工作已成为广大养殖户们比较关心的问题。目前，畜禽粪便清扫机械包括人力小推车、地上轨道车、单轨吊罐、牵引刮板、电动或机动铲车等[1]，而在小规模的养殖场中仍以人工清扫为主。人工清粪效率低、劳动强度大，年轻人不愿意干，此种工作基本是年龄偏大的中老年人承担，容易不慎滑倒。所以人工清粪正面临着被机械化清粪所取代的趋势。中大规模养殖场中有的使用铲车或拖拉机改装成的清粪铲车，改装后只能用于清粪，失去了原先的功能；有的使用中小型装载车清理粪便。由装载车改装而成的清粪车辆，操作方便、灵活，减轻了人员工作量、降低了劳动强度，但这种方法的缺点是易造成清粪通道地面越来越光滑或破损，易使畜禽滑倒劈叉，引起肢蹄病等病症，增加畜禽患病淘汰率[2]。同时，这类改装车体积大、工作噪音大，易对畜禽造成伤害，经济效益低，风险大。

2 电动畜禽粪便清扫车概述

根据实际需求，我们研制了一种小巧、灵活、实用、低噪音的电动畜禽粪便清扫车，如图1 所示。该车以电动三轮车为载体，以蓄电池驱动直流电动机为动力，包括收集箱、电动自卸气缸、输送带、圆盘刷电动调节杆、座椅、蓄电池箱、电器控制盒、盘刷电机、圆盘刷、滚刷、辊筒、底盘等。

图1 电动畜禽粪便清扫车结构示意图

3 方案选择及结构设计

3.1 设计实施方案

将电动畜禽粪便清扫车开至待清扫的养殖场内，按下圆盘刷电动调节杆按钮将圆盘刷调整至合适的高度和角度，再按压盘刷电机启动按钮，圆盘刷开始运转后再按下滚刷和输送带的启动按钮，待其正常运转后即可启动电动三轮车开始清扫粪便了。当驾驶员看到收集箱差不多装满后即可按下圆盘刷电动调节杆上升按钮，升起圆盘刷，然后将清扫车开到指定的粪便放置区，按压电动自卸气缸升起按钮，收集箱开始升起卸载里面的粪便，卸载完以后按压电动自卸气缸降落按钮使收集箱恢复正常状态，即可继续进行清扫作业。

工作时，左侧的圆盘刷顺时针旋转，右侧的圆盘刷逆时针旋转，将粪便集中向中间清扫至滚刷前面，然后经滚刷旋转带动至输送带底部入口处，再经输送带送至收集箱内，完成粪便的清扫动作。若碰到比较干燥不易清扫的粪便，可让清扫车作短暂停留，增加清扫时间。

3.2 整车结构设计

选择以电动三轮车为载体设计畜禽粪便清扫车，整车由安装于座椅下方的蓄电池组提供电力。车辆底盘上自后向前依次安装有收集箱、电动自卸气缸、输送带、座椅、蓄电池箱等。盘刷电动调节杆安装于辊筒的左右两侧，用于调节左右两个圆盘刷的高低和角度。电器控制盒安装于车把中间，用于控制收集箱的升降、前后左右4 个圆盘刷电动调节杆的升降及盘刷电机的工作、输送带和滚刷的工作。粪便收集箱后门的开合采用自动挂钩锁钩结构。

3.3 圆盘刷及滚刷的设计

电动畜禽粪便清扫车的圆盘刷左右各一个，左侧的顺时针旋转，右侧的逆时针旋转，这样旋转利于畜禽粪便向中间集中，其旋转动作由盘刷电机带动，盘刷电机的启停由安装于车把中间的电器控制盒上的启、停按钮控制；圆盘刷采用硬质和软质刷毛交替排列方式，且软质刷毛比硬质刷毛稍长，硬质刷毛易于清扫较硬的粪便，软质刷毛易于清扫软质和边缘的粪便；圆盘刷的升降及与地面的夹角由圆盘刷电动调节杆控制，正常作业时圆盘刷与地面夹角约5°；前后左右4 个圆盘刷电动调节杆升降由安装于车把中间的电器控制盒上的升、降按钮控制。

滚刷采用硬质刷毛，安装于输送带底部前端，顺时针旋转，其动力由安装于滚刷轴上的电机提供。正常工作时，滚刷前部紧贴圆盘刷后部，滚刷后部紧贴输送带底部前端，畜禽粪便经圆盘刷向中间收集后，经滚刷旋转带动至输送带底部入口处，再经输送带输送至收集箱内。