食用菌菌料装包机的设计

张占胜

(黑龙江省农业机械工程科学研究院 牡丹江分院，黑龙江 牡丹江 157011)

1 目的和意义

据不完全统计，黑龙江省栽培木耳总量超过40亿袋，占全国木耳总产量30%。主要分布在牡丹江地区、小兴安岭地区、大兴安岭地区，其中黑龙江省东宁县是全国最大的黑木耳生产基地，栽培黑木耳近20亿袋，占全国木耳产量的15%。黑木耳因营养价值高、口感好，深受百姓喜爱。近几年，国家实施“封山育林”政策使木耳价格不断提升，激发了农户种植木耳的积极性，种植户的数量和每户的种植面积不断增加。食用菌菌料装包机作为种植木耳重要且必不可少的生产用机，销售量一直居高不下。目前，食用菌菌料装包机种类繁多、功能各异、造价偏高，存在问题也不尽相同。因此，研制一种整机造价低，调整使用维修方便，适合一家一户使用的菌料装包机，用于完成食用菌菌料的装填，为后续的食用菌培养和食用菌菌包摆栽做好充足的准备，已成为食用菌种植户的迫切需求。

2 结构和原理

2.1 结构

菌料装包机主要由电动机、机架、控制装置、传动装置、搅拌器、装料斗、推料螺旋搅龙、菌包推送小车等部件组成(图1)。

1.电动机；2.机架；3.控制装置；4.传动装置；5. 菌包推送小车；6. 推料螺旋搅龙；7.搅拌器；8.装料斗

2.2 工作原理

工作时，首先启动电机实现传动装置的空运行。然后由人工将空菌袋套入装料筒并随之推动菌包推送小车，使菌袋嵌入菌包小车中并到指定位置锁定。此时，菌包推送小车前端直臂推动牙嵌离合器闭合，传动装置开始工作并驱动菌料搅拌器和推料螺旋搅龙运动。装料斗中菌料在菌料搅拌器的驱动下，推送至推料螺旋搅龙。推料螺旋搅龙再将菌料逐次快速推送到菌袋中。当菌袋中的菌料压力超过菌包推送小车锁定压力时，菌包推送小车后移并拨动控制装置动作将牙嵌离合器脱开，菌料搅拌器和推料螺旋搅龙停止运动。已经装好菌料的菌包在菌包推送小车带动下，沿着轨道移动到轨道末端。在重力的作用下，菌包小车上半圆弧板开启并将菌包脱出。如此往复运动，依次完成套袋、菌料装填和卸菌包的全过程。

3 核心部件的结构与功能

3.1 菌料搅拌器的结构与功能

菌料搅拌器主要由链轮、轴承座、搅拌轴、曲柄连杆机构、夹片轴承座、摆动杆、搅拌轴和摆动轴等组成(图2)，其作用就是防止菌料架空并将菌料连续供给到推料螺旋搅龙。摆动轴通过摆动杆将装料斗内的菌料抖起并压实；搅拌轴通过搅拌杆将菌料推送到推料螺旋搅龙轴的叶片空间内。

1.链轮；2.轴承座；3.搅拌轴；4.曲柄连杆机构；5.夹片轴承座；6.摆动轴；7.摆动杆；8.搅拌杆

3.2 推料螺旋搅龙的结构与功能

推料螺旋搅龙主要由送料总成、喂料轴总成和螺旋叶片头三部分组成(图3)。送料总成主要由大皮带轮、牙嵌离合器、驱动链轮、立式轴承座和螺旋叶片轴管组成(图4)，其作用是将菌料连续输送到螺旋叶片头的叶片内；喂料轴总成主要由小皮带轮、喂料轴组成(图5)，其作用是将动力传递给螺旋叶片头并使其快速旋转；螺旋叶片头主要由螺旋叶片和开孔轴组成(图6)，其作用是将菌料快速推进到菌袋内并在菌包菌料内打孔，以利于后续在菌包内注入食用菌种。

1.送料总成；2.喂料轴总成；3.螺旋叶片头

1.大皮带轮；2.牙嵌离合器；3.驱动链轮；4.立式轴承座；5.螺旋叶片轴管

1.小皮带轮；2.喂料轴

1.螺旋叶片；2.开孔轴

3.3 菌包推送小车的结构与功能

菌包推送小车主要由离合器前推板、离合器限位回拨板、菌包上抱筒、轨道小车前轨固定架、菌包下抱筒、轨道小车后轨固定架、小车操纵杆、小车开启锁定操纵杆、下抱筒开启回转轴、小车开启锁定压盘、轨道小车移动轴、小车开启锁定压力弹簧、小车锁定摩擦压板等部分组成(图7)。各部件功能为：

1.离合器前推板;2.离合器限位回拨板;3.菌包上抱筒;4.轨道小车前轨固定架;5.菌包下抱筒;6.轨道小车后轨固定架;7.小车操纵杆;8.小车开启锁定操纵杆;9.下抱筒开启回转轴;10.小车开启锁定压盘;11.轨道小车移动轴;12.小车开启锁定压力弹簧;13.小车锁定摩擦压板

1)离合器前推板和限位回拨板的作用。控制菌料进给离合器的开合，完成菌料的进给与停止。

2)菌包上、下抱筒的作用。控制菌包装料的饱和程度和均匀性，防止菌包涨袋。

3)轨道小车的作用。带动菌包移动和控制离合器的开合。

4)操纵杆的作用。实现操控功能。

5)下抱筒开启回转轴的作用。控制菌包下抱筒的开合，实现菌包自动卸料。

6)小车开启锁定装置的作用。完成菌包推送小车开启与锁定。

4 应用前景

该菌料装包机在保留传统机型优点的基础上，对推料螺旋搅龙进行了创新设计，机器具有如下优点：

1)保证了螺旋叶片轴管和喂料轴两个传动轴的同轴度，使其传动平稳无抖动、故障率低。

2)对螺旋叶片表面进行了热喷涂处理，增强了叶片表面硬度和耐磨性，减少了螺旋叶片头更换频率，提升了机器的作业效率。

3)与同类型菌料装包机相比，整机造价低、调整维修方便、作业效率高且故障率低。

该机投入市场后，深受种植户的欢迎。未来随着食用菌种植户的数量和每户的种植面积的不断增加，菌料装包机的生产必将具有更好的经济效益和社会效益。