一种新型牛粪脱水设备的设计

王孝波，谢洪昌

(黑龙江省农业机械工程科学研究院 绥化农业机械化研究所，黑龙江 绥化 152054)

0 引言

目前，国内生产的牛粪脱水设备多存在设计结构不合理、科技含量低、生产率低、故障率高等缺点，很难在市场应用推广。本次研究开发的新型牛粪脱水设备具有体积小、转速低、运行平稳、分离控制精确、操作简单、安装维修方便、工作成本低、不需添加任何聚凝剂等特点。它能将牛粪浆分离为液态有机肥和固态有机肥，液态有机肥可直接用于作物，利于吸收，固态有机肥可改良土壤，也可经过发酵制成有机复合肥，该设备正是市场亟需的新型牛粪脱水设备。

1 设备的结构关系

新型牛粪脱水设备结构包括电磁调速电机、摆线针轮减速器、挤压搅龙、入料口、缸体、筛体、出料口、电磁压力调节装置、出水口、机架及微电脑电器控制操作盘等组成(图1)。机架是用80×80×6方管焊合而成的框架，高度600 mm，宽度500 mm，长度1200 mm，机架共8根立柱，分别在电磁调速电机下方前后各两根，缸体前后两端各两根，为了便于短距离挪移，可以在机架下方设置四个行走轮，如设置行走轮则在工作时需要对设备进行稳固处理；电磁调速电机设置于机架后上方，通过电机座与机架进行螺接固定，为了便于安装，机架上的电机座安装螺孔采用长孔，且在外侧设置顶丝，用来调节安装前的距离，固定安装后的位置；电磁调速电机的动力输出轴固定安装于摆线针轮减速器上；电磁调速电机的上方设有微电脑电器控制操作盘，用来调控电磁调速电机的转速；摆线针轮减速器的输出轴固装有挤压搅龙，电磁调速电机、摆线针轮减速器和挤压搅龙应处于同一水平线上，否则工作时会产生剧烈抖动，影响作业质量，减少设备适用寿命，为了便于将三者调整至同一水平线位置，可以在绞龙前端设置上下左右均可调控的螺接孔，调控之后再对其进行固定，尤其是设备转运后，必须对该设备进行水平校验。

1.电磁压力调节装置；2.出料口；3.机架；4.缸体；5.出水口；6.筛体；7.挤压搅龙；8.入料口；9.摆线针轮减速器；10.电磁调速电机;11.微电脑电器控制操作盘

该设备的挤压搅龙为厚壁不锈钢材料加工而成，挤压搅龙安装于缸体内部，且和缸体间隙最小，工作时将固体和液体物料同时向前推进，以达到最佳的作业质量。缸体设于机架前上方，缸体为厚壁不锈钢材料加工而成，缸体前半段直径为260 mm，后半段直径为200 mm，筛体为不锈钢材料，置于缸体内部且处于缸体直径260 mm位置；缸体后上方设有入料口，牛粪通过输送管道在压力泵的作用下直接送至入料口；出水口设于筛体后下方的缸体下部且与缸体密封连接，可以通过输送管道直接将污水送至指定位置；出料口设于缸体最前端，且与缸体密封连接，从出料口排出的物料可以通过输送带进行输送装车或送至指定位置。电磁压力调节装置位于出料口前端，用于控制输出干料含水率的大小，调整电磁压力调节装置至压力较大时，从出料口排出的干料含水率较小，调节电磁压力调节装置至压力较小时，消耗的动力小，搅龙对物料的挤压力小，从出料口排出的干料含水率较大。电磁压力调节装置的设计可以调控排出口干料的含水率，方便快捷。该设备采用电磁调速电机与摆线针轮减速器及缸体、挤压搅龙直接密封连接，所有部件均为防腐蚀材料，但是为了增加使用寿命、减少下次作业准备的时间、减少空气污染等，每次作业结束后最好用高压水枪对设备进行全面的清洗，清洗时注意对电磁压力调节装置、微电脑电器控制操作盘以及电磁调速电机进行防护。

该设备体积较小，安装方便快捷，运行平稳安全，防腐材料的使用降低了机器的维护成本，增加了机器的使用寿命；人性化的设计使设备调校方便、操控快捷、控制精准、节省人力；本设计采用统一的微电脑电器控制操作盘系统，用固定程序代替人为操作，提高了固液分离质量，保护了设备及人身安全。

2 工作原理

该设备的动力由电磁调速电机提供，工作时首先要进行准确工作，先接通电源，打开电磁调速电机的控制开关，确定挤压搅龙旋转方向正确后再停机。然后，要调整电磁压力调节装置的控制电流，使其达到最大，进而使出料口处所受压力最大。最后，连接好输送带或运输车，连接好水分输送管道，接通特种加料泵，将牛粪浆打入设备的入料口。接通电磁调速电机，调节微电脑电器控制操作盘使其转速逐渐增加，直到达到正常工作转速。动力通过摆线针轮减速器的传动轴传到挤压搅龙，转动的挤压搅龙与缸体及筛体对牛粪浆连续产生压力，由于固体不能通过筛体，所以只有液体从出水口流出，待有液体从出水口流出时，减小电磁压力调节装置的控制电流，以减小对出料口的压力，使固体物料从出料口源源不断挤出。通过调整电磁压力调节装置的控制电流，控制出料口压力的大小，调节出料口排出干料的含水率，从而达到精准固液分离的目的，以上操作都可以通过微电脑程序，一次性精准完成。

3 结论

本次设计的新型牛粪脱水设备，动力由电磁调速电机连接摆线针轮减速器供给，动力平缓有力，固液分离时，固体含水率由电磁压力调节装置精确控制，实现产品质量精准控制，采用微电脑电器控制系统，通过设计电脑程序，精准完成从试机到正常工作全过程，结构简单、操作方便、工作平稳、转运灵活、固液分离效果好、劳动强度小、工作成本低，通过输送管道或输送带及时对分离的物料进行转运，能有效降低对空气环境的污染，是一种新型的可在养牛业推广的牛粪脱水设备。