本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)摻混肥制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種小型配肥機(jī)。

背景技術(shù)：

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

專利號201320119789.3發(fā)明專利公開了一種小型智能配肥機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)包括機(jī)架、電子秤、提升機(jī)、混料機(jī)及至少一個上料機(jī)，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(jī)架上，上料機(jī)的下端設(shè)有料倉，上端設(shè)有指向所述稱重輸送帶的出料管，提升機(jī)設(shè)置在所述稱重輸送帶及混料機(jī)之間，混料機(jī)的下端設(shè)有出料口。這種配肥機(jī)的使用大大方便了配肥站工作，一定程度滿足了精準(zhǔn)配肥的需求，但仍存在如下不足：一是由于混料機(jī)采用攪拌式結(jié)構(gòu)，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，每次混料后混料倉難于清理，關(guān)鍵問題是在完成混料的同時，也破壞了肥料的顆粒結(jié)構(gòu)。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(fù)旋轉(zhuǎn)攪拌，這樣容易導(dǎo)致肥料顆粒破碎，在達(dá)到充分混合時，已經(jīng)造成肥料顆粒細(xì)化或破碎，進(jìn)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(jìn)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(jìn)行再次提升以方便混料，使整臺設(shè)備占地面積較大，這對于配肥站還是比較重要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有配肥設(shè)備存在的不足，提供一種小型配肥機(jī)。以在簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)的同時，提高配肥效率。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種小型配肥機(jī)，包括機(jī)架，其特征在于，所述機(jī)架的上部設(shè)有多個計量給料裝置，每個所述計量給料裝置的上方相應(yīng)的設(shè)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(shè)有混料倉，所述混料倉為上部開口的倒錐筒形結(jié)構(gòu)，下部設(shè)有落料口；

所述混料倉的下方設(shè)有收料裝置。

本發(fā)明的工作過程如下：在配肥準(zhǔn)備階段，預(yù)先從儲料倉中通過輸送裝置提升物料到相應(yīng)的料斗中，開啟混料流程后，每個計量給料裝置按預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)速計量落料，即占比較大的物料相應(yīng)的計量給料裝置運轉(zhuǎn)會快一些，占比較小的物料相應(yīng)的計量給料裝置運轉(zhuǎn)會慢一些，保證在一個配肥周期內(nèi)，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(xù)混料，即在落料的過程中同時完成混料。

本發(fā)明的有益效果是：一是采用結(jié)構(gòu)簡單的混料倉，利用落料下落速度，在經(jīng)過混料倉內(nèi)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(dǎo)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(jī)呈立式結(jié)構(gòu)，安裝占地面積大為減小，如背景技術(shù)中提到的配肥機(jī)需要近20平方米的地面，本發(fā)明則占地不足10平方米。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述混料倉包括包括環(huán)形內(nèi)壁，所述內(nèi)壁的中部為落料環(huán)面，至少所述落料環(huán)面為雙曲線環(huán)面，所述計量給料裝置的下部設(shè)有物料導(dǎo)向板。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，本發(fā)明利用雙曲線的光學(xué)反射性能，使流到落料環(huán)面上的物料自動反射到所述雙曲線環(huán)面的第一焦點位置，多種物料按設(shè)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(jié)束放料，但每種料的流量不同。然后再落入收料機(jī)構(gòu)，達(dá)到混料效果?；炝暇鶆颍粫?dǎo)致顆粒破碎。

進(jìn)一步，所述落料環(huán)面與所述混料倉本體為分體機(jī)構(gòu)，所述混料倉本體為倒錐形結(jié)構(gòu)，在所述混料倉本體的內(nèi)壁上貼裝有所述落料環(huán)面，所述落料環(huán)面的表面為雙曲線環(huán)面或拋物線環(huán)面，所述落料環(huán)面的材質(zhì)為尼龍或聚四氟乙烯。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，分體結(jié)構(gòu)便于雙曲面的加工制造，并可以選用耐磨防粘的材質(zhì)制造。

進(jìn)一步，所述計量給料裝置包括箱體及設(shè)于所述箱體內(nèi)的輥筒，所述箱體設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述輥筒包括驅(qū)動軸，所述輥筒通過驅(qū)動軸安裝在所述箱體上，所述驅(qū)動軸的一端設(shè)有伸出所述箱體外的伸出端，所述伸出端上設(shè)有減速電機(jī)，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(nèi)寬相適配；

所述箱體的上部沿所述驅(qū)動軸軸線方向設(shè)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(jìn)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(zhuǎn)過的計量槽個數(shù)，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(xiàn)有技術(shù)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(zhǔn)確度，而且不受輸送螺旋機(jī)輸送速度對稱重的影響，節(jié)約了計量輸送時間。

進(jìn)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(shè)于所述箱體內(nèi)的輥筒，所述箱體設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述輥筒包括輥體及驅(qū)動軸，所述輥體通過驅(qū)動軸安裝在所述箱體上；

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

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

所述箱體的上部沿所述驅(qū)動軸軸線方向設(shè)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(jìn)一步方案的有益效果是，能充分保證計量槽不粘料，進(jìn)而保證計量準(zhǔn)確度，從根本上解決計量槽輪計量隨機(jī)誤差問題。理論上，計量槽輪將計量完全數(shù)字化，應(yīng)該比一般計量稱更準(zhǔn)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(nèi)的物料如果不能每轉(zhuǎn)一周保證完全放料，就會產(chǎn)生隨機(jī)累積，進(jìn)而影響計量精度；二是大多數(shù)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(dǎo)致計量槽受潮，進(jìn)而加劇粘料，其結(jié)果是導(dǎo)致計量誤差太大，甚至無法計量，這和理論上的精準(zhǔn)計量有很大差距，因此防止計量槽輪的粘料非常重要。

進(jìn)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(jìn)一步方案的有益效果是，便于加工制造。

進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)接頭的固定端連接外部壓縮空氣，所述旋轉(zhuǎn)接頭前設(shè)有空氣過濾器。

采用上述進(jìn)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(jìn)一步，所示輸送裝置為軟絞龍輸送系統(tǒng)。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，軟絞龍可以大角度提升，節(jié)省空間。

進(jìn)一步，所述收料裝置包括設(shè)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(jī)架的下部設(shè)有輸送帶。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，便于將計量后的物料包裝輸出。

進(jìn)一步，還包括控制系統(tǒng)所述控制系統(tǒng)包括精準(zhǔn)施肥配方專家系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)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(tǒng)包括上位計算機(jī)、PLC控制裝置、變頻控制器、軟絞龍電機(jī)、控制計量槽輪的步進(jìn)電機(jī)及減速器、夾袋器夾持氣缸及精準(zhǔn)施肥配方專家系統(tǒng)；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(jìn)電機(jī)、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(jī)、輔助稱重儀表連接；所述上位計算機(jī)通訊口與小型打印機(jī)、PLC連接；所述上位計算機(jī)內(nèi)置所述精準(zhǔn)施肥配方專家系統(tǒng)，可以實時生成配方。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，實現(xiàn)整機(jī)自動化配肥操作。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1俯視圖；

圖3為圖1的側(cè)視圖；

圖4為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的混料倉結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的具有雙曲線環(huán)面的混料倉結(jié)構(gòu)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(fā)明計量給料裝置一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明計量給料裝置另一種結(jié)構(gòu)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(jìn)料口；3-5、盲孔；3-6、擋料板；3-7驅(qū)動軸；3-8、骨架；3-9、減速電機(jī)；3-10、旋轉(zhuǎn)接頭；3-11、氣管；3-12、支撐件；3-13、落料導(dǎo)向板；4、混料倉；4-1、落料環(huán)面；5、收料裝置；5-1、接料倉；5-2、夾袋器；6、機(jī)架；7、輸送帶；8、控制系統(tǒng)；9、復(fù)核計量稱；10、儲料倉；01、物料導(dǎo)向延長線；02、漸近線；03、反射線。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1到圖10所示，一種小型配肥機(jī)，包括機(jī)架6，所述機(jī)架的上部設(shè)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(yīng)的設(shè)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(shè)有混料倉4，所述混料倉4為上部開口的倒錐筒形結(jié)構(gòu)，下部設(shè)有落料口；

所述混料倉的下方設(shè)有收料裝置5。

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

落料環(huán)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(yīng)高于焦點位置。

所述落料環(huán)面4-1與所述混料倉本體為分體機(jī)構(gòu)，所述混料倉本體為倒錐形結(jié)構(gòu)，在所述混料倉本體的內(nèi)壁上貼裝有所述落料環(huán)面，所述落料環(huán)面的表面為雙曲線環(huán)面，所述落料環(huán)面的材質(zhì)為尼龍或聚四氟乙烯。

如圖7所示，為雙曲線環(huán)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(dāng)于本發(fā)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(jù)雙曲線的光學(xué)特性：由任一焦點射向雙曲線上任一點的光波或聲波經(jīng)該雙曲線反射后會經(jīng)過另一個焦點。

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

當(dāng)圖中物料導(dǎo)向延長線01指向所述雙曲線另一個焦點(F2)時，其經(jīng)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(biāo)準(zhǔn)，實際操作經(jīng)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(huán)面混料倉的結(jié)構(gòu)示意圖；

如圖12所示，為拋物線環(huán)面混料倉的工作原理示意圖，當(dāng)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(jù)拋物線的光學(xué)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(zhuǎn)會產(chǎn)生一個加速度，另外，將落料口適當(dāng)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(fā)明計量給料裝置一種結(jié)構(gòu)示意圖。所述計量給料裝置3包括箱體3-1及設(shè)于所述箱體內(nèi)的輥筒3-2，所述箱體設(shè)有進(jìn)料口3-4和出料口，即下端；所述輥筒包括驅(qū)動軸3-7，所示驅(qū)動軸通過支撐件3-12可轉(zhuǎn)動支撐在所述箱體上，所述輥筒安裝在所述驅(qū)動軸上，所述驅(qū)動軸的一端設(shè)有伸出所述箱體外的伸出端，所述伸出端上設(shè)有減速電機(jī)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(nèi)寬相適配；

以輥筒直徑25厘米、轉(zhuǎn)速每分鐘30轉(zhuǎn)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(jīng)足以使物料在落料環(huán)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(qū)動軸軸線方向設(shè)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(fā)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(shè)于所述箱體內(nèi)的輥筒3-2，所述箱體設(shè)有進(jìn)料口3-4和出料口，所述輥筒包括輥體及驅(qū)動軸3-7，所述輥體通過驅(qū)動軸安裝在所述箱體上；

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

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

所述箱體的上部沿所述驅(qū)動軸軸線方向設(shè)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(zhuǎn)接頭的固定端連接外部壓縮空氣，所述旋轉(zhuǎn)接頭前設(shè)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(zhuǎn)接頭將外部壓縮空氣導(dǎo)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(guān)，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(yīng)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(dǎo)致顆粒料堵塞，在微正壓的作用下，實質(zhì)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(tǒng)。

所述收料裝置5包括設(shè)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(jī)架6的下部設(shè)有輸送帶7。輸送帶用于將包裝好的復(fù)合肥送出。

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

本發(fā)明的工作原理如下：通過在控制系統(tǒng)中的精準(zhǔn)施肥配方專家系統(tǒng)上輸入當(dāng)?shù)鼗蛸徺I者提供的土壤氮、磷、鉀含量基本信息，精準(zhǔn)施肥配方專家系統(tǒng)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(zhuǎn)過的計量槽個數(shù)，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(xiàn)有技術(shù)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(shè)有電子稱對裝袋重量進(jìn)行復(fù)核。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。