本發(fā)明涉及一種農(nóng)作物秸稈精密成型擠壓機(jī)及利用該擠壓機(jī)制備育苗基質(zhì)秸稈板的制備方法，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國(guó)農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量為7億噸左右，列世界之首。農(nóng)作物秸稈是寶貴的可再生能源，但是長(zhǎng)期以來由于沒有經(jīng)濟(jì)、高效的利用途徑，每年有60％以上秸稈被農(nóng)戶在地里焚燒掉，嚴(yán)重污染了環(huán)境。制作秸稈煤和飼料等技術(shù)途徑也存在成本和工藝等應(yīng)用瓶頸，所以每年還是出現(xiàn)大量秸稈被焚燒的現(xiàn)象。

我國(guó)水稻育苗大部分采用旱育苗作業(yè)方式，育苗效果好，在我國(guó)推廣已30多年。但育苗需要連年大量取土，過去河套、山地、林下地等是主要取土源地，已造成大量土壤流失，植被被嚴(yán)重破壞?，F(xiàn)在取土越來越難，農(nóng)民不得不取旱田地土，由于旱田地土壤里有連年大量施用的農(nóng)藥，用此土育苗水稻苗常常發(fā)生藥害，給農(nóng)戶造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。如按挖旱田地表層土深20cm來計(jì)算，全國(guó)每年有近12萬畝的地表耕層土被挖走。如今育苗可取的安全土壤近乎枯竭，因此急需育苗替代土(即育苗基質(zhì))滿足水稻等育苗需求。

以秸稈為主原料加工水稻育苗基質(zhì)，用該基質(zhì)取代土，實(shí)現(xiàn)無土育苗，不但能減少土壤流失，充分利用秸稈資源，發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，減少焚燒秸稈帶來的環(huán)境污染及育苗取土破壞生態(tài)植被等問題，而且利用秸稈基質(zhì)育苗，秧苗在株高、根數(shù)、百株鮮重等方面優(yōu)于常規(guī)營(yíng)養(yǎng)土育苗，生長(zhǎng)整齊，根系盤結(jié)好，便于卷秧運(yùn)輸，適合于機(jī)械作業(yè)插秧；平均床溫比常規(guī)營(yíng)養(yǎng)土育苗升溫快，保水、保溫，澆水次數(shù)減少，可提早育苗3-5天，可以做到早插秧，保增產(chǎn)；基質(zhì)育苗與營(yíng)養(yǎng)土育苗相比還有無雜草源和病菌源少等優(yōu)勢(shì)。

近年來，水稻育苗已經(jīng)朝規(guī)?；?、工廠化方向發(fā)展。因此，利用秸稈材料制作水稻等育苗基質(zhì)，需要解決將松散的秸稈粉制作成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的尺寸形狀，并經(jīng)后續(xù)育苗播種及增加營(yíng)養(yǎng)添加劑和水分使之適用于插秧機(jī)所用的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。需要一種秸稈連續(xù)高壓壓縮設(shè)備，制作秸稈育苗基質(zhì)秸稈板。保證原料可持續(xù)，實(shí)現(xiàn)基質(zhì)板壓縮標(biāo)準(zhǔn)化，而且極大地縮減了育苗作業(yè)流程，生產(chǎn)效率提升70％以上。該技術(shù)探索了秸稈材料利用的新途徑，研制了實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是當(dāng)前秸桿高效利用與增收的最好方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種秸稈精密成型擠壓機(jī)及育苗基質(zhì)秸稈板擠壓制備方法，利用粉碎后的秸稈作為原料，實(shí)現(xiàn)育苗基質(zhì)秸稈板的高溫?cái)D壓成型。

實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的秸稈精密成型擠壓機(jī)，包括基座、支撐架、進(jìn)料斗及密封擋板，所述的支撐架固定在基座上的右側(cè)，所述的進(jìn)料斗坐落在支撐架上，進(jìn)料斗下端設(shè)有出料口，所述的秸稈精密成型擠壓機(jī)還包括氣缸、氣缸座、推出桿、液壓缸、液壓缸支架、轉(zhuǎn)軸、帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電機(jī)一、電機(jī)座一、模具、驅(qū)動(dòng)裝置、兩個(gè)軸承、兩個(gè)軸承座及多個(gè)電加熱裝置，所述的模具包括殼體、壓板、兩根導(dǎo)軌一、多個(gè)滑塊一、多個(gè)彈簧及多個(gè)模具板；

所述的殼體固定在支撐架上且設(shè)置在進(jìn)料斗正下方，殼體上端設(shè)有進(jìn)料口，殼體的進(jìn)料口與進(jìn)料斗的出料口的對(duì)接處設(shè)有密封擋板，所述的密封擋板與驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述的驅(qū)動(dòng)裝置固定在支撐架上，殼體內(nèi)的底部平行固定有兩根模具滑軌，所述的兩根模具滑軌沿殼體的前后方向鋪設(shè)，所述的壓板和多個(gè)模具板均直立設(shè)置，且壓板和多個(gè)模具板由前至后并列設(shè)置，每相鄰兩個(gè)模具板之間等間距設(shè)置，每相鄰兩個(gè)模具板之間形成一個(gè)模腔，壓板及每個(gè)模具板的底端均分別通過兩個(gè)滑塊一與兩根導(dǎo)軌一滑動(dòng)連接，每個(gè)模具板的前側(cè)面以及殼體的后側(cè)壁的前側(cè)面均固定有彈簧，所述的液壓缸通過液壓缸支架固定在支撐架上，液壓缸的活塞桿垂直于殼體的前側(cè)壁設(shè)置，殼體的前側(cè)壁上設(shè)有通孔一，所述的通孔一與液壓缸的活塞桿相對(duì)設(shè)置，殼體的左側(cè)壁和右側(cè)壁均為活動(dòng)側(cè)壁，所述的氣缸通過氣缸座固定在基座上的左側(cè)，氣缸的活塞桿與推出桿的一端固定連接，所述的推出桿的另一端等間距設(shè)置有多個(gè)推出齒，所述的多個(gè)推出齒與多個(gè)所述的模腔一一對(duì)應(yīng)，所述的轉(zhuǎn)軸的兩端各安裝有一個(gè)軸承，所述的兩個(gè)軸承通過兩個(gè)軸承座與基座及支撐架的右側(cè)面固定連接，所述的電機(jī)一的輸出軸與轉(zhuǎn)軸通過帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，電機(jī)一固定在電機(jī)座一上，多個(gè)模具板的一側(cè)面均設(shè)有通孔二，所述的每個(gè)通孔二內(nèi)均固定有一個(gè)電加熱裝置。

本發(fā)明的利用秸稈精密成型擠壓機(jī)實(shí)現(xiàn)育苗基質(zhì)秸稈板擠壓制備方法，所述的方法包括如下步驟：

步驟一：上料；秸稈通過上料斗進(jìn)入模具內(nèi)的各個(gè)模腔內(nèi)；

步驟二：對(duì)秸稈進(jìn)行加熱加壓；上料結(jié)束后，控制系統(tǒng)啟動(dòng)電機(jī)二，所述的電機(jī)二帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過所述的齒輪與齒條的嚙合，驅(qū)動(dòng)所述的齒條移動(dòng)，從而帶動(dòng)密封擋板上的兩個(gè)滑塊二在兩根導(dǎo)軌二上滑動(dòng)，將上料斗的出料口及模具的進(jìn)料口封閉，使得模具的內(nèi)腔成為一個(gè)密閉腔；啟動(dòng)液壓缸，所述的液壓缸的活塞桿穿過模具的前側(cè)壁上的通孔一頂住壓板，使各個(gè)模具板向后移動(dòng)，對(duì)各模腔內(nèi)的秸稈進(jìn)行施壓，此時(shí)，所有彈簧均處于壓縮狀態(tài)，施加的壓力為200～250噸，在施壓的同時(shí)，利用電加熱裝置對(duì)模具板進(jìn)行加熱，保持溫度在110～200℃，施壓時(shí)間為10秒，之后，液壓缸釋放壓力，液壓缸的活塞桿退回，各模具板在彈簧的作用下回復(fù)到初始位置；

步驟三：育苗基質(zhì)秸稈板的頂出；打開模具的左側(cè)壁和右側(cè)壁，控制系統(tǒng)啟動(dòng)氣缸，所述的氣缸的活塞桿帶動(dòng)推出桿向右移動(dòng)，通過所述的推出桿上的多個(gè)推出齒將擠壓成型后得到的育苗基質(zhì)秸稈板由模具的右側(cè)推出，落入帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳送帶上。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：

1、本發(fā)明的秸稈精密成型擠壓機(jī)為臥式放置，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，采用水平加壓方式，便于上料及落料，其結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)合理。

2、利用本發(fā)明的秸稈精密成型擠壓機(jī)可以一次性擠壓成型出多個(gè)育苗基質(zhì)秸稈板，極大地提高了生產(chǎn)效率；

3、壓縮時(shí)模具內(nèi)的溫度保持在110～200℃，由控制系統(tǒng)控制電加熱裝置實(shí)現(xiàn)，有利于秸稈成分的轉(zhuǎn)化。

4、通過液壓缸對(duì)模具板進(jìn)行施壓，施加的壓力為200～250噸可調(diào)，成型后的育苗基質(zhì)秸稈板密實(shí)，不易變形。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的秸稈精密成型擠壓機(jī)的軸測(cè)圖；

圖2為本發(fā)明的秸稈精密成型擠壓機(jī)的主視圖；

圖3為圖1的俯視圖；

圖4為氣缸、推出桿與模具板裝配的俯視圖；

圖5為模具與電加熱裝置裝配的主視圖；

圖6為圖5的A處局部放大圖；

圖7為進(jìn)料斗、支撐架、密封擋板與驅(qū)動(dòng)裝置裝配的主視圖；

圖8為電控系統(tǒng)框圖。

其中，基座1、支撐架2、進(jìn)料斗3、密封擋板4、氣缸5、氣缸座6、推出桿7、推出齒7-1、液壓缸8、液壓缸支架9、轉(zhuǎn)軸10、帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11、傳送帶11-1、帶輪11-2、電機(jī)一12、電機(jī)座一13、模具14、殼體14-1、壓板14-2、導(dǎo)軌一14-3、滑塊一14-4、彈簧14-5、模具板14-6、軸承15、軸承座16、電加熱裝置17、驅(qū)動(dòng)裝置18、電機(jī)二18-1、電機(jī)座二18-2、齒輪18-3、齒條18-4、導(dǎo)軌二18-5、滑塊二18-6、墊腳19、控制系統(tǒng)20、溫度調(diào)節(jié)開關(guān)21、壓力控制開關(guān)22、控制系統(tǒng)啟動(dòng)開關(guān)23。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

具體實(shí)施方式一：如圖1～圖8所示，本實(shí)施方式記載了秸稈精密成型擠壓機(jī)，包括基座1、支撐架2、進(jìn)料斗3及密封擋板4，所述的支撐架2固定在基座1上的右側(cè)，所述的進(jìn)料斗3坐落在支撐架2上，進(jìn)料斗3下端設(shè)有出料口，

所述的秸稈精密成型擠壓機(jī)還包括氣缸5、氣缸座6、推出桿7、液壓缸8、液壓缸支架9、轉(zhuǎn)軸10、帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11、電機(jī)一12、電機(jī)座一13、模具14、驅(qū)動(dòng)裝置18、兩個(gè)軸承15、兩個(gè)軸承座16及多個(gè)電加熱裝置17，所述的模具14包括殼體14-1、壓板14-2、兩根導(dǎo)軌一14-3、多個(gè)滑塊一14-4、多個(gè)彈簧14-5及多個(gè)模具板14-6；

所述的殼體14-1固定在支撐架2上且設(shè)置在進(jìn)料斗3正下方，殼體14-1上端設(shè)有進(jìn)料口，殼體14-1的進(jìn)料口與進(jìn)料斗3的出料口的對(duì)接處設(shè)有密封擋板4，所述的密封擋板4與驅(qū)動(dòng)裝置18連接，所述的驅(qū)動(dòng)裝置18固定在支撐架2上，殼體14-1內(nèi)的底部平行固定有兩根模具滑軌14-4，所述的兩根模具滑軌14-4沿殼體14-1的前后方向鋪設(shè)，所述的壓板14-2和多個(gè)模具板14-6均直立設(shè)置，且壓板14-2和多個(gè)模具板14-6由前至后并列設(shè)置，每相鄰兩個(gè)模具板14-6之間等間距設(shè)置，每相鄰兩個(gè)模具板14-6之間形成一個(gè)模腔，壓板14-2及每個(gè)模具板14-6的底端均分別通過兩個(gè)滑塊一14-4與兩根導(dǎo)軌一14-3滑動(dòng)連接，每個(gè)模具板14-6的前側(cè)面以及殼體14-1的后側(cè)壁的前側(cè)面均固定有彈簧14-5，所述的液壓缸8通過液壓缸支架9固定在支撐架2上，液壓缸8的活塞桿垂直于殼體14-1的前側(cè)壁設(shè)置，殼體14-1的前側(cè)壁上設(shè)有通孔一，所述的通孔一與液壓缸8的活塞桿相對(duì)設(shè)置，殼體14-1的左側(cè)壁和右側(cè)壁均為活動(dòng)側(cè)壁，所述的氣缸5通過氣缸座6固定在基座1上的左側(cè)，氣缸5的活塞桿與推出桿7的一端固定連接，所述的推出桿7的另一端等間距設(shè)置有多個(gè)推出齒7-1，所述的多個(gè)推出齒7-1與多個(gè)所述的模腔一一對(duì)應(yīng)，所述的轉(zhuǎn)軸10的兩端各安裝有一個(gè)軸承15，所述的兩個(gè)軸承15通過兩個(gè)軸承座16與基座1及支撐架2的右側(cè)面固定連接，所述的電機(jī)一12的輸出軸與轉(zhuǎn)軸10通過帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11傳動(dòng)連接，電機(jī)一12固定在電機(jī)座一13上，多個(gè)模具板14-6的一側(cè)面均設(shè)有通孔二，所述的每個(gè)通孔二內(nèi)均固定有一個(gè)電加熱裝置17，所述的電加熱裝置17連接在控制系統(tǒng)20上，并在擠壓機(jī)工作時(shí)調(diào)整到相應(yīng)溫度。

本實(shí)施方式中的電加熱裝置17為電阻絲。

本實(shí)施方式中的帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11包括傳送帶11-1和兩個(gè)帶輪11-2，電機(jī)12的輸出軸與轉(zhuǎn)軸10上各安裝有一個(gè)帶輪11-2，所述的兩個(gè)帶輪11-2之間通過傳送帶11-1傳動(dòng)連接。

本實(shí)施方式中，為使彈簧14-5與各個(gè)模具板14-6以及殼體14-1的后側(cè)壁連接更加穩(wěn)固，在各個(gè)模具板14-6的前側(cè)面以及殼體14-1的后側(cè)壁的前側(cè)面分別加工有盲孔，將彈簧14-5的一端固定在所述的盲孔內(nèi)。

具體實(shí)施方式二：如圖1、圖2及圖7所示，具體實(shí)施方式一所述的秸稈精密成型擠壓機(jī)，所述的驅(qū)動(dòng)裝置18包括電機(jī)二18-1、電機(jī)座二18-2、齒輪18-3、齒條18-4、兩根導(dǎo)軌二18-5及兩個(gè)滑塊二18-6；所述的電機(jī)二18-1通過電機(jī)座二18-2固定在支撐架2上，所述的齒輪18-3安裝在電機(jī)二18-2的輸出軸上，齒輪18-3與齒條18-4嚙合，所述的兩根導(dǎo)軌二18-5水平并列固定在支撐架2上，所述的密封擋板4的下端面固定有兩個(gè)滑塊二18-6，所述的兩個(gè)滑塊二18-6與兩根導(dǎo)軌二18-5滑動(dòng)連接，密封擋板4的一側(cè)面與齒條18-4連接。

本實(shí)施方式中，利用電機(jī)二18-1驅(qū)動(dòng)齒輪18-3轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過齒輪18-3與齒條18-4的嚙合，驅(qū)動(dòng)齒條18-4移動(dòng)，從而帶動(dòng)與密封擋板4下端面固定連接的滑塊二18-6在導(dǎo)軌二18-5上滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)殼體14-1的進(jìn)料口及進(jìn)料斗3的出料口的快速密封遮擋及打開。

具體實(shí)施方式三：如圖2所示，具體實(shí)施方式一所述的秸稈精密成型擠壓機(jī)，所述的基座1的底面四角均固定有墊腳19。利用四個(gè)墊腳19可以確保整機(jī)穩(wěn)固。

具體實(shí)施方式四：如圖1所示，具體實(shí)施方式一所述的秸稈精密成型擠壓機(jī)，所述的殼體14-1的前側(cè)壁和后側(cè)壁的左端沿各自的高度方向分別設(shè)有滑槽一，所述的殼體14-1的前側(cè)壁和后側(cè)壁的右端沿各自的高度方向分別設(shè)有滑槽二，殼體14-1的左側(cè)壁與殼體14-1的前側(cè)壁和后側(cè)壁的滑槽一滑動(dòng)連接，殼體14-1的右側(cè)壁與前側(cè)壁和后側(cè)壁的滑槽二滑動(dòng)連接。當(dāng)需要頂出育苗基質(zhì)秸稈板時(shí)，僅需向上滑動(dòng)殼體14-1的左側(cè)壁和右側(cè)壁。

具體實(shí)施方式五：如圖8所示，具體實(shí)施方式一所述的秸稈精密成型擠壓機(jī)，所述的電加熱裝置17(電阻絲)通過電纜連接到控制系統(tǒng)20上，控制系統(tǒng)20設(shè)置有溫度調(diào)節(jié)開關(guān)21(以保證相應(yīng)的溫度)、壓力控制開關(guān)22及控制系統(tǒng)啟動(dòng)開關(guān)23。

具體實(shí)施方式六：如圖1～圖8所示，利用具體實(shí)施方式一至五中任一具體實(shí)施方式所述的秸稈精密成型擠壓機(jī)實(shí)現(xiàn)育苗基質(zhì)秸稈板擠壓制備方法，所述的方法包括如下步驟：

步驟一：上料；秸稈通過上料斗3(為使秸稈均勻進(jìn)入模具的空間內(nèi)，可在上料斗3內(nèi)安裝分布裝置，分布裝置結(jié)構(gòu)不限，只要能將秸稈均勻分散在模具14的各個(gè)模腔內(nèi)即可)進(jìn)入模具14內(nèi)的各個(gè)模腔內(nèi)；

步驟二：對(duì)秸稈進(jìn)行加熱加壓；上料結(jié)束后，控制系統(tǒng)20啟動(dòng)電機(jī)二18-1，所述的電機(jī)二18-1帶動(dòng)齒輪18-3轉(zhuǎn)動(dòng)，通過所述的齒輪18-3與齒條18-4的嚙合，驅(qū)動(dòng)所述的齒條18-4移動(dòng)，從而帶動(dòng)密封擋板4上的兩個(gè)滑塊二18-6在兩根導(dǎo)軌二18-5上滑動(dòng)，將上料斗3的出料口及模具14的進(jìn)料口封閉，使得模具14的內(nèi)腔成為一個(gè)密閉腔；啟動(dòng)液壓缸8，所述的液壓缸8的活塞桿穿過模具14的前側(cè)壁上的通孔一頂住壓板14-2，使各個(gè)模具板14-6向后移動(dòng)，對(duì)各模腔內(nèi)的秸稈進(jìn)行施壓，此時(shí)，所有彈簧14-5均處于壓縮狀態(tài)，施加的壓力為200～250噸，在施壓的同時(shí)，利用電加熱裝置17對(duì)模具板14-6進(jìn)行加熱，保持溫度在110～200℃，施壓時(shí)間為10秒，之后，液壓缸8釋放壓力，液壓缸8的活塞桿退回，各模具板14-6在彈簧14-5的作用下回復(fù)到初始位置；

步驟三：育苗基質(zhì)秸稈板的頂出；打開模具14的左側(cè)壁和右側(cè)壁，控制系統(tǒng)20啟動(dòng)氣缸5，所述的氣缸5的活塞桿帶動(dòng)推出桿7向右移動(dòng)，通過所述的推出桿7上的多個(gè)推出齒7-1將擠壓成型后得到的育苗基質(zhì)秸稈板由模具14的右側(cè)推出，落入帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11的傳送帶11-1上。