本發(fā)明涉及一種農作物秸稈精密成型擠壓機及利用該擠壓機制備育苗基質秸稈板的制備方法，屬于農業(yè)機械技術領域。

背景技術：

我國農作物秸稈年產量為7億噸左右，列世界之首。農作物秸稈是寶貴的可再生能源，但是長期以來由于沒有經濟、高效的利用途徑，每年有60％以上秸稈被農戶在地里焚燒掉，嚴重污染了環(huán)境。制作秸稈煤和飼料等技術途徑也存在成本和工藝等應用瓶頸，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，植被被嚴重破壞?，F(xiàn)在取土越來越難，農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藥，用此土育苗水稻苗常常發(fā)生藥害，給農戶造成了極大的經濟損失。如按挖旱田地表層土深20cm來計算，全國每年有近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)滿足水稻等育苗需求。

以秸稈為主原料加工水稻育苗基質，用該基質取代土，實現(xiàn)無土育苗，不但能減少土壤流失，充分利用秸稈資源，發(fā)展農業(yè)循環(huán)經濟，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，而且利用秸稈基質育苗，秧苗在株高、根數(shù)、百株鮮重等方面優(yōu)于常規(guī)營養(yǎng)土育苗，生長整齊，根系盤結好，便于卷秧運輸，適合于機械作業(yè)插秧；平均床溫比常規(guī)營養(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；基質育苗與營養(yǎng)土育苗相比還有無雜草源和病菌源少等優(yōu)勢。

近年來，水稻育苗已經朝規(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，需要解決將松散的秸稈粉制作成標準規(guī)范的尺寸形狀，并經后續(xù)育苗播種及增加營養(yǎng)添加劑和水分使之適用于插秧機所用的標準尺寸。需要一種秸稈連續(xù)高壓壓縮設備，制作秸稈育苗基質秸稈板。保證原料可持續(xù)，實現(xiàn)基質板壓縮標準化，而且極大地縮減了育苗作業(yè)流程，生產效率提升70％以上。該技術探索了秸稈材料利用的新途徑，研制了實現(xiàn)這一技術的農業(yè)機械設備，具有較好的經濟效益和社會效益，是當前秸桿高效利用與增收的最好方式。

技術實現(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及育苗基質秸稈板擠壓制備方法，利用粉碎后的秸稈作為原料，實現(xiàn)育苗基質秸稈板的高溫擠壓成型。

實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案如下：

本發(fā)明的秸稈精密成型擠壓機，包括基座、支撐架、進料斗及密封擋板，所述的支撐架固定在基座上的右側，所述的進料斗坐落在支撐架上，進料斗下端設有出料口，所述的秸稈精密成型擠壓機還包括氣缸、氣缸座、推出桿、液壓缸、液壓缸支架、轉軸、帶傳動機構、電機一、電機座一、模具、驅動裝置、兩個軸承、兩個軸承座及多個電加熱裝置，所述的模具包括殼體、壓板、兩根導軌一、多個滑塊一、多個彈簧及多個模具板；

所述的殼體固定在支撐架上且設置在進料斗正下方，殼體上端設有進料口，殼體的進料口與進料斗的出料口的對接處設有密封擋板，所述的密封擋板與驅動裝置連接，所述的驅動裝置固定在支撐架上，殼體內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，所述的壓板和多個模具板均直立設置，且壓板和多個模具板由前至后并列設置，每相鄰兩個模具板之間等間距設置，每相鄰兩個模具板之間形成一個模腔，壓板及每個模具板的底端均分別通過兩個滑塊一與兩根導軌一滑動連接，每個模具板的前側面以及殼體的后側壁的前側面均固定有彈簧，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壁設置，殼體的前側壁上設有通孔一，所述的通孔一與液壓缸的活塞桿相對設置，殼體的左側壁和右側壁均為活動側壁，所述的氣缸通過氣缸座固定在基座上的左側，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置有多個推出齒，所述的多個推出齒與多個所述的模腔一一對應，所述的轉軸的兩端各安裝有一個軸承，所述的兩個軸承通過兩個軸承座與基座及支撐架的右側面固定連接，所述的電機一的輸出軸與轉軸通過帶傳動機構傳動連接，電機一固定在電機座一上，多個模具板的一側面均設有通孔二，所述的每個通孔二內均固定有一個電加熱裝置。

本發(fā)明的利用秸稈精密成型擠壓機實現(xiàn)育苗基質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；秸稈通過上料斗進入模具內的各個模腔內；

步驟二：對秸稈進行加熱加壓；上料結束后，控制系統(tǒng)啟動電機二，所述的電機二帶動齒輪轉動，通過所述的齒輪與齒條的嚙合，驅動所述的齒條移動，從而帶動密封擋板上的兩個滑塊二在兩根導軌二上滑動，將上料斗的出料口及模具的進料口封閉，使得模具的內腔成為一個密閉腔；啟動液壓缸，所述的液壓缸的活塞桿穿過模具的前側壁上的通孔一頂住壓板，使各個模具板向后移動，對各模腔內的秸稈進行施壓，此時，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，利用電加熱裝置對模具板進行加熱，保持溫度在110～200℃，施壓時間為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到初始位置；

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

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術的有益效果是：

1、本發(fā)明的秸稈精密成型擠壓機為臥式放置，結構穩(wěn)定性好，采用水平加壓方式，便于上料及落料，其結構布局設計合理。

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

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

4、通過液壓缸對模具板進行施壓，施加的壓力為200～250噸可調，成型后的育苗基質秸稈板密實，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的軸測圖；

圖2為本發(fā)明的秸稈精密成型擠壓機的主視圖；

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為進料斗、支撐架、密封擋板與驅動裝置裝配的主視圖；

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、轉軸10、帶傳動機構11、傳送帶11-1、帶輪11-2、電機一12、電機座一13、模具14、殼體14-1、壓板14-2、導軌一14-3、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、驅動裝置18、電機二18-1、電機座二18-2、齒輪18-3、齒條18-4、導軌二18-5、滑塊二18-6、墊腳19、控制系統(tǒng)20、溫度調節(jié)開關21、壓力控制開關22、控制系統(tǒng)啟動開關23。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

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

所述的秸稈精密成型擠壓機還包括氣缸5、氣缸座6、推出桿7、液壓缸8、液壓缸支架9、轉軸10、帶傳動機構11、電機一12、電機座一13、模具14、驅動裝置18、兩個軸承15、兩個軸承座16及多個電加熱裝置17，所述的模具14包括殼體14-1、壓板14-2、兩根導軌一14-3、多個滑塊一14-4、多個彈簧14-5及多個模具板14-6；

所述的殼體14-1固定在支撐架2上且設置在進料斗3正下方，殼體14-1上端設有進料口，殼體14-1的進料口與進料斗3的出料口的對接處設有密封擋板4，所述的密封擋板4與驅動裝置18連接，所述的驅動裝置18固定在支撐架2上，殼體14-1內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，所述的壓板14-2和多個模具板14-6均直立設置，且壓板14-2和多個模具板14-6由前至后并列設置，每相鄰兩個模具板14-6之間等間距設置，每相鄰兩個模具板14-6之間形成一個模腔，壓板14-2及每個模具板14-6的底端均分別通過兩個滑塊一14-4與兩根導軌一14-3滑動連接，每個模具板14-6的前側面以及殼體14-1的后側壁的前側面均固定有彈簧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的前側壁設置，殼體14-1的前側壁上設有通孔一，所述的通孔一與液壓缸8的活塞桿相對設置，殼體14-1的左側壁和右側壁均為活動側壁，所述的氣缸5通過氣缸座6固定在基座1上的左側，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的另一端等間距設置有多個推出齒7-1，所述的多個推出齒7-1與多個所述的模腔一一對應，所述的轉軸10的兩端各安裝有一個軸承15，所述的兩個軸承15通過兩個軸承座16與基座1及支撐架2的右側面固定連接，所述的電機一12的輸出軸與轉軸10通過帶傳動機構11傳動連接，電機一12固定在電機座一13上，多個模具板14-6的一側面均設有通孔二，所述的每個通孔二內均固定有一個電加熱裝置17，所述的電加熱裝置17連接在控制系統(tǒng)20上，并在擠壓機工作時調整到相應溫度。

本實施方式中的電加熱裝置17為電阻絲。

本實施方式中的帶傳動機構11包括傳送帶11-1和兩個帶輪11-2，電機12的輸出軸與轉軸10上各安裝有一個帶輪11-2，所述的兩個帶輪11-2之間通過傳送帶11-1傳動連接。

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

具體實施方式二：如圖1、圖2及圖7所示，具體實施方式一所述的秸稈精密成型擠壓機，所述的驅動裝置18包括電機二18-1、電機座二18-2、齒輪18-3、齒條18-4、兩根導軌二18-5及兩個滑塊二18-6；所述的電機二18-1通過電機座二18-2固定在支撐架2上，所述的齒輪18-3安裝在電機二18-2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滑塊二18-6，所述的兩個滑塊二18-6與兩根導軌二18-5滑動連接，密封擋板4的一側面與齒條18-4連接。

本實施方式中，利用電機二18-1驅動齒輪18-3轉動，并通過齒輪18-3與齒條18-4的嚙合，驅動齒條18-4移動，從而帶動與密封擋板4下端面固定連接的滑塊二18-6在導軌二18-5上滑動，從而實現(xiàn)對殼體14-1的進料口及進料斗3的出料口的快速密封遮擋及打開。

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

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

具體實施方式五：如圖8所示，具體實施方式一所述的秸稈精密成型擠壓機，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設置有溫度調節(jié)開關21(以保證相應的溫度)、壓力控制開關22及控制系統(tǒng)啟動開關23。

具體實施方式六：如圖1～圖8所示，利用具體實施方式一至五中任一具體實施方式所述的秸稈精密成型擠壓機實現(xiàn)育苗基質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(為使秸稈均勻進入模具的空間內，可在上料斗3內安裝分布裝置，分布裝置結構不限，只要能將秸稈均勻分散在模具14的各個模腔內即可)進入模具14內的各個模腔內；

步驟二：對秸稈進行加熱加壓；上料結束后，控制系統(tǒng)20啟動電機二18-1，所述的電機二18-1帶動齒輪18-3轉動，通過所述的齒輪18-3與齒條18-4的嚙合，驅動所述的齒條18-4移動，從而帶動密封擋板4上的兩個滑塊二18-6在兩根導軌二18-5上滑動，將上料斗3的出料口及模具14的進料口封閉，使得模具14的內腔成為一個密閉腔；啟動液壓缸8，所述的液壓缸8的活塞桿穿過模具14的前側壁上的通孔一頂住壓板14-2，使各個模具板14-6向后移動，對各模腔內的秸稈進行施壓，此時，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，利用電加熱裝置17對模具板14-6進行加熱，保持溫度在110～200℃，施壓時間為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的作用下回復到初始位置；

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