楊智青 丁海榮 陳應(yīng)江等

摘要 針對籠養(yǎng)雞發(fā)酵床的配套管理裝置進行分析研究，從機構(gòu)設(shè)計、建造步驟、性能創(chuàng)新點以及應(yīng)用前景4個方面對適用于籠養(yǎng)雞發(fā)酵床管理的翻耙機的設(shè)計、研制工作進行了闡述，并就設(shè)計、研制的細節(jié)進行詳細敘述，提示該類型裝置的應(yīng)用可以顯著提升養(yǎng)雞發(fā)酵床的生產(chǎn)效能，利于資金量小的養(yǎng)雞戶的升級改造，保護環(huán)境。

關(guān)鍵詞 籠養(yǎng)雞；發(fā)酵床；糞道；管理裝置；設(shè)計

中圖分類號 S817.3 文獻標識碼

A 文章編號 0517-6611（2018）32-0178-04

Design of Raking Machine Suitable for Cage Raising Chicken Fermentation Bed Management

YANG Zhiqing， DING Hairong， CHEN Yingjiang et al （Jiangsu Coastal Agricultural Research Institute， Yancheng Animal Husbandry Equipment Engineering Research Center， Yancheng，Jiangsu 224002）

Abstract The supporting management device of cage fermentation bed was elaborated.The design and development of the tiller suitable for caged chicken fermentation bed management were described from four aspects： mechanism design， construction steps， performance innovation and application prospect.The details of the design and development were described in detail.It was suggested that the application of this type of device can significantly improve the production efficiency of chicken fermentation bed.It is beneficial to the upgrading of chicken households with small amount of money， and at the same time， it can protect the environment.

Key words Cage chicken；Fermentation bed；Excrement canal；Management device；Design

基金項目 江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項目[CX（16）1036]。

作者簡介 楊智青（1980—），男，江蘇東臺人，副研究員，碩士，從事畜牧技術(shù)裝備研發(fā)、推廣工作。

收稿日期 2018-06-13

發(fā)酵床養(yǎng)殖是利用墊料和發(fā)酵菌劑即時分解畜禽排出的糞便，從而減少糞污外排，優(yōu)化環(huán)境的環(huán)保型養(yǎng)殖模式。近年對發(fā)酵床養(yǎng)殖的報道關(guān)注較多，主要集中在生豬養(yǎng)殖上，而在籠養(yǎng)蛋雞飼養(yǎng)上的相關(guān)報道較少。隨著養(yǎng)殖環(huán)保理念的深入人心和人工成本的上升，配套的發(fā)酵床管理機械成為養(yǎng)殖戶關(guān)心的熱點。目前發(fā)酵床管理機械的研制報道主要集中在生豬養(yǎng)殖、肉鴨養(yǎng)殖上。應(yīng)詩家等[1]報道一種發(fā)酵床結(jié)合網(wǎng)床架養(yǎng)新技術(shù)及其配套的可移動式網(wǎng)床下發(fā)酵床墊料翻耙系統(tǒng)，能夠減少舍內(nèi)空氣中病原菌濃度，改善鴨舍內(nèi)空氣環(huán)境，提高鴨生產(chǎn)性能。何仁財?shù)萚2]報道一種由電機提供的動力驅(qū)動刀輥旋轉(zhuǎn)，對墊料進行耕、耙的發(fā)酵床墊料翻耙機，工作過程中可以有效地疏松墊料，改善墊料透氣性能，從而降低病原菌的數(shù)量、比例及危害程度，給小豬提供一個良好的環(huán)境和足夠的運動空間，保證豬的健康。因此需要設(shè)計改進墊料翻耙機，節(jié)省人力并提高小豬健康指數(shù)及飼養(yǎng)效率。王海洲[3]報道了一種新型網(wǎng)床發(fā)酵床鴨舍的設(shè)計構(gòu)造和一種自行式墊料自動翻耙機，取消了軌道式電動墊料自動翻耙機所需的軌道，極大地降低了網(wǎng)床發(fā)酵床的建設(shè)成本。施振旦等[4]、戴子淳等[5]、張曼等[6]、蘇循志等[7]、蔣巖[8]，劉波等[9]相繼報道了相關(guān)發(fā)酵床配套裝備設(shè)施以及發(fā)酵床模式對養(yǎng)殖環(huán)境的影響，均優(yōu)于常規(guī)養(yǎng)殖模式。特別是劉迪[10]對非接觸式發(fā)酵床治理蛋雞糞污進行了調(diào)研報道，明確該模式的優(yōu)勢，但是對配套機械未進行詳盡報道。

養(yǎng)雞發(fā)酵床是從發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)逐漸演變過來的，即將原來雞籠下收集糞便的糞道改建成機械翻耙管理的發(fā)酵床，實現(xiàn)養(yǎng)殖環(huán)境的優(yōu)化。籠養(yǎng)雞發(fā)酵床與養(yǎng)豬發(fā)酵床不同，雞籠下方空間狹小，不同于養(yǎng)豬欄的開放空間，所以籠養(yǎng)雞發(fā)酵床需要專業(yè)配套的墊料翻耙管理裝置。筆者針對此養(yǎng)殖需要，設(shè)計研制適宜籠養(yǎng)雞發(fā)酵床管理的翻耙機。

1 翻耙機構(gòu)設(shè)計

1.1 功能設(shè)計

養(yǎng)雞發(fā)酵床上方是養(yǎng)雞籠，閑置空間最高處100 cm，最寬處180 cm，人工無法進行輔助管理，故此型發(fā)酵床須滿足日常管理中的進料、翻耙、出料以及補菌等功能。

1.2 動力設(shè)計 動力設(shè)計分為2個部分：一是行走動力，由外置卷揚機以牽引方式供給；另一部分動力由自身電瓶供給，用于對糞道墊料的翻耙工作。

1.3 軌道設(shè)計 軌道設(shè)置于糞道壁頂端，位于料槽下部。

1.4 主機設(shè)計 主機主要由框架、電池組、直流電機（含減速機）、傳動箱、翻耙軸、補菌裝置等部分組成，同時框架上面部分須與雞籠下空間吻合。

2 建造步驟

2.1 軌道結(jié)構(gòu)及安裝施工

翻耙機軌道結(jié)構(gòu)由鋼管（圖1a）、U型構(gòu)件（圖1b）、鋼管連接件（圖1c）和襯鐵（圖1d）構(gòu)成（圖1）。

材料準備：首先制作U型構(gòu)件，槽深5 cm，寬15 cm；其次制作鋼管連接件，用10 cm 長鐵棒由車床車出，外徑同鋼管外徑，內(nèi)徑同鋼管內(nèi)徑；襯鐵選擇長度不少于100 cm、剛性較好的材料經(jīng)車床加工，襯鐵外徑同鋼管內(nèi)徑，離襯鐵一端15 cm 處外徑同鋼管外徑。

具體施工步驟，首先在糞道壁上預埋件上放好線，將制作好的統(tǒng)一規(guī)格的U型構(gòu)件，焊接至預埋件（間隔不超過80 cm）上同時調(diào)整好水平；接著在一側(cè)安裝光管，先將襯鐵導入鋼管里，焊接固定，作為一端起始；第2根鋼管通過連接件與第1根鋼管連接，依次連接至另一端，最后段鋼管截短15 cm，導入襯鐵作為末端。U型槽內(nèi)上下2根鋼管操作方法一樣，上下垂直、平行；另一側(cè)軌道施工如前，須與一側(cè)平行。

2.2 牽引系統(tǒng)安裝施工

牽引系統(tǒng)主要由卷揚機、鋼纜、轉(zhuǎn)向軸和遙控裝置等部分組成（圖2），其中卷揚機主要為翻耙機提供行走動力，鋼纜牽引翻耙機主框架。

具體施工步驟：首先轉(zhuǎn)向軸定位，標定糞道中線，將轉(zhuǎn)向軸外槽與中線重疊，在糞道外空出1.5個翻耙機寬度處定位；轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)盤纜槽高度定位于翻耙機整機上緣；卷揚機設(shè)置于糞道一端，2條糞道之間，此端轉(zhuǎn)向軸與纜繩絞盤配合略有錯位，防止纜繩纏結(jié)（圖3）。遙控裝置與卷揚機相連，通過無線發(fā)射器進行進退控制。

2.3 翻耙機主機制造 翻耙機主機制作如下：一是主框架主要由方管構(gòu)成，長度達175 cm，寬度80 cm；行走輪位于主框架4個角（圖4）。

二是主框架的下部設(shè)置翻耙鉸刀軸，框架中部設(shè)有左梁和右梁，左梁和右梁之間保持間距設(shè)置傳動箱，左梁和右梁的底部上分別設(shè)有左梁固定板和右梁固定板，同時主框架的左側(cè)和右側(cè)分別設(shè)有左側(cè)板和右側(cè)板，左鉸刀軸的兩端分別與所述左側(cè)板和左梁固定板構(gòu)成轉(zhuǎn)動連接，右鉸刀軸的兩端分別與右側(cè)板和右梁固定板構(gòu)成轉(zhuǎn)動連接，左鉸刀軸和右鉸刀軸上均設(shè)有鉸刀（圖5），鉸刀長度可按照糞道實際深度進行調(diào)整。

三是主框架的上部設(shè)置直流電機、電池組以及補菌裝置，合理利用機械；雞籠下80 cm寬，40 cm高的空間，將電池組、電機以及壓力泵等緊密排在框架上方，特別是電機動力從中間輸送；同時將補菌噴頭設(shè)置在框架一側(cè)。

四是主框架的前部和后部分別設(shè)有前擋板卡扣和后擋板卡扣，主框架的前部和后部分別設(shè)有前行程開關(guān)和后行程開關(guān)，進料擋板和出料擋板的上部分別設(shè)有擋板卡孔，進料擋板和出料擋板均設(shè)有加強筋，出料擋板的下端部與上部構(gòu)成的角度為135°～165°（圖6）。

五是電氣控制裝置與電機、電磁離合器、前行程開關(guān)和后行程開關(guān)相連。遙控裝置含有遙控接收器和遙控發(fā)射器，該遙控接收器設(shè)置在所述主框架上，與所述電氣控制裝置相連。由于通過左鉸刀軸和右鉸刀軸上的鉸刀的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)墊料的翻耙作業(yè)，通過主框架的運行，使進料擋板或出料擋板的移動實現(xiàn)鋪料作業(yè)或出料作業(yè)。

2.4 裝置運行控制及動力配備 該裝置運行控制包括3個部分：一是牽引系統(tǒng)的進退控制，動力采用三相電，功率3 kW；二是翻耙機直流電機的旋轉(zhuǎn)方向，功率1.5～2.0 kW；三是補菌裝置的啟動、關(guān)閉。在該設(shè)計中主要采用電動機遙控倒順開關(guān)實現(xiàn)，分別在3個部分裝置遙控裝置，通過遙控器進行遠程控制。

2.5 主機安裝及調(diào)試

整套翻耙裝置的安裝，首先將翻耙裝置吊起，將行走輪導入兩側(cè)軌道；接著將牽引裝置鋼纜繃緊，并與翻耙機通過掛鉤連接；再將充滿電的電池組排進電池箱；最后將補菌裝置注滿菌劑，備用。

整套系統(tǒng)調(diào)試包括：一是鋪料測試。將長鋪料擋板掛入進料側(cè)U型卡扣，將墊料導入糞道一端，啟動牽引裝置，用擋板將導入的墊料送至鋪料位置，停止，再啟動逆向運行回到起始端；新料鋪設(shè)，重復上述操作，最后用標準深度短擋板將墊料高低鋪平；生產(chǎn)中加料直接用短擋板將一端新料推進糞道，操作如前。二是補菌測試。遙控啟動噴淋開關(guān)，檢查噴眼是否堵塞。三是翻耙測試。先啟動直流電機方向，再啟動牽引裝置，對糞道墊料進行翻耙管理，運行至末端，停止，再啟動逆向運行回到起始端。生產(chǎn)中如對某一區(qū)域重點翻耙，即在該區(qū)域多次進行牽引裝置的倒順運行，實現(xiàn)多次翻耙。四是出料測試。將出料擋板掛入出料側(cè)U型卡扣，啟動直流電機和牽引裝置向出料反方向運行1～2 m，再將牽引裝置向出料方向運行，利用出料擋板的楔形頭插入墊料，從而清出墊料。如只清出一定深度的墊料，可以按需選配不同深度的出料擋板來實現(xiàn)。

3 性能及主要創(chuàng)新點

該研究設(shè)計的籠養(yǎng)雞發(fā)酵床管理裝置集合了目前市面上主要發(fā)酵床翻耙裝置的主要優(yōu)點，同時針對籠養(yǎng)雞糞道的特殊情況，設(shè)計將多個功能進行復合，旨在研究設(shè)計出能夠最大限度實現(xiàn)籠養(yǎng)雞發(fā)酵床機械化管理的裝置，推動發(fā)酵床養(yǎng)雞技術(shù)的應(yīng)用，減輕養(yǎng)殖對環(huán)境的負面影響，同時大幅降低養(yǎng)殖企業(yè)對糞污處理硬件設(shè)施的投入。

3.1 創(chuàng)新多功能一體化

該課題設(shè)計的墊料管理裝置復合了“鋪料、翻耙、補菌和出料”4種發(fā)酵床日常管理的功能，符合籠養(yǎng)雞發(fā)酵床生產(chǎn)的需要，減少了生產(chǎn)中購進多種設(shè)備的資金投入和使用技術(shù)等問題，具有很好的實用性和經(jīng)濟性。

3.2 動力輸出分解，提高安全性 為進一步降低三相電生產(chǎn)中的安全風險，將動力輸出進行分解，將驅(qū)動進出料功率較大的牽引動力外置，仍使用三相電，保證生產(chǎn)正常進行。利用電池組對功率小的翻耙電機供電，讓翻耙機成為獨立單元，利于后續(xù)運行管理，同時杜絕雞籠下三相電電纜刮到雞籠產(chǎn)生漏電的風險。

3.3 引入遙控裝置，提高工作效率

遙控裝置的設(shè)置，利于操作員近距離觀察機械運行情況，并對重點區(qū)域進行反復翻耙，顯著提高了工作效率，同時人與電源不直接接觸，提高了生產(chǎn)安全性。

3.4 降低勞動強度，提高示范性

該養(yǎng)雞發(fā)酵床管理裝置針對籠養(yǎng)雞糞道設(shè)計，貼合發(fā)酵床生產(chǎn)管理需要，切實降低了發(fā)酵床墊料管理的強度，特別是雞籠下狹小的空間里的管理。同時正常管理的養(yǎng)雞發(fā)酵床雞舍，空氣等環(huán)境質(zhì)量較好，生產(chǎn)效益提升，具有較好的示范展示效果。

3.5 可就地改造，提升推廣潛力

該研究設(shè)計的發(fā)酵床管理裝置可以直接對老式糞道雞舍進行改造，利用原有刮糞機實現(xiàn)牽引功能，翻耙機可根據(jù)現(xiàn)有糞道進行定制，從而實現(xiàn)發(fā)酵床養(yǎng)雞，僅需增加2條軌道和1臺翻耙主機即可，且費用不高，適用于新建養(yǎng)雞場和具有環(huán)保壓力的老雞場升級改造。

4 推廣應(yīng)用前景

保護環(huán)境，發(fā)展綠色養(yǎng)殖業(yè)是我國社會轉(zhuǎn)型必然的發(fā)展趨勢。養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的糞污的收集利用是落實環(huán)保法、環(huán)保稅的前提，事關(guān)農(nóng)村養(yǎng)殖戶的生存。農(nóng)村中小型養(yǎng)殖戶的養(yǎng)殖生產(chǎn)主要是維持正常生活，基本無過多的資金進行環(huán)保設(shè)備的建設(shè)，所以發(fā)酵床這種將污染在源頭解決的生產(chǎn)方式是解決此類問題的最佳方式。該研究設(shè)計的養(yǎng)雞發(fā)酵床配套裝備解決了籠養(yǎng)雞生產(chǎn)中日常管理的技術(shù)和操作問題，是發(fā)酵床養(yǎng)雞技術(shù)推廣重要的技術(shù)裝備保障。

應(yīng)用前景之一：迫于環(huán)保壓力生產(chǎn)方式亟需升級改造的老式養(yǎng)雞戶。該裝備開發(fā)初衷即是為老式養(yǎng)雞糞道升級改造，所以老式的養(yǎng)雞戶只需在糞道上安裝軌道、定制寬度合適的翻耙機、抬高雞籠高度20 cm即可將該技術(shù)應(yīng)用，全量收集處理養(yǎng)雞的糞污，且不外排。

應(yīng)用前景之二：滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)養(yǎng)殖區(qū)配置的需求?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)發(fā)展需要養(yǎng)殖業(yè)作為循環(huán)農(nóng)業(yè)的重要環(huán)節(jié)，機械化發(fā)酵床養(yǎng)雞技術(shù)滿足了環(huán)保、無污染、全量收集的要求，同時腐熟的墊料是很好的有機肥，可以降低園區(qū)的生產(chǎn)資料成本，增加副產(chǎn)品收入。

參考文獻

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