本发明提供了一种用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机及其除污方法，除污机包括支撑系统、直线式行走清理系统和控制系统，所述的直线式行走系统通过支撑系统支撑，所述的控制系统控制直线式行走清理系统的运作。本发明实现自动化、集中性、长距离管槽清理除污功能，通过远程控制系统遥控装置按顺序和流程进行工作。双刮板清理的优势是前刮板安装硬胶圈进行粗刮，重点清理大块废物，耐磨性强；后刮板安装软胶圈进行精刮，重点清理残留小颗粒废物和流体废物，前后配合实现一次运动双重效果。此外，根据管槽的距离或废物存量的比例，可以设计安装同类多台套装置进行协同分段清理，利用物联网后台控制，保证各装置相互不干涉、不重复运动。
1.一种用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机，其特征在于：包括支撑系统、直线式行走清理系统和控制系统，所述的直线式行走系统通过支撑系统支撑，所述的控制系统控制直线式行走清理系统的运作；
所述的支撑系统包括托架(4)，所述的托架(4)底部通过地脚连接板(5)固定在底座上，所述的托架(4)的上部支撑管槽(1)，在托架(4)的一侧沿管槽(1)的长度方向上设有导轨(2)和齿条(3)，所述的齿条(3)位于导轨(2)的外部；
所述的直线式行走清理系统包括进程回程机构、进程回程动力机构、摆动机构和摆动机构动力机构，所述的进程回程机构包括安装在导轨(2)上的移动板(8)，设置在管槽(1)内的前刮板(18)、后刮板(21)、与管槽(1)中轴线平行设置的上连杆(16)和下连杆(9)，所述的前刮板(18)和后刮板(21)平行等高设置且形状与管槽(1)的形状相适应，所述的上连杆(16)两端分别通过一个上连杆支座转轴(11)与前刮板(18)的上部和后刮板(21)的上部转动连接，所述的下连杆(9)的两端分别通过一个下连杆支座转轴(10)与前刮板(18)的中部和后刮板(21)的中部转动连接，所述的移动板(8)穿过上连杆(16)和下连杆(9)之间的空间向管槽(1)的未设置导轨(2)的一侧延伸，所述的进程回程动力机构包括安装在移动板(8)一侧的直流减速电机(7)，所述的直流减速电机(7)的输出轴上设有与齿条(3)啮合的齿轮(26)，所述的直流减电机(7)驱动移动板(8)实现直线运动；
所述的摆动机构动力机构包括摆角电机(12)，所述的摆角电机(12)设置在移动板(8)的另一侧上部，所述的移动板(8)的另一侧下部通过一转接块(19)与下连杆(9)固定连接；
所述的摆动机构包括固定在上连杆(16)中部的定位块(15)、滚轴(14)和拨叉(13)，所述的滚轴(14)包括一体设置的固定连接轴和设置在固定连接轴一端的且绕固定连接轴旋转的滚子，所述的滚轴(14)通过固定连接轴与定位块(15)固定连接，所述的滚轴(14)通过滚子与拨叉(13)间隙滑动配合，所述的拨叉(13)由摆角电机(12)带动摆动；
所述的控制系统包括设置在移动板(8)上电气控制箱(6)、设置在导轨首末端的行程限位开关和设置在拨叉(13)两侧限制拨叉摆动角度的角度限位开关，所述的电气控制箱(6)控制直流减速电机(7)和摆角电机(12)的运作，且直流减速电机(7)和摆角电机(12)为互锁模式。
2.根据权利要求1所述的用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机，其特征在于：在所述前刮板(18)上安装硬胶圈(17)，在所述后刮板(21)上安装软胶圈(20)。
3.根据权利要求2所述的用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机，其特征在于：所述除污机还包括一更换前刮板(18)上硬胶圈(17)第一更换机构和更换后刮板(21)上软胶圈(20)用的第二更换机构。
4.根据权利要求3所述的用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机，其特征在于：所述第一更换机构和第二更换机构的结构相同，均包括手柄(22)、滑块(24)和锁板螺栓(23)，所述的锁板螺栓(23)穿过锁板(27)上的螺栓孔与滑块(24)上的限位槽(28)相抵，所述的手柄(22)和滑块(24)固定连接，在锁板螺栓(23)锁紧滑块(24)状态下所述的滑块(24)与所在的刮板形成完整无缺口板面，在锁板螺栓(23)未锁紧滑块(24)状态下所述的滑块(24)与所在的刮板形成有缺口板面。
5.根据权利要求4所述的用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机，其特征在于：在所述滑块(24)的相对的两个侧面上均设一个限位槽(28)，且每一个限位槽(28)与一个锁板螺栓(23)配合，一个锁板螺栓(23)与一个锁板(27)对应。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机，其特征在于：在所述下连杆(9)靠近后刮板(21)的一端设有限制前、后刮板在工作时翻转的限位螺栓(25)，所述的限位螺栓(25)穿过一连接板(29)，所述的连接板(29)与下连杆(9)连接，工作时的后刮板(21)的板面与限位螺栓(25)的螺杆末端相抵，翻转时的后刮板(21)与限位螺栓(25)的螺杆末端留有间隙。
7.根据权利要求6所述的用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机，其特征在于：两个所述角度限位开关设置在固定板(30)上，所述的摆角电机(12)通过固定板(30)固定在移动板(8)上，所述的摆角电机(12)的输出轴穿过固定板(30)与拨叉(13)连接，两个角度限位开关的位置与拨叉(13)的位置相适应。
8.根据权利要求7所述的用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机，其特征在于：初始安装时双刮板的轴线与管槽(1)的轴线相平行设置。
9.根据权利要求8所述的用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机的除污方法，其特征在于：包括
(1)在收到除污机开始工作出发信号时，通过控制系统对直流减速电机(7)进行驱动，由于直流减速电机(7)的齿轮(26)与齿条(3)啮合，齿条(3)固定不动的情况下，齿轮(26)带动移动板(8)移动，移动板(8)通过转接块(19)带动下连杆(9)移动，下连杆(9)带动前刮板(18)和后刮板(21)沿管槽(1)的轴线实现直线推刮运动，将管槽(1)中的废物统一刮至管槽(1)的末端；
(2)待移动板(8)到达导轨(2)末端位置后，此处的行程限位开关响应动作，直流减速电机(7)停止转动，互锁的摆角电机(12)启动，驱动拨叉(13)转动某一角度，由于上、下连杆和上、下连杆支座转轴分别与前、后刮板形成平行四边形结构，拨叉(13)槽内的滚轴(14)带动定位块(15)和上连杆(16)推动前、后刮板围绕下连杆支座转轴(10)同步旋转某一倾斜角；
(3)当驱动拨叉(13)转动到相应位置的角度限位开关后，此处的角度限位开关响应动作，摆角电机(12)停止，互锁的直流减速电机(7)启动反转，齿轮(26)和齿条(3)啮合实现回程直线运动，此时软、硬胶圈与管槽(1)内表面不接触；
(4)待移动板(8)到达导轨(2)首端位置后，此处的行程限位开关响应动作，直流减速电机(7)停止转动，互锁的摆角电机(12)启动反转某一角度后，碰到相应位置的角度限位开关后，摆角电机(12)停止，此时前刮板(18)和后刮板(21)转到初始位置，准备下一循环动作。
10.根据权利要求9所述的除污方法，其特征在于：当需更换硬胶圈(17)和软胶圈(20)时，转动前、后刮板至某倾斜角，手动松开滑(24)两侧的锁板螺母(23)，推动手柄(22)带动滑块(24)与相应刮板边缘产生间隙后更换胶圈。
用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机及其除污方法
技术领域
[0001] 本发明属于农业智能设备领域，尤其是涉及一种用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机及其除污方法。
背景技术
[0002] 目前，以现代农业背景为发展的畜牧业，依靠人工劳动已经不能满足服务要求与运行质量，对于养猪场中的粪便或废物排放问题，仍然需要人工利用大量水源进行冲洗排放，耗时长，成本高，效率低。本发明针对这一领域中所涉及的猪舍管槽清理工作，研制了一种新的清理方法，它可以实现管槽的长距离除污功能，利用多套装置实现接力动作，控制方便、节能环保、清理彻底，通过该发明的应用可以实现猪舍废物自动化清理方式，在很大程度上提高了工作效率，为猪场内的粪便及废物的集中性清理工作提供了有效措施。
发明内容
[0003] 有鉴于此，本发明旨在提出一种用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机及其除污方法，为了弥补现有条件下，猪舍内废物清理技术中存在的问题，即大规模养猪场中废物的集中性清理与排放工作，存在清理难、环境卫生差、水源浪费多、人工成本高等问题。
[0004] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0005] 一种用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机，包括支撑系统、直线式行走清理系统和控制系统，所述的直线式行走系统通过支撑系统支撑，所述的控制系统控制直线式行走清理系统的运作；
[0006] 所述的支撑系统包括托架，所述的托架底部通过地脚连接板固定在底座上，所述的托架的上部支撑管槽，在托架的一侧沿管槽的长度方向上设有导轨和齿条，所述的齿条位于导轨的外部；
[0007] 所述的直线式行走清理系统包括进程回程机构、进程回程动力机构、摆动机构和摆动机构动力机构，所述的进程回程机构包括安装在导轨上的移动板，设置在管槽内的前刮板、后刮板、与管槽中轴线平行设置的上连杆和下连杆，所述的前刮板和后刮板平行等高设置且形状与管槽的形状相适应，所述的上连杆两端分别通过一个上连杆支座转轴与前刮板上部和后刮板的上部转动连接，所述的下连杆的两端分别通过一个下连杆支座转轴与前刮板的中部和后刮板的中部转动连接，所述的移动板穿过上连杆和下连杆之间的空间向管槽的未设置导轨的一侧延伸，所述的进程回程动力机构包括安装在移动板一侧的直流减速电机，所述的直流减速电机的输出轴上设有与齿条啮合的齿轮，所述的直流减速电机驱动移动板实现直线运动；
[0008] 所述的摆动机构动力机构包括摆角电机，所述的摆角电机设置在移动板的另一侧上部，所述的移动板的另一侧下部通过一转接块与下连杆固定连接；
[0009] 所述的摆动机构包括固定在上连杆中部的定位块、滚轴和拨叉，所述的滚轴包括一体设置的固定连接轴和设置在固定连接轴一端的且绕固定连接轴旋转的滚子，所述的滚轴通过固定连接轴与定位块固定连接，所述的滚轴通过滚子与拨叉间隙滑动配合，所述的拨叉由摆角电机带动摆动；
[0010] 所述的控制系统包括设置在移动板上电气控制箱、设置在导轨首末端的行程限位开关和设置在拨叉两侧限制拨叉摆动角度的角度限位开关，所述的电气控制箱控制直流减速电机和摆角电机的运作，且直流减速电机和摆角电机为互锁模式。
[0011] 进一步的，在所述前刮板上安装硬胶圈，在所述后刮板上安装软胶圈。
[0012] 进一步的，所述除污机还包括一更换前刮板上硬胶圈第一更换机构和更换后刮板上软胶圈用的第二更换机构。
[0013] 进一步的，所述第一更换机构和第二更换机构的结构相同，均包括手柄、滑块和锁板螺栓，所述的锁板螺栓穿过锁板上的螺栓孔与滑块上的限位槽相抵，所述的手柄和滑块固定连接，在锁板螺栓锁紧滑块状态下所述的滑块与所在的刮板形成完整无缺口板面，在锁板螺栓未锁紧滑块状态下所述的滑块与所在的刮板形成有缺口板面。
[0014] 进一步的，在所述滑块的相对的两个侧面上均设一个限位槽，且每一个限位槽与一个锁板螺栓配合，一个锁板螺栓与一个锁板对应。
[0015] 进一步的，在所述下连杆靠近后刮板的一端设有限制前后刮板在工作时翻转的限位螺栓，所述的限位螺栓穿过一连接板，所述的连接板与下连杆连接，工作时的后刮板的板面与限位螺栓的螺杆末端相抵，翻转时的后刮板与限位螺栓的螺杆末端留有间隙。
[0016] 进一步的，两个所述角度限位开关设置在固定板上，所述的摆角电机通过固定板固定在移动板上，所述的摆角电机的输出轴穿过固定板与拨叉连接，两个角度限位开关的位置与拨叉的位置相适应。
[0017] 进一步的，初始安装时双刮板的轴线与管槽的轴线相平行设置。
[0018] 用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机的除污方法，包括
[0019] (1)在收到除污机开始工作出发信号时，通过控制系统对直流减速电机进行驱动，由于直流减速电机的齿轮与齿条啮合，齿条固定不动的情况下，齿轮带动移动板移动，移动板通过转接块带动下连杆移动，下连杆带动前刮板和后刮板沿管槽轴线实现直线推刮运动，将管槽中的废物统一刮至管槽的末端；
[0020] (2)待移动板到达导轨末端位置后，此处的行程限位开关响应动作，直流减速电机停止转动，互锁的摆角电机启动，驱动拨叉转动某一角度，由于上、下连杆和上、下连杆支座转轴分别与前后刮板形成平行四边形结构，拨叉槽内的滚轴带动定位块和上连杆推动前后刮板围绕下连杆支座转轴同步旋转某一倾斜角；
[0021] (3)当驱动拨叉转动到相应位置的角度限位开关后，此处的角度限位开关响应动作，摆角电机停止，互锁的直流减速电机启动反转，齿轮和齿条啮合实现回程直线运动，此时软、硬胶圈与管槽内表面不接触；
[0022] (4)待移动板到达导轨首端位置后，此处的行程限位开关响应动作，直流减速电机停止转动，互锁的摆角电机启动反转某一角度后，碰到相应位置的角度限位开关后，摆角电机停止，此时前刮板和后刮板转到初始位置，准备下一循环动作。
[0023] 进一步的，当需更换硬胶圈和软胶圈时，转动前后刮板至某倾斜角，手动松开滑块两侧的锁板螺母，推动手柄带动滑块与相应刮板边缘产生间隙后更换胶圈。
[0024] 相对于现有技术，本发明所述的用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机具有以下优势：
[0025] 本发明所述的用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机，实现了自动化、集中性、长距离管槽清理除污功能，通过物联网远程控制系统遥控装置按顺序和流程进行工作。双刮板清理的优势是前刮板安装硬胶圈进行粗刮，重点清理大块废物，耐磨性强；后刮板安装软胶圈进行精刮，重点清理残留小颗粒废物和流体废物，前后配合实现一次运动双重效果。此外，根据管槽的距离或废物存量的比例，可以设计安装同类多台套装置进行协同分段清理，利用物联网后台控制，保证各装置相互不干涉、不重复运动。
附图说明
[0026] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0027] 图1为本发明实施例所述的用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机的工作状态下的结构示意图；
[0028] 图2为本发明实施例所述的用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机的工作状态下另一角度的结构示意图；
[0029] 图3为图2的主视图；
[0030] 图4为本发明实施例所述的用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机的回程状态的结构示意图；
[0031] 图5为图4的主视图。
[0032] 附图标记说明：
[0033] 1-管槽、2-导轨、3-齿条、4-托架、5-地脚连接板、6-电气控制箱、7-直流减速电机、8-移动板、9-下连杆、10-下连杆支座转轴、11-上连杆支座转轴、12-摆角电机、13-拨叉、14-滚轴、15-定位块、16-上连杆、17-硬胶圈、18-前刮板、19-转接块、20-软胶圈、21-后刮板、
22-手柄、23-锁板螺栓、24-滑块、25-限位螺栓、26-齿轮，27-锁板、28-限位槽、29-连接板、
30-固定板。
具体实施方式
[0034] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0035] 另外，在本发明的图1和图2中的箭头方向为除污机的工作方向，图4中的箭头方向为回程方向。
[0036] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0037] 如图1-图5所示，用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机，包括包括支撑系统、直线式行走清理系统和控制系统，所述的直线式行走系统通过支撑系统支撑，所述的控制系统控制直线式行走清理系统的运作；
[0038] 所述的支撑系统包括托架4，所述的托架4底部通过地脚连接板5固定在底座上，所述的托架4的上部支撑管槽1，在托架4的一侧沿管槽1的长度方向上设有导轨2和齿条3，所述的齿条3位于导轨2的外部；
[0039] 所述的直线式行走清理系统包括进程回程机构、进程回程动力机构、摆动机构和摆动机构动力机构，所述的进程回程机构包括安装在导轨2上的移动板8，设置在管槽1内的前刮板18、后刮板21、与管槽1中轴线平行设置的上连杆16和下连杆9，所述的前刮板18和后刮板21平行等高设置且形状与管槽1的形状相适应，所述的上连杆16两端分别通过一个上连杆支座转轴11与前刮板18的上部和后刮板21的上部转动连接，所述的下连杆9的两端分别通过一个下连杆支座转轴10与前刮板18的中部和后刮板21的中部转动连接，所述的移动板8穿过上连杆16和下连杆9之间的空间向管槽1的未设置导轨2的一侧延伸，所述的进程回程动力机构包括安装在移动板8一侧的直流减速电机7，所述的直流减速电机7的输出轴上设有与齿条3啮合的齿轮26，所述的直流减电机7驱动移动板8实现直线运动；
[0040] 所述的摆动机构动力机构包括摆角电机12，所述的摆角电机12设置在移动板8的另一侧上部，所述的移动板8的另一侧下部通过一转接块19与下连杆9固定连接；
[0041] 所述的摆动机构包括固定在上连杆16中部的定位块15、滚轴14和拨叉13，所述的滚轴14包括一体设置的固定连接轴和设置在固定连接轴一端的且绕固定连接轴旋转的滚子，所述的滚轴14通过固定连接轴与定位块15固定连接，所述的滚轴14通过滚子与拨叉13间隙滑动配合，所述的拨叉13由摆角电机12带动摆动；
[0042] 所述的控制系统包括设置在移动板8上电气控制箱6、设置在导轨首末端的行程限位开关(未示出)和设置在拨叉13两侧限制拨叉摆动角度的角度限位开关(未示出)，所述的电气控制箱6控制直流减速电机7和摆角电机12的运作，且直流减速电机7和摆角电机12为互锁模式。
[0043] 在所述前刮板18上安装硬胶圈17进行粗刮，重点清理大块废物，耐磨性强；在所述后刮板21上安装软胶圈20，进行精刮，重点清理残留小颗粒废物和流体废物，前后配合实现一次运动双重效果。
[0044] 所述除污机还包括一更换前刮板18上硬胶圈17第一更换机构和更换后刮板21上软胶圈20用的第二更换机构。
[0045] 所述第一更换机构和第二更换机构的结构相同，均包括手柄22、滑块24和锁板螺栓23，所述的锁板螺栓23穿过锁板27上的螺栓孔与滑块24上的限位槽28相抵，所述的手柄22和滑块24固定连接，在锁板螺栓23锁紧滑块24状态下所述的滑块24与所在的刮板形成完整无缺口板面，在锁板螺栓23未锁紧滑块24状态下所述的滑块24与所在的刮板形成有缺口板面。
[0046] 在所述滑块24的相对的两个侧面上均设一个限位槽28，且每一个限位槽28与一个锁板螺栓23配合，一个锁板螺栓23与一个锁板27对应。
[0047] 在推刮过程中，为了防止管槽1内的废物对前刮板18和后刮板21产生反作用力，利用限位螺栓25进行限位要求，保证双刮板的初始姿态，得以更彻底的推刮废物到指定区域，具体布置为：
[0048] 在所述下连杆9靠近后刮板21的一端设有限制前、后刮板在工作时翻转的限位螺栓25，所述的限位螺栓25穿过一连接板29，所述的连接板29与下连杆9连接，工作时的后刮板21的板面与限位螺栓25的螺杆末端相抵，翻转时的后刮板21与限位螺栓25的螺杆末端留有间隙。
[0049] 两个所述角度限位开关设置在固定板30上，所述的摆角电机12通过固定板30固定在移动板8上，所述的摆角电机12的输出轴穿过固定板30与拨叉13连接，两个角度限位开关(未示出)的位置与拨叉13的位置相适应。
[0050] 初始安装时双刮板的轴线与管槽1的轴线相平行设置。
[0051] 移动板8为空腔结构，所述的空腔结构由包括一体设置的上部大板、竖直连接板和下部三角板围成，所述的上部大板和下部三角板平行设置，所述的上部大板穿过上连杆16和下连杆9之间的空间向管槽1的未设置导轨2的一侧延伸，所述的下部三角板贴合齿条3的下表面，所述的直流减速电机7安装在下部三角板上，所述的电气控制箱6和摆叫电机12安装在上部大板上。
[0052] 用于猪舍管槽的双刮板直线式除污机的除污方法，包括
[0053] (1)在收到除污机开始工作出发信号时，通过控制系统对直流减速电机7进行驱动，由于直流减速电机7的齿轮26与齿条3啮合，齿条3固定不动的情况下，齿轮26带动移动板8移动，移动板8通过转接块19带动下连杆9移动，下连杆9带动前刮板18和后刮板21沿管槽1的轴线实现直线推刮运动，将管槽1中的废物统一刮至管槽1的末端；
[0054] (2)待移动板8到达导轨2末端位置后，此处的行程限位开关响应动作，直流减速电机7停止转动，互锁的摆角电机12启动，驱动拨叉13转动某一角度，由于上、下连杆和上、下连杆支座转轴分别与前、后刮板形成平行四边形结构，拨叉13槽内的滚轴14带动定位块15和上连杆16推动前、后刮板围绕下连杆支座转轴10同步旋转45°倾斜角；
[0055] (3)当驱动拨叉13转动到相应位置的角度限位开关后，此处的角度限位开关响应动作，摆角电机12停止，互锁的直流减速电机7启动反转，齿轮26和齿条3啮合实现回程直线运动，此时软、硬胶圈不与管槽1内表面接触；
[0056] (4)待移动板8到达导轨2首端位置后，此处的行程限位开关响应动作，直流减速电机7停止转动，互锁的摆角电机12启动反转45°后，碰到相应位置的角度限位开关后，摆角电机12停止，此时前刮板18和后刮板21转到初始位置，准备下一循环动作。
[0057] 当需更换硬胶圈17和软胶圈20时，转动前、后刮板至某倾斜角，手动松开滑24两侧的锁板螺母23，推动手柄22带动滑块24与相应刮板边缘产生间隙后更换胶圈。
[0058] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
