食用菌菌料裝包機的設計

張占勝

(黑龍江省農業機械工程科學研究院 牡丹江分院，黑龍江 牡丹江 157011)

1 目的和意義

據不完全統計，黑龍江省栽培木耳總量超過40億袋，占全國木耳總產量30%。主要分布在牡丹江地區、小興安嶺地區、大興安嶺地區，其中黑龍江省東寧縣是全國最大的黑木耳生產基地，栽培黑木耳近20億袋，占全國木耳產量的15%。黑木耳因營養價值高、口感好，深受百姓喜愛。近幾年，國家實施“封山育林”政策使木耳價格不斷提升，激發了農戶種植木耳的積極性，種植戶的數量和每戶的種植面積不斷增加。食用菌菌料裝包機作為種植木耳重要且必不可少的生產用機，銷售量一直居高不下。目前，食用菌菌料裝包機種類繁多、功能各異、造價偏高，存在問題也不盡相同。因此，研制一種整機造價低，調整使用維修方便，適合一家一戶使用的菌料裝包機，用于完成食用菌菌料的裝填，為后續的食用菌培養和食用菌菌包擺栽做好充足的準備，已成為食用菌種植戶的迫切需求。

2 結構和原理

2.1 結構

菌料裝包機主要由電動機、機架、控制裝置、傳動裝置、攪拌器、裝料斗、推料螺旋攪龍、菌包推送小車等部件組成(圖1)。

1.電動機；2.機架；3.控制裝置；4.傳動裝置；5. 菌包推送小車；6. 推料螺旋攪龍；7.攪拌器；8.裝料斗

2.2 工作原理

工作時，首先啟動電機實現傳動裝置的空運行。然后由人工將空菌袋套入裝料筒并隨之推動菌包推送小車，使菌袋嵌入菌包小車中并到指定位置鎖定。此時，菌包推送小車前端直臂推動牙嵌離合器閉合，傳動裝置開始工作并驅動菌料攪拌器和推料螺旋攪龍運動。裝料斗中菌料在菌料攪拌器的驅動下，推送至推料螺旋攪龍。推料螺旋攪龍再將菌料逐次快速推送到菌袋中。當菌袋中的菌料壓力超過菌包推送小車鎖定壓力時，菌包推送小車后移并撥動控制裝置動作將牙嵌離合器脫開，菌料攪拌器和推料螺旋攪龍停止運動。已經裝好菌料的菌包在菌包推送小車帶動下，沿著軌道移動到軌道末端。在重力的作用下，菌包小車上半圓弧板開啟并將菌包脫出。如此往復運動，依次完成套袋、菌料裝填和卸菌包的全過程。

3 核心部件的結構與功能

3.1 菌料攪拌器的結構與功能

菌料攪拌器主要由鏈輪、軸承座、攪拌軸、曲柄連桿機構、夾片軸承座、擺動桿、攪拌軸和擺動軸等組成(圖2)，其作用就是防止菌料架空并將菌料連續供給到推料螺旋攪龍。擺動軸通過擺動桿將裝料斗內的菌料抖起并壓實；攪拌軸通過攪拌桿將菌料推送到推料螺旋攪龍軸的葉片空間內。

1.鏈輪；2.軸承座；3.攪拌軸；4.曲柄連桿機構；5.夾片軸承座；6.擺動軸；7.擺動桿；8.攪拌桿

3.2 推料螺旋攪龍的結構與功能

推料螺旋攪龍主要由送料總成、喂料軸總成和螺旋葉片頭三部分組成(圖3)。送料總成主要由大皮帶輪、牙嵌離合器、驅動鏈輪、立式軸承座和螺旋葉片軸管組成(圖4)，其作用是將菌料連續輸送到螺旋葉片頭的葉片內；喂料軸總成主要由小皮帶輪、喂料軸組成(圖5)，其作用是將動力傳遞給螺旋葉片頭并使其快速旋轉；螺旋葉片頭主要由螺旋葉片和開孔軸組成(圖6)，其作用是將菌料快速推進到菌袋內并在菌包菌料內打孔，以利于后續在菌包內注入食用菌種。

1.送料總成；2.喂料軸總成；3.螺旋葉片頭

1.大皮帶輪；2.牙嵌離合器；3.驅動鏈輪；4.立式軸承座；5.螺旋葉片軸管

1.小皮帶輪；2.喂料軸

1.螺旋葉片；2.開孔軸

3.3 菌包推送小車的結構與功能

菌包推送小車主要由離合器前推板、離合器限位回撥板、菌包上抱筒、軌道小車前軌固定架、菌包下抱筒、軌道小車后軌固定架、小車操縱桿、小車開啟鎖定操縱桿、下抱筒開啟回轉軸、小車開啟鎖定壓盤、軌道小車移動軸、小車開啟鎖定壓力彈簧、小車鎖定摩擦壓板等部分組成(圖7)。各部件功能為：

1.離合器前推板;2.離合器限位回撥板;3.菌包上抱筒;4.軌道小車前軌固定架;5.菌包下抱筒;6.軌道小車后軌固定架;7.小車操縱桿;8.小車開啟鎖定操縱桿;9.下抱筒開啟回轉軸;10.小車開啟鎖定壓盤;11.軌道小車移動軸;12.小車開啟鎖定壓力彈簧;13.小車鎖定摩擦壓板

1)離合器前推板和限位回撥板的作用。控制菌料進給離合器的開合，完成菌料的進給與停止。

2)菌包上、下抱筒的作用。控制菌包裝料的飽和程度和均勻性，防止菌包漲袋。

3)軌道小車的作用。帶動菌包移動和控制離合器的開合。

4)操縱桿的作用。實現操控功能。

5)下抱筒開啟回轉軸的作用。控制菌包下抱筒的開合，實現菌包自動卸料。

6)小車開啟鎖定裝置的作用。完成菌包推送小車開啟與鎖定。

4 應用前景

該菌料裝包機在保留傳統機型優點的基礎上，對推料螺旋攪龍進行了創新設計，機器具有如下優點：

1)保證了螺旋葉片軸管和喂料軸兩個傳動軸的同軸度，使其傳動平穩無抖動、故障率低。

2)對螺旋葉片表面進行了熱噴涂處理，增強了葉片表面硬度和耐磨性，減少了螺旋葉片頭更換頻率，提升了機器的作業效率。

3)與同類型菌料裝包機相比，整機造價低、調整維修方便、作業效率高且故障率低。

該機投入市場后，深受種植戶的歡迎。未來隨著食用菌種植戶的數量和每戶的種植面積的不斷增加，菌料裝包機的生產必將具有更好的經濟效益和社會效益。