一种栽培食用菌过程中使用的打孔设备的制作方法

1.本实用新型涉及食用菌栽培领域，具体而言，尤其涉及一种栽培食用菌过程中使用的打孔设备及方法。


背景技术：

2.黑牛肝菌是目前全球1000多种牛肝菌中唯一可进行人工栽培且实现工厂化栽培的种类。牛肝菌工厂化生产流程中涉及到搅拌，装瓶，打孔，接种，覆土，挖瓶等工艺。打孔是培养牛肝菌过程中重要的环节之一，传统的打孔是通过人工打孔完成的，但人工打孔的人工成本高、效率底，打孔的均匀度还低，而且由于人工打孔人员过度密集，可能导致的培养瓶的二次污染。
3.此实用新型的打孔设备主要是为了解决上述技术问题而设计，用途是将装瓶后瓶内的基质料压到合适尺寸，在后期为固体菌种料和覆土料保留所需空间。
4.通过此设备可以将1～25瓶的栽培瓶一次打孔压料，打孔的压料深度，打孔尺寸，打孔数量会对后期养菌期菌丝生长速度和均匀上起到关键作用。打孔后的孔洞表面是否光滑，残料是否会掉入孔洞堵孔会直接影响养菌以及出菇。
5.因牛肝菌原材料的不同，对打孔的要求更加苛刻。打孔棒的使用年限以及打孔方式进行了多次的改变，打孔棒因采用上下组装方式便于更换，提高使用寿命，正常情况下寿命达到8个月～10个月。采用毛刷清洗压料环方式，压料后的表面非常干净整齐。
6.此设备的通过凸轮方式打孔，压料。达到每个孔洞的大小均匀度保持一致，而且不会有残料掉入孔洞内部，防止堵孔现象。在效率方面不低于7000瓶/小时。
7.此设备因结构设计的合理，坚固，寿命长达12年之久


技术实现要素：

8.本实用新型鉴于解决上述技术问题，提供了一种栽培食用菌过程中使用的打孔设备，所述打孔设备包括打孔设备框架、栽培框、栽培瓶、输送部件、打孔驱动部件、压料联动部件、打孔齿轮箱部件和清洗部件，其中输送部件位于打孔设备框架上，栽培框放置在输送部件上，每个栽培框中均装有栽培瓶，打孔驱动部件位于打孔设备框架上，压料联动部件位于打孔设备框架上，且压料联动部件与打孔齿轮箱部件相连接，打孔齿轮箱部件位于输送部件上部的打孔设备框架，且与打孔驱动部件连接，清洗部件位于输送部件左上方的打孔设备框架上，用于清洗压料联动部件。
9.进一步地，所述打孔设备还包括一栽培框定位部件，该栽培框定位部件位于输送部件上，用于定位栽培框在输送部件上的位置。
10.进一步地，所述输送部件依次从左至右分为入口输送子部件、内部输送子部件。
11.进一步地，所述定位部件包括入口定位器和内部定位器，分别位于入口输送子部件和内部输送子部件上。
12.进一步地，所述打孔驱动部件包括打孔驱动电机、打孔驱动电机链轮、打孔驱动主
轴链轮、打孔驱动主轴、打孔驱动主轴轴承、打孔驱动凸轮和打孔驱动凸轮连杆，其中打孔驱动电机位于打孔设备框架的底部，打孔驱动电机的打孔驱动电机链轮与打孔驱动主轴链轮相连接，打孔驱动主轴链轮安装在打孔驱动主轴上，打孔驱动主轴通过打孔驱动主轴轴承安装在打孔设备框架上，打孔驱动凸轮一端与打孔驱动主轴相连接，打孔驱动凸轮的另一端与打孔驱动凸轮连杆的下端相连接，打孔驱动凸轮连杆的上端与打孔齿轮箱部件连接。
13.进一步地，所述压料联动部件包括压料主轴、压料主轴轴承、压料主轴联动板、压料轴承、压料连杆两栋板、压料连杆、压料环铝板、压料环、压料部吊杆、压料连杆安装铁块和压料环铝板直线轴承，其中压料主轴通过压料主轴轴承安装在打孔设备框架上，压料主轴联动板一端与压料主轴连接，压料主轴联动板的另一端通过压料轴承与压料连杆两栋板的一端连接，压料连杆两栋板的另一端与压料连杆的下端连接，压料连杆的上端与通过连杆安装铁块与压料环铝板连接，连杆安装铁块位于压料环铝板上，压料环安装在压料环铝板下部，压料部吊杆安装在压料环铝板的上部，打孔齿轮箱部件处于未工作的原点位置时，压料部吊杆可脱离的挂在打孔齿轮箱部件上，同时压料环铝板通过压料环铝板直线轴承与打孔齿轮箱部件相连接。
14.进一步地，所述打孔齿轮箱部件包括打孔旋转电机、打孔齿轮箱铝板、小打孔棒、中心打孔棒、齿轮箱直线轴承钢、打孔旋转电机固定柱、打孔旋转电机轴套、两个以上打孔齿轮箱大齿轮、两个以上打孔齿轮箱周边小齿轮、两个以上打孔齿轮箱中心小齿轮、中心打孔棒轴承、小打孔棒轴承、打孔驱动连杆安装铁块、齿轮箱直线轴承、推力轴承和打孔驱动连杆安装铁块安装板，其中打孔齿轮箱铝板上安装有齿轮箱直线轴承，打孔齿轮箱铝板通过齿轮箱直线轴承套接在齿轮箱直线轴承钢上，齿轮箱直线轴承钢固定连接在打孔设备框架上，打孔旋转电机通过打孔旋转电机固定柱安装在打孔齿轮箱铝板上，打孔旋转电机通过打孔旋转电机轴套与其中一个打孔齿轮箱大齿轮连接，打孔齿轮箱大齿轮之间相互齿合，打孔齿轮箱大齿轮和打孔齿轮箱中心小齿轮通过中心打孔棒轴承与中心打孔棒连接，且打孔齿轮箱中心小齿轮位于打孔齿轮箱大齿轮的下部，同时小打孔棒通过小打孔棒轴承与打孔齿轮箱周边小齿轮相连接，在打孔齿轮箱周边小齿轮的下部有推力轴承安装在小打孔棒上，打孔齿轮箱中心小齿轮与打孔齿轮箱周边小齿轮相互齿合，打孔驱动连杆安装铁块通过打孔驱动连杆安装铁块安装板与打孔齿轮箱铝板固定连接，打孔齿轮箱铝板通过打孔驱动连杆安装铁块与打孔驱动部件相连接。
15.进一步地，所述小打孔棒和中心打孔棒由打孔棒体和打孔棒头套接组合而成，打孔棒头表面磨制成台阶面形状，打孔棒体采用40铬材料制成，而打孔棒头则采用轴承钢材料制成。
16.进一步地，所述清洗部件包括清洗气缸前安装板、清洗气缸后安装板、清洗气缸、清洗气缸连接板、清洗毛刷、清洗气缸固定轴承钢、清洗气缸移动轴承钢、清洗气缸移动轴承钢直线轴承、清洗气缸固定轴承钢直线轴承和清洗气缸移动板，其中清洗气缸连接板固定在打孔设备框架上，在清洗气缸连接板的两侧分别安装有清洗气缸前安装板和清洗气缸后安装板，清洗气缸安装在清洗气缸前安装板和清洗气缸后安装板之间，清洗气缸可伸缩的一端与清洗毛刷相连接，清洗气缸移动轴承钢安装在清洗气缸移动板和清洗毛刷之间，清洗气缸移动轴承钢直线轴承安装在清洗气缸前安装板上，且与清洗气缸移动轴承钢相套
接，清洗气缸固定轴承钢安装在清洗气缸前安装板和清洗气缸后安装板之间，清洗气缸固定轴承钢直线轴承安装清洗气缸移动板上，且与清洗气缸固定轴承钢相套接。
附图说明
17.图1是本实用新型打孔设备的整体总图；
18.图2是本实用新型输送部件和定位部件的视图；
19.图3是本实用新型打孔驱动部件的视图1；
20.图4是本实用新型打孔驱动部件的视图2；
21.图5是本实用新型打孔驱动部件的打孔驱动凸轮从0
°
旋转到240
°
的工作示意图；
22.图6是本实用新型压料联动部件的视图1；
23.图7是本实用新型压料联动部件的视图2；
24.图8是本实用新型压料联动部件的压料环铝板及压料环部分的局部视图1；
25.图9是本实用新型压料联动部件的压料环铝板及压料环部分的局部视图2；
26.图10是本实用新型压料联动部件准备开始压料的视图；
27.图11是本实用新型压料联动部件开始压料的视图；
28.图12是本实用新型压料联动部件压料完成的视图；
29.图13是本实用新型打孔驱动凸轮带动打孔齿轮箱上升过程中，压料状态保持的视图；
30.图14是本实用新型打孔驱动凸轮带动打孔齿轮箱上升到一定程度，打孔齿轮箱与压料部吊杆接触，并带动压料环铝板和压料杯上升的视图；
31.图15是本实用新型打孔齿轮箱部件的整体视图；
32.图16是本实用新型打孔齿轮箱部件的局部视图1；
33.图17是本实用新型打孔齿轮箱部件的局部视图2；
34.图18是本实用新型打孔齿轮箱部件的局部视图3；
35.图19是本实用新型打孔齿轮箱部件的局部视图4；
36.图20是本实用新型中心打孔棒和小打孔棒的结构图；
37.图21是本实用新型清洗部件的视图1；
38.图22是本实用新型清洗部件的视图2；
39.图23是本实用新型清洗部件清洗压料环的过程示意图；
40.图中：1
‑
打孔设备框架；2
‑
栽培框；3
‑
栽培瓶；4
‑
输送部件；41
‑
入口输送子部件； 42
‑
内部输送子部件；5
‑
打孔驱动部件；51
‑
打孔驱动电机；52
‑
打孔驱动电机链轮；53
‑ꢀ
打孔驱动主轴链轮；54
‑
打孔驱动主轴；55
‑
打孔驱动主轴轴承；56
‑
打孔驱动凸轮；57
‑ꢀ
打孔驱动凸轮连杆；6
‑
压料联动部件；61
‑
压料主轴；62
‑
压料主轴轴承；63
‑
压料主轴联动板；64
‑
压料轴承；65
‑
压料连杆两栋板；66
‑
压料连杆；67
‑
压料环铝板；68
‑
压料环；69
‑
压料部吊杆；610
‑
压料连杆安装铁块；611
‑
压料环铝板直线轴承；7
‑
打孔齿轮箱部件；71
‑
打孔旋转电机；72
‑
打孔齿轮箱铝板；73
‑
小打孔棒；74
‑
中心打孔棒；75
‑ꢀ
齿轮箱直线轴承钢；76
‑
打孔旋转电机固定柱；77
‑
打孔旋转电机轴套；78
‑
打孔齿轮箱大齿轮；79
‑
打孔齿轮箱中心小齿轮；710
‑
中心打孔棒轴承；711
‑
小打孔棒轴承；712
‑ꢀ
打孔驱动连杆安装铁块；713
‑
齿轮箱直线轴承；714
‑
推力轴承；715
‑
打孔驱动连杆安装铁块安装板；716
‑
打孔齿轮箱周边小齿轮；717
‑
打孔
棒体；718
‑
打孔棒头；8
‑
栽培框定位部件；81
‑
入口定位器；82
‑
内部定位器；9
‑
清洗部件；91
‑
清洗气缸前安装板；92
‑ꢀ
清洗气缸后安装板；93
‑
清洗气缸；94
‑
清洗气缸连接板；95
‑
清洗毛刷；96
‑
清洗气缸固定轴承钢；97
‑
清洗气缸移动轴承钢；98
‑
清洗气缸移动轴承钢直线轴承；99
‑
清洗气缸固定轴承钢直线轴承；910
‑
清洗气缸移动板。
具体实施方式
41.通过本实用新型，可以实现黑牛肝菌栽培装瓶自动化。提高生产效率、降低人工成本、提高产量，提升品质，降低污染。解决人工打孔人员过度密集，导致的二次污染。机械一体化后每个栽培瓶打孔后的上中下栽培料松紧度均匀，孔洞和压料表面整齐干净。防止人工打孔时人员的差别效果的变动不定。为生产和实验等工作提供了很好的条件。
42.如图1和图2所示，本实用新型的打孔设备包括打孔设备框架1、栽培框2、栽培瓶3、输送部件4、打孔驱动部件5、压料联动部件6、打孔齿轮箱部件7、栽培框定位部件8和清洗部件9，其中输送部件4位于打孔设备框架1上，栽培框2放置在输送部件4上，每个栽培框2中均装有栽培瓶3，打孔驱动部件5位于打孔设备框架 1上，压料联动部件6位于打孔设备框架1上，且压料联动部件6与打孔齿轮箱部件 7相连接，打孔齿轮箱部件7位于输送部件4上部的打孔设备框架1，且与打孔驱动部件5连接。栽培框定位部件8位于输送部件4上，具体来说，输送部件4依次从左至右分为入口输送子部件41和内部输送子部件42，而栽培框定位部件8又包括入口定位器81和内部定位器82，且分别位于入口输送子部件41和内部输送子部件42上，入口定位器81和内部定位器82分别用于当栽培框到达入口输送子部件41和内部输送子部件42时，定位栽培框在输送部件4上的位置。清洗部件9位于输送部件4上方的打孔设备框架1上，用于清洗压料联动部件6。
43.如图3至图5所示，打孔驱动部件5包括打孔驱动电机51、打孔驱动电机链轮 52、打孔驱动主轴链轮53、打孔驱动主轴54、打孔驱动主轴轴承55、打孔驱动凸轮 56和打孔驱动凸轮连杆57，其中打孔驱动电机51位于打孔设备框架1的底部，打孔驱动电机51的打孔驱动电机链轮52与打孔驱动主轴链轮53相连接，打孔驱动主轴链轮53安装在打孔驱动主轴54上，打孔驱动主轴54通过打孔驱动主轴轴承55安装在打孔设备框架1上，打孔驱动凸轮56一端与打孔驱动主轴54相连接，打孔驱动凸轮56的另一端与打孔驱动凸轮连杆57的下端相连接，打孔驱动凸轮连杆57的上端与打孔齿轮箱部件7连接，具体是与打孔齿轮箱部件7的打孔齿轮箱铝板72连接。打孔驱动部件5的具体工作过程为：打孔驱动电机51启动，带动打孔驱动电机链轮 52运转；打孔驱动电机链轮52带动打孔驱动电机主轴链轮53运转；打孔驱动电机主轴链轮53带动打孔驱动主轴54运转；s340：打孔驱动主轴54带动打孔驱动凸轮56 运转；打孔驱动凸轮56带动打孔驱动凸轮连杆57向下移动；打孔驱动凸轮连杆57 带动打孔齿轮箱部件7向下移动。图5示出了打孔驱动凸轮56从原点开始顺时针旋转，分别旋转90
°
、旋转180
°
和旋转240
°
时，带动打孔齿轮箱部件7先下降进行打孔，打孔完毕后打孔齿轮箱上升的过程图。
44.如图6至图14所示，压料联动部件6包括压料主轴61、压料主轴轴承62、压料主轴联动板63、压料轴承64、压料连杆两栋板65、压料连杆66、压料环铝板67、压料环68、压料部吊杆69、压料连杆安装铁块610和压料环铝板直线轴承611，其中压料主轴61通过压料主轴轴承62安装在打孔设备框架1上，压料主轴联动板63一端与压料主轴61连接，压料主轴联动板
63的另一端通过压料轴承64与压料连杆两栋板65的一端连接，压料连杆两栋板65的另一端与压料连杆66的下端连接，压料连杆66的上端与通过连杆安装铁块610与压料环铝板67连接，压料连杆安装铁块610 位于压料环铝板67上，压料环68安装在压料环铝板67下部，压料部吊杆69安装在压料环铝板67的上部，打孔齿轮箱部件7处于未工作的原点位置时，压料部吊杆69 可脱离的挂在打孔齿轮箱部件7上，同时压料环铝板67通过压料环铝板直线轴承611 与打孔齿轮箱部件7的齿轮箱直线轴承钢75相套接，对压料环铝板67上下移动起到导向作用。压料联动部件的具体工作过程为，打孔驱动凸轮56旋转中带动打孔齿轮箱部件7下降，压料部吊杆69上端吊挂在打孔齿轮箱部件7上，压料部吊杆69下端固定在压料环铝板67上，当打孔齿轮箱部件7下降时压料环铝板67因重力向下移动，压料环68逐渐接触栽培瓶中的基质料。打孔驱动凸轮56继续旋转，此时压料环68 因打孔驱动凸轮56未接触到压料轴承64,因此压料环68与栽培瓶中的基质料保持接触，但并不挤压栽培瓶中的基质料。如图10和图11，打孔驱动凸轮56继续旋转，打孔驱动凸轮56开始接触到压料轴承64，打孔驱动凸轮56对压料轴承64进行挤压，压料轴承64开始向下移动，同时通过压料连杆66带动压料环铝板67向下移动，压料环铝板67下部的压料环68开始对栽培瓶中的基质料进行挤压。压料深度可以在15mm
‑
50mm之间，可以通过调整压料连杆66的长度，从而调整压料深度。当达到图 12所示的状态时，压料完成，此时打孔驱动凸轮56刚好顺时针旋转180
°
，为了保持打孔的效果，在压料完成状态需暂停1
‑
2秒。如图13所示，打孔驱动凸轮56继续顺势针旋转，从而带动打孔齿轮箱7上升，打孔驱动凸轮56超过180
°
继续顺时针旋转的初期，由于打孔驱动凸轮56和压料轴承64还处于接触状态，故压料环68和栽培瓶中的基质料还处于压紧状态。如图14所示，打孔驱动凸轮56带动打孔齿轮箱7 向上移动，直到打孔驱动凸轮56不再触压压料轴承64，即打孔驱动凸轮56脱离压料轴承64，此时中心打孔棒74和小打孔棒73也从栽培瓶3中伸出，压料环68开始脱离栽培瓶口，此时压料环铝板67上的压料部吊杆69与打孔齿轮箱7接触，并在打孔齿轮箱7向上移动的拉力下压料环铝板67向上移动，压料环铝板67向上移动的过程中，通过压料连杆66拉动压料连杆两栋板65向上移动；压料连杆两栋板65向上移动的过程中，带动压料主轴61顺时针旋转；压料主轴61顺时针旋转的过程中，带动压料轴承64顺时针旋转，恢复到原来位置。完成一轮打孔工作，并开始下一轮打孔工作。如图15至图20所示，打孔齿轮箱部件7包括打孔旋转电机71、打孔齿轮箱铝板72、小打孔棒73、中心打孔棒74、齿轮箱直线轴承钢75、打孔旋转电机固定柱76、打孔旋转电机轴套77、两个以上打孔齿轮箱大齿轮78、两个以上打孔齿轮箱中心小齿轮79、中心打孔棒轴承710、小打孔棒轴承711、打孔驱动连杆安装铁块712、齿轮箱直线轴承713、推力轴承714、打孔驱动连杆安装铁块安装板715、两个以上打孔齿轮箱周边小齿轮716、打孔棒体717和打孔棒头718，其中打孔齿轮箱铝板72上安装有齿轮箱直线轴承713，打孔齿轮箱铝板72通过齿轮箱直线轴承713套接在齿轮箱直线轴承钢75上，齿轮箱直线轴承钢75固定连接在打孔设备框架1上，打孔旋转电机71通过打孔旋转电机固定柱76安装在打孔齿轮箱铝板72上，打孔旋转电机71 通过打孔旋转电机轴套77与其中一个打孔齿轮箱大齿轮78连接，打孔齿轮箱大齿轮 78之间相互齿合，打孔齿轮箱大齿轮78和打孔齿轮箱中心小齿轮79通过中心打孔棒轴承719与中心打孔棒74连接，且打孔齿轮箱中心小齿轮79位于打孔齿轮箱大齿轮 78的下部，同时小打孔棒73通过小打孔棒轴承711与打孔齿轮箱周边小齿轮716相连接，在打孔齿轮箱周边小齿轮716的下部有推力轴承714安装在小打孔棒73上，打孔齿轮箱中心小齿轮79与打孔齿轮箱周
边小齿轮716相互齿合，打孔驱动连杆安装铁块712通过打孔驱动连杆安装铁块安装板715与打孔齿轮箱铝板72固定连接，打孔齿轮箱铝板72通过打孔驱动连杆安装铁块712与打孔驱动部件5的打孔驱动凸轮连杆57的上端相连接。打孔齿轮箱部件7的具体工作过程为，当打孔旋转电机71 启动时带动打孔齿轮箱大齿轮78旋转，所有打孔齿轮箱大齿轮78会联动旋转，此时固定在打孔齿轮箱大齿轮78内的中心打孔棒74也会一起旋转。打孔齿轮箱大齿轮78 下部安装有打孔齿轮箱小齿轮79，中心打孔棒74带动打孔齿轮箱中心小齿轮79旋转。当打孔齿轮箱中心小齿轮79跟随打孔齿轮箱大齿轮78旋转时将带动打孔齿轮箱周边小齿轮716同步旋转，起到所有打孔棒旋转的目的。中心打孔棒74和小打孔棒73根据生产工艺要求直径会在10mm～40mm之间变化。打孔棒旋转时安装在打孔齿轮箱铝板72内的中心打孔棒轴承710和小打孔棒轴承711会起到定位作用，防止打孔棒左右晃动。打孔齿轮箱铝板72下部安装的推力轴承714起到向上受力的作用，防止中心打孔棒轴承710和小打孔棒轴承711损坏。打孔齿轮箱铝板72两侧安装有打孔驱动连杆安装铁块712，用来链接打孔驱动部件5的打孔驱动凸轮连杆57，打孔驱动连杆安装铁块712使用打孔驱动连杆安装铁块安装板715固定在打孔齿轮箱铝板72上。打孔棒的数量根据工艺要求而定，单瓶对应的打孔棒数量为1孔～8孔。小打孔棒和中心打孔棒由打孔棒体717和打孔棒头718套接组合而成，小打孔棒和中心打孔棒采用组装式，方便拆卸和更换，节约成本。打孔棒头718表面磨制成台阶面形状，打孔过程中将压料环内积累的残余料刮出的作用。打孔棒体采用40铬材料制成，而打孔棒头则采用轴承钢材料制成，这样打孔棒头更耐磨。
45.如图21至图23所示，清洗部件9包括清洗气缸前安装板91、清洗气缸后安装板 92、清洗气缸93、清洗气缸连接板94、清洗毛刷95、清洗气缸固定轴承钢96、清洗气缸移动轴承钢97、清洗气缸移动轴承钢直线轴承98、清洗气缸固定轴承钢直线轴承99和清洗气缸移动板910，其中清洗气缸连接板94固定在打孔设备框架1上，在清洗气缸连接板94的两侧分别安装有清洗气缸前安装板91和清洗气缸后安装板92，清洗气缸93安装在清洗气缸前安装板91和清洗气缸后安装板92之间，清洗气缸93 可伸缩的一端与清洗毛刷95相连接，清洗气缸移动轴承钢97安装在清洗气缸移动板 910和清洗毛刷95之间，清洗气缸移动轴承钢直线轴承98安装在清洗气缸前安装板 91上，且与清洗气缸移动轴承钢97相套接，清洗气缸固定轴承钢96安装在清洗气缸前安装板91和清洗气缸后安装板92之间，清洗气缸固定轴承钢直线轴承99安装清洗气缸移动板910上，且与清洗气缸固定轴承钢96相套接。清洗部件9的具体工作过程为，清洗气缸93伸出，同时带动清洗毛刷95一起伸出；清洗毛刷95对已经恢复到原始位置的压料联动部件6的压料环68进行清洗；清洗完毕后，清洗气缸93缩回，同时带动清洗毛刷95缩回到原始位置。
46.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语仅仅是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。