轻基质无纺布育苗容器竖式成型机研制

杜华兵，李庆国，刘元铅，王小芳

（山东省林业科学研究院，山东 济南 250014）

林木容器育苗造林由于与裸根苗相比有许多被公认的优越性，它具有节省种子、节约圃地，育苗时间短、苗木整齐健壮、抗逆性强，不伤根、运输搬运方便、成本低，能有效延长造林时间、造林成活率高、造林后苗木生长快、林分质量好等特点，被许多国家广泛采用。平衡根系容器育苗已成为当今世界各国广泛应用的苗木生产技术，它包括育苗容器、育苗基质、容器育苗管理技术等林木现代育苗理论与技术。本研究立足于国际农业先进技术引进，进行引进消化吸收和再创新，将集国外技术、国内技术和引进消化吸收形成的自有技术于一身而形成完整配套集成技术。平衡根系轻基质容器育苗集成技术，将广泛应用于林业、农业、蔬菜、园林、花卉等种苗产业，对于促进种苗产业现代化的发展，促进经济和社会发展均具有重要意义。本研究是在以往研究开发的基础上，重点解决基质推进系统、容器焊接系统、切割系统、自动控制系统及其系统之间的匹配性，研制出结构合理、部件标准、稳定性强、可靠性好的竖式灌装轻基质无纺布育苗容器成型机。

现有技术中，存在很多关于育苗容器加工设备的研究。例如：申请号为2008200230643的中国专利文献记载了一种育苗容器成型机，该设备为我公司的早期装置。该装置通过横向装料，将无纺布卷曲成筒状后进行定长切割来实现育苗容器的制造。但是该装置存在一定的缺陷：因横向装料过程中绞龙对基质的破损程度比较大，且基质被推料装置强制塞入筒状无纺布内的，所以经常出现因基质填充不均导致无纺布开裂，影响生产效率。

因此，有必要设计一种新的育苗容器加工装置，来解决上述问题。本研究的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于制造育苗容器的竖式成型机。本方案通过设计新的结构，实现了育苗容器的高效制造，通过基质的竖式填装，降低了绞龙对基质的损坏程度，且加料方便，无纺布筒体不易开裂。

1 技术方案

一种用于制造育苗容器的的竖式成型机，包括：主机架；主机架的内侧分别具有用于悬挂无纺布的承载杆及切断育苗容器的切割装置；主机架上具有料箱，料箱与料仓相连通，料仓下方具有焊块支架，焊块支架上安装有焊块；主机架内具有动力机构，动力机构带动相互垂直的送料绞龙协同运动，使物料从料仓内向下运动至顶部开口的无纺布筒体内，无纺布筒体经切割装置切割完成育苗容器的制造。优选的，所述动力机构包括位于主机架底部的电机，该电机将动力传递给主机架顶部的双输出减速机，双输出减速机将动力传递给竖向绞龙和单输出减速机，单输出减速机带动横向绞龙运动。优选的，所述主机架上具有多个托辊，托辊为无纺布筒体导向。优选的，所述料箱内具有用于监测填料容量的传感器。本方案的有益效果是：利用横向绞龙将基质朝向竖向绞龙输送，竖向绞龙将基质竖向送入无纺布卷筒内，使得基质在由竖向绞龙输送的过程中还能借助重力下落，降低了绞龙对基质的损坏程度，有效防止了基质在某一部分过度堆积造成无纺布开裂。

2 成型机详解

图1 育苗容器竖式成型机侧面结构示意图

图2 育苗容器竖式成型机正面结构示意图

图3 图2中A处的局部放大图

下面将结合附图对本研究进行详细说明。

实施例：一种用于制造育苗容器的竖式成型机，其结构如图1-3所示，包括主机架9；主机架9的内侧分别具有用于悬挂无纺布的承载杆10及切断育苗容器的切割装置5；主机架上具有料箱1，料箱1与料仓16相连通，料仓16位于料箱1的底部。所述料仓16下方具有焊块支架13，焊块支架13上安装有焊块15。

所述动力机构包括位于主机26架底部的电机6，该电机6将通过皮带动力传递给主机架9顶部的双输出减速机2，双输出减速机2通过两根皮带分别将动力传递给竖向进料绞龙11和单输出减速机12，单输出减速机12带动横向进料绞龙17运动。横向进料绞龙17上的叶片为可拆卸结构，能够根据不同的物料来选择更换。叶片可以是连续式，也可以是分体式。所述主机架9上具有多个托辊13，托辊为13无纺布筒体14导向。所述料箱1内具有用于监测填料容量的传感器18。传感器18可以选择为物料传感器。所述主机架9底部具有滚轮7，便于移动。所述主机架9上安装有控制箱10，控制箱10控制电机6的运转。

本设计方案的工作原理是：电机6带动双输出减速机2运转，则双输出减速机将动力通过皮带轮和皮带向外部输出，动力一部分带动竖向进料绞龙11转动，另一部分带动单输出减速机12转动，单输出减速机12则带动横向进料绞龙17转动，两送料绞龙在料仓16。内部不重合的交叉状态。通过两送料绞龙的转动，实现了基质从料仓16一端到另一端的移动。料仓16具有下料口，竖向进料绞龙11的下部凸出于下料口，且竖向进料绞龙11的下部为光滑的圆柱形结构，无纺布卷4在初始状态下由人工卷在竖向进料绞龙11的下端，成为筒状结构，通过基质的下移，进入无纺布筒体14内部，带动无纺布筒体14下移。无纺布筒体14每移动一部分，焊块15就靠近无纺布筒体14一次，将无纺布筒体14的一部分熔化焊接，形成密闭的结构，防止开裂。随着无纺布筒体14的运动，切割装置5每隔一段距离就切割一次，使得无纺布筒体14成为多段结构，即为育苗容器。基质在竖向进料绞龙11的带动下移动的同时，还受到重力作用，所以临近下料口时就会自动下落部分，因此能够更好的均布于无纺布筒体14内。采用了上述结构后，本装置能够高效的完成育苗容器的制造，且较好的解决了现有技术中因横向进料导致基质的破损及无纺布筒体内基质分布不均导致的开裂问题。

表1 育苗容器竖式成型机的主要参数

育苗容器竖式成型机的主要参数见表1，由表1可以看出，育苗容器竖式成型机的生产效率较传统的横向填料式的育苗容器成型机有所提高，这主要是因为竖式填料阻力小，填料更加顺畅了。

图4 育苗容器竖式成型机样机

育苗容器竖式成型机样机见图4，由图4可以看出，竖式填料更加均匀，基质填装也更加顺畅了，生产的无纺布容器规格更加标准，实现了基质孔隙度的有效控制，有效降低了基质结构的破损率，更加有利于促进林木种苗的生长。