全自動(dòng)清洗雞籠生產(chǎn)線研究

梁 健，詹俊鑫，董日貴，歐鈁城，林素慧

（廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣州 510635）

0 引言

據(jù)資料顯示，雞瘟對(duì)雞的危害很大，一旦雞群感染了雞瘟的話，雞只的死亡率很高，所以斷絕雞瘟的傳播是養(yǎng)雞場(chǎng)的首要任務(wù)之一。雞瘟的傳播途徑很多，通過運(yùn)輸雞只的雞籠傳播是主要途徑之一。為了解決運(yùn)輸雞只的雞籠傳播雞瘟的問題，只有徹底清洗雞籠并對(duì)它進(jìn)行消毒才能達(dá)到目的[1]。雞籠最大的污染源就是運(yùn)輸過程中附著在籠上的雞糞和外界環(huán)境病菌，目前清洗雞籠都是簡(jiǎn)易設(shè)備和人工操作，通過人工操作高壓水槍對(duì)雞籠進(jìn)行簡(jiǎn)單的清洗，由于是人工操作，所以不但勞動(dòng)強(qiáng)度大，需要的勞動(dòng)力多，而且清洗的質(zhì)量也得不到保證[2]。

為此，筆者設(shè)計(jì)一條全自動(dòng)清洗雞籠生產(chǎn)線，以期能夠自動(dòng)對(duì)雞籠進(jìn)行快速、高效的清洗和消毒，以達(dá)到斷絕雞瘟傳播的一個(gè)途徑、降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和節(jié)約成本的目的。

1 總體設(shè)計(jì)

圖1 總體布局圖

根據(jù)清洗要求對(duì)全自動(dòng)清洗雞籠生產(chǎn)線進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)。如圖1所示，該生產(chǎn)線需要2個(gè)工人分別進(jìn)行雞籠掛鉤和雞籠脫鉤的工作，其他工序全部由生產(chǎn)線自動(dòng)完成。生產(chǎn)線的各個(gè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)得可靠實(shí)用，以方便檢測(cè)和維修。考慮到節(jié)約運(yùn)行成本問題，生產(chǎn)線內(nèi)每個(gè)工序的用水經(jīng)過濾后都可以送到前一級(jí)進(jìn)行重復(fù)利用，節(jié)約用水。生產(chǎn)線內(nèi)的各個(gè)部件的強(qiáng)度、疲勞壽命等都經(jīng)過計(jì)算，可滿足正常的加工強(qiáng)度需要。

根據(jù)以上設(shè)計(jì)，在工人完成雞籠掛鉤動(dòng)作之后，生產(chǎn)線自動(dòng)對(duì)雞籠進(jìn)行浸泡軟化、高壓清洗、消毒的工序，同時(shí)對(duì)處理的廢水進(jìn)行二次利用，最后在出口由人工把雞籠卸下堆疊，裝車運(yùn)走，具體工作流程圖如圖2所示。

按生產(chǎn)要求對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定各部分尺寸如圖3所示：生產(chǎn)線的長為17 m，寬6 m，高2.5 m，占地約100 m2，裝機(jī)總功率約為 19 kW，初步設(shè)計(jì)生產(chǎn)線鏈條的行進(jìn)速度為8 m/min, 生產(chǎn)率約為 650 個(gè) /h[3]。

圖2 工作流程圖

圖3 總體尺寸圖

2 工藝流程

下面對(duì)生產(chǎn)線的工作流程作詳細(xì)的說明。

2.1 待洗雞籠

將空的雞籠擺放在生產(chǎn)線前的空地上，以便工人進(jìn)行掛籠工作。

2.2 雞籠掛鉤

如圖4所示，在生產(chǎn)線的導(dǎo)軌1上掛有掛鉤3，掛鉤上有滾輪可以沿著導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力來自鏈條2，鏈條2與每一個(gè)掛鉤都有連接，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈條，鏈條再帶動(dòng)掛鉤運(yùn)動(dòng)，這樣就可以使雞籠沿特定的方向運(yùn)動(dòng)。這套鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且行動(dòng)順滑，檢測(cè)維修都很方便。

掛好的雞籠與地面有傾角，這樣在高壓清洗時(shí)籠內(nèi)的水會(huì)自動(dòng)流走，就不會(huì)有水殘留在籠內(nèi)而影響清洗的效果。

圖4 雞籠掛鉤

2.3 浸泡軟化

待洗的雞籠上有很多雞糞，有些是已經(jīng)晾干附在雞籠上的，直接用高壓水噴射比較難清洗干凈，需將雞籠浸泡一段時(shí)間，以便把雞糞泡軟，以利高壓清洗工序清洗得更徹底[4]。如圖5所示，打開閥門1，第一級(jí)高壓清洗后的污水就流到過濾箱2中，在過濾箱中有5層過濾板，從左往右每塊過濾板上的過濾孔的直徑就會(huì)小一個(gè)尺寸，污水經(jīng)過這五層濾板后就能很好去除其中的雞糞等的雜物。要清理箱中的雜物，只要把5塊過濾板抽出就可以進(jìn)行清理工作。污水濾清后經(jīng)過水泵3泵到噴射系統(tǒng)4中，該噴射系統(tǒng)有很多噴頭，高壓水經(jīng)過這些噴頭射在泡在水里的雞籠上，可以把一些容易脫落的雞糞噴下，同時(shí)這些高壓水流還可以讓泡池中的水形成層流，使雞籠內(nèi)的每個(gè)角落都被水流沖擦過，雞糞被浸泡軟。當(dāng)浸泡池5中的水太多的時(shí)候，污水可以經(jīng)過排污管6排走。

圖5 浸泡軟化及過濾

2.4 一次清洗

圖6 高壓清洗及過濾

整個(gè)清洗生產(chǎn)線里面，最重要的就是高壓清洗部分。如圖6所示：第二級(jí)高壓清洗的污水經(jīng)過過濾箱1過濾之后由高壓泵2把水泵到第一級(jí)高壓清洗的3組多角度清洗系統(tǒng)里對(duì)雞籠進(jìn)行高壓清洗。由于雞籠上的雞糞已經(jīng)經(jīng)過水的浸泡，所以初步設(shè)計(jì)每個(gè)噴口的出口壓力為0.14 MPa。因?yàn)閽煸趻煦^上的雞籠只能沿一個(gè)方向移動(dòng)，不能夠旋轉(zhuǎn)，所以要設(shè)計(jì)多角度的清洗系統(tǒng)進(jìn)行清洗。第一級(jí)高壓清洗里由3個(gè)相同的多角度清洗系統(tǒng)組成。每一個(gè)系統(tǒng)有左右組相同的清洗系統(tǒng)，每一組有4個(gè)噴頭。上面的3個(gè)噴頭對(duì)著雞籠前進(jìn)的方向與封板5有45°的夾角，這樣就可以干凈地清洗雞籠6個(gè)面中的4個(gè)。最下面的第4個(gè)噴頭向上噴射高壓水，就可以清洗雞籠最下面的那個(gè)面。在3個(gè)清洗系統(tǒng)里面噴頭6的方向跟其他兩個(gè)系統(tǒng)噴頭的夾角成90°，這樣設(shè)計(jì)是為了清洗雞籠的第6個(gè)面。集水池3的作用主要是把高壓清洗后流下來的水收集，然后送到過濾池中過濾。在集水池的兩旁有2塊封板，既可以擋住高壓水流，不讓它噴到其他的設(shè)備上，也可以防止高壓水噴出集水池而浪費(fèi)掉。

2.5 第二級(jí)高壓清洗

由于雞籠上的臟物比較多，所以經(jīng)過一次高壓清洗之后還是有一小部分殘留在雞籠上，所以要進(jìn)行第二級(jí)高壓清洗。第二級(jí)高壓清洗跟第一級(jí)高壓清洗的原理一樣，不同的地方就在于第二級(jí)高壓清洗的水是由高壓泵3經(jīng)過水管2由外面抽的自來水，而不是由污水過濾而來的。

2.6 消毒浸泡

前面雖然經(jīng)過了兩級(jí)的高壓清洗，把雞籠中的臟物去除掉了，但是附著在雞籠上的病毒是不能夠被沖走的，必須對(duì)雞籠進(jìn)行消毒才能徹底的防止雞瘟的傳播，所以還有1道工序——消毒。由于消毒水相對(duì)自來水成本高，故需要把消毒水重復(fù)利用。在該工序中，當(dāng)消毒池中的消毒水需要過濾的時(shí)候，打開閥門6把污水放到過濾箱5中進(jìn)行過濾，過濾之后，再由水泵2把消毒水泵回消毒池4中；當(dāng)池中的消毒水已經(jīng)不能使用的時(shí)候，打開閥門7就可以把污水排走，池中的污水排干凈之后，關(guān)閉閥門3，打開閥門1，開動(dòng)水泵2就可以往池中注入干凈的自來水（閥門所連接的水管直接連接自來水），然后倒入消毒液混合就可以完成消毒池中消毒水的更新。

圖7 消毒浸泡及過濾

2.7 雞籠脫鉤

前面的工序完成以后，接著的工序就是人工卸籠，該工序只要一個(gè)人在生產(chǎn)線的尾端把掛鉤上的雞籠卸下來就行了。

2.8 堆放待運(yùn)

將空的雞籠堆放在生產(chǎn)線前的空地上，以便工人進(jìn)行對(duì)疊運(yùn)輸。

4 結(jié)論

全自動(dòng)清洗雞籠生產(chǎn)線全線自動(dòng)運(yùn)行無需人工干預(yù)，能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)浸泡軟化、兩級(jí)高壓清洗，自動(dòng)消毒，自動(dòng)過濾廢水等工藝[5]。該生產(chǎn)線除了可以對(duì)雞籠進(jìn)行清洗消毒加工，還能對(duì)其他具有相似形狀的家禽物流框進(jìn)行清洗消毒加工工作。該生產(chǎn)線利用高效的機(jī)電一體化技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工操作，可實(shí)現(xiàn)加工過程的高速、高效，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少工人數(shù)量降低勞動(dòng)成本，極大的降低物流過程外界病菌引起雞瘟的風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)整個(gè)家禽生產(chǎn)行業(yè)快速發(fā)展。