技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
农业机械，特别是一种自动挤奶设备。
背景技术
[0002]
牛奶营养丰富、
味道鲜美，是人们主要的食品之一。挤奶是奶类食品生产的重要环节之一，由于人工挤奶的方式费时费
力，效率低下，因此越来越多的养殖户采用机械设备进行挤奶。目前挤奶设备包括
发动机驱动的
负压生成装置，结构复杂成本较高，这类设备适合大型养殖户，对于小型养殖户来说出于成本考虑仍然大量采用人工挤奶的方式；另外部分养殖户野外放牧，野外挤奶，目前的挤奶设备也无法很好的满足这类养殖户需求。
发明内容
[0003] 本发明的技术任务是针对以上
现有技术的不足，提供一种自动挤奶设备。
[0004] 本发明解决其技术问题的技术方案是：一种自动挤奶设备，其特征在于：包括
奶桶、
活塞、奶管、
挤奶杯、下板、
支撑架和
弹簧；所述的活塞直径等于奶桶的内径，活塞与奶桶内壁之间能够实现密封；活塞上设有单向
阀，
单向阀分别连通活塞的上下两侧，并且能够使空气可以单向由活塞下方流向活塞上方，而不能够从活塞上方流向活塞下方；活塞上连接奶管的一端，奶管另一端连接四个挤奶杯；所述的奶管上或挤奶杯上设有阀
门，通过阀门控制管路的开、闭；所述的挤奶杯的外侧的中下部是上下两端开口的硬质杯状壳体，挤奶杯内侧面是具有一定弹性的上下两端开口的柔性筒状
内衬；壳体与内衬之间形成密封的环形夹层，夹层内为负压空气；内衬中的中上部分设有一系列的竖直的杆状结构，杆状结构围绕挤奶杯的
中轴线呈圆周排列；活塞上方固定设有
活塞杆，活塞杆内设有竖直空腔，活塞杆一
侧壁上设有开口，开口的宽度小于竖直空腔的宽度，从而活塞杆形成横截面呈“C”形的杆状结构；所述的下板位于活塞的上方，下板中间设有竖直一号孔，所述的活塞杆从一号孔内穿过；下板的下表面与活塞之间设有一号弹簧组，所述的一号弹簧组处于拉伸状态，一号弹簧组上下两端分别拉在下板和活塞上；活塞杆竖直空腔内设有
凸块板和
齿条板，凸块板在后，齿条板在前，所述的活塞杆侧壁上设有螺钉和
螺纹孔，通过螺钉能够将凸块板的
位置固定住；齿条板的下端从竖直空腔内伸出与下板固定连接，凸块板上前侧面和齿条板后侧面上分别设有一系列的一号凸块和二号凸块，一号凸块的下侧面和二号凸块的上侧面是沿后下至前上方向倾斜的斜面；所述的齿条板的前侧面左右两侧处是光滑的表面，中间位置设有一系列的棘齿，棘齿的齿向向上，所述的棘齿位于竖直空腔的前侧开口处并且能够从开口处伸出；所述的活塞杆前侧壁的内表面设有一系列的弹
簧片，弹簧片一端固定在活塞杆前侧壁上，另一端顶在齿条板前侧面的两侧处，同时给齿条板向后的弹力；所述的支撑架包括圆环、竖直板和
水平板，所述的竖直板数量为两个或更多，竖直板下端固定在圆环上，水平板固定在竖直板的上方；所述的圆环下表面上设有与奶桶上边缘相适应的槽沟；水平板的中间设有竖直的二号孔，所述的活塞杆从二号孔内穿过，二号孔前侧面设有与齿条板相匹配的棘齿，当齿条板上的棘齿从竖直空腔开口内露出时，能够将齿条板卡住，使其不能继续向上运动；水平板上还设有一系列的竖直的三号孔，所述的三号孔内各穿过一个竖直的拉杆，拉杆的下端各固定设有二号弹簧，所述的二号弹簧的下端固定在下板上；拉杆的侧边固定设有钩体，三号孔旁设有与钩体相适应的槽，钩体能够钩在槽上。
[0005] 与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：1、能够代替人工挤奶，省时省力；
2、结构简单，使用方便，可拆卸，便于运输；
3、无需耗电，可在户外使用。
附图说明
[0006] 图1是本发明的外部结构示意图。
[0007] 图2是本发明的内部结构示意图。
[0008] 图3是本发明的挤奶杯的内部结构示意图。
[0009] 图4是本发明的活塞结构示意图。
[0010] 图5是本发明的活塞杆的内部结构示意图。
[0011] 图6是本发明的支撑架的结构示意图。
具体实施方式
[0012] 下面结合
说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
[0013] 如图1至6所示，本发明包括奶桶12、活塞20、奶管13、挤奶杯15、下板18、支撑架11和弹簧。
[0014] 所述的活塞20直径等于奶桶12的内径，活塞20与奶桶12内壁之间能够实现密封。活塞20上设有单向阀27，单向阀27分别连通活塞20的上下两侧，并且能够使空气可以单向由活塞20下方流向活塞20上方，而不能够从活塞20上方流向活塞20下方。活塞20上连接奶管13的一端，奶管13另一端连接四个挤奶杯15。如图3所示，所述的奶管13上或挤奶杯15上设有阀门14，通过阀门14控制管路的开、闭。为便于叙述设定挤奶杯15上其开口端为上，与奶管13或阀门14连接一端为下，所述的挤奶杯15的外侧的中下部是上下两端开口的硬质杯状壳体30，挤奶杯15内侧面是具有一定弹性的上下两端开口的柔性筒状内衬32。壳体30与内衬32之间形成密封的环形夹层31，夹层31内为负压空气。内衬32中的中上部分设有一系列的竖直的杆状结构29，杆状结构29围绕挤奶杯15的中轴线呈圆周排列。
[0015] 活塞20上方固定设有活塞杆1，活塞杆1内设有竖直空腔25，活塞杆1一侧壁上设有开口，开口的宽度小于竖直空腔25的宽度，从而活塞杆1形成横截面呈“C”形的杆状结构。为便于叙述，设定在活塞杆1内竖直空腔25的开口方向为前，其相反的方向为后。
[0016] 所述的下板18位于活塞20的上方，下板18中间设有竖直一号孔21，所述的活塞杆1从一号孔21内穿过。下板18的下表面与活塞20之间设有一号弹簧组19，所述的一号弹簧组19处于拉伸状态，一号弹簧组19上下两端分别拉在下板18和活塞20上。活塞杆1竖直空腔25内设有凸块板2和齿条板3，凸块板2在后，齿条板3在前，所述的活塞杆1侧壁上设有螺钉10和
螺纹孔，通过螺钉10能够将凸块板2的位置固定住，松开螺钉10后可以调节凸块板2的位置，使凸块板2上下运动。齿条板3的下端从竖直空腔25内伸出与下板18固定连接，凸块板2上前侧面和齿条板3后侧面上分别设有一系列的一号凸块22和二号凸块23，一号凸块22的下侧面和二号凸块23的上侧面是沿后下至前上方向倾斜的斜面。所述的齿条板3的前侧面左右两侧处是光滑的表面，中间位置设有一系列的棘齿，棘齿的齿向向上倾斜，所述的棘齿位于竖直空腔25的前侧开口处并且能够从开口处伸出。所述的活塞杆1前侧壁（开口两侧的侧壁）的内表面（后表面）设有一系列的弹簧片24，弹簧片24一端固定在活塞杆1前侧壁上，另一端顶在齿条板3前侧面的两侧处，同时给齿条板3向后的弹力。
[0017] 所述的支撑架11包括圆环、竖直板8和水平板7，所述的竖直板8数量为两个或更多，竖直板8下端固定在圆环上，水平板7固定在竖直板8的上方。如图6所示，所述的圆环下表面上设有与奶桶12上边缘相适应的槽沟26，从而能够使圆环稳定的安装在奶桶12上边缘上。水平板7的中间设有竖直的二号孔16，所述的活塞杆1从二号孔16内穿过，二号孔16前侧面设有与齿条板3相匹配的棘齿，当齿条板3上的棘齿从竖直空腔25开口内露出时，能够将齿条板3卡住，使其不能继续向上运动。
[0018] 水平板7上还设有一系列的竖直的三号孔6，所述的三号孔6内各穿过一个竖直的拉杆4，拉杆4的下端各固定设有二号弹簧9，所述的二号弹簧9的下端固定在下板18上。拉杆4的侧边固定设有钩体5，三号孔6旁设有与钩体5相适应的槽17，钩体5能够钩在槽17上，防止拉杆4向下运动。
[0019] 操作流程如下：初始状态时，拉杆钩体5位于水平板7的下方。首先将活塞20向下推动至奶桶12的底部，通过单向阀27将奶桶12底部的空气排出，然后逐个向上拉动拉杆4，将
手柄拉杆4通过钩体5挂在水平板7上。由于在实际使用时，二号弹簧9组对下板18的拉力很大，一次性拉起很困难，通过将多个弹簧逐个拉起的方式能够将该作用力一一分解，从而能够较轻松的将下板18拉起。通过二号弹簧9的作用将下板18向上拉动，通过一号弹簧组19的作用将活塞20向上拉动；活塞20下方的空间随之增大，气压随之降低，负压值（
大气压力与活塞20下方气压差值）随之增大，一号弹簧组19拉力随活塞20下方负压值的增大而增大，弹簧的长度随一号弹簧组19的拉力的增大而伸长，因此在拉动过程中活塞杆1和凸块板2相对于下板18和齿条板3向下运动，开始时一号凸块22和二号凸块23的位置相错开，即二号凸块23位于相对应的一号凸块22的下方；当活塞20下方负压值超过设定值P时，两组凸块的位置相互重叠，如图5所示的状态，从而将齿条板3向外推动，齿条板3上的棘齿从开口内露出，并且卡在二号孔16的棘齿上，使齿条和下板18不能够继续向上运动，从而活塞20下方的负压值不再增加；此时二号弹簧9组的拉力大于一号弹簧组19的拉力。然后将挤奶杯15逐一放在
奶牛乳头28上，打开阀门14即可实现自动挤奶的作用。随着挤奶的进行，奶桶12的下部进入了奶水，奶桶12内活塞20下方的空气体积减小，从而其负压值减小，通过一号弹簧组19的作用将活塞20向上拉动，凸块板2和活塞杆1随之向上移动，使两组凸块的位置再次错开，通过弹簧片24的作用，将齿条板3向后顶，使棘齿进入竖直空腔25的开口内，二号孔16棘齿与齿条板3相脱离，从而在二号弹簧9组的作用下将下板18和齿条向上拉动。将一号弹簧组19再次拉长，然后两组凸块再次对齐，将齿条向外推出，卡在二号孔16前侧面棘齿处，从而将下板18再次卡住，此时奶桶12内的负压值再次回到设定值P。通过本装置的作用能够使奶桶12内保持大体上恒定的负压值，从而便于挤奶操作。
[0020] 挤奶时负压值过低，不容易将奶挤出，负压值过高容易将奶牛乳头28产生压迫感甚至疼感，不同的奶牛挤奶的难易程度不同，不同的奶牛对负压值的耐受程度不同，因此在实际使用时要根据不同的奶牛分别设置不动的负压值。在本装置中，负压值P的大小与一号弹簧组19伸长的长度成正比。松开螺钉10，调节凸块杆的位置，从而能够改变下板18卡在竖直板7上时一号弹簧组19的长度，从而可以调节负压值的大小。
[0021] 挤奶杯15工作原理如下：在挤奶杯15中，由于内衬32是具有一定弹性的柔性材料，其内部的杆状结构29也能够随内衬32进行一定幅度的运动。杆状结构29靠近壳体30上边缘的位置处，由于壳体30上边缘的限制，在该位置上杆状结构29的运动幅度较小，因此杆状结构29的运动状态近似于围绕壳体30上边缘偏转，类似于杠杆结构，因此当杆状结构29的下端向内偏转时其上端向外偏转，下端向外偏转时，其上端向内偏转。自然状态时，由于夹层31是负压空气，将内衬32向壳体30方向吸，因此自然状态时杆状结构29下端向外偏转，上端向内偏转；使用时，挤奶杯15内形成负压空气，当负压值大于夹层31空气内负压值时杆状结构29下端向内偏转，上端向外偏转。由于在奶桶12底部气压值随着挤奶过程中发生
波动的，即在P值附近上下波动，而挤奶杯15中的负压值随着奶桶12底部内气压值的波动而波动，当负压值减小时，杆状结构29下端向外偏转，上端向内偏转；当负压值增大时，杆状结构29的下端向内偏转，上端向外偏转。内衬32对乳头28的握紧力就是负压值减小时上紧下松，负压值增大时上松下紧。通过握力松紧的变化能够较好的模拟
小牛吸奶的过程，能够较好的促进母畜下奶水，当上松下紧时能够对乳头28下端形成刺激，促进排乳，上部松弛能够使乳房内的乳汁进入乳头28内；当上紧下松时使乳头28内的奶水向下流动，便于排出。因此通过对乳头28上下部分松紧程度交替进行相对于传统的挤奶方式能够更好的促进排乳过程，能够提高排乳速度，提高工作效率。另外乳头28处总有一部分处于握紧状态能够实现挤奶杯15与乳头28之间保持较好的气密性，防止挤奶杯15从乳头28上脱落。另外通过松紧交替进行的方式也能够促进乳头28处的血液循环，避免了目前较长时间紧握的方式造成的血液循环不畅的情况。
[0022] 通过本发明能够大大简化农户挤奶的过程：①将拉杆4向上拉出，②将挤奶杯15放置在奶牛的乳头28上。操作过程非常简便，结构简单，无需耗电，特别适合家庭小型化养殖和野外无电条件下使用。本发明各部件均可以拆卸，使用时再组装起来，便于运输和部件的维修更换，奶桶12平时可以作为普通的水桶使用，一举多得。
[0023] 需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。
