经验之四:奶牛场必须有哪些设备?

牛场设备主要包括拴系、饲喂、饮水、除粪尿及污水处理、饲料加工、青贮、消防、消毒、给排水、挤奶、牛奶贮藏、牛奶输送及加工设备等。

一、拴系设备

拴系设备用来限制奶牛在牛床内的活动范围,使牛的前脚不能踩入饲槽,后脚不能踩入粪沟,牛身不能横躺在牛床上,但也不妨碍奶牛的正常站立、躺卧、饮水和采食饲料。

拴系设备有链式和关节颈架式等类型,常用的是软的横行链式颈架。两根长链(760毫米)穿在牛床两边支柱的铁棍上,能上下自由活动;两根短链(500毫米)组成颈圈,套在牛的颈部。结构简单,但需用较多的手工操作来完成拴系和释放奶牛的工作。

关节颈架拴系设备(图1-1)在欧美使用较多,有拴系或释放一头奶牛的,也有同时拴系或释放一批奶牛的。它由两根管子组成长形颈架,套在牛的颈部。颈架两端都有球形关节,使奶牛有一定的活动范围。

图1-1 关节颈架式

二、饲喂设备

1.固定喂饲设备

固定喂饲设备的工作程序是青饲料(从料塔)→输送设备→牛舍或运动场饲料。

优点是饲料通道(牛舍内)小,牛舍建筑费用低,省饲料转运工作量。

2.输送带式喂饲设备

输送带式喂饲设备的运送饲料装置为输送带,带上撒满饲料,通往饲槽上方,再用一刮板在饲槽上方往复运动将饲料刮入饲槽。

3.穿梭式喂饲车

穿梭式喂饲车指饲槽上方有一轨道,轨道上有一喂饲车,饲料进入饲料车,通过链板及饲料车的移动将饲料卸入饲槽。

4.螺旋搅龙式喂饲设备

螺旋搅龙式喂饲设备是给在运动场上的奶牛喂饲的设备。

5.机动喂饲车

大型乳牛场,青贮量很大,各牛舍(运动场)离饲料库太远,采用固定喂饲设备投资太大,可采用机动喂饲车。将青贮库卸出的饲料用喂饲车运送到各牛舍饲槽中,喂饲方便,设备利用率高。但冬季喂饲车频繁进入牛舍,不利于保暖,要设双排门、双门帘等保暖措施。

6.挤奶间喂饲设备

根据乳牛实际产奶量的多少供给精料,每产0.56千克牛奶引起冲孔圆盘转动,使一束光通过圆盘孔激发充电元件产生一个信号,电机工作一定时间,驱动搅龙卸出一定量的饲料。

三、饮水设备

多采用阀门式自动饮水器,它由饮水杯、阀门、顶杆和压板等组成。奶牛饮水时,触动饮水杯内的压板,推动顶杆将阀门开启,水即通过出水孔流入饮水杯内。饮水完毕牛抬起头后,阀门靠弹力回位,停止流水。

拴养每2头牛合用1个饮水器,散放每6~8头牛合用1个饮水器。图1-2、图1-3、图1-4为几种饮水设备图。

图1-2 饮水碗

图1-3 饮水器

图1-4 饮水槽

四、除粪设备

除粪设备有机械除粪和水冲除粪两种。机械除粪有连杆刮板式、环形刮板式、双翼形推粪板式和运动场上除粪设备等。

连杆刮板式清粪装置用于单列牛床,链条带动带有刮板的连杆,在粪沟内往复运动,刮板单向刮粪,逐渐把粪刮向一端粪坑内。适用于在单列牛舍的粪沟内除粪。

环形刮板式除粪装置用于双列牛床,将两排牛床粪沟连成环形状(类似操场跑道),有环形刮板在沟内做水平环形运动,在牛舍一端环形粪沟下方设一粪池(坑)及倾斜链板升运器,粪入粪池后,再提运到舍外装车,运出舍外。适用于在双列牛舍的粪沟内除粪。

双翼形推粪板式(图1-5)除粪装置用于隔栏散放,电机、减速器、钢丝绳+翼形推粪板往复运动,把粪刮入粪沟内,往复运动由行程开关控制。翼形刮板(推粪板),有双翼板,两板可绕销轴转动,推粪时呈“V”形,返回时两翼合笼,“V”形板不推粪。适用于宽粪沟的隔栏散养牛舍的除粪作业。

图1-5 机械清粪设备

运动场上除粪设备同养猪除粪车(铲车)相似,车前方有一刮粪铲,向一方推成堆状,发酵处理或装车运出场外。

五、饲料收割与加工机械

1.青饲料联合收获机

青饲料联合收获机按动力来源分为牵引式、悬挂式和自走式三种。牵引式靠地轮或拖拉机动力输出轴驱动;悬挂式一般都由拖拉机动力输出轴驱动;自走式的动力靠发动机提供。按机械构造不同,青饲料收获机可分为滚筒式青饲料收获机、刀盘式青饲料收获机、甩刀式青饲料收获机和风机式青饲料收获机等。

2.玉米收获机

用来专门用于收获玉米,一次可完成摘穗、剥皮、果穗收集、茎叶切碎、装车进行青贮等项工作。玉米收获机的类型按与拖拉机的挂接方式可分为悬挂式青饲玉米收获机、带有玉米割台的牵引式收获机以及带有玉米割台的自走式收获机。按收割方法又分为对行和不对行,按切割器型式分为复式割刀和立筒式旋转割刀。在选择自走式或牵引式的问题上,首先要根据购买者的使用性质来确定。既要满足青贮玉米和青饲料在最佳收割期时收割,又要考虑充分利用现有的拖拉机动力,更要考虑投资效益和回报率的问题。

3.青饲料铡草机械

铡草机也称切碎机(图1-6),主要用于切碎粗饲料,如谷草、稻草、麦秸、玉米秸等。按机型大小可分为小型、中型和大型。小型铡草机适用于广大农户和小规模饲养户,用于铡碎干草、秸秆或青饲料。中型铡草机也可以切碎干秸秆和青饲料,故又称秸秆青贮饲料切碎机。大型铡草机常用于规模较大的饲养场,主要用于切碎青贮原料,故又称青贮饲料切碎机。铡草机是农牧场、农户饲养草食家畜必备的机具。秸秆、青贮料或青饲料的加工利用,切碎是第一道工序,也是提高粗饲料利用率的基本方法。铡草机按切割部分形式可分为滚筒式和圆盘式两种。大中型铡草机为了便于抛送青贮饲料,一般多为圆盘式,而小型铡草机以滚筒式为多。为了便于移动和作业,大中型铡草机常装有行走轮,而小型铡草机多为固定式。

图1-6 饲草切碎机

4.揉搓机

揉搓机(图1-7)是介于铡切与粉碎两种加工方法之间的一种新方法。各类揉搓机揉搓方式基本相同,基本上是以高速旋转的锤片结合机体内(工作室)表面的齿板形成的表面阻力对秸秆实施捶打,即所谓揉搓。其结构实质上就是粉碎机结构。经过揉搓后的成品秸秆多呈块状或碎散状,牲畜食用后在胃中堆积,易形成实体。牲畜有挑食现象,秸秆利用率较低。

图1-7 揉搓机

5.秸秆揉丝机

秸秆揉丝机和秸秆揉搓机在结构上前者较后者复杂,主要体现在秸秆揉丝机首先要具有使秸秆基本形成丝状的丝化装置,接着再进行揉搓处理,同时以进一步使其细化。

揉搓方式目前有锤片式、磨盘式和栅栏式。其中锤片式及磨盘式出料碎散,但磨盘式揉搓效果好。栅栏式揉搓效果俱佳,既保证了细丝状似草的形体,又保证了柔性。

秸秆揉丝机使物料经加工后,成品秸秆呈细丝条形的草状,符合牲口采食习性,易于消化及吸收营养(胃液可充分渗透到饲料间隙中)、易于打包贮存、氨化处理效果好、秸秆利用率高。适宜加工粗大株型秸秆和牧草。

6.粉碎机

粉碎机类型有锤片式、爪式和对辊式三种。锤片式粉碎机(图1-8)是一种利用高速旋转的锤片击碎饲料的机器,生产率高,适应性广,既能粉碎谷物类精饲料,又能粉碎含纤维、水分较多的青草类、秸秆类饲料,粉碎粒度好。爪式粉碎机(图1-9)是利用固定在转子上的齿爪将饲料击碎,这种粉碎机结构紧凑、体积小、重量轻,适合于粉碎含纤维较少的精饲料。对辊式粉碎机(图1-10)是由一对回转方向相反、转速不等的带有刀盘的齿辊进行粉碎,主要用于粉碎油料作物的饼粕、豆饼、花生饼等。

图1-8 锤片式粉碎机

图1-9 爪式粉碎机

图1-10 对辊式粉碎机

7.小型饲料加工机组

小型饲料加工机组主要由粉碎机、混合机和输送装置等组成。其特点是:①生产工艺流程简单,多采用主料先配合后粉碎再与副料混合的工艺流程;②多数用人工分批称量,只有少数机组采用容积式计量和电子秤重量计量配料,添加剂由人工分批直接加入混合机;③绝大多数机组只能粉碎谷物类原料,只有少数机组可以加工秸秆料和饼类料;④机组占地面积小,对厂房要求不高,设备一般安置在平房建筑物内。

8.全混合日粮(TMR)搅拌喂料车

全自动全混合日粮(TMR)搅拌喂料车,主要由自动抓取、自动称量、粉碎、搅拌、卸料和输送装置等组成。有多种规格,适用于不同规模的奶牛场、奶牛小区及TMR饲料加工厂固定式(图1-11)与移动式(图1-12)的选择主要应从牛舍建筑结构、人工成本、耗能成本等考虑。一般尾对尾老式牛舍,过道较窄,搅拌车不能直接进入,最好选择固定式;而一些大型牛场,牛舍结构合理,从自动化发展需求和人员管理的难度考虑,最好选择移动式。中小型牛场固定式与移动式的选择应从运作成本考虑,

图1-11 固定式搅拌喂料车

图1-12 移动式搅拌喂料车

主要涉及耗油、耗电、人工、管理几个方面,例如:选用7立方设备,固定式由22千瓦电机提供动力,牵引式需匹配65马力拖拉机,同样工作1小时,固定式耗电22度,牵引式耗油2.8升;牵引式可以直接将饲料撒入牛舍,固定式需采用一些运输工具;在劳动力上,牵引式较固定式可以节省搬运工人、减少饲喂人员;饲养管理上,牵引式直接将TMR撒入食槽供奶牛自由采食,固定式还需将加工好的TMR由人工分发给奶牛采食,牵引式可以简化饲养管理。

饲料搅拌喂料车可以自动抓取青贮、草捆和精料啤酒糟等,可以大量减少人工,简化饲料配制及饲喂过程,提高奶牛饲料转化率和产奶性能。

9.牧草收获机械

牧草收获机械(图1-13)是用机器将生长的牧草或作为饲草的其他作物切割、收集、制成各种形式的干草的作业过程。机械化收获牧草具有效率高、成本低、能适时收、多收等优点。世界上畜牧业发达国家都非常重视牧草收获技术,主要使用的收获方法是散草收获法和压缩收获法两种。

图1-13 牧草收获机械

散草收获法主要机具配置有割草机、搂草机、切割压扁机、集草器、运草车、垛草机等。不同机具系统由不同的单机组成。工艺流程是割草机割草—搂草机搂草—方捆机压方捆(或圆捆机压圆捆)—捡运或装运—贮存。要正确地对各单机进行选型,使各道工序之间的配合和衔接经济合理,保证整个收获工艺经济效果最佳。

压缩收获工艺比散草收获工艺的生产效率高(省略了集草堆垛工序),提高生产率7~8倍,草捆密度高,质量好,便于保存和提高运输效率。各单机技术水平和性能较先进,适合于我国牧区地势较平坦、产草量较高的草场,但一次性投资大,使用技术高,目前只在经济条件较好的牧场及贮草站使用。

六、挤奶与原奶冷却的机械和设备

1.挤奶机械

(1)鱼骨式挤奶机

鱼骨式挤奶机(图1-14)采用的是固定式框架采集设备,由机架、真空系统、集乳系统、牛乳输出系统组成。工作原理是利用真空系统在整套设备作业过程中建立起稳定的真空环境,通过脉动器将真空系统提供的稳定真空转换为脉动真空,并传送到奶杯组的脉动室,使乳头杯有规律地吮吸和挤压,达到挤出牛奶的目的,最后通过集乳器将从4个乳头吸出的牛奶汇集起来,由负压驱动收集到计量瓶内,经取样检验合格后,再由管道送往集乳罐,在罐内到达一定高度后,打奶泵自动启动,将奶送往冷藏罐,集乳罐低液位时停止;牛奶在冷藏罐内冷却到4℃并贮存,等待运出,完成整个挤奶过程。一个采集间可容纳一头牛,一套鱼骨式挤奶设备可同时对6~12头奶牛进行挤奶,适用于小型牧场和挤奶站。

图1-14 鱼骨式挤奶机

牛奶通过密闭管道送入冷藏储奶罐,可杜绝外界环境对鲜奶造成污染,保证牛奶卫生质量;仿生设计符合奶牛泌乳生理条件需求,仿生刺激按摩功能更有利于奶牛的出奶,根据奶流量大小自动调节真空压力和脉动速率,让奶牛在舒适的环境中舒服地排乳,保证奶牛健康。自动脱杯系统节省了人力资源,减少劳动强度,准时脱杯可以保证奶牛乳房的健康。RF射频技术自动辨别奶牛个体、电子自动计量实现了对奶牛产奶能力进行统一数据库管理。电子自动计量与计量瓶配合使用,相互核对,提高计量准确性,同时方便奶牛排乳后及时进行检验,防止个体奶牛所产的奶不合格而影响批次质量。

(2)并列式挤奶机 并列式挤奶机(图1-15)与鱼骨式挤奶机结构形式基本相同,也是采用固定式框架采集设备,由于设备由若干组框架结构顺序并列连接,可以根据饲养规模无限套接,并列式挤奶机较鱼骨式挤奶机在长度上可缩短40%,节省土地投资,牛与牛间距小和挤后快速疏散,便于挤奶操作和提高工作效率,所以适合于千头以上大规模牛场。

图1-15 并列式挤奶机

(3)提桶式挤奶机

提桶式挤奶机(图1-16)的挤奶系统包括挤奶机组、脉动器及不锈钢奶桶等。牛奶收集在奶桶内,每次称重记录后,将牛奶倒入奶槽,即时泵至奶缸冷藏,结构简单,易于操作,成本低,不受养牛户的规模和牛只产奶量的限制,奶牛可灵活进入挤奶站,挤奶时互不干涉。

图1-16 提桶式挤奶机

提桶式挤奶机适合中小型奶牛场的40~120头奶牛挤奶使用,具有称重计量、投资少、收益高、使用维护简单、可对个别奶牛场的病牛单独挤奶等优点,一直以来是集体、个体养殖户的首选设备。

但提桶式奶站还是存在明显的缺点:一是挤到奶桶里的牛奶,在排队磅秤、倒进奶槽的过程中,存在着严重的二次污染环节;二是还不能完全杜绝少数奶农在牛奶中掺假的现象;三是挤奶牛是处于无序状态下进入奶站,现场混乱,劳动效率低下。

(4)转盘式挤奶台

转盘式挤奶台(图1-17)的挤奶系统适用于挤奶效率较高的挤奶场,同时它能够提供令人满意的工作环境。并列式转盘式挤奶系统可满足高效挤奶的需求。牛群连续自动地进入转盘,彼此之间无干扰。

图1-17 转盘式挤奶台

挤奶员在转盘外从牛后面挤奶。旋转的平台避免了挤奶员频繁的走动,工作高效舒适。整体方案设计确保从牛舍到挤奶台及整个挤奶过程中,牛群平稳连续地流动,保证了高效的流程,从而使挤奶员有更多的精力关注挤奶过程中的一些重要环节。对于几百头至几千头奶牛的挤奶工作,并列式转盘挤奶台绝对能够以最高的效率完成。并列式转盘挤奶台的特制平台是大型农场主长期投资的选择。宽大的台面具有极高的耐磨性,可抗化学腐蚀,耐乳酸,不怕潮湿,噪声极低,便于清洁。特殊表面使奶牛感到舒适,对牛蹄有保护作用。

(5)机器人挤奶机 自动化机器人挤奶系统是根据仿生原理研制而成的。机器人挤奶系统包括主控制电脑、挤奶机器人、挤奶设备、进出口控制系统、奶牛个体识别装置等。主控制电脑内含有一个完整的泌乳奶牛群数据库及控制挤奶机器人、挤奶机械设备、奶牛识别装置和进出口控制系统等相应的应用程序,并通过电缆与这些设备相连;挤奶机器人上包括一个摄像头、机械臂、钳手、移动装置以及受主控制电脑控制的附属微电脑;每个挤奶设备单元都由通过管道连接到贮藏罐的四个挤奶杯组成,管道上装有流量计(可以随时记录每头奶牛的产奶量,有的可测定每个乳头的产奶量),另外挤奶设备上还装有一些附属设备,如清洗装置、喂料系统及其他一些引诱奶牛以使其处于稳定、安逸状态的附属装置等;进出口控制系统包括气压/液压控制门以及控制其开闭的相应微电脑;奶牛识别系统有电磁识别装置、摄像头识别装置两类。

与传统机械化挤奶设备相比,机器人挤奶设备几乎不需要工人再对挤奶过程进行过多的干预,只需一些管理、维护人员即可;而且采用自动化机器人挤奶大大减少了人为因素的干扰。机器人挤奶设备的使用和高的挤奶频率对提高奶牛生产性能有积极作用,而且不会影响其繁殖性能,但会使奶中体细胞数显著增加,机器人挤奶与临床乳房炎的关系有待进一步研究,安装机器人挤奶系统的成本较高。

2.生奶冷却设备

标准化奶牛养殖小区生奶冷却设备用于把刚挤集的牛奶由36℃左右在2~3小时内冷却到4~5℃,并在此温度下保存到加工或运出,以抑制细菌繁殖,保持牛奶鲜度。有直接冷却式和间接冷却式两类。一般由温度调节仪、制冷压缩机、搅拌机、安全绝热层等组成。贮奶缸是贮存生奶的容器,外形为圆柱体,有立式和卧式之分,缸外包有绝热层,以减少外界热量的传入。有些贮奶缸带有冷却夹套,可使贮存的生奶保持较低的温度。一般贮奶缸配有搅拌器、视孔、入孔、灯孔、牛奶进出口和工作扶梯,有些贮奶缸还配有就地清洗装置。凡与牛奶接触的器壁和附件均采用不锈钢材料制造,也有采用铝材或耐酸搪瓷等材料制造。贮奶缸内外采用不锈钢板,有利于卫生管理,一般有卧式和椭圆形一体及分体式。

浸入式冷却器适用于中、小型奶牛场。直接冷却式冷藏罐和片式冷却器多用于管道式挤奶系统。表面式和套管式冷却器多用于人工挤奶或与提桶式挤奶配套。

3.牛奶输送设备

牛奶输送设备包括奶泵和输奶管道。奶泵通过输奶管道将牛奶从一个容器送到另一容器。要求在运转时不打碎牛奶中的脂肪颗粒,送奶量的大小可调整。常用的离心泵泵体用铝合金或不锈钢制成,易于拆洗。输奶管通常采用镀锡铜管、不锈钢管或玻璃管,以防管道锈蚀而影响牛奶的质量和卫生。牛奶输送设备适用于大型奶牛场和专用挤奶间作业。

七、牛舍通风及防暑降温的机械和设备

标准化奶牛养殖小区牛舍通风设备有电动风机和电风扇。轴流式风机(图1-18)是牛舍常见的通风换气设备,这种风机既可排风,又可送风,而且风量大。电风扇也常用于牛舍通风,一般为吊扇。

图1-18 轴流式风机

喷淋降温系统是目前最实用且有效的降温方法。它是将细水滴喷到牛背上湿润它的皮肤,利用风扇及牛体的热量使水分蒸发以达到降温的目的。这主要是用来降低牛身体的温度,而不是牛舍的温度。当仅仅靠开启风扇不能有效消除奶牛热应激的影响时,可以将机械通风和喷淋结合。喷淋降温系统一般安装在牛舍的采食区、休息区、待挤区以及挤奶厅,它主要包括水路管网、水泵、电磁阀、喷嘴、风扇以及含继电器在内的控制设备。喷水与风扇结合使用,会形成强制气流,提高蒸发散热效率,迅速带走牛体多余的热量。喷淋通风结合降温系统时,通风和喷淋要交替进行。

八、其他设备

其他设备包括奶牛场管理设备(刷拭牛体器具、体重测试器具,另外还需要配备耳标、无血去势器、体尺测量器械等)、防疫诊疗设备、场内外运输设备及公用工程设备等。

1.牛体刷

全自动牛体刷(图1-19)包括吊挂固定基础部件、通过固定连接件悬挂在吊挂固定基础部件上的电机和刷体;当奶牛将刷体顶起倾斜时,电机自动起动,带动刷体旋转;当奶牛离开时,电机带动刷体继续旋转一段时间后停止。可实现刷体自动旋转、停止及手动控制。

图1-19 牛体刷

牛体刷能够使奶牛容易达到自我清洁的目的,减少奶牛身体上的污垢和寄生虫。同时,牛体刷还可以促进奶牛血液循环,保持奶牛皮毛干净,提高采食量。使奶牛的头部、背部和尾部得到舒适的清理,不再到处摩擦搔痒,从而节约费用,预防事故发生。

2.诊疗设备

兽医室需要配备消毒器械、手术器械、诊断器械、灌药器(图1-20)和注射器械以及修蹄工具(图1-21、图1-22)等。

图1-20 连续灌药器

图1-21 修蹄工具

图1-22 修蹄工具

无血去势钳(图1-23)是一种兽医手术器械,用于雄性家畜的去势(又称阉割)手术。该器械通过隔着家畜的阴囊用力夹断动物精索的方法达到手术目的,不需要在家畜的阴囊上切口,故称“无血去势”。无血去势钳特别适用于公牛、公羊的去势,也可用于公马等家畜的去势。通常在家畜至少1个月大之后再进行这种手术。这是一种较为先进的兽医学器械。

图1-23 无血去势器

弹力去势器(图1-24)是一种兽医手术器械,用于雄性家畜的去势(又称阉割)手术。该器械通过将弹性极强的塑胶环放置在家畜的阴囊根部,压缩血管、阻碍睾丸血流的方式,来达到睾丸逐渐坏死萎缩的作用,实现手术目的。这种器械无需切开家畜阴囊,不会流血,从而降低了副作用,是一种较为先进的兽医手术器械。弹力去势器系统包括两大部分:弹力去势器本身和与之配套的塑胶环。弹力去势力器本身像是一把钳子,由金属制成,包括把手、杠杆机构和钳口几部分。与传统的外科手术式阉割的方法相比,具有同无血去势钳一样的优点,使用注意事项也同无血去势钳一样。

图1-24 弹力去势器

助产器(图1-25)是牛场常用的诊疗设备之一,操作杆采用双杆设计,双杆可拼接、拆卸,存放十分方便,特殊的螺纹操作杆在使用中移动精确,而且不会打滑。助产器安装操作简单,使用灵活方便。

图1-25 助产器