CN101224031A - 苎麻打麻剥麻一体化设备 - Google Patents

Abstract

本发明是一种全机械的苎麻剥麻、脱胶、水洗一体的苎麻打麻剥麻一体化设备，其包括喂麻单元、刮皮单元、挤胶单元、水洗分离单元和动力输送单元，通过各单元的协同作用，可实现刮皮、挤胶、除骨和水洗一次性完成目标。该苎麻加工设备通过喷水系统有效的解决缠麻现象，能够对苎麻表皮刮得彻底，可溶性胶质除去完全，分纤效果优良；确保原麻质量，提高出麻率；同时，加工简单、强度低、效率高、安全性高，适用于鲜麻集中加工处理。

Description

苎麻打麻剥麻一体化设备

技术领域

本发明涉及加工设备，特别是涉及一种苎麻加工设备。

背景技术

近一个半世纪以来，中外学者在苎麻收获方面，进行了不懈的探索，取得了一定的成绩。1883年法国人Favier，美国人Ballion，1891年法国人Faure，1907年美国Schlichten公司各发明了1种苎麻剥麻机，其原理均为滚筒破碎茎秆剥取纤维，但没有一台令人满意。此后，在Faure式的基础上进行改进，以法国的手喂Raspador剥皮机较好，成为了许多类型如英国的Andrewe式、日本的石井式、池田式、清藤式、东纤式、托生式、安藤式等的先驱。这些剥皮机的共同缺陷是剥麻质量差、纤维损耗率大、操作过程复杂。

第二次世界大战后，美国苎麻生产机械化水平较高，佛罗里达州大面积种植苎麻，机械化耕作，收获前飞机喷洒化学脱叶剂，收割机收割茎秆，采用大型的Krupp和Corona剥皮机剥制，每台每小时产干麻皮300-1000kg，其纤维必须经过水洗才能满足品质要求，但是纤维损耗很大。1946-1954年美国通过对双滚筒剑麻剥制机的改良，推出了一种Cary harverstorribboner苎麻联合收割机，集收获、剥麻于一体，二人操作，每日可收剥苎麻30亩。由于其缺陷与上面的剥皮机相同，所以在其他国家没有应用，美国由于后来苎麻种植面积减小，没有对苎麻收获剥制机械进行继续研究或改良。美国曾有2000多种剥皮机专利，研究出多种型号苎麻联合收割机和剥皮机，但由于苎麻机械化收获成本太高，美国已停止苎麻剥皮机的研究工作。

日本在90年代初着手开发苎麻自动收割机和自动剥皮装置，日本研究的剥皮机有干剥与湿剥两种类型。湿剥是把鲜茎放在机器上剥刮麻皮，在剥制过程中用水冲洗，如托生式，这样制成的原麻品质好，白色柔软，含胶量少，有利于精炼与纺织；干剥是在剥制过程中不用水冲洗，如东纤式，用这种方法剥制的原麻质量差，而且干剥需要粗纤机和精制机两套机组才能完成。美国、菲律宾以及日本应用过这几种方法剥麻，但受苎麻纤维的收获难度及苎麻栽培农艺的特殊性的影响，特别是剥麻过程中的纤维损失率过大而没有能得到推广。

我国从20世纪50年代开始苎麻剥制加工机械的研制与推广工作。先后研制出沅江2号、631型和72型等手工刮麻器，1980年中国农科院麻类所研制成功我国第一代苎麻剥麻机，即6BZ-400型苎麻动力剥麻机，自此，随着我国苎麻生产的持续稳步发展，剥麻机械的研制朝着高效、机械化和自动化程度高的方向发展，先后研发了一次喂入式和直喂式苎麻剥麻机。其中，华中农业大学的“直喂式苎麻剥麻机”，在2002年12月获得国家实用新型专利。中国农科院麻类研究所开展的“一次喂入式苎麻剥麻机”研究，在一次喂入茎杆夹持、纤维输送和剥麻部件方面取得突破。重庆市涪陵区农机局也先后研制出“新型苎麻剥麻机”(2002年4月)和“FL-235型复刮式剥麻机”(2006年6月)。湖南省益阳市是全国有名的苎麻种植基地之一，当地农机部门开发了一系列剥麻机主要有“BM-1200型苎麻剥麻机”、“ZL-1机械剥麻机”、“DT-0201型动力剥麻机”、“BM-32型苎麻剥麻机”、“双滚平置动力打麻机”等一批新型剥麻机。但是到目前为止，我国研制的苎麻剥麻机仍以人力反拉式为主要机型，反拉式剥麻机(如最新式的6BM-350型)存在下列缺陷：

①剥制质量不理想，原麻含胶过重而粗硬，原麻色泽差，杂质难以除尽；②纤维损失大，达20％～30％；③反拉消耗时间多，剥麻效率较低，5人操作每小时剥制原麻10kg左右，每天每台剥麻不到3亩；④反拉消耗体力，劳动强度仍然很大，而且手工喂麻过程中有伤害手指的危险。

因此，开发新型的剥麻打麻一体化设备成为苎麻产业亟待解决的关键问题，也是从事苎麻研究开发工作者义不容辞的责任和义务。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种苎麻加工设备，该设备自动化程度高，能够以鲜麻为原料，将其加工成半精干麻的苎麻，并且出麻含胶量低、分纤效果好。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供苎麻加工设备，包括喂麻单元、刮皮单元和挤胶单元，其中：

喂麻单元由脚踏开关、抬升装置和以两个传输轮相连的传动带组成，其中：与支点铰接的脚踏开关，其一端是脚踏，另一端与抬升装置的头端相连，抬升装置的尾端与靠近传动带头端的支点铰接；传动带的尾端靠近在喂麻口和水箱处。

刮皮单元主要由罗拉辊、橡胶刮刀、圆辊组成，其中：罗拉辊和圆棍各由一个独立的具有速度差电机带动，橡胶刮刀由支架固定在机座上，且硬质橡皮与罗拉辊紧密接触。

挤胶单元中：设有小圆辊和位于其下方的大圆辊，它们各与一个喷管配合；喷管上设有一排小孔，由这些小孔射出的高压水形成水刀，使缠绕在圆辊上的麻纤维和粘在圆辊上的胶质冲下来。

上述的刮皮单元和挤胶单元位于水箱的上方。

本发明提供的苎麻加工设备，其在加工苎麻过程中使用。

本发明在广泛吸取国内外剥麻机的经验教训基础上，通过采用湿法剥麻的方法，很好解决原来打麻剥麻专利中含胶量大、纤维损伤严重等问题，而且整个工作流程连贯，从苎麻麻秆到半精干麻一次完成，正常运作一天可打麻20多亩，收获半精干麻2.2吨以上。

本发明主要优点如下：

(1)自动化程度高：剥皮、去骨、脱胶一次性完成，操作简便，劳动强度低。

(2)安全性能高：采用静止状态下喂麻和皮带密闭传输，系统安全可靠。

(3)采用卷板机中常用的碟簧结构，保证压力足够，使得挤胶充分和麻骨轧的充分。

(4)采用高压水刀，有效防止麻的缠绕和充分洗胶。

(5)刮制的半精干麻质量好：不仅分纤效果好，纤维强度高和长度合理，纤维损伤小，而且出麻率高，含胶量低，柔软度好，颜色白色。

(6)结构简单，便于操作维护，效率高，工作性能稳定，使用寿命长，适用于苎麻大面积种植基地使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中喂麻单元的主视图。

图3是图1中喂麻单元的轴测图。

图4是图1中喂麻单元的主视图。

图5是图1中喂麻单元的轴测图。

图6是图1中分离单元的结构示意图。

图7是图1中橡胶刮刀的轴测图。

图8是图1中蝶簧的剖视图。

图中：1.脚踏开关；2.抬升装置；3.传动带；4.传动轮；5.喂麻口；6.罗拉辊；7.橡胶刮刀；8.圆辊；9.水箱；10.连通器；11.小圆辊；12.大圆辊；13.上喷管；14.下喷管；15.挡水板；16.斜板造流系统；17.喷射管组；18.排污口；19.溢流口；20.刀座；21.轧刀板；22.橡胶刀；23.簧座；24.碟簧。

具体实施方式

本发明提供的苎麻加工设备如图1至图6所示：包括喂麻单元、刮皮单元和挤胶单元。

1.喂麻单元：

由脚踏开关1、抬升装置2(平台)和以两个传输轮4相连的传动带3组成，其中：与支点铰接的脚踏开关，其一端是脚踏，另一端与抬升装置的头端相连，抬升装置的尾端与靠近传动带头端的支点铰接；传动带的尾端靠近在喂麻口5和水箱9处。

所述的脚踏开关1可由一个四折的条状部件制成，其中：第一折形处为脚踏，第二和第三折形的交点处是与支点相连的铰接点。

喂麻单元的工作过程是：该单元在静止状态下，先将刚收割下的去叶麻秆整齐排放在平台2上，这样可以克服运动状态下喂麻时打手对人的伤害，又可以克服在分离时，出现前后批次麻的互相缠绕。然后踩下脚踏开关1，使平台2的尾部抬起，头部与传动带3接触，在转动轮4的带动下，输送麻秆到喂麻口5中。

2.刮皮单元：

由罗拉辊6、橡胶刮刀7、圆辊8和连通器10组成。罗拉辊位于圆棍的上方，它们各由一个独立的具有速度差电机带动。橡胶刮刀7的结构如图7所示：设有刀座20，在其两侧各有一片铁质轧刀板21，两片铁质轧刀板上钻有孔，用螺钉将橡胶刀22夹紧，然后将所构成的橡胶刮刀7按照罗拉辊6切线方向由支架固定在机架上，且硬质橡皮与罗拉辊紧密接触，该硬质橡皮的橡胶厚度是0.3～1cm。连通器10固定在机架上，其作用是将经过刮皮单元6、8刮皮后的麻秆送到挤胶单元的小圆辊11和大圆辊12中。在罗拉辊6的上方装有碟簧24，其目的是为了保证刮皮时罗拉辊6与圆辊8之间产生足够的压力。将带有碟簧24的簧座23固定在机架上，碟簧24的结构如图8所示：由3～5组碟片和中心轴组成。

罗拉辊上齿轮是由园形帽齿组成，以防止切骨时对麻纤维的损伤。罗拉辊和圆辊分别采用不同的动力系统，使得在转动时，齿轮和圆辊产生相对运动，齿轮速度较快，而刮去麻秆的表皮。该设备在刮皮过程中，还可以取到切骨的作用，即将麻骨切成1cm左右长度，连通器主要起连接前后两单元，输送麻纤维到挤胶单元的作用，还可以起到防止。

3.挤胶单元：

设有小圆辊11和位于其下方的大圆辊12，它们分别与上喷管13和下喷管14配合。大小圆辊在电动机和相应齿轮带动下，将麻骨轧碎，胶质挤出。两喷管由具有厚壁的钢管制成，其上均设有一排小孔，在工作时由这些小孔射出的高压水形成水刀，使缠绕在圆辊上的麻纤维和粘在圆辊上的胶质冲下来。因此，喷管固定装在机架上时，应使得水刀沿着大小圆辊出麻切线方向进行冲洗工作。在靠近小圆辊11处，设有与机架相连的挡水板15，防止喷管和斜板造流系统16喷出的水乱溅。

挤胶单元的工作过程是：小圆辊11上通过叠轧片的压力，使得穿过挤胶单元的轧扁麻秆承受很大压力，将胶质挤出的同时，将麻骨轧碎，麻纤维分纤；加压水通过两水管上的狭缝形成高压水刀，将可能缠绕在圆辊上的麻纤维、麻骨、麻皮和胶质冲洗下来，同时，冲洗掉部分粘连在麻纤维上的麻皮、麻骨和胶质。

本发明刮皮单元和挤胶单元位于水箱9的上方。

本发明还包括水洗分离单元，其由水箱9、斜板造流系统16、喷射管组17、溢流口19、排污口18、上喷管13和下喷管14组成，其中：斜板造流装置和喷射管安装在该水箱的底部上，并且分别靠近在大圆辊12、水箱的溢流口19处。水箱中盛适当的水，被分离的麻骨、麻皮和纤维随着斜板造流系统所造的水流一起流动，安装在水箱底部的喷射管喷出加压水，将麻纤维托在水箱上部并不断翻滚，将缠在纤维中的麻骨分离。

所述的斜板造流装置16，设有硬质板，在其背面上安装有一组水管，在水管和硬质板上相同位置钻有多组安装孔，通过该安装孔和螺栓使斜板造流装置16斜向安装在水箱9上。硬质板可由金属材料或者是塑料加工而成。

本发明的动力传输单元，主要由四套动力系统和相应的配套设施组成，即：带动喂麻单元的电机和相应的皮带轮，带动刮皮单元和挤胶单元的两套大功率电机、相应的减速机和传动齿轮，给水刀加压的高压水泵和相应电机，给造流系统输水的水泵和相应电机。

本发明总体的工作过程是：将刚收割下的去叶麻秆整齐摆放在平台2上，踩下脚踏开关1，平台2的尾部抬起，头部与传动带3基本接触，麻秆因为重力作用和传动带3的拉力作用送到喂麻口5，进入刮皮单元；在刮皮单元通过罗拉辊6和橡胶刮刀7的相互作用，刮掉麻皮并将麻骨轧断，再通过连接器10进入挤胶单元；在挤胶单元通过小圆辊11和大圆辊12作用，将胶质挤出麻骨轧碎，并通过上喷管13和下喷管14所形成的水刀的作用，在防止麻纤维缠绕的同时，将麻纤维中的麻皮、麻骨、液汁和胶质部分冲洗掉；这样，鲜麻杆经过去皮、切骨、挤胶和碎骨后，80％以上表皮被去掉，同时麻骨被压碎。然后，由分离单元通过造流和水喷系统，使得麻纤维沿着一个方向翻滚运动，轧碎的麻骨和纤维分离。在由人工将麻纤维捡出扎把，压碎的麻骨由溢流口19流出，用滤袋接住。水箱9中的污水由排污口18和溢流口19排放到溢水口处。

本发明提供的苎麻打麻剥麻一体化设备，其在加工苎麻过程中使用。

下面结合具体实施例对本发明设备的加工苎麻能力作进一步说明，但不限定本发明。

实施例1：从麻园收割一亩地的苎麻，品种是中苎1号，平均麻秆高2.9米、直径1.8cm，去掉麻叶后的质量为3100公斤，共有麻秆15400根，每根平均为0.2公斤。开启本发明的试验机，需要操作工1人，理麻和喂麻工各1人，分拣纤维和麻骨收集各一人，每批次可喂入32根左右，历时48分钟轧完。晒干后可收集半精干麻87公斤，麻骨106公斤。

实施例2：将上面的麻秆切段为两部分，根部为1米，上端1.9米左右后再分别轧。根部历时17分钟，晒干后可收集29公斤半精干麻，41公斤麻骨。尾端历时35分钟，晒干后可收集57公斤半精干麻，66公斤麻骨。

实施例3：将上面的麻秆切段为三部分，根部为0.6米，上端1.5米，根部为0.8米后再分别轧。根部历时12分钟，晒干后可收集19公斤半精干麻，26公斤麻骨。中部历时31分钟，晒干后可收集61公斤半精干麻，71公斤麻骨。尾端历时11分钟，晒干后可收集7公斤半精干麻，9公斤麻骨。

Claims (9)

1.一种苎麻打麻剥麻一体化设备，包括喂麻单元、刮皮单元和挤胶单元，其特征在于：

喂麻单元由脚踏开关(1)、抬升装置(2)和以两个传输轮(4)相连的传动带(3)组成，其中：与支点铰接的脚踏开关，其一端是脚踏，另一端与抬升装置的头端相连，抬升装置的尾端与靠近传动带头端的支点铰接；传动带的尾端靠近在喂麻口(5)和水箱(9)处；

刮皮单元主要由罗拉辊(6)、橡胶刮刀(7)、圆辊(8)组成，其中：罗拉辊和圆棍各由一个独立的具有速度差电机带动，橡胶刮刀由支架固定在机座上，且硬质橡皮与罗拉辊紧密接触；

挤胶单元中：设有小圆辊(11)和位于其下方的大圆辊(12)，它们各与一个喷管配合；喷管上设有一排小孔，由这些小孔射出的高压水形成水刀，使缠绕在圆辊上的麻纤维和粘在圆辊上的胶质冲下来；

上述的刮皮单元和挤胶单元位于水箱(9)的上方。

2.根据权利要求1所述的苎麻打麻剥麻一体化设备，其特征在于还包括水洗分离单元，其主要由水箱(9)、斜板造流装置(16)和喷射管(17)组成，其中：斜板造流装置和喷射管安装在该水箱的底部上，并且分别靠近在大圆辊(12)、水箱的溢流口(19)处。

3.根据权利要求2所述的苎麻打麻剥麻一体化设备，其特征在于所述的斜板造流装置(16)，设有硬质板，在其背面上安装有一组水管，在水管和硬质板上的相同位置钻有与水箱(9)斜向安装的多组安装孔。

4.根据权利要求3所述的苎麻打麻剥麻一体化设备，其特征在于所述的硬质板，由金属材料或者是塑料加工而成。

5.根据权利要求1所述的苎麻打麻剥麻一体化设备，其特征在于：橡胶刮刀(7)按照罗拉辊(6)的切线方向固定在机架上，其橡胶厚度是0.3～1cm。

6.根据权利要求1所述的苎麻打麻剥麻一体化设备，其特征在于：喷管固定装在机架上，其射出的水流沿着大小圆辊出麻的切线方向喷出。

7.根据权利要求1所述的苎麻打麻剥麻一体化设备，其特征在于：脚踏开关(1)由一个四折的条状部件制成，其中，第一折形处为脚踏，第二和第三折形的交点处是与支点相连的铰接点。

8.根据权利要求1所述的苎麻打麻剥麻一体化设备，其特征是：在靠近小圆辊(11)处，设有与机架相连的挡水板(15)。

9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的苎麻打麻剥麻一体化设备，其特征是在加工苎麻过程中使用所述的苎麻打麻剥麻一体化设备。

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