CN101960949A

CN101960949A - 滚筒脱粒装置及脱粒方法

Info

Publication number: CN101960949A
Application number: CN 201010290556
Authority: CN
Inventors: 韩正晟; 高爱民; 孙伟; 魏宏安; 孙步功; 赵春花; 张锋伟; 敬志臣; 戴飞
Original assignee: Gansu Agricultural University
Current assignee: Gansu Agricultural University
Priority date: 2010-09-25
Filing date: 2010-09-25
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2030-09-25
Also published as: CN101960949B

Abstract

本发明涉及农业工程技术领域，尤其涉及一种脱粒装置。一种滚筒脱粒装置，包括脱粒滚筒，在脱粒滚筒外部设有外罩壳，所述的脱粒滚筒呈倒置圆台形，在倒置圆台脱粒滚筒的底部设有喂入导板，在倒置圆台脱粒滚筒的上部设有扬谷器，在所述脱粒滚筒的筒身上设有板齿装置；在所述的外罩壳上，并靠近扬谷器的一端设有扬升管道；本发明还披露了一种滚筒脱粒方法包括物料脱粒，倾斜向后螺旋轴向排料等步骤。优点是结构紧凑，功耗小，籽粒破损率低，种子残留量小。

Description

滚筒脱粒装置及脱粒方法

技术领域

本发明涉及农业工程技术领域，尤其涉及一种脱粒装置。

背景技术

目前，我国小区育种小麦种子收获仍以人工收割、普通脱粒机脱粒、清选机清选的分段收获方式为主，收获期较长、间接损失大。近年来，所使用的小区小麦种子脱粒机的脱粒装置大多采用轴流式钉齿滚筒，其功耗大，籽粒的破损率较高，脱出的茎秆较碎，脱出混合物中杂余含量高，使得后续的清选负荷增加，脱粒机内部清理困难，种子残留量大，造成种子易混杂，导致试验数据失真。因此，轴流式钉齿滚筒不论是从整体尺寸还是其脱粒分离装置所存在的问题都不适用于以旋风分离器为气流清选装置的半喂入式小区育种小麦种子收获机。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提出一种结构紧凑，功耗小，籽粒破损率低，种子残留量小的滚筒脱粒装置及方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种滚筒脱粒装置，包括脱粒滚筒，在脱粒滚筒外部设有外罩壳，所述的脱粒滚筒呈倒置圆台形，在倒置圆台脱粒滚筒的底部设有喂入导板，在倒置圆台脱粒滚筒的上设有扬谷器，在所述脱粒滚筒的筒身上设有板齿装置；在所述的外罩壳上，并靠近扬谷器的一端设有扬升管道。

进一步，所述的板齿装置包括至少一个齿板，在齿板上设有短螺纹板，所述的短螺纹板板面与脱粒滚筒呈同心圆设置。所述的齿板是由薄钢制成。

进一步，所述的外罩壳包括上罩壳和下罩壳，上、下罩壳的内表面均呈半圆状，上、下罩壳相互扣合，并包裹在脱粒滚筒的外部。

进一步，在所述的上罩壳的内部壳面上设有螺纹脱粒元件。

进一步，所述的螺纹脱粒元件是在上罩壳的内壁上设有至少一根长条状螺纹板。

进一步，在所述的上罩壳顶部圆弧段的切线方向连接有所述的扬升管道。

进一步，所述的扬谷器与脱粒滚筒同轴连接。

进一步，所述的倒置圆台形的脱粒滚筒锥角为8度-15度。

进一步，所述的喂入导板在脱粒滚筒底面圆周上呈直角均等排列分布。

本发明还提供一种滚筒脱粒方法，包括如下步骤：

1) 喂料导板将物料导入外罩体内，通过设置在呈倒置圆台形的脱粒滚筒筒体上设有的板齿装置以及上罩壳内壁上设有的螺纹脱粒元件将物料脱粒，此时脱粒滚筒对物料脱粒的线速度为v_g= 20—23 m/s，转速为n_g = 1470—1690 r/ min，使物料形成脱粒混合物料；

2) 脱出的脱粒混合物料在脱粒滚筒的作用下倾斜向后螺旋轴向输送，并在扬谷器的高速气流作用下，经扬升管道抛入旋风分离器进行气流清选。

本发明的有益效果：该纵轴流锥型滚筒脱粒装置在作业时小麦脱粒混合物料轴向输送快、功耗低，罩壳内部种子残留量小，无需人工清机，适用于以旋风分离器为气流清选装置的半喂入式小区育种小麦种子收获机。

附图说明

图1是本发明的脱粒滚筒的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明仰视结构示意图；

图4是本发明扬谷器的结构示意图；

图5是本发明上罩壳的结构示意图；

图6是本发明下罩壳的结构示意图；

图7是本发明纵轴流锥型滚筒脱粒装置脱出混合物分布图。

图中： 1.罩盖纹杆； 2.上罩盖； 3.扬升管道； 4.板齿装置；41.齿板；42.短螺纹板；5.扬谷器； 6.脱粒滚筒； 7.下罩盖； 8.喂入导板。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：见图1、图2，图3，图4，图5，图6，一种滚筒脱粒装置，包括脱粒滚筒6，在脱粒滚筒6外部设有外罩壳，所述的脱粒滚筒6呈倒置圆台形，在倒置圆台脱粒滚筒6的底部设有喂入导板8，在倒置圆台脱粒滚筒6的上部设有扬谷器5，在所述脱粒滚筒6的筒身上设有板齿装置4；在所述的外罩壳上，并靠近扬谷器的一端设有扬升管道3。所述的板齿装置4包括六个齿板41，在齿板上设有短螺纹板42，所述的短螺纹板板面与脱粒滚筒呈同心圆设置。所述的外罩壳包括上罩壳2和下罩壳7，上、下罩壳的内表面均呈半圆状，上、下罩壳相互扣合，并包裹在脱粒滚筒6的外部。在所述的上罩壳2的内部壳面上设有螺纹脱粒元件1。所述的螺纹脱粒元件1是在上罩壳的内壁上设有至少一根长条状螺纹板。在所述的上罩壳2顶部圆弧段的切线方向连接有所述的扬升管道3。所述的扬谷器5与脱粒滚筒6同轴连接。所述的喂入导板8在脱粒滚筒6底面圆周上呈直角均等排列分布。所述的倒置圆台形的脱粒滚筒锥角为10度。

装置作业时，成熟、饱满、易脱粒的小麦穗头在锥型滚筒喂入导板的作用下快速进入脱粒装置内部，通过脱粒滚筒与上罩壳脱粒纹杆的共同作用将小麦脱粒，脱出混合物料在锥型滚筒的作用下向后螺旋轴向输送，并在后置扬谷器的高速气流作用下经扬升管道抛入旋风分离器进行气流清选。

实施例2：本发明还提供一种滚筒脱粒方法，包括如下步骤：

1) 喂料导板将物料导入外罩体内，通过设置在呈倒置圆台形的脱粒滚筒体上设有的板齿装置与上罩壳内壁上设有的螺纹脱粒元件将物料脱粒，此时脱粒滚筒对物料脱粒的线速度为v_g = 20m/s，转速为n_g = 1470r/min，使物料形成脱粒混合物料；

实施例3：与实施例2相同，不同的是：脱粒滚筒对物料脱粒的线速度为v_g= 23 m/s，转速为n_g = 1690 r/ min，使物料形成脱粒混合物料。

实施例4：与实施例2相同，不同的是：脱粒滚筒对物料脱粒的线速度为v_g= 21.5m/s，转速为n_g = 1580r/ min，使物料形成脱粒混合物料。

实施例5：与实施例1相同，不同的是：所述的倒置圆台形的脱粒滚筒锥角为8度。

实施例6：与实施例1相同，不同的是：所述的倒置圆台形的脱粒滚筒锥角为15度。

以下为所述实施例的实验效果数据：

试验材料由甘肃省农科院育种小区小麦种子试验田中选取，品种为陇春23号，籽粒千粒质量41.2g，籽粒含水率37.4%。由于该纵轴流锥型滚筒脱粒装置适合于半喂入式小区小麦种子收获机，因此，试验时喂入滚筒的物料均为小麦麦穗，穗头长度在12—15cm之间。试验参照《农业机械试验条件测定方法的一般规定》（GB/ T5262—2008）和《脱粒机试验方法》（GB/ T5982—2005）的要求进行。根据喂入量的要求，将小麦穗头均匀喂入经喂入导板进入锥型脱粒滚筒，物料脱粒分离后，脱出混合物随着锥型滚筒向后输送并在扬谷器高速气流的作用下进入旋风分离器进行气流清选，谷物喂入量分别为0.3kg/s和0.5kg/s，滚筒转速为1500 r/min和1600 r/min，试验重复3次。对脱粒总损失（包括夹带损失和未脱净损失）、种子破碎率、脱粒滚筒功耗、罩壳内部种子残留率、脱出混合物分布等进行试验与分析。

试验结果与分析：

表1 不同喂入量、不同转速下纵轴流锥型滚筒脱粒装置性能检测结果

从表1整体可以看出，当锥型滚筒脱粒装置的喂入量由0.30kg/s上升至0.50kg/s，转速由1500r/min增加至1600r/min时，滚筒脱粒损失率增加了0.07个百分点，种子破碎率也仅增加了0.38个百分点，功耗增加了0.81KW。因此，锥型脱粒滚筒在一定范围内对喂入量和转速不很敏感，也就是说这种滚筒适应性较强，物料喂入的不均匀及滚筒转速的波动对其脱粒及滚筒功耗影响不大；滚筒所采用的板齿装置对小麦籽粒打击较弱，有利于种子破碎率的降低。

表2 不同喂入量、不同转速下纵轴流锥型滚筒脱粒装置内部种子残留率

设计的纵轴流锥型滚筒脱粒装置作业时，脱粒滚筒的圆台形结构便于小麦的脱粒与轴向输送，后置扬谷器提高了对小麦脱粒混合物的输出速率。由表2可以看出，当锥型脱粒滚筒的喂入量由0.30kg/s上升至0.50kg/s，转速由1500r/min增加至1600r/min时，滚筒内部种子残留率在0.12%-0.33%之间，不易造成混种，滚筒脱粒装置内部无需人工清机，保证了育种试验数据的可靠性，提高了作业效率，符合小区育种小麦种子收获机的作业要求。

试验中将扬升管道抛出的脱出混合物散落区域按离扬升管口由近至远划分为6个区域，并对同一区域内脱出混合物料称重。

如图7所示，图7a、b分别是当喂入量为0.3kg/s、0.5kg/s，对应育种小麦喂入总量为1.2kg、1.5kg时纵轴流锥型滚筒脱粒装置脱出混合物分布图线。由上图可以看出该脱粒装置的脱出混合物分布均匀性好，能够减轻旋风分离器清选装置的负荷，这就为后面的气流清选作业打好了基础，提高了小区育种小麦种子收获机的工作效率和作业质量。

上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种滚筒脱粒装置，包括脱粒滚筒，在脱粒滚筒外部设有外罩壳，其特征在于，所述的脱粒滚筒呈倒置圆台形，在倒置圆台脱粒滚筒的底部设有喂入导板，在倒置圆台脱粒滚筒的上部设有扬谷器，在所述脱粒滚筒的筒身上设有板齿装置；在所述的外罩壳上，并靠近扬谷器的一端设有扬升管道。

2.如权利要求1所述的滚筒脱粒装置，其特征在于，所述的板齿装置包括至少一个齿板，在齿板上设有短螺纹板，所述的短螺纹板板面与脱粒滚筒呈同心圆设置。

3.如权利要求1所述的滚筒脱粒装置，其特征在于，所述的外罩壳包括上罩壳和下罩壳，上、下罩壳的内表面均呈半圆状，上、下罩壳相互扣合，并包裹在脱粒滚筒的外部。

4.如权利要求1所述的滚筒脱粒装置，其特征在于，在所述的上罩壳的内部壳面上设有螺纹脱粒元件。

5.如权利要求4所述的滚筒脱粒装置，其特征在于，所述的螺纹脱粒元件是在上罩壳的内壁上设有至少一根长条状螺纹板。

6.如权利要求3所述的滚筒脱粒装置，其特征在于，在所述的上罩壳顶部圆弧段的切线方向连接有所述的扬升管道。

7.如权利要求1所述的滚筒脱粒装置，其特征在于，所述的扬谷器与脱粒滚筒同轴连接。

8.如权利要求1所述的滚筒脱粒装置，其特征在于，所述的喂入导板在脱粒滚筒底面圆周上呈直角均等排列分布。

9.如权利要求1所述的滚筒脱粒装置，其特征在于，所述的倒置圆台形的脱粒滚筒锥角为8度-15度。

10.一种如权利要求1至9所述的滚筒脱粒方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：喂料导板将物料导入外罩体内，通过设置在呈倒置圆台形的脱粒滚筒筒体上的板齿装置以及上罩壳内壁上设有的螺纹脱粒元件将物料脱粒，此时脱粒滚筒对物料脱粒的线速度为v_g= 20—23 m/s，转速为n_g = 1470—1690 r/ min，使物料形成脱粒混合物料；

步骤2：脱出的脱粒混合物料在脱粒滚筒的作用下倾斜向后螺旋轴向输送，并在扬谷器的高速气流作用下，经扬升管道抛入旋风分离器进行气流清选。