CN104541793B - 立式涡流耦合仿生小麦脱粒装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式涡流耦合仿生小麦脱粒装置，包括有机罩盖、皮带轮、机罩、滚动脱粒机构和水平脱粒圆盘，锥形脱粒辊形成由轴心向外逐渐减小的脱粒间隙，麦穗在锥形脱粒辊的自转作用下实现滚动，麦穗在水平脱粒圆盘的转动作用下实现转动，麦穗在锥形脱粒辊的锥形结构特点和离心力的共同作用下实现由轴心向外的直线运动，麦穗在滚动、转动和直线运动作用下形成涡流运动轨迹，齿形脱粒板、齿形脱粒轮、第一脱粒板、第二脱粒板、第三脱粒板、第四脱粒板的齿形均采用牛舌背部乳突的形貌结构，齿形脱粒轮和橡胶隔套间隔排列，形成软硬相间的机械作业表面。本发明脱粒间隙连续变化、籽粒表面损伤小、脱净效率高。

Description

立式涡流耦合仿生小麦脱粒装置

技术领域

本发明涉及一种农用机械，特别涉及一种立式涡流耦合仿生小麦脱粒装置。

背景技术

目前小麦脱粒装置按照麦流的运动轨迹主要分为轴流式和切流式两种类型；按照脱粒装置在整机中的安装位置主要分为横流式和纵流式两种类型；按照脱粒原理主要分为冲击脱粒、揉搓脱粒、梳刷脱粒三种类型。现有小麦脱粒装置的主要脱粒部件包括弓齿、钉齿、凹板筛等，这些部件制造加工简单，市场保有量大，制造和保养成本较低。但是随着小麦规模化种植和大规模机械化收获作业的逐渐普及，传统小麦脱粒装置逐渐暴露出一些问题：当利用弓齿与凹板筛组成的脱粒机构进行小麦脱粒时，弓齿的高速旋转增加小麦脱粒效率的同时，也增加了对小麦表面质量的破坏，提高了小麦籽粒的损伤率；当小麦联合收割机的作业速度改变、小麦的种植密度不均匀、小麦含水率不统一时，凹板筛与脱粒滚筒之间的固定脱粒间隙，会导致小麦脱粒不净，从而提高小麦在脱粒环节的损失率。

综观上述小麦脱粒机械及技术现状，急需一种脱粒间隙连续变化、小麦籽粒表面损伤小、小麦脱粒效率高的脱粒装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够克服上述缺陷、小麦脱粒间隙连续变化、小麦籽粒表面损伤小、小麦脱净效率高的脱粒装置。

本发明包括有机罩盖、皮带轮、机罩、滚动脱粒机构和水平脱粒圆盘，机罩盖通过第一螺栓固定在机罩的上方，滚动脱粒装置通过第二螺栓固定在机罩的内侧，皮带轮通过主动轴固定在滚动脱粒装置的上方，水平脱粒圆盘通过主动轴固定在滚动脱粒装置的下方；机罩盖的左侧下方与机罩的左侧上方形成喂入口，机罩的右侧下方、挡板和集粮罩的外侧形成排杂口，导料螺旋固定在机罩的内侧下方，集粮罩的下方出粮口；锥形脱粒辊包括有齿形脱粒轮、橡胶隔套、第一脱粒柱、第一脱粒板、第二脱粒板、第二脱粒柱、第三脱粒板、第四脱粒板、第三脱粒柱、齿轮轴和小锥齿轮，齿形脱粒轮和橡胶隔套间隔排列，第一脱粒柱、第二脱粒柱和第三脱粒柱均包括有齿形脱粒轮和橡胶隔套，第一脱粒板和第二脱粒板的高度相同，第三脱粒板和第四脱粒板的高度相同，第一脱粒柱、第一脱粒板、第二脱粒柱、第三脱粒板和第三脱粒柱的高度呈等差数列逐渐降低依次排布在齿轮轴的轴向，第一脱粒柱周向均匀固定在齿轮轴的底部，第二脱粒柱周向均匀固定在齿轮轴的中部，第三脱粒柱周向均匀固定在齿轮轴的上部，第一脱粒板和第二脱粒板呈齿形交错状态固定在齿轮轴外表面，第三脱粒板和第四脱粒板呈齿形交错状态固定在齿轮轴外表面，第一脱粒柱、第一脱粒板、第二脱粒板、第二脱粒柱、第三脱粒板、第四脱粒板、第三脱粒柱和齿轮轴共同形成锥形脱粒辊的锥形作业表面；滚动脱粒机构包括有锥形脱粒辊、方板、小锥齿轮、连接管、大锥齿轮、变速箱壳体、主动轴和轴承座，大锥齿轮固定在主动轴的中部，小锥齿轮均匀分布在大锥齿轮的表面，小锥齿轮通过轴承座固定在变速箱壳体内侧，变速箱壳体的外侧通过第二螺栓与连接管的一端连接，连接管另一端的方板通过第二螺栓固定在机罩内侧的固定座上；水平脱粒圆盘包括有集粮罩、外环、内环、加强筋和齿形脱粒板，外环通过加强筋与内环连接，外环和内环之间形成环形的杂余间隙，集粮罩固定在内环的下方，齿形脱粒板周向均匀分布在内环上方，相邻的齿形脱粒板之间形成籽粒间隙。

所述的齿形脱粒轮采用普通碳钢材料，从而与橡胶隔套形成软硬相间的作用表面。

所述的齿形脱粒板周向排列时，相互邻近的两个齿形脱粒板的齿形交错。

本发明的工作过程：小麦经摘穗工艺后，麦穗由喂入口进入机罩内，在锥形脱粒辊和水平脱粒圆盘的共同作用下，脱粒间隙由轴心向外逐渐减小，依靠脱粒部件表面的齿形结构实现对麦穗的机械作用，脱下的籽粒通过籽粒间隙掉入集粮罩内，并通过出粮口排出，脱粒过程产生的杂余通过杂余间隙掉入导料螺旋，并被导向排杂口排出。

本发明的工作原理：皮带轮转动带动主动轴转动，主动轴转动带动大锥齿轮和水平脱粒圆盘转动，大锥齿轮转动带动小锥齿轮转动，小锥齿轮转动实现锥形脱粒辊的自转，麦穗在锥形脱粒辊的自转作用下实现相对于水平脱粒圆盘的滚动，麦穗在水平脱粒圆盘的转动作用下实现相对于主动轴轴心的转动，麦穗在锥形脱粒辊的锥形结构特点和离心力的共同作用下实现由轴心向外的直线运动，麦穗在滚动、转动和直线运动作用下形成涡流运动轨迹。

本发明的有益效果：

1、锥形脱粒辊的锥形结构，形成由轴心向外逐渐减小的脱粒间隙，有利于提高小麦脱净率。

2、齿形脱粒轮和橡胶隔套间隔排列，形成软硬相间的机械作业表面；齿形脱粒板交错排布，形成分布均匀的脱粒表面，有利于使小麦表面受到机械作用，降低小麦籽粒表面损伤，提高小麦脱净率。

3、齿形脱粒板、齿形脱粒轮、第一脱粒板、第二脱粒板、第三脱粒板、第四脱粒板的齿形均采用牛舌背部乳突的形貌结构，充分利用该结构与小颗粒物料机械作用时的微观机械力学原理，有利于提高小麦脱净率。

4、锥形脱粒辊能够实现滚动，水平脱粒圆盘相对于锥形脱粒辊水平转动，从而使麦穗同时实现滚动和转动；小麦在离心力作用下由轴心向外运动；在滚动、转动和离心运动的综合作用下，小麦实现涡流运动轨迹，有利于提高小麦脱净率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的拆去机罩和机罩盖的轴侧视图。

图3是本发明的锥形脱粒辊结构示意图。

图4是本发明的A处局部放大视图。

图5是本发明的齿形脱粒轮结构示意图。

其中：1—机罩盖；2—皮带轮；3—滚动脱粒机构；4—锥形脱粒辊；5—第一螺栓；6—机罩；7—排杂口；8—集粮罩；9—出粮口；10—水平脱粒圆盘；11—导料螺旋；12—方板；13—固定座；14—第二螺栓；15—喂入口；16—小锥齿轮；17—连接管；18—大锥齿轮；19—变速箱壳体；20—主动轴；21—轴承座；22—杂余间隙；23—籽粒间隙；24—外环；25—内环；26—加强筋；27—齿形脱粒板；28—第二脱粒板；29—第四脱粒板；30—齿轮轴；31—第三脱粒柱-；32—第三脱粒板；33—第二脱粒柱；34—第一脱粒板；35—第一脱粒柱；36—齿形脱粒轮；37—橡胶隔套；38—挡板。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明包括有机罩盖1、皮带轮2、机罩6、滚动脱粒机构3和水平脱粒圆盘10，机罩盖1通过第一螺栓5固定在机罩6的上方，滚动脱粒装置3通过第二螺栓14固定在机罩6的内侧，皮带轮2通过主动轴20固定在滚动脱粒装置3的上方，水平脱粒圆盘10通过主动轴20固定在滚动脱粒装置3的下方；机罩盖1的左侧下方与机罩6的左侧上方形成喂入口15，机罩6的右侧下方、挡板38和集粮罩8的外侧形成排杂口7，导料螺旋11固定在机罩6的内侧下方，集粮罩8的下方出粮口9；锥形脱粒辊4包括有齿形脱粒轮36、橡胶隔套37、第一脱粒柱35、第一脱粒板34、第二脱粒板28、第二脱粒柱33、第三脱粒板32、第四脱粒板29、第三脱粒柱31、齿轮轴30和小锥齿轮16，齿形脱粒轮36和橡胶隔套37间隔排列，第一脱粒柱35、第二脱粒柱33和第三脱粒柱31均包括有齿形脱粒轮36和橡胶隔套37，第一脱粒板34和第二脱粒板28的高度相同，第三脱粒板32和第四脱粒板29的高度相同，第一脱粒柱35、第一脱粒板34、第二脱粒柱33、第三脱粒板32和第三脱粒柱31的高度呈等差数列逐渐降低依次排布在齿轮轴30的轴向，第一脱粒柱35周向均匀固定在齿轮轴30的底部，第二脱粒柱33周向均匀固定在齿轮轴30的中部，第三脱粒柱31周向均匀固定在齿轮轴30的上部，第一脱粒板34和第二脱粒板28呈齿形交错状态固定在齿轮轴30外表面，第三脱粒板32和第四脱粒板29呈齿形交错状态固定在齿轮轴30外表面，第一脱粒柱35、第一脱粒板34、第二脱粒板28、第二脱粒柱33、第三脱粒板32、第四脱粒板29、第三脱粒柱31和齿轮轴30共同形成锥形脱粒辊4的锥形作业表面；滚动脱粒机构3包括有锥形脱粒辊4、方板12、小锥齿轮16、连接管17、大锥齿轮18、变速箱壳体19、主动轴20和轴承座21，大锥齿轮18固定在主动轴20的中部，小锥齿轮16均匀分布在大锥齿轮18的表面，小锥齿轮16通过轴承座21固定在变速箱壳体19内侧，变速箱壳体19的外侧通过第二螺栓14与连接管17的一端连接，连接管17另一端的方板12通过第二螺栓14固定在机罩6内侧的固定座13上；水平脱粒圆盘10包括有集粮罩8、外环24、内环25、加强筋26和齿形脱粒板27，外环24通过加强筋26与内环25连接，外环24和内环25之间形成环形的杂余间隙22，集粮罩8固定在内环25的下方，齿形脱粒板27周向均匀分布在内环25上方，相邻的齿形脱粒板27之间形成籽粒间隙23。

所述的齿形脱粒轮36采用普通碳钢材料，从而与橡胶隔套37形成软硬相间的作用表面。

所述的齿形脱粒板27周向排列时，相互邻近的两个齿形脱粒板27的齿形交错。

Claims (3)

1.一种立式涡流耦合仿生小麦脱粒装置,其特征在于：包括有机罩盖(1)、皮带轮(2)、机罩(6)、滚动脱粒机构(3)和水平脱粒圆盘(10)，机罩盖(1)通过第一螺栓(5)固定在机罩(6)的上方，滚动脱粒装置(3)通过第二螺栓(14)固定在机罩(6)的内侧，皮带轮(2)通过主动轴(20)固定在滚动脱粒装置(3)的上方，水平脱粒圆盘(10)通过主动轴(20)固定在滚动脱粒装置(3)的下方；机罩盖(1)的左侧下方、挡板(38)和机罩(6)的左侧上方形成喂入口(15)，机罩(6)的右侧下方与集粮罩(8)的外侧形成排杂口(7)，导料螺旋(11)固定在机罩(6)的内侧下方，集粮罩(8)的下方出粮口(9)；锥形脱粒辊(4)包括有齿形脱粒轮(36)、橡胶隔套(37)、第一脱粒柱(35)、第一脱粒板(34)、第二脱粒板(28)、第二脱粒柱(33)、第三脱粒板(32)、第四脱粒板(29)、第三脱粒柱(31)、齿轮轴(30)和小锥齿轮(16)，齿形脱粒轮(36)和橡胶隔套(37)间隔排列，第一脱粒柱(35)、第二脱粒柱(33)和第三脱粒柱(31)均包括有齿形脱粒轮(36)和橡胶隔套(37)，第一脱粒板(34)和第二脱粒板(28)的高度相同，第三脱粒板(32)和第四脱粒板(29)的高度相同，第一脱粒柱(35)、第一脱粒板(34)、第二脱粒柱(33)、第三脱粒板(32)和第三脱粒柱(31)的高度呈等差数列逐渐降低依次排布在齿轮轴(30)的轴向，第一脱粒柱(35)周向均匀固定在齿轮轴(30)的底部，第二脱粒柱(33)周向均匀固定在齿轮轴(30)的中部，第三脱粒柱(31)周向均匀固定在齿轮轴(30)的上部，第一脱粒板(34)和第二脱粒板(28)呈齿形交错状态固定在齿轮轴(30)外表面，第三脱粒板(32)和第四脱粒板(29)呈齿形交错状态固定在齿轮轴(30)外表面，第一脱粒柱(35)、第一脱粒板(34)、第二脱粒板(28)、第二脱粒柱(33)、第三脱粒板(32)、第四脱粒板(29)、第三脱粒柱(31)和齿轮轴(30)共同形成锥形脱粒辊(4)的锥形作业表面；滚动脱粒机构(3)包括有锥形脱粒辊(4)、方板(12)、小锥齿轮(16)、连接管(17)、大锥齿轮(18)、变速箱壳体(19)、主动轴(20)和轴承座(21)，大锥齿轮(18)固定在主动轴(20)的中部，小锥齿轮(16)均匀分布在大锥齿轮(18)的表面，小锥齿轮(16)通过轴承座(21)固定在变速箱壳体(19)内侧，变速箱壳体(19)的外侧通过第二螺栓(14)与连接管(17)的一端连接，连接管(17)另一端的方板(12)通过第二螺栓(14)固定在机罩(6)内侧的固定座(13)上；水平脱粒圆盘(10)包括有集粮罩(8)、外环(24)、内环(25)、加强筋(26)和齿形脱粒板(27)，外环(24)通过加强筋(26)与内环(25)连接，外环(24)和内环(25)之间形成环形的杂余间隙(22)，集粮罩(8)固定在内环(25)的下方，齿形脱粒板(27)周向均匀分布在内环(25)上方，相邻的齿形脱粒板(27)之间形成籽粒间隙(23)。

2.根据权利要求1所述的一种立式涡流耦合仿生小麦脱粒装置，其特征在于：所述的齿形脱粒轮(36)采用普通碳钢材料，从而与橡胶隔套(37)形成软硬相间的作用表面。

3.根据权利要求1所述的一种立式涡流耦合仿生小麦脱粒装置，其特征在于：所述的齿形脱粒板(27)周向排列时，相互邻近的两个齿形脱粒板(27)的齿形交错。