CN105580566A - 滚筒式不烂芯玉米种子脱粒机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种滚筒式不烂轴芯玉米种子脱粒机，该脱粒机主要包括：动力供能装置、机械脱粒装置、上料和出料装置、杂质清除装置和机械保护装置。该机械采用滚筒式设计，全封闭机壳、无死角、对种子磨损小、脱净率高、不卡籽、无残留、不用费时清机；机器自身重量轻、移动灵活方便，操作简单、节能环保、经济实用，可满足玉米科研院所和玉米种子生产企业的小区试验种子标准化脱粒生产以及农村家庭玉米脱粒生产。

Description

滚筒式不烂芯玉米种子脱粒机
技术领域
本发明属于农业机械设备技术领域。本发明涉及玉米果穗的物理化脱粒、玉米籽粒、穗轴的整体化处理和杂质的清除等工艺流程。
技术背景
玉米是我国重要的粮食作物，被誉为饲料之王，是重要的饲料和加工原料，种植面积和总产量仅次于美国，居世界第二位。目前，我国玉米种植面积仅次于稻谷和小麦，总产和单产已经超过小麦跃居中国粮食作物第二位。随着经济迅速发展，玉米在国民经济中的地位越来越重要。农业是我国基础经济、是国家发展的根本，随着社会经济的不断发展和农业机械化的普及，不仅使农业加强了农业化生产，同时也减轻了农民的劳动强度。在农村，人们的生活水平得到了很大的提高，生活中的常用农业机具也都向机械化和自动化发展。
随着玉米产量的不断增加，玉米脱粒机的出现，为人们解决了玉米的脱粒问题。当前，玉米脱粒机成为我国玉米收获的重要农业机械之一，玉米脱粒机主要对晒干后的玉米果穗进行脱粒。我国种子加工工艺流程与国外存在着差异，国外大田玉米果穗收获后水分一般为35％，经过烘干室玉米果穗烘干后，使其水分达到12.5％，然后进行脱粒。而国内种子公司规模比较小没有足够的资金建立果穗烘干室，基本上没有果穗烘干的工艺过程。国内种子公司通常采用将玉米果穗在晒场上晒干后，使水分降至18％，然后进行脱粒，再使用烘干塔对玉米籽粒进行烘干，使玉米籽粒水分降到13％。由于国内玉米果穗脱粒时水分含量高，玉米籽粒与轴芯的连接强度大，致使脱离质量下降，脱粒损失率高。虽然个别地方采用各种大中型的玉米脱粒机进行脱粒，但是这些机器生产不规范，容易造成玉米籽粒的破碎，而且往往一次脱粒不干净，需要重复脱粒几次，不仅严重的影响了玉米的生产质量与生产效率，而且还严重影响了玉米种子的发芽率，这种对玉米种子籽粒损害严重的脱粒机在种子生产企业很难发挥作用。
在玉米育种和品种选育以及玉米种子生产过程中，对种子的纯度、净度和发芽率等指标要求都很高，在玉米种子脱粒时，对种子的质量要求很严，在保纯、保全的同时确保小区种子破损率很低，不破坏种子的完整性影响发芽率。当前的脱粒机的滚筒多采用凸点设计，脱粒间隙不可调动，不仅极易损伤玉米籽粒和打碎玉米轴，而且容易卡籽粒，不易清机。因设计上的缺陷，在玉米种子脱粒时，不仅容易种子的造成机械混杂，不利于种子的保纯，而且还严重影响了种子的质量和发芽率，造成重大的经济损失；玉米芯轴被脱粒轮轴打碎，还不利于影响科员工作者的后期考种工作。当前的脱粒机满足不了科研院所对玉米种子的脱粒要求，目前科研院所和玉米种子生产部门急需一种可以满足其科研需要的玉米脱粒机。了解国内外玉米脱粒机的发展现状，结合我国国情，研制出满足我国脱粒市场需要的高脱净率，损失小、移动方便、节能环保、经济实用和低损伤率的玉米脱粒机，是我国玉米种子加工企业和科研院所迫切需要解决的一个实际问题。
另外，随着社会的发展，在我国机械化的普及是非常迅速的，但是现在由于我国的农业现状，大部分属于小农经济，所以决定了在某些方面大型的机械很难普及，因此我们需要普及一些小型的家用机械。据调查，目前脱粒机在我国农村仍然被广泛使用于对水稻、小麦和玉米等作物的脱粒作业，全国约有60％以上的水稻是用动力或人力脱粒机进行脱粒，小麦有近30％是靠脱粒机脱粒。另外，由于我国地域广阔，各地的地理、气候、农艺要求和经济状况等差异都较大，在丘陵、半山区的间作套种地区以及杂粮、水稻种植区，玉米脱粒机的使用仍十分广泛。所以，随着玉米产业的不断扩大，玉米脱粒机仍有十分广阔的市场前景。
玉米脱粒机按脱粒方式划分，可分为烂芯玉米脱粒机和不烂芯玉米脱粒机；按动力分，可分为手动玉米脱粒机、电动玉米脱粒机和机械动力(如柴油机)玉米脱粒机。
烂芯玉米脱粒机的工作原理是通过电动或机械动力(如柴油机)在脱粒时要将玉米轴芯棒粉碎，然后经过过筛和风选等程序，将玉米籽粒和玉米芯轴分离出来的脱粒机。此类脱粒机因功率大，工作效率高，在破坏轴芯的同时，对玉米籽粒损害较大，种子破损率较高，不易清机，主要运用于玉米商品粮的脱粒，不能用于玉米种子生产企业和科研单位对玉米种子的脱粒。
不烂芯玉米脱粒机的工作原理是通过人力或电力使脱粒机转子高速旋转与滚筒撞击而脱粒，玉米果穗脱完后会在滚筒的轴向力的作用，从排轴芯口脱离脱粒机。是目前较广泛采用的经济型脱粒设备，具有体积小，重量轻，安装，操作，维修简便，生产效率高等诸多优点。此类脱粒机深受玉米种子生产企业和科研单位的青睐。
手动玉米脱粒机是指利用人力做脱粒机的外在动力的一种简单的玉米脱粒设备，人工操作脱粒太慢，费工、费时，效率很低，这种脱粒机仅在玉米播种量很小的农户使用。
电动玉米脱粒机指利用电动机作为机械动力的一类玉米脱粒机，利用家用的220V电源即可操作，使用方便，节能环保，这种脱粒机在玉米播种量很小的农户和玉米种子生产企业和科研单位广泛使用。
机械动力玉米脱粒机指利用机械动力(如柴油机、拖拉机等)作为机械动力的一类玉米脱粒机，适合在没有电源供应的大型农场或玉米种植量大的地方使用，主要运用于玉米商品粮的脱粒。
发明内容
本发明针对当前玉米脱粒机的脱粒方式、特点和技术设计上存在的不足，结合科研院所对于脱粒机的实际要求，专门为满足玉米种子选育和生产设计了这款滚筒式不烂芯玉米种子脱粒机，该机脱粒仓采用上宽下窄的纸杯式设计，悬挂式脱粒滚筒在脱粒仓内上下可以调节，脱粒仓内壁和脱粒滚筒外面焊接有直径1公分钢筋条，脱粒仓内壁和脱粒滚筒表面光滑无凸点，减少了对玉米籽粒和玉米轴的损伤。脱粒时，玉米果穗通过脱粒滚筒的转动可以调节脱离仓壁与滚筒之间的间隙，来满足不同大小玉米穗的脱粒要求，该设计无死角、无残留、不仅不卡籽粒，有效防止小区种子之间的混杂，而且不破坏籽粒和玉米轴，不用费时清机，可达到理想的脱粒效果。该机械全封闭机壳、种子损失小、脱净率高，移动方便，节能环保、经济实用，可实现现场操作，亦可实现小区试验种子标准化脱粒生产和农民家庭使用。
本发明的一个目的是为玉米科研院所和玉米种子生产企业提供一种更加合理的玉米脱粒装置，进一步提高工作效率；另一目的是为广大农户提供一种更方便快捷高效的玉米脱粒机。本发明采用如下的技术方案，玉米穗由喂料口进入脱粒仓，籽粒被剥离下来落入出籽口流出，由此产生的颖糠和花丝等杂质，被风机的气流由出糠口排出。
滚筒式不烂芯玉米种子脱粒机，包括动力供能装置、机械脱粒装置、上料和出料装置、杂质清除装置和机械保护和移动装置，其特征在于：
所述动力供能装置包括电动机(1)、电机轴(2)、主动轮(3)和动力皮带(4)，所述电动机(1)位于机器支架(18)的右侧，电机轴(2)是主动轮(3)与电动机(1)连接部位，是电动机(1)向外输出动力的关键部位，动力皮带(4)位于电动机(1)和脱粒轮(7)的上部，并套在其上的主动轮(3)上，将两者紧紧地连在一起，电动机(1)通电后，使主动轮(3)高速转动产生器巨大动力，动力通过动力皮带(4)传递给脱粒仓(5)上的脱粒轮(7)，使其高速转动，脱粒轮(7)的高速旋转为机器脱粒装置提供动力；
所述机械脱粒装置包括脱粒仓(5)、脱粒轮轴(6)、脱粒轮(7)、脱粒滚筒(8)和钢筋条(9)，所述脱粒仓(5)位于机器支架(18)的左侧，是机器的核心部位，脱粒轮轴(6)悬立于脱粒仓(8)的中央位置，其上部与脱粒轮(7)连接，下部与脱粒滚筒(8)连在一起，钢筋条(9)焊接在脱粒仓(5)的内壁上和脱粒滚筒(8)的表面上。脱粒轮(7)在动力皮带(4)的作用下高速旋转，带动脱粒滚筒(8)高速旋转，玉米果穗进入脱粒仓(5)后，在脱粒滚筒(8)高速旋转作用下旋转下行，进入脱粒仓(5)下端，因其下端钢筋网条(9)与脱粒滚筒(8)间的空隙狭窄，仅能玉米轴可以通过，在强大的摩擦力作用下，致使玉米粒被从玉米轴上剥离下来，落入出籽口流出。
所述进料和出料装置包括进料斗(10)、调节阀(11)、进料口(12)、和出料口(13)，进料斗(10)位于脱粒仓(8)上部，下端与进料口(12)连接，进料口(12)位于脱粒仓(8)上部，调节阀(11)位于进料斗(1)和进料口(12)中间，根据玉米果穗大小，利用调节阀(11)来调节进料口(12)的大小，控制进入脱粒仓(8)玉米穗的多少，出料口(13)与脱粒仓(8)的下口相连，位于机器的前下侧，玉米果穗经脱粒仓后，脱下来的玉米粒由此流出。
所述杂质清除装置包括风机(14)、清杂通道(15)和过滤网(16)，风机(14)位于电动机(1)下部，清杂通道(15)位于机器底部，两端与风机(14)和出料口(11)相连接，过滤网(16)位于出料口(11)与清杂通道(7)的连接部位，在玉米粒被从玉米轴上剥离下来的过程中，会产生大量的颖糠和花丝等杂质，掺杂在脱下的玉米种子中一起下行落入出籽口，在其还没落入出籽口之前，在风机(14)的作用下，将大量的颖糠和花丝等杂质，经杂质过滤网(16)和清杂通道(7)后排出，提高了种子的净度和质量。
所述机械保护和移动装置包括机器底座(17)、器支架(18)、机器外壳(19)、移动轮(20)和固定阀(21)，机机器底座(17)位于机器底部，支撑着机器的全部重量，机器支架(18)焊接于机器底座(17)的上部，位于机器的中央和四周，是机器的骨骼，对机器有承重和保护作用，机器外壳(19)位于机器支架(18)的外面，保护着整个机器，移动轮(20)位于机器的底部，固定在机器底座(17)下面，便于机器的移动，固定阀(21)位于移动轮(20)的后面，机器安置好后放下固定阀，起限制机器的移动作用。
本发明优点在于：
A.该机脱粒仓采用上宽下窄的纸杯式设计，脱粒仓内壁和脱粒滚筒表面光滑无凸点，对玉米籽粒和玉米轴的损伤小。
B.脱粒时，根据玉米穗的大小悬挂式脱粒滚筒在脱粒仓内可以上下调节脱离仓壁与滚筒之间的间隙，来满足不同的脱粒要求，不破坏籽粒和玉米轴。
C.该设计，无死角、不残留、不卡籽粒，可有效防止小区种子之间的混杂，不用费时清机。
D.该机器全封闭机壳、具有体积小、重量轻、移动方便、种子损失小、脱净率高，经济实用等诸多优点。
E.该机对外在电源要求低，利用家用的220V电源即可操作，具有使用方便，节能环保，生产效率高等优点。
F.该机对玉米果穗的脱粒要求低，玉米果穗粒含水率在18％以下时即可脱粒。
附图说明
图1是滚筒式不烂芯玉米种子脱粒机的结构示意图。
图2是动力供能装置的结构示意图。
图3是机械脱粒装置的结构示意图。
图4是进料和出料装置的结构示意图。
图5是杂质清除装置的结构示意图。
图6是机械保护和移动装置的结构示意图。
附图1中：1-电动机，2-电机轴，3-主动轮，4-动力皮带，5-脱粒仓，6-脱粒轮轴，7-脱粒轮，8-脱粒滚筒，9-钢筋条，10-进料斗，11-调节阀，12-进料口，13-出料口，14-风机，15-清杂通道，16-过滤网，17-机器底座，18-器支架，19-机器外壳，20-移动轮，21-固定阀。
附图2中：1-电动机，2-电机轴，3-主动轮，4-动力皮带。
附图3中：5-脱粒仓，6-脱粒轮轴，7-脱粒轮，8-脱粒滚筒，9-钢筋条。
附图4中：10-进料斗，11-调节阀，12-进料口，13-出料口。
附图5中：14-风机，15-清杂通道，16-过滤网。
附图6中：17-机器底座，18-器支架，19-机器外壳，20-移动轮，21-固定阀。
具体实施方式
所述脱粒机的使用方法按照如下步骤进行：
A.打开电动机，使其达到正常转速后，把需要脱粒的玉米穗放入进料斗，以恒定速率进料；
B.玉米穗进入脱粒仓后，掉入脱离轮轴与脱粒仓内壁上的钢筋网条之间，在旋转轮轴的高速转动下，玉米穗随转轮的旋转被动下移，与轮轴与脱粒仓内壁上的钢筋网条之间产生巨大的摩擦力，在摩擦力的作用下，玉米粒被从玉米轴上剥离下来；
C.被剥离下的玉米粒和玉米轴在重力作用下，经脱粒仓下口进入出料口，在出料口用容器对玉米粒和玉米轴进行集中收集处理；
D.脱粒过程中产生的花丝和玉米皮等杂质，在玉米粒和玉米轴经脱粒仓下口进入出料口的过程中，被排气扇由杂质通道强行吸走，排到外面，提高了种子的净度。
所述脱粒机的突出特征为：在步骤A中，电动机所需电压为220V、功率1.2千瓦、转速1500转/分钟，进料速率为700-800穗/小时，导入的玉米穗籽粒含水率在18％以下时即可脱粒。步骤B中，滚筒转速1500转/分钟，玉米种子破碎率(％)≤0.8(不含自然破碎)，总损失率≤0.8％，种子脱净率≥99％，种子残留量0，采用机械气流清机，清机时间2秒。

Claims (8)

1.滚筒式不烂芯玉米种子脱粒机，包括动力供能装置、机械脱粒装置、上料和出料装置、杂质清除装置和机械保护和移动装置，其特征在于：
所述动力供能装置包括电动机(1)、电机轴(2)、主动轮(3)和动力皮带(4)，所述电动机(1)位于机器支架(18)的右侧，电机轴(2)是主动轮(3)与电动机(1)连接部位，是电动机(1)向外输出动力的关键部位，动力皮带(4)位于电动机(1)和脱粒轮(7)的上部，并套在其上的主动轮(3)上，将两者紧紧地连在一起，是将电动机(1)的输出动力传递给机器脱粒装置。
所述机械脱粒装置包括脱粒仓(5)、脱粒轮轴(6)、脱粒轮(7)、脱粒滚筒(8)和钢筋条(9)，所述脱粒仓(5)位于机器支架(18)的左侧，是机器的核心部位，脱粒轮轴(6)悬立于脱粒仓(8)的中央位置，其上部与脱粒轮(7)连接，下部与脱粒滚筒(8)连在一起，钢筋条(9)焊接在脱粒仓(5)的内壁上和脱粒滚筒(8)的表面上。
所述进料和出料装置包括进料斗(10)、调节阀(11)、进料口(12)、和出料口(13)，进料斗(10)位于脱粒仓(8)上部，下端与进料口(12)连接，进料口(12)位于脱粒仓(8)上部，调节阀(11)位于进料斗(1)和进料口(12)中间，根据玉米穗大小，利用调节阀(11)来调节进料口(12)的大小，控制进入脱粒仓(8)玉米穗的多少，出料口(13)与脱粒仓(8)的下口相连，位于机器的前下侧。
所述杂质清除装置包括风机(14)、清杂通道(15)和过滤网(16)，风机(14)位于电动机(1)下部，清杂通道(15)位于机器底部，两端与风机(14)和出料口(11)相连接，过滤网(16)位于出料口(11)与清杂通道(7)的连接部位，防止种子被抽出浪费。
所述机械保护和移动装置包括机器底座(17)、机器支架(18)、机器外壳(19)、移动轮(20)和固定阀(21)，机器底座(17)位于机器底部，支撑着机器的全部重量，机器支架(18)焊接于机器底座(17)的上部，位于机器的中央和四周，是机器的骨骼，对机器有承重和保护作用，机器外壳(19)位于机器支架(18)的外面，保护着整个机器，移动轮(20)位于机器的底部，固定在机器底座(17)下面，便于机器的移动，固定阀(21)位于移动轮(20)的后面，机器安置好后放下固定阀，起限制机器的移动作用。
2.用权利要求1所述的脱粒机对玉米种子进行脱粒的工艺，其特征在于按照如下步骤进行：
A.打开电动机，使其达到正常转速后，把需要脱粒的玉米穗放入进料斗，以恒定速率进料。
B.玉米穗进入脱粒仓后，掉入脱离轮轴与脱粒仓内壁上的钢筋网条之间，在旋转轮轴的高速转动下，玉米穗随转轮的旋转被动下移，与轮轴与脱粒仓内壁上的钢筋网条之间产生巨大的摩擦力，在摩擦力的作用下，玉米粒被从玉米轴上剥离下来。
C.被剥离下的玉米粒和玉米轴在重力作用下，经脱粒仓下口进入出料口，在出料口用容器对玉米粒和玉米轴进行集中收集处理。
D.脱粒过程中产生的花丝和玉米皮等杂质，在玉米粒和玉米轴经脱粒仓下口进入出料口的过程中，被排气扇由杂质通道强行吸走，排到外面，提高了种子的净度。
3.如权利要求2所述的工艺，其特征在于，步骤A中导入的玉米穗籽粒含水率在18％以下时即可脱粒。
4.如权利要求2所述的工艺，其特征在于，步骤A中，电动机所需电压220V、功率1.2千瓦、转速1500转/分钟，进料速率为700-800穗/小时。
5.如权利要求2所述的工艺，其特征在于，步骤B中，滚筒转速1500转/分钟，玉米种子破碎率(％)≤0.8(不含自然破碎)，总损失率≤0.8％。
6.如权利要求2所述的工艺，其特征在于，步骤B中，种子脱净率≥99％，种子残留量0，采用机械气流清机，清机时间2秒。
7.如权利要求2所述的工艺，其特征在于，步骤C中，脱粒仓上宽下窄，其外壁与垂直平面夹角≤5°。
8.如权利要求2所述的工艺，其特征在于，步骤D中，排气扇的转速维持在1400转/分钟。
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