CN106612989B - 径轴双向异步包裹式仿生玉米剥皮机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种径轴双向异步包裹式仿生玉米剥皮机，包括有剥皮机构、传动机构、机架和喂入机构，剥皮机构固定在机架的上部前方，喂入机构固定在机架的上部后方，轴向剥皮仿形辊的底部、变量仿形压块的外部、仿形输送带的上部和径向剥皮棱辊的外部构成剥皮空间，仿形输送带和轴向剥皮仿形辊对玉米果穗构成轴向、反向力矩，变量仿形压块和径向剥皮棱辊对玉米果穗构成径向力矩，变量仿形压块根据玉米果穗的截面直径自动调节正压力，定向喂入辊与立板构成较窄空间，与弧形板构成较大空间，当定向喂入辊载着玉米果穗旋转时，利用空间几何尺度的变化，定向抓取、卸载玉米果穗，本发明可提高剥皮效率、减小对玉米籽粒的挤压损伤和碰撞损伤。

Description

径轴双向异步包裹式仿生玉米剥皮机

技术领域

本发明涉及一种农用机械，特别涉及一种径轴双向异步包裹式仿生玉米剥皮机。

背景技术

玉米剥皮机是玉米机械化收获的主要装备，其功能是将包裹在玉米果穗表面的苞叶剥离。根据玉米剥皮机的使用环境，主要分为独立式和车载式，独立式剥皮机主要利用电动机作为动力源，对已经收获、晾晒的玉米进行剥皮作业，这种机型主要在小田种植、分段收获模式下应用；车载式剥皮机主要安装在大型自走式联合收获机上，利用发动机作为动力源，在玉米田间收获作业过程中同步实现剥皮作业，为后续脱粒等环节输送物料。玉米剥皮机的工作原理是剥皮元件对玉米苞叶施加摩擦力，当剥皮元件旋转时，玉米苞叶受到交变摩擦力；从苞叶受力方向看，现有剥皮原理主要是径向剥皮，即剥皮元件的旋转轴线与玉米果穗的轴线平行，这种作业原理条件下，苞叶在轴向与玉米根部的连接力很难切断，造成剥皮不净、剥皮功耗高。此外，为提高玉米剥皮效果，现有剥皮技术中，通常增加多根径向剥皮辊，对玉米苞叶同时施加摩擦力，然而导致玉米剥皮间隙固定，当玉米品种不同、截面直径不同时，固定间隙难以对玉米苞叶施加有效剥皮应力，固定间隙还容易对玉米籽粒造成挤压损伤、碰撞损伤。

综观上述玉米剥皮机的作业原理和结构、性能特征，急需一种能够对玉米苞叶同时施加轴向和径向剥皮应力、剥皮作业间隙与玉米果穗外形耦合调整的玉米剥皮机。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够克服上述缺陷、有效剥皮应力多、剥皮效率高、剥皮功耗低、剥皮间隙自动调节、对玉米籽粒损伤小的玉米剥皮机。

本发明包括有剥皮机构、传动机构、机架和喂入机构，剥皮机构固定在机架的上部前方，喂入机构固定在机架的上部后方；剥皮机构包括有出料口、排叶口、喂入口、内侧板、剥皮空间、弓形架、弹簧、变量仿形压块、下横轴、仿形输送带、拨禾轮、第二轴承座、径向剥皮棱辊、第一轴承座、外侧、上横轴和轴向剥皮仿形辊，出料口固定在剥皮机构的前方，喂入口固定在剥皮机构的后方，排叶口开设在剥皮机构的底部，上横轴固定在剥皮机构的上部，下横轴固定在剥皮机构的下部，第一轴承座固定在外侧板的外侧上部，第二轴承座固定在外侧板的外侧下部，轴向剥皮仿形辊固定在上横轴的左端，仿形输送带固定在下横轴的左端，拨禾轮固定在下横轴的右端，弓形架固定在内侧板的外侧，变量仿形压块贯穿在内侧板的中部，弹簧的一端固定在弓形架上，弹簧的另一端固定在变量仿形压块上，径向剥皮棱辊固定在拨禾轮的上部，轴向剥皮仿形辊的底部、变量仿形压块的外部、仿形输送带的上部和径向剥皮棱辊的外部构成剥皮空间；传动机构包括有第三皮带、第六带轮、第三带轮、第一皮带、第二带轮、输出轴、第一带轮、电机、第二皮带、第五带轮、传动轴、第四带轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第七带轮、第四皮带、第八带轮、第五皮带、第九带轮、第十带轮、第六皮带、第十一带轮和第七皮带，电机固定在机架的下部后端，输出轴固定在电机上，第一带轮固定在输出轴的始端，第十带轮固定在剥皮机构的后部，第六皮带固定在第一带轮和第十带轮上，第二带轮固定在输出轴的末端，第三带轮固定在喂入机构的后部，第一皮带固定在第三带轮和第二带轮上，传动轴固定在机架的下部侧面，第四带轮固定在传动轴的中部，第五带轮固定在传动轴的末端，第六带轮固定在喂入机构的后部，第十一带轮固定在剥皮机构的后部，第二皮带固定在第四带轮和第一带轮上，第三皮带固定在第五带轮和第六带轮上，第七皮带固定在第四带轮和第十一带轮上，第一锥齿轮固定在传动轴的始端，第二锥齿轮固定在机架的侧面，第七带轮固定在第二锥齿轮的末端，第八带轮固定在剥皮机构的侧面下部，第九带轮固定在剥皮机构的侧面上部，第四皮带固定在第七带轮和第八带轮上，第五皮带固定在第八带轮和第九带轮上；喂入机构包括有排料口、立板、弧形板和定向喂入辊，排料口开设在喂入机构的后部下端，定向喂入辊均布在喂入机构的中部，立板和弧形板固定在定向喂入辊的外部。

所述的喂入机构，利用立板分流物料，利用定向喂入辊定向抓取物料，利用弧形板定向输出物料。

本发明的工作过程：电机转动，带动喂入机构和剥皮机构转动，玉米果穗进入喂入机构后，被定向喂入辊定向抓取，通过喂入口进入剥皮机构，仿形输送带载运玉米果穗向前运动，轴向剥皮仿形辊向后摩擦玉米果穗表面，变量仿形压块对玉米果穗施加侧向正压力，径向剥皮棱辊对玉米果穗施加径向摩擦作用，玉米果穗在输送过程中完成径向、轴向的双向剥皮作业。

本发明的工作原理：仿形输送带和轴向剥皮仿形辊对玉米果穗构成轴向、反向力矩，仿形输送带的直线速度大于轴向剥皮仿形辊的外缘切线速度，在轴向的方向力矩、差速作用下，玉米果穗表面的苞叶轴向脱落；变量仿形压块和径向剥皮棱辊对玉米果穗构成径向力矩，变量仿形压块根据玉米果穗的截面直径自动调节正压力，径向剥皮棱辊高速旋转迫使玉米果穗苞叶径向脱落。

本发明的有益效果：

1、仿形输送带和轴向剥皮仿形辊构成轴向剥皮力矩，变量仿形压块和径向剥皮棱辊构成径向剥皮力矩，从而使玉米果穗苞叶在轴向、径向同时受力，提高剥皮效率。

2、仿形输送带、轴向剥皮仿形辊、变量仿形压块与玉米果穗的接触表面均采用仿形设计，能够增加与玉米果穗的接触面积，降低玉米果穗的表面应力，减小对玉米籽粒的挤压损伤和碰撞损伤。

3、定向喂入辊与立板构成较窄空间，与弧形板构成较大空间，当定向喂入辊载着玉米果穗旋转时，利用空间几何尺度的变化，定向抓取、卸载玉米果穗，从而为玉米果穗的高效、低损剥皮作业提供定向输送条件。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是本发明实施例的A处局部放大视图。

图3是本发明实施例的后视图。

图4是本发明实施例的拆去喂入机构的后视图。

图5是本发明实施例的喂入机构的局部剖视图。

其中：1—剥皮机构；2—出料口；3—排叶口；4—传动机构；5—机架；6—喂入机构；7—内侧板；8—剥皮空间；9—弓形架；10—弹簧；11—变量仿形压块；12—下横轴；13—仿形输送带；14—拨禾轮；15—第二轴承座；16—径向剥皮棱辊；17—第一轴承座；18—外侧板；19—上横轴；20—轴向剥皮仿形辊；21—第三皮带；22—第六带轮；23—第三带轮；24—第一皮带；25—第二带轮；26—输出轴；27—第一带轮；28—电机；29—第二皮带；30—第五带轮；31—传动轴；32—第四带轮；33—第一锥齿轮；34—第二锥齿轮；35—第七带轮；36—第四皮带；37—第八带轮；38—第五皮带；39—第九带轮；40—第十带轮；41—喂入口；42—第六皮带；43—第十一带轮；44—第七皮带；45—排料口；46—立板；47—弧形板；48—定向喂入辊。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明包括有剥皮机构1、传动机构4、机架5和喂入机构6，剥皮机构1固定在机架5的上部前方，喂入机构6固定在机架5的上部后方；剥皮机构1包括有出料口2、排叶口3、喂入口41、内侧板7、剥皮空间8、弓形架9、弹簧10、变量仿形压块11、下横轴12、仿形输送带13、拨禾轮14、第二轴承座15、径向剥皮棱辊16、第一轴承座17、外侧板18、上横轴19和轴向剥皮仿形辊20，出料口2固定在剥皮机构1的前方，喂入口41固定在剥皮机构1的后方，排叶口3开设在剥皮机构1的底部，上横轴19固定在剥皮机构1的上部，下横轴12固定在剥皮机构1的下部，第一轴承座17固定在外侧板18的外侧上部，第二轴承座15固定在外侧板18的外侧下部，轴向剥皮仿形辊20固定在上横轴19的左端，仿形输送带13固定在下横轴12的左端，拨禾轮14固定在下横轴12的右端，弓形架9固定在内侧板7的外侧，变量仿形压块11贯穿在内侧板7的中部，弹簧10的一端固定在弓形架9上，弹簧10的另一端固定在变量仿形压块11上，径向剥皮棱辊16固定在拨禾轮14的上部，轴向剥皮仿形辊20的底部、变量仿形压块11的外部、仿形输送带13的上部和径向剥皮棱辊16的外部构成剥皮空间8；传动机构4包括有第三皮带21、第六带轮22、第三带轮23、第一皮带24、第二带轮25、输出轴26、第一带轮27、电机28、第二皮带29、第五带轮30、传动轴31、第四带轮32、第一锥齿轮33、第二锥齿轮34、第七带轮35、第四皮带36、第八带轮37、第五皮带38、第九带轮39、第十带轮40、第六皮带42、第十一带轮43和第七皮带44，电机28固定在机架5的下部后端，输出轴26固定在电机28上，第一带轮27固定在输出轴26的始端，第十带轮40固定在剥皮机构1的后部，第六皮带42固定在第一带轮27和第十带轮40上，第二带轮25固定在输出轴26的末端，第三带轮23固定在喂入机构6的后部，第一皮带24固定在第三带轮23和第二带轮25上，传动轴31固定在机架5的下部侧面，第四带轮32固定在传动轴31的中部，第五带轮30固定在传动轴31的末端，第六带轮22固定在喂入机构6的后部，第十一带轮43固定在剥皮机构1的后部，第二皮带29固定在第四带轮32和第一带轮27上，第三皮带21固定在第五带轮30和第六带轮22上，第七皮带44固定在第四带轮32和第十一带轮43上，第一锥齿轮33固定在传动轴31的始端，第二锥齿轮34固定在机架5的侧面，第七带轮35固定在第二锥齿轮34的末端，第八带轮37固定在剥皮机构1的侧面下部，第九带轮39固定在剥皮机构1的侧面上部，第四皮带36固定在第七带轮35和第八带轮37上，第五皮带38固定在第八带轮37和第九带轮39上；喂入机构6包括有排料口45、立板46、弧形板47和定向喂入辊48，排料口45开设在喂入机构6的后部下端，定向喂入辊48均布在喂入机构6的中部，立板46和弧形板47固定在定向喂入辊48的外部。

所述的喂入机构6，利用立板46分流物料，利用定向喂入辊48定向抓取物料，利用弧形板47定向输出物料。

Claims (2)

1.一种径轴双向异步包裹式仿生玉米剥皮机，其特征在于：包括有剥皮机构(1)、传动机构(4)、机架(5)和喂入机构(6)，剥皮机构(1)固定在机架(5)的上部前方，喂入机构(6)固定在机架(5)的上部后方；剥皮机构(1)包括有出料口(2)、排叶口(3)、喂入口(41)、内侧板(7)、剥皮空间(8)、弓形架(9)、弹簧(10)、变量仿形压块(11)、下横轴(12)、仿形输送带(13)、拨禾轮(14)、第二轴承座(15)、径向剥皮棱辊(16)、第一轴承座(17)、外侧板(18)、上横轴(19)和轴向剥皮仿形辊(20)，出料口(2)固定在剥皮机构(1)的前方，喂入口(41)固定在剥皮机构(1)的后方，排叶口(3)开设在剥皮机构(1)的底部，上横轴(19)固定在剥皮机构(1)的上部，下横轴(12)固定在剥皮机构(1)的下部，第一轴承座(17)固定在外侧板(18)的外侧上部，第二轴承座(15)固定在外侧板(18)的外侧下部，轴向剥皮仿形辊(20)固定在上横轴(19)的左端，仿形输送带(13)固定在下横轴(12)的左端，拨禾轮(14)固定在下横轴(12)的右端，弓形架(9)固定在内侧板(7)的外侧，变量仿形压块(11)贯穿在内侧板(7)的中部，弹簧(10)的一端固定在弓形架(9)上，弹簧(10)的另一端固定在变量仿形压块(11)上，径向剥皮棱辊(16)固定在拨禾轮(14)的上部，轴向剥皮仿形辊(20)的底部、变量仿形压块(11)的外部、仿形输送带(13)的上部和径向剥皮棱辊(16)的外部构成剥皮空间(8)；传动机构(4)包括有第三皮带(21)、第六带轮(22)、第三带轮(23)、第一皮带(24)、第二带轮(25)、输出轴(26)、第一带轮(27)、电机(28)、第二皮带(29)、第五带轮(30)、传动轴(31)、第四带轮(32)、第一锥齿轮(33)、第二锥齿轮(34)、第七带轮(35)、第四皮带(36)、第八带轮(37)、第五皮带(38)、第九带轮(39)、第十带轮(40)、第六皮带(42)、第十一带轮(43)和第七皮带(44)，电机(28)固定在机架(5)的下部后端，输出轴(26)固定在电机(28)上，第一带轮(27)固定在输出轴(26)的始端，第十带轮(40)固定在剥皮机构(1)的后部，第六皮带(42)固定在第一带轮(27)和第十带轮(40)上，第二带轮(25)固定在输出轴(26)的末端，第三带轮(23)固定在喂入机构(6)的后部，第一皮带(24)固定在第三带轮(23)和第二带轮(25)上，传动轴(31)固定在机架(5)的下部侧面，第四带轮(32)固定在传动轴(31)的中部，第五带轮(30)固定在传动轴(31)的末端，第六带轮(22)固定在喂入机构(6)的后部，第十一带轮(43)固定在剥皮机构(1)的后部，第二皮带(29)固定在第四带轮(32)和第一带轮(27)上，第三皮带(21)固定在第五带轮(30)和第六带轮(22)上，第七皮带(44)固定在第四带轮(32)和第十一带轮(43)上，第一锥齿轮(33)固定在传动轴(31)的始端，第二锥齿轮(34)固定在机架(5)的侧面，第七带轮(35)固定在第二锥齿轮(34)的末端，第八带轮(37)固定在剥皮机构(1)的侧面下部，第九带轮(39)固定在剥皮机构(1)的侧面上部，第四皮带(36)固定在第七带轮(35)和第八带轮(37)上，第五皮带(38)固定在第八带轮(37)和第九带轮(39)上；喂入机构(6)包括有排料口(45)、立板(46)、弧形板(47)和定向喂入辊(48)，排料口(45)开设在喂入机构(6)的后部下端，定向喂入辊(48)均布在喂入机构(6)的中部，立板(46)和弧形板(47)固定在定向喂入辊(48)的外部。

2.根据权利要求1所述的一种径轴双向异步包裹式仿生玉米剥皮机，其特征在于：所述的喂入机构(6)，利用立板(46)分流物料，利用定向喂入辊(48)定向抓取物料，利用弧形板(47)定向输出物料。