CN107018766B - 基于电场力的燕麦清选装置 - Google Patents

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Abstract

基于电场力的燕麦清选装置，包括机架、传送带和设在传送带上方的若干滚筒，传送带和滚筒由设置在机架上的动力源带动，滚筒外壁与传送带之间的间隙构成物料的挤压脱粒通道，滚筒的一端设有正电极刷，各正电极刷并联后通过正电势线与电源连接；机架上还设有若干杂质收集器，各杂质收集器与各滚筒对应设置，且杂质收集器的上端设有与滚筒外壁相切设置的刮板，动力源带动的传送带和滚筒转动过程中，物料通过挤压脱粒通道的挤压搓擦作用被分离脱粒，分离后的带负电荷的杂质被吸附在滚筒外表面，并由刮板刮取后收集在杂质收集器中。整个清选过程不借助风力，不会造成空气粉尘污染和谷壳漂浮，功耗低，污染小。

Description

基于电场力的燕麦清选装置
技术领域
本发明涉及燕麦清选设备，具体涉及一种基于电场力的燕麦清选装置。
背景技术
燕麦具有耐贫瘠、抗寒冷、产量高、营养价值高等特点，深受农牧民的喜爱。近年来，为燕麦产业化提供必要的技术支撑，实现燕麦种子生产、清选加工、贮存运输的商品化生产，建立技术先进的燕麦种子生产基地，结合多年来燕麦种子清选与加工的实践经验，设计了多种燕麦种子清选技术。目前的燕麦清选装置都是基于风机筛孔或扬谷器等原理而设计，谷糠断杆与尘土易造成空气污染，且清选作业环境差，风机或扬谷器旋转所需动能大，能量消耗大，高速转动的叶片等易造成安全隐患；而且，筛筒表面的筛孔容易堵塞，晒面的有效面积低下。因此传统清选装置存在上述不足之处。
发明内容
本发明的目的是克服传统清选装置存在的不足，提供了一种基于电场力的燕麦清选装置。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：基于电场力的燕麦清选装置，该装置包括机架、用于输送物料的传送带以及设在机架上的若干滚筒，传送带和滚筒由设置在机架上的动力源带动，滚筒设在传送带的上方，滚筒外壁与传送带之间的间隙构成物料的挤压脱粒通道；其中，滚筒外壁上距离传送带最短垂直距离的部位的沿运动方向的切线与传送带的输送方向相同，滚筒的一端设有正电极刷，各正电极刷并联后通过正电势线与电源连接；机架上还设有若干杂质收集器，各杂质收集器与各滚筒对应设置，且杂质收集器的上端设有与滚筒外壁相切设置的刮板，动力源带动的传送带和滚筒转动过程中，物料通过挤压脱粒通道的挤压搓擦作用被分离脱粒，分离后的带负电荷的杂质被吸附在滚筒外表面，并由刮板刮取后收集在杂质收集器中。
其中，各滚筒的中心轴线均与传送带平行设置，且各滚筒的中心轴线位于同一平面。
其中，所述的刮板倾斜设置，刮板的下端与杂质收集器承接设置，刮板的上端与滚筒外壁相切设置，刮板上端与滚筒相切部位距离传送带上表面的垂直距离等于滚筒半径与挤压脱粒通道的垂直高度之和。
进一步地，滚筒外壁与刮板上端接触的部位沿滚筒运动方向的切线朝向传送带方向设置。
进一步地，刮板沿滚筒的轴向延伸设置，且刮板的两端与滚筒的两端平齐。
其中，各滚筒均匀间隔设在传送带的上方，所述滚筒的个数为三个，对应的杂质收集器的个数为三个。
其中，所述的传送带水平设置，且其个数为一个。
有益效果：在使用时，物料即待清选燕麦被平铺在传送带上，传送带的摩擦作用使谷物与谷壳、短杆、尘土带静电，滚筒带有正电荷，以此对谷物中的短杆、谷壳和尘土进行吸引，燕麦中较轻的短杆、谷壳和尘土被吸附在滚筒上，而谷物较重，不能被吸起，因此，将谷物和杂质进行分离，完成燕麦种子的清选过程，而吸附在滚筒外表面的杂质被刮板刮取下来后，收集在杂质收集器中，整个清选过程不借助风力，不会造成空气粉尘污染和谷壳漂浮，功耗低，污染小。
其中，滚筒外壁与传送带之间的间隙构成物料的挤压脱粒通道，经过滚筒下方的物料在滚筒与传送带之间搓擦、撞击、挤压作用，同时，物料之间相互摩擦，使颖壳与谷物相脱离。本发明中，滚筒做与传送带非等速的旋转运动，能够降低物料通过挤压脱粒通道时的瞬时冲击，避免燕麦籽粒损伤。
其中，刮板沿滚筒的轴向延伸设置，使刮板最大程度的刮取滚筒外表面吸附的杂质。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为杂质受力分析图。
附图标记：1、机架，2、传送带，3、滚筒，4、挤压脱粒通道，5、正电极刷，6、正电势线，7、杂质收集器，8、刮板。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征以及达成的目的便于理解，下面结合示意图，进一步阐述本发明，但本发明所要求保护的范围并不局限于具体实施方式中所描述的范围。
基于电场力的燕麦清选装置，如图1所示，该装置包括机架1、用于输送物料的传送带2以及设在机架1上的若干滚筒3，传送带2和滚筒3由设置在机架上的动力源带动，其中，传送带可以闭环套设在两个转动轮上，电机带动其中一个转动轮转动，构成了传送带的动力源；各滚筒的中心轴的同一端设有皮带轮，各皮带轮外套设有同一闭环设置的皮带，电机带动皮带轮转动，构成了滚筒的动力源，此两种动力源均为现有已知技术，此处不再赘述。
如图1和图2所示，滚筒3设在传送带2的上方，各滚筒3的中心轴线均与传送带2平行设置，且各滚筒3的中心轴线位于同一平面，滚筒3外壁与传送带2之间的间隙构成物料的挤压脱粒通道4。其中，滚筒3外壁上距离传送带2最短垂直距离的部位的沿运动方向的切线与传送带2的输送方向相同，滚筒3的一端设有正电极刷5，各正电极刷5并联后通过正电势线6与电源连接；由于滚筒3与连接直流电的正电势线6相连，以便滚筒3始终具有较高的电势，带有电荷。
机架1上还设有若干杂质收集器7，各杂质收集器7与各滚筒3对应设置，且杂质收集器7的上端设有与滚筒3外壁相切设置的刮板8，动力源带动的传送带2和滚筒3转动过程中，物料通过挤压脱粒通道4的挤压搓擦作用被分离脱粒，分离后的带负电荷的杂质被吸附在滚筒3外表面，并由刮板8刮取后收集在杂质收集器7中。
刮板8倾斜设置，刮板8的下端与杂质收集器7承接设置，刮板8的上端与滚筒3外壁相切设置，刮板8上端与滚筒3相切部位距离传送带2上表面的垂直距离等于滚筒3半径与挤压脱粒通道4的垂直高度之和。其中，滚筒3外壁与刮板8上端接触的部位沿滚筒3运动方向的切线朝向传送带2方向设置，即刮板8设置在传送带2的来料方向，在图1方式的方位中，刮板8设置在滚筒3的左侧，传送带2上的物料由左至右传送。如图3所示，将刮板8上端与滚筒3相切部位距离传送带2上表面的垂直距离设定为H1，滚筒3半径设定为R，挤压脱粒通道4的垂直高度为H0，H1=R+H0。必要时，可以调整挤压脱粒通道的垂直高度即H0的大小，进而调整挤搓作用的强度。
如图2所示，刮板8沿滚筒3的轴向延伸设置，且刮板8的两端与滚筒3的两端平齐，杂质收集器7的长度大于刮板8的长度。优选的，如图1和图3所示，杂质收集器7靠近滚筒3的侧面的形状与滚筒的外周面形状相适应。在本发明的其他实施方式中，可以在同一杂质收集器的上端设置多个倾斜角度各不相同的刮板，刮板上端距离传送带的垂直距离大于刮板下端距离传送带的垂直距离，且各刮板下端均位于杂质收集器的开口中（图中未标示）。在本发明的其他实施方式中，刮板和杂质收集器一一配套使用，但二者的设置位置不限于图1中的位置，可以在图1中滚筒的左半圆部分的不同位置设置多套刮板和杂质收集器（图中未标示）。
在本发明的其他实施方式中，各滚筒3均匀间隔设在传送带2的上方，滚筒3的个数为三个，对应的杂质收集器7的个数为三个；传送带2水平设置，且其个数为一个。
本发明中，滚筒3、设置在各滚筒3左端的杂质收集器7与正下方的传送带2组成清选空间。清选物料由传送带2左端进入，往右端输送至各滚筒3下端，通过传送带2与各滚筒3之间的挤压搓擦，从而分离燕麦与颖壳、短杆、尘土，滚筒3与连接直流电的正电势线6相连，以便滚筒3外缘始终具有较高的电势，带有电荷，以此对谷物中的短杆、谷壳和尘土进行吸引，燕麦中较轻的短杆、谷壳和尘土被吸附在滚筒3上，而谷物较重，不能被吸起。各杂质收集器7上端的刮板8边缘剐蹭掉被各滚筒3吸附的颖壳等杂余，从而收集杂质，谷物由传送带2输送至右端，完成燕麦清选。该装置可以以较低的能耗来达到清选燕麦中谷壳与灰尘的目的。
工作原理理论分析：以单个颖壳为研究对象，颖壳的重力为G，颖壳所带电荷为q，滚筒外缘电势为U，挤压脱粒通道的垂直高度为H0，则清选的临界值条件为
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，据常识，G、q、h都比较小，只要电势U达到一定值，即可完成清选。

Claims (3)

1.基于电场力的燕麦清选装置，其特征在于：该装置包括机架、用于输送物料的传送带以及设在机架上的若干滚筒，传送带和滚筒由设置在机架上的动力源带动，滚筒设在传送带的上方，滚筒外壁与传送带之间的间隙构成物料的挤压脱粒通道；其中，滚筒外壁上距离传送带最短垂直距离的部位的沿运动方向的切线与传送带的输送方向相同，滚筒的一端设有正电极刷，各正电极刷并联后通过正电势线与电源连接；机架上还设有若干杂质收集器，各杂质收集器与各滚筒对应设置，且杂质收集器的上端设有与滚筒外壁相切设置的刮板，动力源带动的传送带和滚筒转动过程中，物料通过挤压脱粒通道的挤压搓擦作用被分离脱粒，分离后的带负电荷的杂质被吸附在滚筒外表面，并由刮板刮取后收集在杂质收集器中；所述的刮板倾斜设置，刮板的下端与杂质收集器承接设置，刮板的上端与滚筒外壁相切设置，刮板上端与滚筒相切部位距离传送带上表面的垂直距离等于滚筒半径与挤压脱粒通道的垂直高度之和，刮板沿滚筒的轴向延伸设置，且刮板的两端与滚筒的两端平齐，各滚筒的中心轴线均与传送带平行设置，且各滚筒的中心轴线位于同一平面，滚筒外壁与刮板上端接触的部位沿滚筒运动方向的切线朝向传送带方向设置。
2.根据权利要求1所述的基于电场力的燕麦清选装置，其特征在于：各滚筒均匀间隔设在传送带的上方，所述滚筒的个数为三个，对应的杂质收集器的个数为三个。
3.根据权利要求1所述的基于电场力的燕麦清选装置，其特征在于：所述的传送带水平设置，且其个数为一个。
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