CN107197660A - 一种内脱式玉米脱粒清选装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内脱式玉米脱粒清选装置，包括碎芯总成、差速柔性脱粒总成、清选总成、输送总成、齿轮箱、粮箱和机架；碎芯总成位于整机前端的上部的机架上，包括入料斗、上夹持输送辊、下夹持输送辊、上弹性定位器、下弹性定位器、碎芯钻和安装架；差速柔性脱粒总成位于碎芯总成下端，包括揉搓初脱机构、柔性脱粒分离机构、脱粒导向板、排杂板和上盖板、转轴；清选总成位于差速柔性脱粒总成下部，包括摆臂、上筛板、下筛板、偏心轮、风扇、导流板和框架；输送总成安装在整机下端的机架上。本发明可以独立工作或安装在联合收获机上，大大提高脱粒机械对玉米含水率的适应性，实现高含水率玉米籽粒直接收获，工作可靠、脱净率高、损伤率低。

Description

一种内脱式玉米脱粒清选装置

技术领域

本发明涉及农业机械，尤其是涉及一种内脱式玉米脱粒清选装置，主要适用于玉米的碎芯、脱粒、清选、复脱过程，是针对含水率低于40%的玉米进行籽粒直接收获的关键机械。

技术背景

玉米是我国主要的粮食作物，也是重要的饲料和工业原料，玉米的人工收获过程劳动强度大、效率低，随着城镇化程度的不断加深、农村劳动力不断减少，人工收获玉米的方式越来越呈现出其局限性。机械化收获玉米不仅省时省力，而且能够有效的降低收获过程中的损失，是提高玉米生产效率、节约生产成本、提高玉米产量的捷径。

我国种植的大部分玉米在收获时含水率为25%~35%甚至更高，该含水率下的玉米芯部韧性高、籽粒之间的间隙小，使用传统玉米收获机械进行籽粒直接收获时脱净率低、损伤率、含杂率高，现行的“收获玉米棒-晾晒-脱粒”的模式浪费大量人力物力、大大提高了玉米的成本，制约了相关产业的发展。因此，亟需一种能够对我国高含水率玉米进行籽粒直脱收获、脱净率高、损伤率、含杂率低的玉米脱粒清选装置。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种内脱式玉米脱粒清选装置。

本发明解决技术问题所采取的技术方案是：

一种内脱式玉米脱粒清选装置，包括碎芯总成、差速柔性脱粒总成、清选总成、输送总成、齿轮箱、粮箱和机架；碎芯总成位于整机前端的上部的机架上，差速柔性脱粒总成位于碎芯总成下端，清选总成位于差速柔性脱粒总成下部，输送总成安装在整机下端的机架上；

所述差速柔性脱粒总成包括揉搓初脱机构、柔性脱粒分离机构、脱粒导向板、排杂板、上盖板和心轴，所述揉搓初脱机构包括斜纹杆、小幅板、小滚筒和小凹板，小幅板固定在心轴上，小滚筒固定在2块或2块以上的小幅板上，斜纹杆固定在小滚筒上，小凹板位于小滚筒的下方，两者中心线重合，柔性脱粒分离机构包括柔性板齿、大滚筒、大幅板和大凹板，大幅板固定在心轴上，大滚筒固定在2块或2块以上的大幅板上，柔性板齿的材料为橡胶或聚氨酯，为柔性脱粒分离机构的脱粒元件，工作表面为齿形，安装在大滚筒上，大凹板中心线与大滚筒重合；

所述揉搓初脱机构中的斜纹杆末端回转半径小于所述柔性脱粒分离机构中的柔性板齿的末端回转半径，斜纹杆与小凹板的距离大于柔性板齿与大凹板的距离。

所述清选总成包括摆臂、上筛板、下筛板、偏心轮、风扇、框架、导流板、清选导向板，摆臂一侧固定在框架上，一侧通过转轴安装在机架上，偏心轮一侧固定在框架的尾端，另一侧通过转轴安装在机架上，上筛板和下筛板固定在框架上，上筛板位于下筛板上方，包括输送筛、分离筛、逐料筛，输送筛位于上筛板前端，分离筛位于上筛板中部，由多个分离条安装在框架上构成，逐料筛安装在框架后部，下筛板表面钻有圆孔，分为前后两部分，分离筛正下方圆孔直径小于逐料筛正下方圆孔直径，清选导向板安装在下筛板下方的机架上，风扇安装在下筛板下方的导流板内部，导流板安装在机架上，将风扇包络并将气流导向分离筛所在位置。

所述输送总成包括籽粒输送器和复脱输送器，籽粒输送器安装在整机下方的中部，与粮箱的入料口连通，复脱输送器安装在整机下端的后部，与差速柔性脱粒总成的复脱口连通。

进一步的，所述齿轮箱位于机架前端的外部，包括外壳、动力输入轴和动力输出轴。

进一步的，所述粮箱与机架并排，前端的上部开有入料口，与主机通过籽粒输送器连通。

本发明带来的有益效果是：本发明可以独立工作或安装在联合收获机上，大大提高脱粒机械对玉米含水率的适应性，实现高含水率玉米籽粒直接收获，工作可靠、脱净率高、损伤率低、含杂率低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明内脱式玉米脱粒清选装置实施例的一种轴测示意图；

图2是本发明内脱式玉米脱粒清选装置实施例的一种俯视示意图；

图3是本发明碎芯总成实施例的一种轴侧示意图；

图4是本发明碎芯总成实施例的一种弹簧定位器剖视图；

图5是本发明差速柔性脱粒总成和齿轮箱实施例的一种的剖视图；

图6是本发明清选总成和输送总成实施例的一种轴侧示意图；

图7是本发明清选总成实施例的一种半剖示意图；

图中，碎芯总成1、差速柔性脱粒总成2、清选总成3、输送总成4、齿轮箱5、粮箱6、机架7、入料斗11、上夹持输送辊121、下夹持输送辊122、上弹性定位器131、下弹性定位器132、碎芯钻14、安装架15、底座133、外壳134、弹簧135、滚轮伸缩臂136、摆臂31、上筛板32、下筛板33、偏心轮34、风扇35、导流板37、框架36、清选导向板38、输送筛321、分离筛322、逐料筛323、揉搓初脱机构21、柔性脱粒分离机构22、脱粒导向板23、排杂板24、上盖板25、转轴26、斜纹杆211、小幅板212、小滚筒213、小凹板214、柔性板齿221、大滚筒222、大幅板223、大凹板224、复脱口253、籽粒输送器41、复脱输送器42、外壳501、动力输入轴503、动力输出轴502。

具体实施方式

下面将结合附图和实例对本发明进一步说明。

如图1所示，一种内脱式玉米脱粒清选装置，包括碎芯总成1、差速柔性脱粒总成2、清选总成3、输送总成4、齿轮箱5、粮箱6和机架7。碎芯总成1位于整机前端的上部的机架7上，差速柔性脱粒总成2位于碎芯总成1下端，清选总成3位于差速柔性脱粒总成2下部，输送总成4安装在整机下端的机架7上，齿轮箱位于机架7外部，粮箱6与机架7并排，安装在机架7一侧。

如图1-4所示，碎芯总成1包括入料斗11、上夹持输送辊121、下夹持输送辊122、上弹性定位器131、下弹性定位器132、碎芯钻14和安装架15。入料斗11安装在碎芯总成1上部，上夹持输送辊121和下夹持输送辊122安装在入料斗下方的转轴上，上夹持输送辊121、下夹持输送辊122为中部半径减小的回转体；上弹性定位器131安装在上夹持输送辊121下方、下夹持输送辊122上方的机架7上，由三个弹性定位器13在同一平面相错约120°组成，下弹性定位器132安装在下夹持输送辊122下方的机架7上，与上弹性定位器131结构相同，两者相错约60°安装，弹性定位器13由底座133、外壳134、弹簧135和滚轮伸缩臂136组成，通过螺钉安装在机架7上；入料斗11上夹持输送辊121、上弹性定位器131、下夹持输送辊122、下弹性定位器132通过构成尺寸逐渐减小的玉米通道，入料斗11安装架15通过螺栓安装在机架7上，碎心钻14安装在安装架15正中，碎芯钻14中心为螺旋钻头，外圈为锯齿形刀刃，刀刃高度低于螺旋钻头高度，锯齿形刀刃直径为18-22 mm；碎芯总成2将玉米棒进行有效的夹持、输送、定位和碎芯，使之成为失去籽粒支撑的条状、块状籽粒-芯部结合物。

如图1-5所示，所述差速柔性脱粒总成2包括揉搓初脱机构21、柔性脱粒分离机构22、脱粒导向板23、排杂板24、上盖板25和转轴26。所述揉搓初脱机构21包括斜纹杆211、小幅板212、小滚筒213和小凹板214。小幅板212固定在转轴26上，小滚筒213为闭式滚筒，固定在2块或2块以上的小幅板212上，斜纹杆211以4头螺旋的形式固定在小滚筒213上，为揉搓初脱机构21的脱粒元件，小凹板214是工作表面具有凸起的无孔凹板，位于小滚筒213的下方，两者中心线重合，斜纹杆211底面与小凹板214表面凸起顶部的距离为16-24 mm；柔性脱粒分离机构22包括柔性板齿221、大滚筒222、大幅板223和大凹板224，大幅板223固定在转轴26上，大滚筒222为开式滚筒，固定在2块或2块以上的大幅板223上，柔性板齿221的材料为橡胶或聚氨酯，为柔性脱粒分离机构22的脱粒元件，其工作表面为齿形，呈4头螺旋的排列形式安装在大滚筒222上，优选的，所述大滚筒222静止时，柔性板齿221与大滚筒222连接处的切线与柔性板齿221所成角度为75-85°；大凹板224为栅格式凹板，其中心线与大滚筒222重合，栅条之间的间距为16-22 mm，柔性板齿221工作状态下末端与凹板表面的距离为10-15mm，揉搓初脱机构21中的斜纹杆211末端回转半径为100-120 mm，柔性脱粒分离机构22中的柔性板齿221的末端回转半径为220-240 mm，小滚筒213与大滚筒222通过圆台状回转体过渡。差速柔性脱粒总成2将前方输送过来的玉米籽粒-芯部结合物通过低速揉搓、高速柔性打击，完成脱粒工序，同时料分为大块芯部和小块物料两部分。

如图1、图2、图6、图7所示，清选总成3包括摆臂31、上筛板32、下筛板33、偏心轮34、风扇35、导流板37、框架36，清选导向板38。摆臂31一侧固定在框架36上，一侧通过转轴安装在机架7上，偏心轮34一侧固定在框架36的尾端，另一侧通过转轴安装在机架7上，优选的，偏心距为15-25 mm；上筛板32和下筛板33固定在框架36上，上筛板32位于下筛板33上方，由输送筛321、分离筛322、逐料筛323组成，输送筛321位于上筛板32前端，分离筛322位于上筛板32中部，由多个分离条安装在框架36上构成，优选的，分离条与竖直方向成45-60°，分离条之间距离为30-40 mm，逐料筛323安装在框架36后部，逐料筛323所在平面与水平面成10-20°；下筛板33钻有圆孔，分为前后两部分，分离筛322正下方圆孔直径为16 -22 mm，逐料筛323正下方圆孔直径为28-42 mm，上筛板32下表面与上筛板33下表面距离大于40 mm；清选导向板38安装在下筛板32下方的机架上，风扇35安装在下筛板33下方的导流板37内部，导流板37安装在机架7上，将风扇35包络并将气流导向分离筛322所在位置。清选总成3将通过大凹板224的小块籽粒、芯部根据密度和尺寸的不同，在逐渐向后输送的过程中配合风扇35进行振动、风力清选，使脱净籽粒、未脱净籽粒和杂余碎芯通过既定位置排出。

输送总成4包括籽粒输送器41和复脱输送器42，籽粒输送器42安装在整机下方的中部，与粮箱6的入料口连通，复脱输送器42安装在整机下端的后部，与差速柔性脱粒总成2的复脱口253连通，复脱输送器42将未脱净籽粒输送到柔性脱粒分离机构22中进行复脱，籽粒输送器41将脱净籽粒输送到粮箱6。

齿轮箱5位于机架7前端的外部，外壳501、动力输入轴503和动力输出轴502，将外部动力引入内脱式玉米脱粒清选装置中，使各运动部件运动。

粮箱6与机架7并排，前端的上部开有入料口，与主机通过籽粒输送器41连通，收集脱粒完成的籽粒。

本发明的工作过程：

本发明为内脱式玉米脱粒清选装置，可配合电动机工作或安装在玉米籽粒直接收获机上，工作时，动力装置将动力传入齿轮箱5，使各部件运动。前方输送过来的待加工玉米棒首先进入碎芯总成1，通过入料斗11后的玉米初步调整为倾斜或竖直状态，在对向转动的上夹持输送辊121的作用下向下运动，由上弹性定位器131的三点定位初步定位，再由下夹持输送辊122夹持向下输送，在下弹性定位器132、下夹持输送辊122和上弹性定位器131的共同作用下最终定位为竖直状态，强制喂入碎芯钻14，在螺旋钻头和锯齿形刀刃的作用下碎成条状、块状的籽粒-芯部结合物并落入下方的差速柔性脱粒总成2的揉搓初脱机构21前端。在揉搓初脱机构21中，物料由斜纹杆211螺旋向后端输送，在输送过程中经过小滚筒213与小凹板214构成的较大的脱粒间隙，在低线速度的斜纹杆211的揉搓作用下进行初步脱粒，此时容易脱粒的玉米先脱下，玉米芯部进一步破碎，大部分籽粒和芯部仍有连接。随后物料被螺旋输送进入柔性脱粒分离机构22，在柔性板齿221的螺旋输送和引导条252作用下向整机后部运动，在此运动过程中通过柔性板齿221和大凹板224组成的较小的脱粒间隙，在所述间隙中物料受到高线速度的柔性板齿221的冲击、大凹板224上栅格的碰撞，发生受迫振动和自激振动，强度较小的籽粒-芯部连接处断裂，绝大部分玉米得到脱粒。玉米籽粒和尺寸较小的芯部通过大凹板224栅格间隙，落入下方清选总成3中，从大凹板224前段和后段脱出的脱出物由脱粒导向板23引导落入清选总成3的上筛板32，不能通过大凹板224的栅格间隙的大块芯部在整机后部配合排杂板24排出。清选总成3处理后仍需复脱的物料由复脱口253再次进入差速柔性脱粒总成2，所述通过大凹板224的小块籽粒、芯部杂余进入清选总成3后，在风扇35风力和偏心轮34振动的作用下，密度大、尺寸小的脱净籽粒和带有小块芯部的籽粒通过分离筛322前端的间隙，落到下筛板33上，经下筛板33前方直径较小的圆孔落下，带有小块芯部的籽粒从下筛板33后端较大的圆孔落下；密度小、尺寸大的芯部在风扇35和振动的作用下经逐料筛323从机尾排出，实现籽粒和杂余的最终分离、清选。脱净籽粒通过下筛板33前方的直径较小的筛孔，配合清选导向板38落入籽粒输送器41，在籽粒输送器41的输送下进入粮箱，未脱净籽粒通过下筛板33后方的直径较大的筛孔，配合清选导向板38落入复脱输送器42，在籽粒输送器42的输送下由复脱口253进入差速柔性脱粒总成2进行复脱。本发明可以实现含水率在40%以下的玉米的碎芯、脱粒、清选、复脱过程，提高玉米收获机械对含水率的适应性，解决高含水率玉米籽粒直收难题，工作可靠、损伤小、效率高。

Claims (5)

1.一种内脱式玉米脱粒清选装置，其特征在于：包括碎芯总成（1）、差速柔性脱粒总成（2）、清选总成（3）、输送总成（4）、齿轮箱（5）、粮箱（6）和机架（7）；碎芯总成（1）位于整机前端的上部的机架（7）上，差速柔性脱粒总成（2）位于碎芯总成（1）下端，清选总成（3）位于差速柔性脱粒总成（2）下部，输送总成（4）安装在整机下端的机架（7）上；

所述差速柔性脱粒总成（2）包括揉搓初脱机构（21）、柔性脱粒分离机构（22）、脱粒导向板（23）、排杂板（24）、上盖板（25）和心轴（26），所述揉搓初脱机构（21）包括斜纹杆（211）、小幅板（212）、小滚筒（213）和小凹板（214），小幅板（212）固定在心轴（26）上，小滚筒（213）固定在2块或2块以上的小幅板（212）上，斜纹杆（211）固定在小滚筒（213）上，小凹板（214）位于小滚筒（213）的下方，两者中心线重合，柔性脱粒分离机构（22）包括柔性板齿（221）、大滚筒（222）、大幅板（223）和大凹板（224），大幅板（223）固定在心轴（26）上，大滚筒（222）固定在2块或2块以上的大幅板（223）上，柔性板齿（221）的材料为橡胶或聚氨酯，为柔性脱粒分离机构（22）的脱粒元件，工作表面为齿形，安装在大滚筒（222）上，大凹板（224）中心线与大滚筒（222）重合；

所述揉搓初脱机构（21）中的斜纹杆（211）末端回转半径小于所述柔性脱粒分离机构（22）中的柔性板齿（221）的末端回转半径，斜纹杆（211）与小凹板（214）的距离大于柔性板齿（221）与大凹板（224）的距离。

2.根据权利要求1所述内脱式玉米脱粒清选装置，其特征在于：所述清选总成（3）包括摆臂（31）、上筛板（32）、下筛板（33）、偏心轮（34）、风扇（35）、框架（36）、导流板（37）、清选导向板（38），摆臂（31）一侧固定在框架（36）上，一侧通过转轴安装在机架（7）上，偏心轮（34）一侧固定在框架（36）的尾端，另一侧通过转轴安装在机架（7）上，上筛板（32）和下筛板（33）固定在框架（36）上，上筛板（32）位于下筛板（33）上方，包括输送筛（321）、分离筛（322）、逐料筛（323），输送筛（321）位于上筛板（32）前端，分离筛（322）位于上筛板（32）中部，由多个分离条安装在框架（36）上构成，逐料筛（323）安装在框架（36）后部，下筛板（33）表面钻有圆孔，分为前后两部分，分离筛（322）正下方圆孔直径小于逐料筛（323）正下方圆孔直径，清选导向板（38）安装在下筛板（32）下方的机架（7）上，风扇（35）安装在下筛板（33）下方的导流板（37）内部，导流板（37）安装在机架（7）上，将风扇（35）包络并将气流导向分离筛（322）所在位置。

3.根据权利要求1所述内脱式玉米脱粒清选装置，其特征在于：所述输送总成（4）包括籽粒输送器（41）和复脱输送器（42），籽粒输送器（42）安装在整机下方的中部，与粮箱（6）的入料口连通，复脱输送器（42）安装在整机下端的后部，与差速柔性脱粒总成（2）的复脱口（253）连通。

4.根据权利要求1所述内脱式玉米脱粒清选装置，其特征在于：所述齿轮箱（5）位于机架（7）前端的外部，包括外壳（501）、动力输入轴（503）和动力输出轴（502）。

5.根据权利要求1所述内脱式玉米脱粒清选装置，其特征在于：所述粮箱（6）与机架（7）并排，前端的上部开有入料口，与主机通过籽粒输送器（41）连通。