CN109013339A - 一种细粒作物的低损高效清选机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及清选农机设备领域，具体的说是一种细粒作物的低损高效清选机。包括初级清选装置和将粘结在籽粒上的小差异混杂物选除的次级清选装置；次级清选装置包括气流室，气流室一侧的中部开设有排杂口，在气流室与排杂口相对一侧的底部连接有第一风机，在气流室的顶部敞口端间隔设有相互平行的多根辊子，且任意相邻两根辊子的旋转方向相反设置，相邻且位于相邻位置的转动方向朝下的两根辊子之间的间隙形成揉捻加速分离区，在气流室的顶部敞口端设有用于将籽粒和小差异混杂物朝向揉捻加速分离区中导流的第一导流板。本发明专用于细粒作物的籽粒清选，可有效提高清选效率，降低清选过程中的籽粒损耗。

Description

一种细粒作物的低损高效清选机

技术领域

本发明涉及清选农机设备领域，具体的说是一种细粒作物的低损高效清选机。

背景技术

现有比较常见的清选技术主要包括：风机—振动筛清选系统、风机—物料外流式圆筒筛清选系统、风机—物料内流式圆筒筛清选系统以及旋风分离清选系统。主要作用对象为小麦、水稻、玉米等作物的籽粒，籽粒直径较大，籽粒与轻杂物的尺寸特性以及空气动力特性差异明显，通过上述清选技术能够满足清选过程中损失率以及含杂率的指标要求。

而细粒作物主要是指油菜、白菜、胡萝卜等蔬菜作物的种子，籽粒直径较小，重量较轻，籽粒与轻杂物的尺寸特性以及空气动力特性差异不明显。应用现有的清选装置，效果不佳，尤其是在清选过程中，轻杂物难以排出导致含杂率较高，损失严重。

对于传统的风筛式清选系统，若将通过筛孔的杂物吹出风筛系统，要求风力足够。若风力不足，很难将振动筛前段筛孔下落的杂物吹出清选系统；若筛板只进行往复运动，筛板上物料容易堆积，不利于物料的分层；且该系统风向偏于水平，易造成损失。油菜、白菜等小籽粒中除具有茎秆碎屑、破碎籽粒等轻杂物外，还带有内隔膜、破碎荚壳、细小海绵体等小差异混杂物，由于籽粒很小，极易与上述小差异混杂物粘接在一起，因此不易清选。在现有风筛式清选技术下，小差异混杂细粒籽粒清选过程中易出现两种损失：（1）籽粒与杂物分层不明显而粘接在杂物上被排出机外；（2）籽粒随轻杂物被气流吹出机外。

发明内容

本发明旨在提供一种细粒作物的低损高效清选机，以提高清选效率，降低清选过程中的籽粒损耗。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种细粒作物的低损高效清选机，包括用于将籽粒中混杂的大杂和轻杂选除的初级清选装置和用于将粘结在籽粒上的小差异混杂物选除的次级清选装置；次级清选装置包括顶部和底部两端均敞口设置的气流室，气流室的顶部敞口端用于承接初级清选装置中落下的籽粒和小差异混杂物，底部敞口端用于将选除小差异混杂物后的籽粒排出，在气流室一侧的中部开设有用于将小差异混杂物由气流室中排出的排杂口，在气流室与排杂口相对一侧的底部连接有朝向排杂口方向吹风的第一风机，在气流室的顶部敞口端间隔设有相互平行的多根辊子，且任意相邻两根辊子的旋转方向相反设置，相邻且位于相邻位置的转动方向朝下的两根辊子之间的间隙形成揉捻加速分离区，相粘结的籽粒和小差异混杂物在揉捻加速分离区中通过两根辊子的揉捻作用相互分离并朝向气流室底端加速运动，在气流室的顶部敞口端并位于相邻且位于相邻位置的转动方向朝上的两根辊子之间设有用于将籽粒和小差异混杂物朝向揉捻加速分离区中导流的第一导流板。

优选的，气流室为矩形，多根辊子均沿气流室的宽度方向水平分布，排杂口为矩形并沿气流室的长度方向分布。

优选的，多根辊子位于气流室同侧的一端均设有齿轮，且任意相邻两根辊子上的齿轮啮合传动连接，其中一根辊子与电机输出轴传动连接。

优选的，在气流室上设有供辊子两端转动配合的轴座。

优选的，初级清选装置包括机壳和由上至下依次设置在机壳中的大杂清选机构和轻杂清选机构。

优选的，大杂清选机构包括条状的振动清选筛，在振动清选筛的一端设有尾筛，次级清选装置设置在尾筛下方的位置，在机壳中位于振动清选筛的上方设有用于将待清选物料送入振动清选筛远离尾筛一端位置的第一阶梯状抖动输送板，第一阶梯状抖动输送板靠近次级清选装置一端的两侧分别铰接连接有第一连杆，两根第一连杆远离第一阶梯状抖动输送板的一端分别铰接连接在第一长销轴上，第一长销轴的两端分别转动设置在机壳的内壁上；第一阶梯状抖动输送板相背于次级清选装置一端的两侧分别铰接连接有第二连杆，第二连杆远离第一阶梯状抖动输送板的一端分别固定连接在第二长销轴上，第二长销轴的两端分别转动设置在机壳的内壁上。

优选的，在振动清选筛上间隔设有多条沿振动清选筛的长度方向分布的第二导流板。

优选的，轻杂清选机构包括滑动设置在振动清选筛下方的支撑架、设置在振动清选筛与支撑架之间并用于将振动清选筛的脱出物朝向次级清选装置输送的第二阶梯状抖动输送板以及设置在机壳上远离次级清选装置一端的第二风机；在振动清选筛底面的两侧分别设有滑轨，在支撑架顶面的两侧分别设有供对应滑轨滑动的滑槽，第二阶梯状抖动输送板与支撑架之间通过多个活塞式激振器连接，第二风机的出风口位于第二阶梯状抖动输送板和振动清选筛之间；支撑架靠近次级清选装置一端的两侧分别铰接连接有第三连杆，两根第三连杆远离支撑架的一端分别铰接连接在第三长销轴上，第三长销轴的两端分别转动设置在机壳的内壁上；支撑架相背于次级清选装置一端的两侧分别铰接连接有第四连杆，第四连杆远离支撑架的一端分别固定连接在第四长销轴上，第四长销轴的两端分别转动设置在机壳的内壁上，在第四长销轴的两端还分别固定设有第五连杆，两根第五连杆相背于第四长销轴的一端分别铰接连接在振动清选筛远离次级清选装置一端的两侧。

优选的，在机壳中远离次级清选装置一侧的位置设有用于驱动大杂清选机构和轻杂清选机构运动的驱动总成，驱动总成包括主轴，主轴的一端设有输入轮，另一端设有输出偏心轮，在输出偏心轮上偏心设有第六连杆，第六连杆远离输出偏心轮的一端铰接连接有第七连杆和第八连杆，其中第七连杆远离第六连杆的一端铰接连接有第九连杆，第九连杆远离第七连杆的一端与第二长销轴固定连接，第八连杆远离第六连杆的一端与第四长销轴固定连接。

有益效果

本发明主要用于清选油菜、白菜种子等细粒作物籽粒，该装置结构紧凑，效率较高，在传统风筛式清选机构的基础上，通过联动杆组分别实现分层装置、清选装置以及输送装置的不同运动状态，且物料分层效果显著，极大地降低了夹带损失率，通过辊子加速装置合理的速度及风量匹配，能够实现细粒作物籽粒中粘结的小差异混杂物的清除，极大地提高了籽粒清洁程度。

本发明能够通过第一阶梯状抖动输送板将大杂、轻杂、小差异混杂物和种子籽粒混合物进行良好的分层，有利于清选过程的进行，不仅能够实现大杂和轻杂物的清除，还能有效减少现有装置难以清除的小差异混杂物，提高籽粒清洁率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明中次级清选装置部分的局部放大示意图；

图3为本发明中的次级清选装置运行过程中的纵向剖面结构示意图；

图4为本发明中的第二阶梯状抖动输送板部分的局部放大示意图；

图5为本发明中驱动总成驱动初级清选装置部分运动的简化结构示意图；

图中标记：1、初级清选装置，101、尾筛，102、振动清选筛，103、第二导流板，104、第一阶梯状抖动输送板，105、第二风机，106、支撑架，107、滑槽，108、滑轨，109、第二阶梯状抖动输送板，110、活塞式激振器，111、第一长销轴，112、第一连杆，113、第二长销轴，114、第二连杆，115、第九连杆，116、第七连杆，117、输入轮，118、主轴，119、第六连杆，120、输出偏心轮，121、第五连杆，122、第八连杆，123、第四连杆，124、第四长销轴，125、第三连杆，126、第三长销轴，2、次级清选装置，201、第一风机，202、辊子，203、第一导流板，204、气流室，205、排杂口，206、齿轮，207、轴座，208、揉捻加速分离区。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明的一种细粒作物的低损高效清选机，包括机架（图中均为标出）以及由上至下依次设置在机架上的初级清选装置1和次级清选装置2。待清选的细粒作物籽粒中混杂有短茎秆、断穗等大杂，茎秆碎屑、破碎籽粒等轻杂以及内隔膜、破碎荚壳、细小海绵体等与细粒作物籽粒相差不明显的小差异混杂物。上述籽粒及杂物在随重力作用落入初级清选装置1后，通过初级清选装置1选除其中的大杂和轻杂，籽粒和粘结在籽粒上的小差异混杂物进入次级清选装置2后，通过碾压，揉搓作用使籽粒和小差异混杂物相互分离并以机械方式加速，由于小差异混杂物与籽粒在加速后受到的阻力不同，再辅以适当的风力进行筛选，即可将加速后的小差异混杂物从籽粒中吹出，且避免籽粒的连带吹出，从而降低了细粒作物籽粒在清选过程中的损耗率。

本发明的次级清选装置2如图1及图2所示，包括矩形的气流室204。气流室204的顶部和底部两端均敞口设置，其中的顶部敞口端用于承接初级清选装置1中落下的筛除大杂和轻杂后的籽粒和小差异混杂物，该混杂物在气流室204内经过揉捻分离和加速后分选，最终籽粒由气流室204底部敞口端排出，小差异混杂物由沿气流室204长度方向开设在气流室204一侧中部位置的排在口排出，在气流室204与排杂口205相对一侧的底部连接有向气流室204中提供风选风力的第一风机201。

气流室204中用于将小差异混杂物和籽粒分离并加速的机构由设置在气流室204的顶部敞口端的多根采用柔性材料制作的辊子202实现，多根辊子202沿气流室204的宽度方向分布，其两端分别转动配合在设置于气流室204上的轴座207内。本实施例中，多根辊子202位于气流室204同侧的一端均设有齿轮206，且任意相邻两根辊子202上的齿轮206啮合传动连接，其中一根辊子202与电机输出轴传动连接，以实现任意相邻两根辊子202的旋转方向相反设置。如图3所示，由左向右第一根辊子202和第二根辊子202、第三根辊子202和和第四根辊子202、第五根辊子202和第六根辊子202以及第七根辊子202和第八跟辊子202在相邻位置的转动方向朝下，辊子202间的间距设置为与籽粒大小性对应，其间隙形成揉捻加速分离区208。相粘结的籽粒和小差异混杂物落入揉捻加速分离区208后在两根辊子202的碾压、揉搓作用下可实现粘结状态下的籽粒和小差异混杂物的相互分离，并且在分离后由辊子202带动加速朝向气流室204底端运动。在加速向下运动过程中，由于小差异混杂物和籽粒所受到第一风机201斜向风选的阻力不同，并经加速后的差异化表现的更加明显，籽粒由气流室204下端排出，小差异混杂物由气流室204中部的排杂口205排出，完成细粒作物的清选。在气流室204的顶部敞口端并位于相邻且位于相邻位置的转动方向朝上的两根辊子202之间设有用于将籽粒和小差异混杂物朝向揉捻加速分离区208中导流的第一导流板203。位于气流室204边界的第一导流板203为斜板，位于气流室204中部的多个第一导流板203的形状为倒V形。

由图1、图4及图5所示，本发明的初级清选装置1包括机壳和由上至下依次设置在机壳中的大杂清选机构和轻杂清选机构。由于本发明中的机壳为常规技术，仅起到常规的支撑固定等作用，且遮挡视线，故在上述附图中均为表示。

大杂清选机构包括条状并用于筛除短茎秆和断穗等大杂的振动清选筛102，本实施例中的清选筛选用鱼鳞筛，开度较小，工作过程中只允许小直径籽粒和部分轻杂物透过。在图1中位于振动清选筛102右端设有冲孔筛或编织筛制成的尾筛101，振动清选筛102在驱动总成作用下将待清选混杂物由图1中的右端朝向左端输送，大杂由尾筛101朝部位筛除，轻杂、籽粒以及小差异混杂物落入下方的轻杂清选机构中。在振动清选筛102上间隔设有多条沿振动清选筛102的长度方向分布的第二导流板103，通过第二导流板103对落至振动清选筛102上的待清选混杂物起到分流作用，利于筛分过程的进行。

在机壳中位于振动清选筛102的上方倾斜设有用于将待清选物料送入振动清选筛102右端位置的第一阶梯状抖动输送板104。本发明的投料口位于图1中第一阶梯状抖动输送板104的左端，在抖动输送过程中可完成籽粒及各种杂物的分层，从而利于振动清选筛102的筛分。

由图1或图4所示，第一阶梯状抖动输送板104左端的两侧分别铰接连接有第一连杆112，两根第一连杆112远离第一阶梯状抖动输送板104的一端分别铰接连接在第一长销轴111上，第一长销轴111的两端分别转动设置在机壳的内壁上。第一阶梯状抖动输送板104右端的两侧分别铰接连接有第二连杆114，第二连杆114远离第一阶梯状抖动输送板104的一端分别固定连接在第二长销轴113上，第二长销轴113的两端分别转动设置在机壳的内壁上，由驱动总成带动第二长销轴113的往复转动即可带动第一阶梯状抖动输送板104在做前后往复运动的同时将待清选混杂物不断抛起，利于物料的分层。

轻杂清选机构包括滑动设置在振动清选筛102下方的支撑架106、设置在振动清选筛102与支撑架106之间并用于将振动清选筛102的脱出物朝向次级清选装置2输送的第二阶梯状抖动输送板109以及设置在机壳上远离次级清选装置2一端的第二风机105。在振动清选筛102底面的两侧分别设有滑轨108，在支撑架106顶面的两侧分别设有供对应滑轨108滑动的滑槽107。如图4所示，第二阶梯状抖动输送板109与支撑架106之间通过四个角位置的四个活塞式激振器110连接，由活塞式激振器110将第二阶梯状抖动输送板109在前后往复运动的同时加大其上下抖动的幅度，从而可将轻杂从籽粒中高高抛起，利于第二风机105对于轻杂的风选。第二风机105的出风口对应设置在位于第二阶梯状抖动输送板109和振动清选筛102之间，并朝向图1中的左方设置。

由图1或图4所示，支撑架106左端的两侧分别铰接连接有第三连杆125，两根第三连杆125远离支撑架106的一端分别铰接连接在第三长销轴126上，第三长销轴126的两端分别转动设置在机壳的内壁上。支撑架106右端的两侧分别铰接连接有第四连杆123，第四连杆123远离支撑架106的一端分别固定连接在第四长销轴124上，第四长销轴124的两端分别转动设置在机壳的内壁上。在第四长销轴124的两端还分别固定设有第五连杆121，两根第五连杆121相背于第四长销轴124的一端分别铰接连接在振动清选筛102右端的两侧。通过上述连杆机构，机壳实现由驱动总成带动初级清选装置1的运行。

驱动总成设置在机壳中的右端，驱动总成包括主轴118，主轴118的一端设有输入轮117，另一端设有输出偏心轮120，在输出偏心轮120上偏心设有第六连杆119，第六连杆119远离输出偏心轮120的一端铰接连接有第七连杆116和第八连杆122，其中第七连杆116远离第六连杆119的一端铰接连接有第九连杆115，第九连杆115远离第七连杆116的一端与第二长销轴113固定连接，第八连杆122远离第六连杆119的一端与第四长销轴124固定连接。

由输出偏心轮120传递至第六连杆119上的动力分两个过程传递：

一部分动力按以下过程传递：通过第七连杆116先和第九连杆115铰接，第九连杆115与第二长销轴113固定，可带动第二长销轴113往复转动，第二长销轴113再与第二连杆114固定，第二连杆114与阶梯状抖动板铰接，即可最终能够实现第一阶梯状抖动输送板104上物料不断被抛起的同时做前后往复运动。

另一部分动力按以下过程传递：通过第八连杆122先和第四长销轴124固定，带动其转动，第四长销轴124分别固定有第五连杆121以及第四连杆123，第五连杆121与振动清选筛102外壁铰接，第四连杆123与支撑架106外壁铰接。最终能够实现：振动清选筛102上以及第二阶梯状抖动输送板109上物料不断被抛起的同时，做前后往复运动，因为第二阶梯状抖动输送板109下固接有活塞式激振器110，所以物料被抛起程度要大于清选筛，配合第二风机105作用，更利于轻杂物与籽粒的分散并被吹出机外。

Claims (9)

1.一种细粒作物的低损高效清选机，其特征在于：包括用于将籽粒中混杂的大杂和轻杂选除的初级清选装置（1）和用于将粘结在籽粒上的小差异混杂物选除的次级清选装置（2）；次级清选装置（2）包括顶部和底部两端均敞口设置的气流室（204），气流室（204）的顶部敞口端用于承接初级清选装置（1）中落下的籽粒和小差异混杂物，底部敞口端用于将选除小差异混杂物后的籽粒排出，在气流室（204）一侧的中部开设有用于将小差异混杂物由气流室（204）中排出的排杂口（205），在气流室（204）与排杂口（205）相对一侧的底部连接有朝向排杂口（205）方向吹风的第一风机（201），在气流室（204）的顶部敞口端间隔设有相互平行的多根辊子（202），且任意相邻两根辊子（202）的旋转方向相反设置，相邻且位于相邻位置的转动方向朝下的两根辊子（202）之间的间隙形成揉捻加速分离区（208），相粘结的籽粒和小差异混杂物在揉捻加速分离区（208）中通过两根辊子（202）的揉捻作用相互分离并朝向气流室（204）底端加速运动，在气流室（204）的顶部敞口端并位于相邻且位于相邻位置的转动方向朝上的两根辊子（202）之间设有用于将籽粒和小差异混杂物朝向揉捻加速分离区（208）中导流的第一导流板（203）。

2.根据权利要求1所述的一种细粒作物的低损高效清选机，其特征在于：气流室（204）为矩形，多根辊子（202）均沿气流室（204）的宽度方向水平分布，排杂口（205）为矩形并沿气流室（204）的长度方向分布。

3.根据权利要求1所述的一种细粒作物的低损高效清选机，其特征在于：多根辊子（202）位于气流室（204）同侧的一端均设有齿轮（206），且任意相邻两根辊子（202）上的齿轮（206）啮合传动连接，其中一根辊子（202）与电机输出轴传动连接。

4.根据权利要求1所述的一种细粒作物的低损高效清选机，其特征在于： 在气流室（204）上设有供辊子（202）两端转动配合的轴座（207）。

5.根据权利要求1所述的一种细粒作物的低损高效清选机，其特征在于：初级清选装置（1）包括机壳和由上至下依次设置在机壳中的大杂清选机构和轻杂清选机构。

6.根据权利要求5所述的一种细粒作物的低损高效清选机，其特征在于：大杂清选机构包括条状的振动清选筛（102），在振动清选筛（102）的一端设有尾筛（101），次级清选装置（2）设置在尾筛（101）下方的位置，在机壳中位于振动清选筛（102）的上方设有用于将待清选物料送入振动清选筛（102）远离尾筛（101）一端位置的第一阶梯状抖动输送板（104），第一阶梯状抖动输送板（104）靠近次级清选装置（2）一端的两侧分别铰接连接有第一连杆（112），两根第一连杆（112）远离第一阶梯状抖动输送板（104）的一端分别铰接连接在第一长销轴（111）上，第一长销轴（111）的两端分别转动设置在机壳的内壁上；第一阶梯状抖动输送板（104）相背于次级清选装置（2）一端的两侧分别铰接连接有第二连杆（114），第二连杆（114）远离第一阶梯状抖动输送板（104）的一端分别固定连接在第二长销轴（113）上，第二长销轴（113）的两端分别转动设置在机壳的内壁上。

7.根据权利要求6所述的一种细粒作物的低损高效清选机，其特征在于：在振动清选筛（102）上间隔设有多条沿振动清选筛（102）的长度方向分布的第二导流板（103）。

8.根据权利要求6所述的一种细粒作物的低损高效清选机，其特征在于：轻杂清选机构包括滑动设置在振动清选筛（102）下方的支撑架（106）、设置在振动清选筛（102）与支撑架（106）之间并用于将振动清选筛（102）的脱出物朝向次级清选装置（2）输送的第二阶梯状抖动输送板（109）以及设置在机壳上远离次级清选装置（2）一端的第二风机（105）；在振动清选筛（102）底面的两侧分别设有滑轨（108），在支撑架（106）顶面的两侧分别设有供对应滑轨（108）滑动的滑槽（107），第二阶梯状抖动输送板（109）与支撑架（106）之间通过多个活塞式激振器（110）连接，第二风机（105）的出风口位于第二阶梯状抖动输送板（109）和振动清选筛（102）之间；支撑架（106）靠近次级清选装置（2）一端的两侧分别铰接连接有第三连杆（125），两根第三连杆（125）远离支撑架（106）的一端分别铰接连接在第三长销轴（126）上，第三长销轴（126）的两端分别转动设置在机壳的内壁上；支撑架（106）相背于次级清选装置（2）一端的两侧分别铰接连接有第四连杆（123），第四连杆（123）远离支撑架（106）的一端分别固定连接在第四长销轴（124）上，第四长销轴（124）的两端分别转动设置在机壳的内壁上，在第四长销轴（124）的两端还分别固定设有第五连杆（121），两根第五连杆（121）相背于第四长销轴（124）的一端分别铰接连接在振动清选筛（102）远离次级清选装置（2）一端的两侧。

9.根据权利要求8所述的一种细粒作物的低损高效清选机，其特征在于：在机壳中远离次级清选装置（2）一侧的位置设有用于驱动大杂清选机构和轻杂清选机构运动的驱动总成，驱动总成包括主轴（118），主轴（118）的一端设有输入轮（117），另一端设有输出偏心轮（120），在输出偏心轮（120）上偏心设有第六连杆（119），第六连杆（119）远离输出偏心轮（120）的一端铰接连接有第七连杆（116）和第八连杆（122），其中第七连杆（116）远离第六连杆（119）的一端铰接连接有第九连杆（115），第九连杆（115）远离第七连杆（116）的一端与第二长销轴（113）固定连接，第八连杆（122）远离第六连杆（119）的一端与第四长销轴（124）固定连接。