CN110000081A - 一种复式环形马铃薯去土分级装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复式环形马铃薯去土分级装置,属于农产品加工技术领域。该装置包括固定在机架的入料口和出料口以及由回转去土辊和三段筛分筒体构成的可旋转去土分级组件；回转去土辊由带柔性拨指的小径段和大径段构成；三段筛分筒体由筛分去土、第一分级筒和第二分级筒构成；筛分去土筒由两端的接头圈及其之间周向均布的柔性杆条构成，分级筒由两端的接头圈以及螺旋盘绕其间的螺旋栅格条构成，第一分级筒的螺旋栅格条螺距小于第二分级筒；第一和第二分级筒的外部分别包围柔性导薯外壳。本发明解决了芽眼处残留泥土的清理难题，使旋转去土和分级有机结合，切实保证了低损优质去土作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种农产品分级装置，尤其涉及一种复式环形马铃薯去土分级装置,属于农产品加工技术领域。
背景技术
马铃薯等块状根茎类作物为土下果实，形状不规则，机械化收获作业后携带较多泥土。因此去土分级作为马铃薯收获后的关键环节，对后续马铃薯深加工有重要影响。
据申请人了解,目前马铃薯分级技术及装置普遍采用杆条和分级辊等，依靠杆条间距或上下浮动实现分级作业。实践表明,采用杆条和分级辊等结构不仅分级效果欠佳,而且在分级过程中极易对马铃薯表皮造成搓伤。
检索可知，申请号为201710748682.8的中国专利公开了一种马铃薯快速无损检测自动分级装置与方法。自动分级装置包括爬坡辊轴输送装置、横向传送带、分级输出装置；爬坡辊轴输送装置、去土输送装置、横向传送带、纵向传送带、分级输出装置依次相连，且纵向传送带与分级输出装置之间设置有光选设备。本发明利用四目立体视觉技术，从重量、薯形、外部缺陷三个指标构建了马铃薯外部品质无损检测的计算机视觉硬件系统；马铃薯在通过外表面清理以后，通过四目立体视觉技术还原其外部特征，筛除有缺陷和畸形的马铃薯，然后按照马铃薯质量的大小把不同马铃薯分别输送到相应的分级箱中。然而，该技术方案侧重于马铃薯外部损伤检测，去土和分级过程是独立进行的，采用的爬坡滚轴输送装置在输送过程中爬坡滚轴容易对马铃薯造成碰伤；去土装置采用滚轮毛刷结构，该结构由于毛刷长度相同，通常情况下仅能对马铃薯外表面泥土进行清除，而马铃薯芽眼处暗藏的泥土不能较好的去除，容易对后续无损检测分级造成影响。
发明内容
本发明的目的在于:针对现有技术存在的缺点，提出一种去土与分级有机结合、并且可以在有效避免损伤前提下去除包括芽眼处在内暗藏泥土的复式环形马铃薯去土分级装置。
本发明复式环形马铃薯去土分级装置的基本技术方案是：包括分别固定在倾斜机架高端和低端的入料口和出料口以及倾斜支撑在入料口和出料口之间的可旋转去土分级组件，所述可旋转去土分级组件由中央的回转去土辊和外围反向旋转的三段筛分筒体构成；
所述回转去土辊的辊体由高处的小径段和低处的大径段构成，所述小径段具有周向分布且轴向间隔的径向延伸柔性拨指，所述大径段具有周向分布且轴向延螺旋线间隔的径向延伸柔性拨指；
所述三段筛分筒体有对应小径段的筛分去土筒以及对应大径段的第一分级筒和第二分级筒构成；所述筛分去土筒由两端的接头圈及其之间周向均布的柔性杆条构成，所述分级筒由两端的接头圈以及螺旋盘绕其间的螺旋栅格条构成，所述柔性杆条和螺旋栅格条均具有间隔分布的朝内柔性拨指，所述第一分级筒的螺旋栅格条螺距小于第二分级筒；
所述第一分级筒和第二分级筒的外部分别包围固定在机架上的柔性导薯外壳，所述导薯外壳内具有周向分布轴向间隔的朝内延伸柔性拨指，且其低端开有落料口。
工作时，待去土分级马铃薯物料经过入料口进入前置的筛分去土筒，在中央的回转去土辊与三段式去土分级组件相互反向转动中，柔性拨指实现对马铃薯表面附着泥土的有效去除。经过筛分去土筒去土之后的马铃薯物料继续运动到后续第一分级筒内，在旋转过程中回转去土辊上和螺旋栅格条上沿螺旋方向分布的拨指共同作用，使马铃薯芽眼处附着的泥土得以清除，同时旋转过程中厚度较小的马铃薯从级栅格间隔中掉出，落到其外部环绕的带柔性拨指的柔性导薯外壳后，再由落料口输出收集；厚度较大的马铃薯在旋转过程中继续运动，推送到后面第二段分级筒再次清泥、从分级栅格间隔中掉出，由其相应的导薯外壳输出收集；厚度更大的马铃薯继续旋进，最终从尾部出料口流出收集，从而完成马铃薯的三级分级作业。
进一步，所述导薯外壳两端分别具有轴承环，所述轴承环的内环分别与对应的第一和第二分级筒的接头圈固定连接。
进一步，所述筛分去土筒的外端固定有与安置在机架下部驱动电机输出轴齿轮啮合的大齿圈。
进一步，所述橡胶导薯外壳的落料口装有固定在机架上的弹性出料篮，所述弹性出料篮的篮底由弹性绳交叉编制而成，侧面有输出口。
进一步，所述柔性拨指均长短间隔排布。
进一步，所述入料口由两侧护板和具有间隔橡胶拨指杆的底板构成。
进一步，所述回转去土辊的转轴通过链传动与安置在机架上部一端的对应电机传动连接。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步加以说明。
图1为本发明一个实施例的立体结构示意图。
图2是图1实施例拆去外壳的立体结构示意图。
图3是图1实施例的回转去土辊立体结构示意图。
图4是图1实施例的三段筛分筒体立体结构示意图。
图5是图1实施例的柔性杆条立体结构示意图。
图6是图1实施例的螺旋栅格条结构示意图。
图7是图1实施例的轴承环结构示意图。
图8是图1实施例的导薯外壳立体结构示意图。
图9是图1实施例的弹性出料蓝立体结构示意图。
图10是图1实施例的入料口立体结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的复式环形马铃薯去土分级装置如图1和图2所示，倾斜机架1的高端和低端分别固定入料口2和出料口3，并且在入料口2和出料口3之间倾斜支撑可旋转去土分级组件4，可旋转去土分级组件4由中央的回转去土辊4-A和外围反向旋转的三段筛分筒体4-B构成。
回转去土辊4-A如图3所示，其辊体由高处的小径段4-1和低处的大径段4-2构成，小径段4-1具有周向分布且轴向间隔的径向延伸橡胶拨指，大径段4-2具有周向分布且轴向延螺旋线间隔的径向延伸橡胶拨指；橡胶拨指均以长短间隔的方式排布。回转去土辊4-A的转轴4-3通过链传动与安置在机架1上部一端的第一电机6传动连接。
三段筛分筒体4-A如图4所示，有对应小径段4-1的筛分去土筒4-4以及对应大径段4-B的第一分级筒4-5和第二分级筒4-6构成。筛分去土筒4-4由两端的接头圈及其之间周向均布的橡胶杆条构成，且其外端固定有与安置在机架1下部一端第二电机5输出轴齿轮啮合的大齿圈4-7。第一、第二分级筒4-5、4-6均由两端的接头圈以及螺旋盘绕其间的螺旋栅格条构成，第一分级筒的螺旋栅格条螺距50mm小于第二分级筒的80mm螺旋栅格条螺距。橡胶杆条和螺旋栅格条分别如图5和图6所示，均具有间隔分布且长短间隔的朝内橡胶拨指。
回转去土辊的转动方向同三段式去土分级组件相反，其阶梯式小径段配合筛分去土筒完成第一次去土作业，沿螺旋线分布长短橡胶拨指的大径段配合第一和第二级分级筒在分级作业的同时可进一步去除马铃薯表面残留的泥土，特别通过橡胶长拨指去除马铃薯芽眼处残留的泥土，效果极好。第一和第二级分级筒可在旋转过程中实现物料分级作业，螺旋栅格条间距布置的橡胶长短拨指可最大限度降低马铃薯在分级过程中的损伤率和保证理想的去土率。
第一分级筒4-5和第二分级筒4-6的外部分别包围固定在机架1上的橡胶导薯外壳7。如图8所示，导薯外壳7内具有周向分布轴向间隔的朝内延伸橡胶拨指，且其两端分别具有图7所示的滚动轴承环7-2，低端开有落料口7-1。轴承环7-2的可转内环分别与对应的第一、第二分级筒的接头圈固定连接，实现其可旋转支撑（当然也可以采用滑动轴承等其它旋转支撑结构），并且该结构的支撑在三段筛分筒体的传动过程中，第一和第二分级筒的旋转扭矩实际依靠其螺旋栅格条传递，在此传扭过程中，螺旋栅格条周期性的轴向振动可以簸动马铃薯，有助于其筛分分级。
两橡胶导薯外壳7的落料口7-1下分别装有固定在机架1上的弹性出料篮8。弹性出料篮如图9所示，其篮底由弹性绳交叉编制而成，侧面有输出口。导薯外壳内部的橡胶拨指可在马铃薯碰触到其上部到缓冲减损，从分级筒中被分离出来的马铃薯旋转运动到复式柔性导薯外壳并碰触到其橡胶拨指上落下，并在机身倾斜、自身重力作用向下滚落，由落料口进入下部弹性出料篮中，此时从芽眼处清除的土壤纷纷从弹性绳间隙落下，而马铃薯碰到弹性绳后会被轻微弹起，并因机身倾斜而向后运动，从输出口流出，落入收集箱或收集袋中。
本实施例的入料口2如图10所示，由两侧护板和具有间隔橡胶拨指杆的底板构成，在入料时可以起到初步去土作用。
工作时，待去土分级的马铃薯物料经供料传送带或人工喂入，经过入料口初步去土后进入筛分去土筒。三段式去土分级组件在两个电机的带动下，回转去土辊与三段筛分筒体以不同方向转动，两者的速度差使相互之间的橡胶拨指对马铃薯表面附着的泥土柔性去除。经过筛分去土筒去土之后的马铃薯物料继续运动到后面第一段分级筒上，进入第一次分级过程中，在旋转过程中回转去土辊上沿螺旋方向分布的长短拨指和螺旋栅格条上的拨指共同作用，实现对马铃薯芽眼处附着泥土的清除，同时旋转过程中厚度小于50mm的马铃薯在旋转过程中从螺旋栅格条间隔中抖落出，碰到其外部柔性导薯外壳的柔性拨指后，经落料口进入弹性出料篮，芽眼清除的土壤从弹性绳间隙排出，而马铃薯碰到弹性绳后被轻微弹起，向后流出落入收集箱或收集袋中。厚度大于50mm的马铃薯在旋转过程中继续运动，推送到后面的第二段分级筒，以与前述类似的过程分出。厚度大于80mm的马铃薯继续旋转送进，最终从尾部的出料口流出，落入收集箱或收集袋中，从而完成马铃薯三级分级作业。
本实施例通过旋转运动方式进行去土和分级作业，前端去土部件以实现对马铃薯的低损去土为主，在后续分级过程中通过设置长短间隔分布的柔性橡胶拨指再次对马铃薯表皮处，解决了芽眼处残留泥土的清理难题，使旋转去土和分级有机结合，切实保证了低损优质去土作业。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种复式环形马铃薯去土分级装置，其特征在于：包括分别固定在倾斜机架高端和低端的入料口和出料口以及倾斜支撑在入料口和出料口之间的可旋转去土分级组件，所述可旋转去土分级组件由中央的回转去土辊和外围反向旋转的三段筛分筒体构成；
所述回转去土辊的辊体由高处的小径段和低处的大径段构成，所述小径段具有周向分布且轴向间隔的径向延伸柔性拨指，所述大径段具有周向分布且轴向延螺旋线间隔的径向延伸柔性拨指；
所述三段筛分筒体由对应小径段的筛分去土筒以及对应大径段的第一分级筒和第二分级筒构成；所述筛分去土筒由两端的接头圈及其之间周向均布的柔性杆条构成，所述分级筒由两端的接头圈以及螺旋盘绕其间的螺旋栅格条构成，所述柔性杆条和螺旋栅格条均具有间隔分布的朝内柔性拨指，所述第一分级筒的螺旋栅格条螺距小于第二分级筒；
所述第一分级筒和第二分级筒的外部分别包围固定在机架上的柔性导薯外壳，所述导薯外壳内具有周向分布轴向间隔的朝内延伸柔性拨指，且其低端开有落料口。
2.根据权利要求1所述的复式环形马铃薯去土分级装置，其特征在于：所述导薯外壳两端分别具有轴承环，所述轴承环的内环分别与对应的第一和第二分级筒的接头圈固定连接。
3.根据权利要求2所述的复式环形马铃薯去土分级装置，其特征在于：所述筛分去土筒的外端固定有与安置在机架下部驱动电机输出轴齿轮啮合的大齿圈。
4.根据权利要求3所述的复式环形马铃薯去土分级装置，其特征在于：所述橡胶导薯外壳的落料口装有固定在机架上的弹性出料篮，所述弹性出料篮的篮底由弹性绳交叉编制而成，侧面有输出口。
5.根据权利要求4所述的复式环形马铃薯去土分级装置，其特征在于：所述柔性拨指均长短间隔排布。
6.根据权利要求5所述的复式环形马铃薯去土分级装置，其特征在于：所述入料口由两侧护板和具有间隔橡胶拨指杆的底板构成。
7.根据权利要求6所述的复式环形马铃薯去土分级装置，其特征在于：所述回转去土辊的转轴通过链传动与安置在机架上部一端的对应电机传动连接。
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