CN110476626B - 一种玉米脱粒机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业收获机械技术领域，具体是一种玉米脱粒机,包括机架、设置在机架上的上盖和入料仓，还包括：脱粒装置，设置在机架上，用于对玉米进行脱粒并进行筛选；玉米收集装置，设置在机架上且位于脱粒装置下方，用于收集玉米粒；除杂装置，设置在脱粒装置下方，用于将脱粒过程中产生的杂质与玉米粒分散；玉米芯排出装置，设置在机架上且与脱粒装置配合，用于收集玉米芯；动力装置，设置在机架的侧端面上，用于为脱粒装置、除杂装置、玉米收集装置、玉米芯排出装置提供动力，通过设置在柔性刀齿与齿盘之间的弹簧形成弹簧浮动结构，同时配合柔性刀齿顶部有一定的弧度以防止刀齿过于尖锐造成玉米粒破损。
Description
技术领域
本发明涉及农业收获机械技术领域，具体是一种玉米脱粒机。
背景技术
玉米的种植生产在全球粮食作物当中扮演着相当重要的角色，世界上超过四分之一的人口以玉米作为主食。随着科技的发展和社会的进步，玉米脱粒机广泛应用于玉米生产中。
目前玉米脱粒机存在的问题在于脱粒机结构简单，所能够实现的功能有限，在脱粒过程中玉米的损伤率较高，脱净率较低，脱粒质量和效率不能满足现代农业的要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种玉米脱粒机。
一种玉米脱粒机,包括机架、设置在机架上的上盖和入料仓，还包括：
脱粒装置，设置在机架上，用于对玉米进行脱粒并进行筛选；
玉米收集装置，设置在机架上且位于脱粒装置下方，用于收集玉米粒；
除杂装置，设置在脱粒装置下方，用于将脱粒过程中产生的杂质与玉米粒分散；
玉米芯排出装置，设置在机架上且与脱粒装置配合，用于收集玉米芯；
动力装置，设置在机架的侧端面上，用于为脱粒装置、除杂装置、玉米收集装置、玉米芯排出装置提供动力。
所述的脱粒装置包括固定在机架上的脱粒滚筒、安装在机架上且环绕在脱粒滚筒外表面上的栅格筛网、设置在脱粒滚筒上且按照横向间距分布的若干组螺旋叶片、冠状刀齿、柔性刀齿；所述的冠状刀齿模仿人手设计成三处凸出的冠状且呈9°的螺旋排列固定连接在脱粒滚筒上；所述的柔性刀齿沿脱粒滚筒轴向螺旋排布。
所述的脱粒滚筒上设置有用于安装柔性刀齿的若干组齿盘，所述的柔性刀齿与齿盘之间设置有弹簧，所述齿盘与脱粒滚筒内壁之间设置有齿盘弹簧；所述柔性刀齿的顶部有呈球状弧度，所述柔性刀齿下端与齿盘连接处设计为半圆球状，所述齿盘与柔性刀齿接触处设计为球状凹槽。
所述的柔性刀齿上设置有密封套，所述密封套远离柔性刀齿的一端与脱粒滚筒表面凹槽相连接。
所述的脱粒滚筒上设置有可使得齿盘轴向做变间距运动的变间距机构，所述的变间距机构包括固定连接在脱粒滚筒上的电动机一、与电动机一的输出轴通过联轴器配合的轴、设置在轴上且固定连接的小齿轮、通过圆锥滚子轴承一、圆锥滚子轴承二支承在脱粒滚筒内壁上的凸轮轴、固定在凸轮轴上且与小齿轮啮合的大齿轮、固定在凸轮轴上的圆柱凸轮、设置在圆柱凸轮曲线槽内按照72°安装的若干组推杆，所述的齿盘与推杆一一对应配合。
所述的电动机一与外部电源之间设置有用于连通的滑环和电刷，所述滑环与脱粒滚筒连接，所述电刷与上盖固定连接，所述电刷滑槽内部装有金属片。
所述的机架上固定有轴承座一和轴承座二，所述的轴承座一和轴承座二上分别设置有用于固定脱粒滚筒左右两侧的左端轴和右端轴。
所述的玉米收集装置为位于栅格筛网下方并固定在机架上的玉米收集仓，所述的玉米收集仓上设置有吸粮口；所述的除杂装置为设置在栅格筛网下方的吸风机，所述的吸风机的吸风口穿过玉米收集仓到达栅格筛网处。
所述的玉米芯排出装置包括固定连接在脱粒滚筒上的排芯叶片、固定连接在机架上的排芯口。
所述的动力装置包括设置在机架上的电动机、与电动机的输出轴配合的带轮一、与带轮一通过皮带二配合的带轮三、与带轮一通过皮带一配合且设置在右端轴上的带轮二。
本发明的有益效果是：通过设置在柔性刀齿与齿盘之间的弹簧形成弹簧浮动结构，同时配合柔性刀齿顶部有一定的弧度以防止刀齿过于尖锐造成玉米粒破损，柔性刀齿头部伸出长度可根据玉米棒尺寸的大小自动调整，从而使挤搓充分又不会造成玉米粒损伤；通过设置在齿盘与脱粒滚筒内壁之间的齿盘弹簧以减缓冲击，使齿盘在轴向运动过程中柔性刀齿头部与玉米棒接触更加缓慢轻柔，以降低玉米粒的破损；通过推动齿盘轴向移动的推杆处于圆柱凸轮曲线槽中不同位置，各个齿盘的轴向运动是异步的，可实现齿盘间的变间距运动，从而使柔性刀齿对玉米棒进行轴向挤搓。
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为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的去除上盖的立体示意图；
图3为本发明的脱粒滚筒主视示意图；
图4为本发明的图3的A的局部放大结构视图；
图5为本发明的齿盘装配结构示意图；
图6为本发明的电刷结构示意图；
图7为本发明的柔性刀齿与脱粒滚筒连接结构示意图。
实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1至图7所示，一种玉米脱粒机,包括机架1、设置在机架1上的上盖3和入料仓4，还包括：
脱粒装置，设置在机架1上，用于对玉米进行脱粒并进行筛选；
玉米收集装置，设置在机架1上且位于脱粒装置下方，用于收集玉米粒；
除杂装置，设置在脱粒装置下方，用于将脱粒过程中产生的杂质与玉米粒分散；
玉米芯排出装置，设置在机架1上且与脱粒装置配合，用于收集玉米芯；
动力装置，设置在机架1的侧端面上，用于为脱粒装置、除杂装置、玉米收集装置、玉米芯排出装置提供动力。
所述的脱粒装置包括固定在机架1上的脱粒滚筒22、安装在机架1上且环绕在脱粒滚筒22外表面上的栅格筛网9、设置在脱粒滚筒22上且按照横向间距分布的若干组螺旋叶片20、冠状刀齿17、柔性刀齿33；所述的冠状刀齿17模仿人手设计成三处凸出的冠状且呈9°的螺旋排列固定连接在脱粒滚筒22上。
所述的柔性刀齿33沿脱粒滚筒22轴向螺旋排布，螺旋槽底部两柔性刀齿33之间距离为20-30mm，使充分脱粒的玉米芯能够落入柔性刀齿33螺旋槽中并推送至排芯叶片15区域，没有脱净的玉米棒不能进入螺旋槽中。
所述的冠状刀齿17可先去除玉米棒部分籽粒，方便后面的挤搓，由于冠状刀齿17排列有一定角度，可使玉米棒在脱粒过程中向前推送进入柔性挤搓部分。
通过脱粒滚筒22相对栅格筛网9的转动、齿盘34间的变间距运动以及柔性刀齿33的上下浮动，实现柔性刀齿33在周向、轴向以及径向同时对玉米棒进行充分柔性挤搓，确保玉米脱粒充分，并减少破损。
通过设置在柔性刀齿33与齿盘34之间的弹簧35形成弹簧浮动结构，同时配合柔性刀齿33顶部有一定的弧度以防止刀齿过于尖锐造成玉米粒破损，柔性刀齿33头部伸出长度通过弹簧35可根据玉米棒尺寸的大小自动调整，从而使挤搓充分又不会造成玉米粒损伤。
所述的脱粒滚筒22上设置有用于安装柔性刀齿33的若干组齿盘34，所述的柔性刀齿33与齿盘34之间设置有弹簧35，所述齿盘34与脱粒滚筒22内壁之间设置有齿盘弹簧16；所述柔性刀齿33的顶部有呈球状弧度，所述柔性刀齿33下端与齿盘34连接处设计为半圆球状，所述齿盘34与柔性刀齿33接触处设计为球状凹槽。
所述的脱粒滚筒22及栅格筛网9均采用圆柱形结构，制造、使用方便，并可减少玉米棒在脱粒滚筒中的堵塞。
所述的柔性刀齿33上设置有密封套39，所述密封套39远离柔性刀齿33的一端与脱粒滚筒22表面凹槽相连接。
所述的柔性刀齿33的下端与齿盘连接处设计为半圆球状，齿盘34与柔性刀齿33接触处设计为球状凹槽，可降低应力集中且能承受各个方向的载荷，不易产生碰撞破坏。
所述的脱粒滚筒22上设置有可使得齿盘34轴向做变间距运动的变间距机构，所述的变间距机构包括固定连接在脱粒滚筒22上的电动机一23、与电动机一23的输出轴29通过联轴器28配合的轴31、设置在轴31上且固定连接的小齿轮30、通过圆锥滚子轴承一18、圆锥滚子轴承二25支承在脱粒滚筒22内壁上的凸轮轴27、固定在凸轮轴27上且与小齿轮30啮合的大齿轮26、固定在凸轮轴27上的圆柱凸轮19、设置在圆柱凸轮19曲线槽内按照72°安装的若干组推杆24，所述的齿盘34与推杆24一一对应配合。
所述的推杆24设置有5组。
所述推杆24的数量与齿盘34数量一致。
所述轴31通过深沟球轴承32支撑在脱粒滚筒22的内壁上。
通过设置在齿盘34与脱粒滚筒22内壁之间的齿盘弹簧16以减缓冲击，使齿盘34在轴向运动过程中柔性刀齿33头部与玉米棒接触更加缓慢轻柔，以降低玉米粒的破损；通过推动齿盘34轴向移动的推杆24处于圆柱凸轮19曲线槽中不同位置，各个齿盘34的轴向运动是异步的，可实现齿盘34间的变间距运动，从而使柔性刀齿33对玉米棒进行轴向挤搓，使玉米棒脱粒更加充分。
所述的电动机一23与外部电源之间设置有用于连通的滑环38和电刷36，所述滑环38与脱粒滚筒22连接，所述电刷36与上盖3固定连接，所述电刷36滑槽内部装有金属片37。
脱粒机工作时，滑环38在电刷36槽中滑动，金属通电部分与滑槽内部金属片37接触，可确保无论滑环38转动到何处，外部电源都能通过电刷36结构向电动机一23供电。
在柔性刀齿33与脱粒滚筒22表面凹槽间加密封套39，可避免灰尘和杂质落入脱粒滚筒22内部，防止玉米脱粒过程中灰尘和杂质落入脱粒滚筒22内部，影响内部机构正常工作。
所述的机架1上固定有轴承座一10和轴承座二8，所述的轴承座一10和轴承座二8上分别设置有用于固定脱粒滚筒22左右两侧的左端轴14和右端轴21。
所述的玉米收集装置为位于栅格筛网9下方并固定在机架1上的玉米收集仓2，所述的玉米收集仓2上设置有吸粮口；所述的除杂装置为设置在栅格筛网9下方的吸风机13，所述的吸风机13的吸风口穿过玉米收集仓2到达栅格筛网9处。
采用玉米收集仓2可使玉米粒从上方排出，避免了排至地面造成的二次污染。
所述的玉米芯排出装置包括固定连接在脱粒滚筒22上的排芯叶片15、固定连接在机架1上的排芯口12。
所述的动力装置包括设置在机架1上的电动机7、与电动机7的输出轴配合的带轮一40、与带轮一40通过皮带二6配合的带轮三41、与带轮一40通过皮带一5配合且设置在右端轴21上的带轮二42。
所述的带轮三41与吸风机13的驱动轴相连。
本发明的使用方法：启动玉米脱粒机，电动机7的输出轴带动带轮一40旋转，带轮一40通过皮带一5带动带轮二42旋转，带轮二42带动右端轴21、脱粒滚筒22与左端轴14同时转动；同时带轮一40通过皮带二6带动带轮三41转动，带轮三41带动吸风机13工作；电动机一23的输出轴29通过联轴器28带动轴31转动，轴31通过小齿轮30带动大齿轮26转动，大齿轮26带动凸轮轴27转动，凸轮轴27带动圆柱凸轮19转动，圆柱凸轮19通过曲线槽带动推杆24从而带动齿盘34做轴向变间距运动；
玉米棒由入料仓4进入脱粒滚筒22的螺旋叶片20处，螺旋叶片20将杂乱无章的玉米棒定向排列并且向前推送进入冠状刀齿17脱粒区域，冠状刀齿17使玉米棒局部脱粒，同时呈螺旋角度排列的冠状刀齿17使玉米棒在局部脱粒过程中向前推送进入柔性挤搓部分；
柔性挤搓部分由柔性刀齿33螺旋排布构成，柔性刀齿33设计成弹簧浮动结构，可径向浮动，柔性刀齿33通过齿盘34带动可作轴向变间距运动，柔性刀齿33在脱粒滚筒22带动下可相对栅格筛网9做圆周方向运动，同时齿盘34与脱粒滚筒22内壁之间加入了齿盘弹簧16，使齿盘34在轴向运动过程中柔性刀齿33齿头与玉米棒接触更加轻缓。柔性挤搓部分实现柔性刀齿33周向，轴向和径向三个方向上的运动，柔性刀齿33和栅格筛网9凹板周向配合挤搓实现玉米粒与玉米芯大面积脱离，再加上柔性刀齿33轴向和径向方向的柔性挤搓工作，保证脱粒充分，柔性化的设计可有效降低对玉米粒的损伤。充分脱粒的玉米芯落入柔性刀齿33螺旋槽中并推送至排芯叶片15区域；
脱下的玉米粒通过栅格筛网9，由栅格筛网9下方的吸风机13进行除杂后进入玉米收集仓2，玉米吸粮装置11将玉米粒吸至上方出口收集装袋；
脱净的玉米芯在排芯叶片15推动下，由排芯口12排出。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种玉米脱粒机,包括机架（1）、设置在机架（1）上的上盖（3）和入料仓（4），其特征在于：还包括：
脱粒装置，设置在机架（1）上，用于对玉米进行脱粒并进行筛选；
玉米收集装置，设置在机架（1）上且位于脱粒装置下方，用于收集玉米粒；
除杂装置，设置在脱粒装置下方，用于将脱粒过程中产生的杂质与玉米粒分散；
玉米芯排出装置，设置在机架（1）上且与脱粒装置配合，用于收集玉米芯；
动力装置，设置在机架（1）的侧端面上，用于为脱粒装置、除杂装置、玉米收集装置、玉米芯排出装置提供动力；
所述的脱粒装置包括固定在机架（1）上的脱粒滚筒（22）、安装在机架（1）上且环绕在脱粒滚筒（22）外表面上的栅格筛网（9）、设置在脱粒滚筒（22）上且按照横向间距分布的若干组螺旋叶片（20）、冠状刀齿（17）、柔性刀齿（33）；所述的冠状刀齿（17）模仿人手设计成三处凸出的冠状且呈9°的螺旋排列固定连接在脱粒滚筒（22）上；所述的柔性刀齿（33）沿脱粒滚筒（22）轴向螺旋排布；所述的脱粒滚筒（22）上设置有可使得齿盘（34）轴向做变间距运动的变间距机构，所述的变间距机构包括固定连接在脱粒滚筒（22）上的电动机一（23）、与电动机一（23）的输出轴（29）通过联轴器（28）配合的轴（31）、设置在轴（31）上且固定连接的小齿轮（30）、通过圆锥滚子轴承一（18）、圆锥滚子轴承二（25）支承在脱粒滚筒（22）内壁上的凸轮轴（27）、固定在凸轮轴（27）上且与小齿轮（30）啮合的大齿轮（26）、固定在凸轮轴（27）上的圆柱凸轮（19）、设置在圆柱凸轮（19）曲线槽内按照72°安装的若干组推杆（24），所述的齿盘（34）与推杆（24）一一对应配合；所述的电动机一（23）与外部电源之间设置有用于连通的滑环（38）和电刷（36），所述滑环（38）与脱粒滚筒（22）连接，所述电刷（36）与上盖（3）固定连接，所述电刷（36）滑槽内部装有金属片（37）；所述的动力装置包括设置在机架（1）上的电动机（7）、与电动机（7）的输出轴配合的带轮一（40）、与带轮一（40）通过皮带二（6）配合的带轮三（41）、与带轮一（40）通过皮带一（5）配合且设置在右端轴（21）上的带轮二（42）。
2.根据权利要求1所述的一种玉米脱粒机,其特征在于：所述的脱粒滚筒（22）上设置有用于安装柔性刀齿（33）的若干组齿盘（34），所述的柔性刀齿（33）与齿盘（34）之间设置有弹簧（35），所述齿盘（34）与脱粒滚筒（22）内壁之间设置有齿盘弹簧（16）；所述柔性刀齿（33）的顶部呈球状弧度，所述柔性刀齿（33）下端与齿盘（34）连接处设计为半圆球状，所述齿盘（34）与柔性刀齿（33）接触处设计为球状凹槽。
3.根据权利要求1所述的一种玉米脱粒机,其特征在于：所述的柔性刀齿（33）上设置有密封套（39），所述密封套（39）远离柔性刀齿（33）的一端与脱粒滚筒（22）表面凹槽相连接。
4.根据权利要求1所述的一种玉米脱粒机,其特征在于：所述的机架（1）上固定有轴承座一（10）和轴承座二（8），所述的轴承座一（10）和轴承座二（8）上分别设置有用于固定脱粒滚筒（22）左右两侧的左端轴（14）和右端轴（21）。
5.根据权利要求1所述的一种玉米脱粒机,其特征在于：所述的玉米收集装置为位于栅格筛网（9）下方并固定在机架（1）上的玉米收集仓（2），所述的玉米收集仓（2）上设置有吸粮口；所述的除杂装置为设置在栅格筛网（9）下方的吸风机（13），所述的吸风机（13）的吸风口穿过玉米收集仓（2）到达栅格筛网（9）处。
6.根据权利要求1所述的一种玉米脱粒机,其特征在于：所述的玉米芯排出装置包括固定连接在脱粒滚筒（22）上的排芯叶片（15）、固定连接在机架（1）上的排芯口（12）。
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