CN110496788B - 一种用于轻杂分离的组合式风力清粮机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轻杂分离的组合式风力清粮机。组合式风力清粮机包括旋风分离器、斜管清粮机、集尘器、两个高压风机。风力清粮机在轻杂分离时，旋风分离器内的杂物在高压风机一的负压下，从顶壁上的杂物输出口排出，旋风分离器内的物料通过自重而下落且从物料输出口输出至斜管清粮机的第一级斜管入口处；高压风机二鼓入的气流与斜管清粮机下落的物料充分接触，且第一级斜管进风口的风压大于第二级斜管进风口的风压，第一级斜管内的物料中的杂物被反冲进入集尘器，而比重较轻的物料被反冲进入第二级斜管，第二级斜管内的物料中的杂物被反冲进入集尘器，集尘器在高压风机一的负压下排出杂物；斜管清粮机的下斜管排出物料。

Description

一种用于轻杂分离的组合式风力清粮机

技术领域

本发明涉及散粮清粮技术与装备领域的一种清粮机，具体涉及到一种用于轻杂分离的风力清粮机。

背景技术

目前风力清选在清选差异悬殊的谷物时具有较大的优越性，常用于谷物加工过程的预清选作业。我国使用的各类谷物风选机重杂去除效果较好，但对于轻杂去除率一般，而且较多的谷物籽粒也会被与杂质一起吹走。市面上的风力清粮机处理后的产品主要存在两个问题：粮食籽粒损耗率过高、粮食与灰尘草叶等轻杂的分离率过低。因此，需要一种更有效去除轻杂的清粮机迫在眉睫。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种用于轻杂分离的风力清粮机。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种用于轻杂分离的风力清粮机，其包括：

旋风分离器，其设置入料口、位于顶壁上的杂物输出口和位于底壁上的物料输出口；

斜管清粮机，其包括多个斜板微结构，所述多个斜板微结构排布成并列的多列结构，且从一侧到另一侧第一列的斜板微结构定义为第一级斜管，第二列的斜板微结构定义为第二级斜管，以此类推；物料输出口位于第一级斜管入口处；每个斜板微结构包括上、下连通的上斜管和下斜管，所述上斜管和所述下斜管均与水平面呈45-70°的夹角，且所述上斜管和所述下斜管的倾斜方向相反；每根斜管的内表面上交错布置多个导向条，导向条的高度在相应斜管径向宽度的1/2-1/3范围内，且角度与水平线保持在45-80°之间；

高压风机一，其与杂物输出口相通，高压风机一产生负压；

集尘器，其设置在所述上斜管的顶部，所述上斜管通过集尘器和高压风机一相通；以及

高压风机二，其与每根下斜管的另一端相通，高压风机二产生正压。

作为上述方案的进一步改进，风力清粮机在轻杂分离时，采用的设计方式为：

第一次杂物分离：旋风分离器内的杂物在高压风机一的负压下，从顶壁上的杂物输出口排出，旋风分离器内的物料通过自重而下落且从物料输出口输出至斜管清粮机的第一级斜管入口处；

第二次杂物分离：高压风机二鼓入的气流与斜管清粮机下落的物料充分接触，且第一级斜管进风口的风压大于第二级斜管进风口的风压，第一级斜管内的物料中的杂物被反冲进入集尘器，而比重较轻的物料被反冲进入第二级斜管，第二级斜管内的物料中的杂物被反冲进入集尘器，集尘器在高压风机一的负压下排出杂物；斜管清粮机的下斜管排出物料。

作为上述方案的进一步改进，导向条为表面光滑的矩形板料。

作为上述方案的进一步改进，物料输出口为圆口，第一级斜管的入口为方口，所述组合式风力清粮机还包括衔接所述圆口和所述方口的圆口转方口分散布粮结构；圆口转方口分散布粮结构从物料输出口向下倾斜至第一级斜管的入口处，且底部设由平滑过渡到凸起再过渡到平滑的凸起结构。

进一步地，凸起结构的底面中间高而四周低，整体呈倒扣的圆簸箕形状。

再进一步地，最大高差为圆口转方口分散布粮结构的宽度方向的 10％-30％。

再进一步地，最大长度为圆口转方口分散布粮结构的宽度方向的 50％-100％。

作为上述方案的进一步改进，旋风分离器及斜管清粮机，它们的内表面均铺设含纳米抗菌材料的高分子膜。

作为上述方案的进一步改进，高压风机二通过一个气流分配器对所述多个斜板微结构按级分配气流，第一级斜管进风口的风压为第二级斜管进风口的风压的1.1-1.5倍。

作为上述方案的进一步改进，入料口在旋风分离器的侧壁上方且沿旋风分离器的切向设置。

作为上述方案的进一步改进，每根斜管的长度与径向宽度之比在5-30之间，下斜管在距其底端开口20-40厘米处的上表面开有进风口。

作为上述方案的进一步改进，杂物输出口、高压风机一、集尘器通过一个三通管相互连通，且在杂物输出口和三通管之间的管道上、集尘器和三通管之间的管道上均设置阀门。

作为上述方案的进一步改进，所述组合式风力清粮机还包括料斗和布袋除尘装置，料斗的输出口连接入料口，布袋除尘装置和高压风机一的输出口连接。

本发明在利用旋风分离器去除大杂重杂之后，利用斜管底吹除尘的方式进一步去除轻杂，并利用风力不同的多级斜板微结构充分分离杂质与粮食籽粒。本发明还在斜板微结构的入口处加装了圆口转方口分流布粮结构，实现粮食的均匀下落；在斜管的内表面布置交错的导向条，延长粮食下落的行程，提高风与粮食表面接触的时间。本发明还在旋风分离器及斜管清粮机的内表面均铺设含纳米抗菌材料的高分子膜，减少粮食与管壁的摩擦并防止设备长期不用时内部滋生细菌。本发明成本低，除杂率和生产率高，尤其是解决了传统风力清粮机对轻杂分离率低下的问题，且可减少粮食籽粒的损失。

附图说明

图1是本发明的组合式风力清粮机的结构示意图。

图2是图1中组合式风力清粮机的圆口转方口分散布粮结构的俯视图。

图3是图2中组合式风力清粮机的圆口转方口分散布粮结构的侧视图。

图4是图2中组合式风力清粮机的圆口转方口分散布粮结构和斜管清粮机的连接结构示意图。

图5是图1中组合式风力清粮机的第一级斜管的内部结构示意图。

符号说明：1-料斗，2-旋风分离器，3-集尘器，4-斜管清粮机，5-进风管， 60-高压风机一，61-高压风机二，7-圆口转方口分散布粮结构，8-布袋除尘装置， 9-气流分配器，10-输送带，11-第一级斜管，12-第二级斜管，13-高分子膜，14- 阀门，15-导向条，16-直管一，17-弯管，18-三通管，19-凸起结构，20-入料口， 21-杂物输出口，22-物料输出口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明的组合式风力清粮机主要包括料斗1、旋风分离器2、集尘器3、斜管清粮机4、高压风机一60、高压风机二61、圆口转方口分散布粮结构7、布袋除尘装置8、输送机、气流分配器9。

料斗1可采用普通的料斗结构，如喇叭形状的结构，料斗1主要是用于接收物料。物料在本发明中主要是指粮食，如稻谷、小麦等等。

旋风分离器2和料斗1连通，接收来自料斗1的物料进行粮食与杂质得到初步分离。旋风分离器2设置入料口20、杂物输出口21和物料输出口22。入料口20最好设置在旋风分离器2的侧壁上方且沿旋风分离器2的切向设置，杂物输出口21设置在旋风分离器2的顶壁上，物料输出口22设置在旋风分离器 2的底壁上。

旋风分离器2经由高压风机一60和布袋除尘装置8相通，在旋风分离器2 和高压风机一60之间可设置阀门14，通过阀门14控制高压风机一60的风量，控制范围0～最高值。在本实施例中，旋风分离器2左端沿切向设置入粮口即入料口20，旋风分离器2通过沿切向设置的入粮口和料斗1相通连接。旋风分离器2的上端开口也就是顶壁上，采用管道连接，所述管道可采用直管一16、弯管17和三通管18与高压风机一60连接，通过高压风机一60连接布袋除尘装置8。因而，高压风机一60与杂物输出口21相通，高压风机一60产生负压。旋风分离器2的下端开口也就是底壁上与圆口转方口分散布粮结构7连接。

经过简单筛分后的粮食从进粮口的料斗1中被高压风机一60产生的负压沿着切向高速吸入旋风分离器2上部，并沿旋风分离器2的内壁做螺旋运动下落，由于粮食颗粒较杂质颗粒的质量大，所以粮食沿内壁做螺旋运动的离心力要大，而杂质螺旋运动的离心力相对要小，从而粮食运动半径要比杂质运动半径要大，因此粮食与杂质得到初步分离。运动半径较小的杂质在高压风机一60的作用下做螺旋上升运动，并由旋风分离器2上端管道排出，而粮食则由下端出口落下。

圆口转方口分散布粮结构7的一端连通旋风分离器2的下端出口，接收从旋风分离器2下端出口落下的粮食，另一端连通斜管清粮机4把粮食平稳传输至斜管清粮机4。圆口转方口分散布粮结构7在本发明中采用中间高两端低的特殊结构，使部分粮食从中间向两端流动，从而均匀落入在斜管清粮机4的各个第一级斜管11入口，其细节放大如图2、图3及图4所示。圆口转方口分散布粮结构7连通旋风分离器2下端出口的一端为圆口，实现与旋风分离器2的衔接。圆口转方口分散布粮结构7连通斜管清粮机4入口的另一端为方口，实现与斜管清粮机4的衔接。在本发明中，圆口转方口分散布粮结构7不仅仅只是圆口到方口的过渡而已，首先从圆口到方口呈向下倾斜的方式，其次在圆口转方口分散布粮结构7的底部设有宽度适当、长度适宜由平滑过渡到凸起再过渡到平滑的凸起结构19，凸起结构19用于分流、分散成块粮食。

故，圆口转方口分散布粮结构7呈现为连接旋风分离器2的圆形出口与斜管清粮机4的方形入口的变截面结构，从所述圆口到所述方口宽度逐渐增大，其底面中间高而四周低，整体呈倒扣的圆簸箕形状，最大高差为分散布粮结构宽度方向的10％-30％，最大长度为分散布粮结构宽度方向的50％-100％。

请再次参阅图1及图4，斜管清粮机4包括至少一个斜板微结构，在本实施例中，斜板微结构的个数以8个为例进行举例说明，当然在其他实施例中，斜板微结构的个数可以更多也可以较少，可根据环境情况而定。

当存在多个斜板微结构时，所述多个斜板微结构排布成并列的多列结构，且从一侧到另一侧第一列的斜板微结构定义为第一级斜管11，第二列的斜板微结构定义为第二级斜管12，以此类推。如在本实施例中，8个斜板微结构之间并列布置且紧密排布，且排成并排的两列，靠近圆口转方口分散布粮结构7的一列定义为第一级斜管11，第二列定义为第二级斜管12。在其他实施方式中，如果还有更多列就依次相推。每个斜板微结构包括上、下连通的上斜管和下斜管，每根斜管的横截面可为矩形，上斜管和下斜管均与水平面呈45-70°的夹角，只是上斜管和下斜管的倾斜方向相反，以延长粮食流动的距离，并防止过多粮食籽粒被风力反冲出斜管清粮机4的上端。

斜管清粮机4下方的内表面上布置有如图5所示的交错的导向条15，形成蜂窝通道。导向条15的高度在斜管径向宽度的1/2-1/3范围内，其角度与水平线需保持在45-80°，在延长粮食下落行程的同时防止粮食堆积。导向条15可为表面光滑的矩形板料。

斜板微结构的入粮口和圆口转方口分散布粮结构7连通，以接收粮食。斜板微结构的顶部与集尘器3连接，集尘器3设置在斜管清粮机4的上斜管的顶部，所述上斜管通过集尘器3和高压风机一60相通。集尘器3可采用管道连通三通管18，这样，杂物输出口21、高压风机一60、集尘器3通过一个三通管 18相互连通。在杂物输出口21和三通管18之间的管道上、集尘器3和三通管 18之间的管道上均设置阀门14，也就是说，旋风分离器2的上端管道及集尘器 3的上端管道均可设置阀门14，调节气流速度及杂物流量。斜板微结构的底部可设有两个小口与入风口连接，所述入风口与高压风机二61连接，斜板微结构下端设置输送机，输送机的输送带10接收斜板微结构输出的粮食。高压风机二 61与斜管清粮机4的下斜管相通，高压风机二61产生正压，即鼓入气流。

在本实施例中，斜板微结构在粮食流动路径上设有交错布置的高度适当的导向条15，集尘器3上端开口与管道连接，管道可采用直管二19与三通管17 连接，三通管17最终将旋风分离器2、集尘器3、布袋除尘装置8三者连通。

高压风机二61可通过气流分配器9和进风管5鼓入的高速高压气流与斜管清粮机4下落的粮食充分接触，使粮食与轻杂得到进一步分离，实现去除轻杂的目的。处理后的粮食由第一级斜管11下端落到输送机的输送带10上。而轻杂则沿斜板微结构内部的蜂窝通道向上被吹到集尘器3中，通过集尘器3上连接的管道在上下两个高压风机的作用下连同旋风分离器2中排出的杂质一起被送到布袋除尘装置8中收集。

为了防止部分不够饱满的粮食籽粒也被第一级斜管11中的高速气流反冲进入集尘器3，在第一级斜管11右侧还设有第二级斜管12，其结构与第一级斜管11相同，反冲出第一级斜管11的粮食籽粒及部分杂质会落入第二级斜管12。气流分配器9分配给第二级斜管12的气流速度略低于第一级斜管，使粮食得以从斜管下方落入输送带10上，而杂质被反冲进入集尘器3，减少了粮食籽粒的损失。高压风机二61通过一个气流分配器9对所述多个斜板微结构按级分配气流，第一级斜管11进风口的风压为第二级斜管12进风口风压的1.1-1.5倍。在第一级斜管11和第二级斜管12中，其长度与径向宽度之比在5-30之间，下斜管在距底部开口20-40厘米处的上表面开有相应进风口。第一级斜管11和第二级斜管12的上开口端面尽量均在同一水平面上，第一级斜管11和第二级斜管 12的下开口端面也尽量均在同一水平面上。

因此，本发明的组合式风力清粮机，其组合式风力清粮方法实现了两次杂物分离。

第一次杂物分离：旋风分离器2内的杂物在高压风机一60的负压下，从顶壁上的杂物输出口21排出，旋风分离器2内的物料通过自重而下落且从物料输出口22输出至斜管清粮机4的第一级斜管11入口处；

第二次杂物分离：高压风机二61鼓入的气流与斜管清粮机4下落的物料充分接触，且第一级斜管11进风口的风压大于第二级斜管12进风口的风压，第一级斜管11内的物料中的杂物被反冲进入集尘器3，而比重较轻的物料被反冲进入第二级斜管12，第二级斜管12内的物料中的杂物被反冲进入集尘器3，集尘器3在高压风机一60的负压下排出杂物；斜管清粮机4的下斜管排出物料。

本发明还有关键的一点就是：旋风分离器2及斜管清粮机4，内表面均铺设含纳米抗菌材料的高分子膜13，减少粮食与管壁的摩擦并防止设备长期不用时内部滋生细菌。这是目前传统清粮机所没有的设计特点。

本发明采用旋风分离器2与斜管清粮机4上下组合，旋风分离器2初分后的粮食与杂质混合物通过分散布粮结构即圆口转方口分散布粮结构7进入斜管清粮机4，大部分粮食与杂质在第一级斜管11完成再次清理，少量在风力反冲作用下冲出第一级斜管11上端的粮食与杂质在第二级斜管12完成最终清理。本发明成本低，除杂率和生产率高，尤其是解决了传统风力清粮机对轻杂分离率低下的问题，且可减少粮食籽粒的损失。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于轻杂分离的组合式风力清粮机，其特征在于，其包括：

旋风分离器(2)，其设置入料口(20)、位于顶壁上的杂物输出口(21)和位于底壁上的物料输出口(22)；

斜管清粮机(4)，其包括多个斜板微结构，所述多个斜板微结构排布成并列的多列结构，且从一侧到另一侧第一列的斜板微结构定义为第一级斜管(11)，第二列的斜板微结构定义为第二级斜管(12)，以此类推；物料输出口(22)位于第一级斜管(11)入口处；每个斜板微结构包括上、下连通的上斜管和下斜管，所述上斜管和所述下斜管均与水平面呈45-70°的夹角，且所述上斜管和所述下斜管的倾斜方向相反；每根斜管的内表面上交错布置多个导向条(15)，导向条(15)的高度在相应斜管径向宽度的1/2-1/3范围内，且角度与水平线保持在45-80°之间；

高压风机一(60)，其与杂物输出口(21)相通，高压风机一(60)产生负压；

集尘器(3)，其设置在所述上斜管的顶部，所述上斜管通过集尘器(3)和高压风机一(60)相通；以及

高压风机二(61)，其与每根下斜管的另一端相通，高压风机二(61)产生正压；

其中，所述风力清粮机在轻杂分离时，采用的设计方式为：

第一次杂物分离：旋风分离器(2)内的杂物在高压风机一(60)的负压下，从顶壁上的杂物输出口(21)排出，旋风分离器(2)内的物料通过自重而下落且从物料输出口(22)输出至斜管清粮机(4)的第一级斜管(11)入口处；

第二次杂物分离：高压风机二(61)鼓入的气流与斜管清粮机(4)下落的物料充分接触，且第一级斜管(11)进风口的风压大于第二级斜管(12)进风口的风压，第一级斜管(11)内的物料中的杂物被反冲进入集尘器(3)，而比重较轻的物料被反冲进入第二级斜管(12)，第二级斜管(12)内的物料中的杂物被反冲进入集尘器(3)，集尘器(3)在高压风机一(60)的负压下排出杂物；斜管清粮机(4)的下斜管排出物料。

2.如权利要求1所述的用于轻杂分离的组合式风力清粮机，其特征在于，导向条(15)为表面光滑的矩形板料。

3.如权利要求1所述的用于轻杂分离的组合式风力清粮机，其特征在于，物料输出口(22)为圆口，第一级斜管(11)的入口为方口，所述组合式风力清粮机还包括衔接所述圆口和所述方口的圆口转方口分散布粮结构(7)；圆口转方口分散布粮结构(7)从物料输出口(22)向下倾斜至第一级斜管(11)的入口处，且底部设有平滑过渡到凸起再过渡到平滑的凸起结构(19)。

4.如权利要求3所述的用于轻杂分离的组合式风力清粮机，其特征在于，凸起结构(19)的底面中间高而四周低，整体呈倒扣的圆簸箕形状。

5.如权利要求4所述的用于轻杂分离的组合式风力清粮机，其特征在于，最大高差为圆口转方口分散布粮结构(7)的宽度方向的10％-30％；

和/或，最大长度为圆口转方口分散布粮结构(7)的宽度方向的50％-100％。

6.如权利要求1所述的用于轻杂分离的组合式风力清粮机，其特征在于，旋风分离器(2)及斜管清粮机(4)，它们的内表面均铺设含纳米抗菌材料的高分子膜(13)；

和/或，高压风机二(61)通过一个气流分配器(9)对所述多个斜板微结构按级分配气流，第一级斜管(11)进风口的风压为第二级斜管(12)进风口的风压的1.1-1.5倍。

7.如权利要求1所述的用于轻杂分离的组合式风力清粮机，其特征在于，入料口(20)在旋风分离器(2)的侧壁上方且沿旋风分离器(2)的切向设置。

8.如权利要求1所述的用于轻杂分离的组合式风力清粮机，其特征在于，每根斜管的长度与径向宽度之比在5-30之间，下斜管在距其底端开口20-40厘米处的上表面开有进风口。

9.如权利要求1所述的用于轻杂分离的组合式风力清粮机，其特征在于，杂物输出口(21)、高压风机一(60)、集尘器(3)通过一个三通管(18)相互连通，且在杂物输出口(21)和三通管(18)之间的管道上、集尘器(3)和三通管(18)之间的管道上均设置阀门(14)；

和/或，所述组合式风力清粮机还包括料斗(1)和布袋除尘装置(8)，料斗(1)的输出口连接入料口(20)，布袋除尘装置(8)和高压风机一(60)的输出口连接。

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