CN110741815A - 一种纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置，包括：机架；脱粒滚筒，其可旋转支撑在所述机架上；凹板滚筒，其可旋转支撑在所述机架上，并同轴套设在所述脱粒滚筒上；动力输入单元，其连接动力装置，并能够接收所述动力装置传递的旋转动力；第一动力输出单元，其连接所述脱粒滚筒，能够随所述动力输入单元转动，进而驱动所述脱粒滚筒转动；第二动力输出单元，其连接所述凹板滚筒，能够随所述动力输入单元转动，能够驱动所述凹板滚筒转动；其中，所述脱粒滚筒和所述凹板滚筒的转动方向相反，本发明通过脱粒滚筒和凹板滚筒的反向转动，实现对谷物的揉搓作用，提高了脱离机械对玉米含水率的适应性。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置。
背景技术
玉米是我国关键的粮食作物，对畜牧业也十分重要。我国玉米籽粒直收时玉米的含水率较高，如果在高含水率的条件下直接收获，会造成较高的玉米破碎率。而且收获时间长，先收获的玉米如果无法及时干燥，很可能会发霉变质，造成玉米品质的下降。这不仅是经济上的损失，还是一种浪费。
传统玉米收获装置在高含水率玉米籽粒直收时会对与玉米籽粒造成较严重的机械损伤，有国外学者研究得出玉米在纵轴流脱粒滚筒和凹板的碰撞与揉搓双重作用下，能够有效地降低籽粒破碎率。此外传统脱粒分离装置造成的收获损失中其中一项就是凹板被秸草堵塞，导致玉米籽粒无法从凹板通过。并且若不及时清理，堆积的杂物会越来越多，使脱粒间隙减小，不仅影响了正常的脱粒分离过程，增大了消耗的功率，而且可能使装置受力过大产生堵转，破坏等情况。
发明内容
本发明设计开发了一种纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置，通过脱粒滚筒和凹板滚筒的反向转动，实现对谷物的揉搓作用，提高了脱离机械对玉米含水率的适应性。
本发明提供的技术方案为：
一种纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置，包括：
机架；
脱粒滚筒，其可旋转支撑在所述机架上；
凹板滚筒，其可旋转支撑在所述机架上，并同轴套设在所述脱粒滚筒上；
动力输入单元，其连接动力装置，并能够接收所述动力装置传递的旋转动力；
第一动力输出单元，其连接所述脱粒滚筒，能够随所述动力输入单元转动，进而驱动所述脱粒滚筒转动；
第二动力输出单元，其连接所述凹板滚筒，能够随所述动力输入单元转动，能够驱动所述凹板滚筒转动；
其中，所述脱粒滚筒和所述凹板滚筒的转动方向相反。
优选的是，所述动力输入单元包括：
输入轴；
第一直齿轮，其固套在所述输入轴上，能够随所述输入轴旋转；
第二直齿轮，其固套在所述输入轴上，能够随所述输入轴旋转。
优选的是，所述第一动力输出单元包括：
第一过渡轴，其与所述输入轴平行设置，位于所述输入轴一侧；
第三直齿轮，其固套在所述第一过渡轴一端，并与所述第一直齿轮啮合；
第一锥齿轮，其固套在所述第一过渡轴另一端；
第一输出轴，其与所述第一过渡轴垂向设置；
第二锥齿轮，其固套在所述第一输出轴一端，并与所述第一锥齿轮啮合。
优选的是，所述第二动力输出单元包括：
第二过渡轴，其与所述输入轴平行设置，位于所述输入轴另一侧；
第四直齿轮，其设置在所述第二过渡轴一端，并与所述第二直齿轮啮合；
蜗杆，其设置在所述第二过渡轴另一端；
第二输出轴，其空套在所述第一输出轴上；
蜗轮，其设置在所述第二输出轴上，并与所述蜗杆啮合。
优选的是，所述凹板滚筒包括：
锥形口；
第一凹板筒，其一端与所述锥形口一体连接；
第二凹板筒，其一端与所述第一凹板筒另一端一体连接；
第三凹板筒，其一端与所述第二凹板筒另一端一体连接；
其中，所述第一凹板筒、所述第二凹板筒和所述第三凹板筒均为栅格筒。
优选的是，所述脱粒滚筒包括：
螺旋导流口，其与所述锥形口之间形成环形进料口；
滚筒体，其一端与所述螺旋导流口一体连接，表面具有多个脱粒元件。
优选的是，所述脱粒滚筒包括：
螺旋导流口，其与所述锥形口之间形成环形进料口；
滚筒体，其一端与所述螺旋导流口一体连接，表面具有多个阵列分布的贯通孔；
滚轴，其可旋转支撑在所述滚筒体内，并能够沿所述滚筒体轴向移动；
多个间隙调节锥，其为锥形台，并套设在所述滚轴上，所述调节锥侧面具有多个从所述锥形台顶部向底部延伸的“T”型滑槽；
多个径向伸缩杆，其一端可滑动设置在所述“T”型滑槽内；
多个脱粒元件，其弹性支撑在所述径向伸缩杆另一端，并能够伸出所述贯通孔。
优选的是，所述滚轴一端具有伸缩杆，能够推动所述滚轴沿所述滚筒体径向移动。
优选的是，所述螺旋导流口和所述滚筒体表面具有螺旋导流板。
优选的是，还包括：多个排草板，其阵列分布在所述滚筒体另一端。
本发明所述的有益效果
本发明通过凹板与脱粒滚筒的相反转动实现对谷物的揉搓作用，大大提高脱离机械对玉米含水率的适应性，脱净率高、损伤率小并且可以防止滚筒堵塞；通过创新设计的凹板间隙调节装置使凹板间隙沿滚筒周向均匀一致，使谷物脱粒过程受力均匀，减小谷物破损率。
附图说明
图1为本发明的纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置的结构示意图。
图2为本发明的支架与凹板筒体的结构示意图。
图3为本发明的脱粒滚筒的结构示意图。
图4为本发明的脱粒元件支撑结构的示意图。
图5为本发明的凹板间隙调节装置中的径向伸缩杆结构示意图。
图6为本发明的传动装置的结构示意图。
图7为本发明的第一输出轴与第二输出轴的配合结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供的纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置，包括：机架100、凹板滚筒200、脱粒滚筒300、传动装置400和脱粒间隙调节装置500。
脱粒滚筒300可旋转支撑在机架100上；凹板滚筒200可旋转支撑在机架100上，并同轴套设在脱粒滚筒300上；传动装置400包括：动力输入单元、第一动力输出单元和第二动力输出单元，动力输入单元连接动力装置，并能够接收动力装置传递的旋转动力；第一动力输出单元连接脱粒滚筒300，能够随动力输入单元转动，进而驱动脱粒滚筒300转动；第二动力输出单元连接凹板滚筒200，能够随动力输入单元转动，能够驱动凹板滚筒200转动。
其中，动力输入单元接收动力装置传递的旋转动力，并第一动力输出单元正向转动，第二动力输出单元反向转动，实现脱粒滚筒300和凹板滚筒200相对反向转动，实现对位于脱粒滚筒300和凹板滚筒200之间的谷物的揉搓作用，提高了脱离机械对玉米含水率的适应性。传动装置400安装在机架100后端，脱粒间隙调节装置500安装在脱粒滚筒300内部。
如图2所示，机架100包括支架101、凹板支撑环102和滚轮轴承103。凹板支撑环102固定在支架101上，滚轮轴承103呈圆周阵列分布在凹板支撑环102上，用于支撑凹板滚筒200的转动。凹板滚筒包括：锥形口201和栅格筒202，栅格筒202包括第一凹板筒、第二凹板筒和第三凹板筒，第一凹板筒一端与锥形口202一体连接；第二凹板筒一端与第一凹板筒另一端一体连接；第三凹板筒一端与第二凹板筒另一端一体连接；其中，第一凹板筒、第二凹板筒和第三凹板筒内径递减，且第一凹板筒、第二凹板筒和第三凹板筒均为栅格筒。
如图3所示，脱粒滚筒300包括螺旋导流口301、滚筒体302、螺旋导流板303、排草板304，螺旋导流口301固定在滚筒体302前端，以实现物料的强制喂入，滚筒体302为复式滚筒，滚筒体内设有内滚筒，螺旋导流板303固定在滚筒体302外壳上，排草板304固定在滚筒体302后端。滚筒体302表面具有多个脱粒元件。
如图3-5所示，在另一实施例中，螺旋导流口301与锥形口201之间形成环形进料口；滚筒体302一端与螺旋导流口301一体连接，表面具有多个阵列分布的贯通孔。
脱粒间隙调节装置500的结构为：滚轴501为花键轴，可旋转支撑在滚筒体302内，并能够沿滚筒体302轴向移动；多个间隙调节锥509，为锥形台，具有沿轴向的贯通花键孔，间隙调节锥509固套在滚轴501上，滚轴501能够带动间隙调节锥509沿滚筒体302的轴向移动，间隙调节锥509侧面具有多个由锥形台顶部向底部延伸的“T”型滑槽；多个径向伸缩杆508一端可滑动设置在“T”型滑槽内；多个脱粒元件505弹性支撑在径向伸缩杆508另一端，并能够伸出贯通孔。
当正向推动滚轴501沿滚筒体302移动，间隙调节锥509随滚轴501移动，径向伸缩杆508沿“T”型滑槽滑动，脱粒元件505随径向伸缩杆508滑动位置变化，脱粒元件505伸出贯通孔的长度变大，脱粒元件505与凹板滚筒200之间的间隙变小。
当反向推动滚轴501沿滚筒体302移动，间隙调节锥509随滚轴501移动，径向伸缩杆508沿“T”型滑槽滑动，脱粒元件505随径向伸缩杆508滑动位置变化，脱粒元件505伸出贯通孔的长度小，脱粒元件505与凹板滚筒200之间的间隙变大。
如图6-7所示，传动装置包括：动力输入单元、第一动力输出单元和第二动力输出单元。
动力输入单元包括：输入轴401、第一直齿轮406和第二直齿轮407，第一直齿轮406套设在输入轴401上，能够随输入轴401旋转，第二直齿轮407套设在输入轴401上，能够随输入轴401旋转。
第一动力输出单元包括：第一过渡轴402、第三直齿轮408、第一锥齿轮410、第二锥齿轮411和第一输出轴404。
第一过渡轴402与输入轴401平行设置，位于输入轴401一侧；第三直齿轮408设置在第一过渡轴402一端，并与第一直齿轮406啮合；第一锥齿轮410设置在第一过渡轴402另一端；第一输出轴404与第一过渡轴402垂向设置；第二锥齿轮411设置在第一输出轴404一端，并与第一锥齿轮410啮合。前轴415固连在螺旋导流口301前端，第一输出轴404随第一锥齿轮410旋转，第一输出轴404另一端连接滚轴501，进而带动脱粒滚筒300旋转。
第二动力输出单元包括：第二过渡轴403、第二输出轴405、第四直齿轮409、蜗杆412和蜗轮413。
第二过渡轴403与输入轴401平行设置，位于输入轴401另一侧；第四直齿轮409设置在第二过渡轴403一端，并与第二直齿轮407啮合；蜗杆412设置在第二过渡轴403另一端；第二输出轴405空套在第一输出轴401上；蜗轮403设置在第二输出轴403上，并与蜗杆412啮合，传动辐盘414固连在第二输出轴405的前端，能够随第二输出轴405旋转，传动辐盘414可拆卸连接凹板滚筒200一端，能够驱动凹板滚筒200旋转。
如图3-5所示，第一输出轴404为空心轴，第一输出轴的404一端设置有法兰盘，通过法兰盘与滚轴501连接，第一输出轴404为空心轴，空套在间隙调节杆503上，脱粒间隙调节装置500包括滚轴501、轴套502、间隙调节杆503、调节手柄504、脱粒元件505、脱粒元件座506、复位弹簧507、径向伸缩杆508、间隙调节锥509、后挡板510，轴套502与间隙调节锥509空套在滚轴501上，间隙调节杆503与一端与滚轴501通过螺纹连接，另一端与调节手柄504通过方形槽连接，脱粒元件505与脱粒元件座506通过螺栓连接，复位弹簧507空套在径向伸缩杆508上，径向伸缩杆508下端为斜T型与间隙调节锥509的“T”型滑槽连接，后挡板510与间隙调节锥509通过螺栓固定连接。
在另一实施例中，凹板滚筒200分为三段，每段凹板的凹板间隙不同，凹板间隙从前至后依次减小，增强了脱粒装置的脱粒分离能力。其中，凹板间隙为凹板滚筒与脱粒元件505之间的间隙。
实施以纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置的工作过程为例，作进一步说明，
脱粒装置工作之前，可根据玉米果穗的特性调节凹板间隙：将调节手柄504插入间隙调节杆503的方形槽中，摇动调节手柄504，间隙调节杆503便通过螺纹带动滚轴501轴向移动，同时滚轴501上安装的多个间隙调节锥509也会随之轴向移动，便会使径向伸缩杆508沿间隙调节锥509的斜T型滑道移动，由于复位弹簧507的作用，实现了径向伸缩杆508的上下动作。
当正向推动滚轴501沿滚筒体302移动，间隙调节锥509随滚轴501移动，径向伸缩杆508沿“T”型滑槽滑动，脱粒元件505随径向伸缩杆508滑动位置变化，脱粒元件505伸出贯通孔的长度变大，脱粒元件505与凹板滚筒200之间的间隙变小。
当反向推动滚轴501沿滚筒体302移动，间隙调节锥509随滚轴501移动，径向伸缩杆508沿“T”型滑槽滑动，脱粒元件505随径向伸缩杆508滑动位置变化，脱粒元件505伸出贯通孔的长度小，脱粒元件505与凹板滚筒200之间的间隙变大。
进而改变脱粒元件座506上的脱粒元件505与凹板混筒200之间的凹板间隙，凹板间隙调节完成后可将调节手柄504取下。
工作时，动力装置将动力传入输入轴401，经传动装置400使第一输出轴404和第二输出轴405转动，进而使脱粒滚筒300和凹板混筒200产生相反的转动，玉米果穗由锥形口201和螺旋导流口301强制喂入，在螺旋导流板303作用下玉米果穗沿脱粒滚筒300轴向移动，经凹板滚筒200和脱粒元件505的揉搓、挤压等作用进行脱粒，脱下的谷粒经凹板滚筒200分离，玉米芯轴经排草板304排出脱粒滚筒300。
本发明通过凹板与脱粒滚筒的相反转动实现对谷物的揉搓作用，大大提高脱离机械对玉米含水率的适应性,脱净率高、损伤率小并且可以防止滚筒堵塞；通过创新设计的凹板间隙调节装置使凹板间隙沿滚筒周向均匀一致，使谷物脱粒过程受力均匀，减小谷物破损率。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置，其特征在于，包括：
机架；
脱粒滚筒，其可旋转支撑在所述机架上；
凹板滚筒，其可旋转支撑在所述机架上，并同轴套设在所述脱粒滚筒上；
动力输入单元，其连接动力装置，并能够接收所述动力装置传递的旋转动力；
第一动力输出单元，其连接所述脱粒滚筒，能够随所述动力输入单元转动，进而驱动所述脱粒滚筒转动；
第二动力输出单元，其连接所述凹板滚筒，能够随所述动力输入单元转动，能够驱动所述凹板滚筒转动；
其中，所述脱粒滚筒和所述凹板滚筒的转动方向相反。
2.根据权利要求1所述的纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置，其特征在于，所述动力输入单元包括：
输入轴；
第一直齿轮，其固套在所述输入轴上，能够随所述输入轴旋转；
第二直齿轮，其固套在所述输入轴上，能够随所述输入轴旋转。
3.根据权利要求2所述的纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置，其特征在于，所述第一动力输出单元包括：
第一过渡轴，其与所述输入轴平行设置，位于所述输入轴一侧；
第三直齿轮，其固套在所述第一过渡轴一端，并与所述第一直齿轮啮合；
第一锥齿轮，其固套在所述第一过渡轴另一端；
第一输出轴，其与所述第一过渡轴垂向设置；
第二锥齿轮，其固套在所述第一输出轴一端，并与所述第一锥齿轮啮合。
4.根据权利要求3所述的纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置，其特征在于，所述第二动力输出单元包括：
第二过渡轴，其与所述输入轴平行设置，位于所述输入轴另一侧；
第四直齿轮，其设置在所述第二过渡轴一端，并与所述第二直齿轮啮合；
蜗杆，其设置在所述第二过渡轴另一端；
第二输出轴，其空套在所述第一输出轴上；
蜗轮，其设置在所述第二输出轴上，并与所述蜗杆啮合。
5.根据权利要求1所述的纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置，其特征在于，所述凹板滚筒包括：
锥形口；
第一凹板筒，其一端与所述锥形口一体连接；
第二凹板筒，其一端与所述第一凹板筒另一端一体连接；
第三凹板筒，其一端与所述第二凹板筒另一端一体连接；
其中，所述第一凹板筒、所述第二凹板筒和所述第三凹板筒均为栅格筒。
6.根据权利要求5所述的纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置，其特征在于，所述脱粒滚筒包括：
螺旋导流口，其与所述锥形口之间形成环形进料口；
滚筒体，其一端与所述螺旋导流口一体连接，表面具有多个脱粒元件。
7.根据权利要求5所述的纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置，其特征在于，所述脱粒滚筒包括：
螺旋导流口，其与所述锥形口之间形成环形进料口；
滚筒体，其一端与所述螺旋导流口一体连接，表面具有多个阵列分布的贯通孔；
滚轴，其可旋转支撑在所述滚筒体内，并能够沿所述滚筒体轴向移动；
多个间隙调节锥，其为锥形台，并套设在所述滚轴上，所述调节锥侧面具有多个从所述锥形台顶部向底部延伸的“T”型滑槽；
多个径向伸缩杆，其一端可滑动设置在所述“T”型滑槽内；
多个脱粒元件，其弹性支撑在所述径向伸缩杆另一端，并能够伸出所述贯通孔。
8.根据权利要求7所述的纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置，其特征在于，所述滚轴一端具有伸缩杆，能够推动所述滚轴沿所述滚筒体径向移动。
9.根据权利要求6或7所述的纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置，其特征在于，所述螺旋导流口和所述滚筒体表面具有螺旋导流板。
10.根据权利要求9所述的纵轴流揉搓式高含水率玉米脱粒装置，其特征在于，还包括：多个排草板，其阵列分布在所述滚筒体另一端。
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