CN111226577B - 一种田间收获状态的输粮在线干燥装置和收获机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种田间收获状态的输粮在线干燥装置和收获机，包括螺旋输送装置、微波发射装置、排气扇、温度传感器、湿度传感器和控制单元；螺旋输送装置包括主轴、螺旋叶片、管道壁、驱动装置和气孔；主轴一端装有驱动装置，排气扇也装于此端且在驱动装置外侧；螺旋叶片环布于主轴上，螺旋叶片外边缘与管道壁留有缝隙；螺旋叶片上接近边缘的部位设有若干圈气孔；微波发射装置环布于螺旋输送装置外围；微波发射装置包括空心腔和多个微波发射元件；空心腔为内部含腔体的环状结构，空心腔的内圆设有若干圆孔；微波发射元件环布在空心腔的腔体内，控制单元分别与驱动装置、微波发射装置、排气扇、温度传感器和湿度传感器连接。

Description

一种田间收获状态的输粮在线干燥装置和收获机

技术领域

本发明属于联合收获机技术领域，具体涉及一种田间收获状态的输粮在线干燥装置和收获机。

背景技术

联合收获机作为粮食收获的重要工具，但由于联合收获机新收获的谷物水分含量较高且易发热，收获好的粮食很难直接送交粮库或者储藏，需要到场外自然晾干或者采用专用设备进行烘干。如果由联合收割机收获的粮食直接储藏于粮库后易造成湿热积聚，导致稻谷发生霉变，往往需要对谷物进行集中晾晒的工作，这个过程会消耗相当大的人力物力。如果利用田间收获过程的时间就对谷物进行快速干燥处理，能够简化粮食干燥的工序，可以节约收获后的干燥、搬运、检测的人工成本。

在谷物收获过程的干燥以及脱水方面，专利CN105009787A发明了一种利用联合收割机余热在收获过程中干燥粮食的装置，其装置设置于联合收割机上，包括第一换热器、第二换热器、第三换热器和第一风机，利用联合收割机的余热对谷物进行即时干燥。专利CN110089264A发明了一种联合收割机的干燥粮箱，包括机架和粮箱，所述粮箱内部安装干燥系统，用于干燥粮箱内部粮食。通过加热装置对粮箱内谷物进行干燥处理，利用真空泵将谷物中挥发出的水蒸气抽出粮箱，保持粮箱内的干燥环境。在干燥的过程中，谷物搅拌板不断地对粮箱中的谷物进行搅动，避免谷物因受热不均影响干燥效果。专利CN203775697U发明了一种联合收割机多级谷物干燥系统，包括鼓风机、换热器、起动发电一体机、车载电池、提升绞龙、远红外加热器、收粮箱。所述的联合收割机多级谷物干燥系统，干燥系统直接嵌入到联合收割机工作部件中，实现了在联合收割机中直接进行谷物的干燥，具有结构简单、成本低、节能的特点。但是现有技术中谷物被输送到粮箱后再对其进行干燥时存在受热不均匀的情况，干燥效率低、且占用收割机工作部件的空间。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种田间收获状态的输粮在线干燥装置，本发明为了不占用收割机工作部件的空间，选取籽粒输送到粮箱中间的螺旋输送管道对粮食进行在线输送干燥，该装置置于谷物脱粒装置与粮箱之间，利用脱粒完的籽粒输送到粮箱内的时间和距离进行在线干燥，本发明选取谷物在输粮管道处时对其进行干燥，在籽粒输送到粮箱中间，可以根据干燥需要延长输粮在线干燥装置长度，干燥效率高、且不占用收割机工作部件的空间。本发明可以自动控制输粮管道内部的温度，通过在输粮管道外侧增加微波发射装置，实现了在谷物输送到粮箱前就完成了对稻谷的实时干燥。此外在输粮管道尾部增加排气扇，排气扇产生的气流使得输粮管道内部不断地有气流流过，将谷物中蒸发出的水汽快速排出，防止再次被谷物吸收，提高了干燥效率。本发明所述田间收获状态的输粮在线干燥装置，可在收获时快速降低新收获的稻谷的含水率，省去了将谷物屯入粮库前集中晾干的工序，可节省大量的人力物力。

本发明还提供一种收获机，所述收获机包括所述田间收获状态的输粮在线干燥装置。

本发明为一种适用于联合收割机田间收获状态的输粮在线干燥装置，

本发明的技术方案是：一种田间收获状态的输粮在线干燥装置，包括螺旋输送装置、微波发射装置、排气扇、温度传感器、湿度传感器和控制单元；

所述螺旋输送装置包括主轴、螺旋叶片、管道壁、驱动装置和气孔；所述主轴一端装有驱动装置，所述排气扇也装于此端且在驱动装置外侧，主轴另一端用于与出粮口连接；所述螺旋叶片环布于主轴上，螺旋叶片外边缘与管道壁留有缝隙，但缝隙大小不足以使得谷物通过；所述螺旋叶片上接近边缘的部位设有若干圈气孔；

所述微波发射装置环布于螺旋输送装置外围；所述微波发射装置包括空心腔和多个微波发射元件；所述空心腔为内部含腔体的环状结构，空心腔的内圆设有若干圆孔；所述微波发射元件环布在空心腔的腔体内，微波发射元件的发射口从空心腔内圆的圆孔处探出；

所述温度传感器用于检测螺旋输送装置内的温度；

所述湿度传感器用于检测螺旋输送装置内的湿度；

所述控制单元分别与驱动装置、微波发射装置、排气扇、温度传感器和湿度传感器连接。

上述方案中，所述排气扇含16～20个叶片，排气扇叶片为圆弧形薄板结构；所述排气扇叶片的厚度为1～2mm。

进一步的，所述排气扇叶片的曲率半径与输粮管道壁的半径相同。

上述方案中，所述螺旋输送装置的螺旋叶片外围有2～4圈气孔，气孔大小小于稻谷大小；螺旋叶片外径为30～40cm，螺距为20～30cm。

上述方案中，所述螺旋输送装置的驱动装置为链轮驱动，链轮的齿数为24-32齿；链轮的直径为15～25cm。

进一步的，所述链轮的转速为400～600rpm。

上述方案中，所述主轴、螺旋叶片、管道壁和空心腔为微波反射系数接近于的金属材质制成。

上述方案中，所述微波发射元件以n排m列的排布方式环形均匀分布在空心腔的腔体内。

上述方案中，所述微波发射元件的微波功率为1000～1500W。

一种收获机，包括所述的田间收获状态的输粮在线干燥装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明所述田间收获状态的输粮在线干燥装置旨在解决谷物联合收获机工作过程中，新收获的谷物中含水率较高，收获后还需要集中晾干的问题。所述适用于联合收割机田间收获状态的输粮在线干燥装置由螺旋输送装置，微波发射装置，排气扇，温度传感器和湿度传感器构成。谷物在经过输粮搅龙收集并输送到输粮管道时即会受到微波的辐射，谷物中的水分快速蒸发，排气扇输送的气流持续地将谷物中蒸发出的潮湿气体排出。本发明结构简单、可靠性高、通用性好，通过微波加热的方法解决了新收割的谷物较潮湿的问题。

2.本发明着重对处于输粮管道内的谷物进行干燥，选取脱粒装置与粮箱之间的螺旋输粮管道进行微波在线干燥，输粮管道足够长，有充足的时间干燥谷物，且不占用联合收割机上工作部件的空间；同时每段螺旋推送器能容纳的谷物容量相对较小、且籽粒在旋推送器内不断翻转和移动，各部分谷物能够充分均匀受热。这些都能大大提高谷物的干燥效率。

3.本发明利用温度传感器和湿度传感器对输粮装置内的温度和湿度进行实时监测，并用于自动控制输粮装置内的环境。当输粮装置内的温度达到120℃或空气湿度过低时，传感器会控制微波发射器停止工作，避免因加热温度过高导致谷物中的淀粉酶发生高温变质。

4.本发明中的螺旋叶片上上接近边缘的部位设有气孔，当螺旋输送装置开始旋转后，排气扇叶片可以使得脱粒分离装置内部不断地有气流穿过，气流将谷物中被蒸出的潮湿气体快速吹出，防止水蒸气再次被稻谷吸收，有效地提高了干燥效率。

附图说明

图1为本发明一实施方式的结构主视图。

图2为本发明一实施方式的结构局部剖视图。

图3为本发明一实施方式的结构右视图。

图4为本发明一实施方式的排气扇主视图。

图中，1-螺旋输送装置，101-主轴，102-螺旋叶片，103-管道壁，104-驱动装置，105-气孔，2-微波发射装置，201-空心腔，202-微波发射元件，3-排气扇，301-排气扇叶片，4-温度传感器，5-湿度传感器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1、2所示为本发明所述田间收获状态的输粮在线干燥装置的一种较佳实施方式，所述田间收获状态的输粮在线干燥装置包括螺旋输送装置1、微波发射装置2、排气扇3、温度传感器4、湿度传感器5和控制单元。

如图2、3所示，所述螺旋输送装置1包括主轴101、螺旋叶片102、管道壁103、驱动装置104和气孔105；所述主轴101一端装有驱动装置104，所述排气扇3也装于此端且在驱动装置104外侧，主轴101另一端用于与出粮口连接；螺旋叶片102与主轴101一体且环布于主轴101上，螺旋叶片102外边缘与管道壁103留有缝隙，但缝隙大小不足以使得谷物通过；所述螺旋叶片102上接近边缘的部位设有若干圈气孔105。本发明着重对处于输粮管道内的谷物进行干燥，选取脱粒装置与粮箱之间的螺旋输送装置1进行微波在线干燥，输粮管道足够长，有充足的时间干燥谷物，且不占用联合收割机上工作部件的空间；同时每段螺旋推送器能容纳的谷物容量相对较小，各部分谷物能够充分均匀受热。这些都能大大提高谷物的干燥效率。所述螺旋叶片102上上接近边缘的部位设有气孔105，当螺旋输送装置1开始旋转后，排气扇3可以使得脱粒分离装置内部不断地有气流穿过，气流将谷物中被蒸出的潮湿气体快速吹出，防止水蒸气再次被稻谷吸收，有效地提高了干燥效率。

如图3所示，所述微波发射装置2环布于螺旋输送装置1外围；所述微波发射装置2包括空心腔201和多个微波发射元件202；所述空心腔201为内部含腔体的环状结构，空心腔201的内圆设有若干圆孔；所述微波发射元件202环布在空心腔201的腔体内，微波发射元件202的发射口从空心腔201内圆的圆孔处探出。优选的，所述微波发射元件202以n排m列的排布方式环形均匀分布在空心腔201的腔体内；所述微波发射元件202的头部从空心腔201内圆的圆孔处探出；所述微波发射元件202的微波功率为1000～1500W，在此功率下谷物能够受到充分的干燥，既不会有残留水分也不会因受热过度而熟透。

所述温度传感器4和湿度传感器5安装于螺旋输送装置1中部，所述温度传感器4用于检测螺旋输送装置1内的温度；所述湿度传感器5用于检测螺旋输送装置1内的湿度。本发明利用温度传感器4和湿度传感器5对螺旋输送装置1内的温度和湿度进行实时监测，并用于自动控制输粮装置内的环境。当螺旋输送装置1内的温度达到120℃或空气湿度过低时，控制微波发射元件202停止工作，避免因加热温度过高导致谷物中的淀粉酶发生高温变质。

所述控制单元分别与驱动装置104、微波发射装置2、排气扇3、温度传感器4和湿度传感器5连接。

根据本实施例，优选的，所述螺旋输送装置1的驱动装置104为链轮驱动，链轮的齿数为24-32齿，链轮的直径为15～25cm，链轮的转速为400～600rpm，为实现有充足的输送时间使谷物受到充分干燥而设定的。

根据本实施例，优选的，所述输粮主轴101、螺旋叶片102、管道壁103和空心腔201的制作材料均为微波反射系数接近于1的金属，在此类材料下微波更易反射传播，以达到多次传播干燥谷物的效果。

根据本实施例，优选的，所述螺旋输送装置1的螺旋叶片102上接近边缘的部位有2～4圈气孔105，气孔105大小小于稻谷大小，这些气孔为排放谷物产生的水汽提供通道。

如图4所示，所述排气扇3含16-20个排气扇叶片301，排气扇叶片301为圆弧形薄板结构，所述排气扇叶片301的厚度为1～2mm，所述排气扇叶片301的曲率半径与输粮管道壁103的半径相同，这样的设计产生合适的风速排走谷物产生的水汽；排气扇3由电机驱动。

本发明的具体实施过程为：谷物在经过输粮搅龙收集并输送到输粮管道后，谷物经螺旋输送装置1输送至粮箱。谷物在输送过程中即会受到微波发射装置2的干燥，谷物中的水分快速蒸发，排气扇3输送的气流持续地将谷物中产生地的潮湿气体经气孔105向外排出。温度传感器4和湿度传感器5对输送管道内的温度和湿度进行实时监测，当输送管道内的温度达到120℃时，温度传感器4将温度信号传送到控制单元，控制单元控制微波发射元件202停止工作，待温度下降后控制微波发射元件202重新开始工作；随着输送管道内湿度的变化，湿度传感器5将湿度信号发送给控制单元，控制单元控制排气扇3的转速变化，使得排气扇叶片301产生的风速发生变化。

所述田间收获状态的输粮在线干燥装置旨在解决谷物联合收获机工作过程中，新收获的谷物中含水率较高，收获后还需要集中晾干的问题。所述适用于联合收割机田间收获状态的输粮在线干燥装置由螺旋输送装置，微波发射装置，排气扇，温度传感器和湿度传感器构成。谷物在经过输粮搅龙收集并输送到输粮管道时即会受到微波的辐射，谷物中的水分快速蒸发，排气扇输送的气流持续地将谷物中蒸发出的潮湿气体排出。本发明结构简单、可靠性高、通用性好，通过微波加热的方法解决了新收割的谷物较潮湿的问题。

实施例2

一种收获机，所述收获机包括实施例1所述的田间收获状态的输粮在线干燥装置，因此具有实施例1所述的有益效果，此处不再赘述。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种田间收获状态的输粮在线干燥装置，其特征在于，包括螺旋输送装置(1)、微波发射装置(2)、排气扇(3)、温度传感器(4)、湿度传感器(5)和控制单元；

所述螺旋输送装置(1)包括主轴(101)、螺旋叶片(102)、管道壁(103)、驱动装置(104)和气孔(105)；所述主轴(101)一端装有驱动装置(104)，所述排气扇(3)也装于此端且在驱动装置(104)外侧，主轴(101)另一端用于与出粮口连接；所述螺旋叶片(102)环布于主轴(101)上，螺旋叶片(102)外边缘与管道壁(103)留有缝隙；所述螺旋叶片(102)上接近边缘的部位设有若干圈气孔(105)；

所述微波发射装置(2)环布于螺旋输送装置(1)外围；所述微波发射装置(2)包括空心腔(201)和多个微波发射元件(202)；所述空心腔(201)为内部含腔体的环状结构，空心腔(201)的内圆设有若干圆孔；所述微波发射元件(202)环布在空心腔(201)的腔体内，微波发射元件(202)的发射口从空心腔(201)内圆的圆孔处探出；

所述温度传感器(4)用于检测螺旋输送装置(1)内的温度；

所述湿度传感器(5)用于检测螺旋输送装置(1)内的湿度；

所述控制单元分别与驱动装置(104)、微波发射装置(2)、排气扇(3)、温度传感器(4)和湿度传感器(5)连接；

谷物在经过输粮搅龙收集并输送到输粮管道后，谷物经螺旋输送装置(1)输送至粮箱，谷物在输送过程中会受到微波发射装置(2)的干燥，谷物中的水分快速蒸发，排气扇(3)输送的气流持续地将谷物中产生地的潮湿气体经气孔(105)向外排出，温度传感器(4)和湿度传感器(5)对输送管道内的温度和湿度进行实时监测，当输送管道内的温度达到设定温度时，温度传感器(4)将温度信号传送到控制单元，控制单元控制微波发射元件(202)停止工作，待温度下降后控制微波发射元件(202)重新开始工作；随着输送管道内湿度的变化，湿度传感器(5)将湿度信号发送给控制单元，控制单元控制排气扇(3)的转速变化，使得排气扇(3)的排气扇叶片(301)产生的风速发生变化。

2.根据权利要求1所述的田间收获状态的输粮在线干燥装置，其特征在于，所述排气扇(3)含16～20个叶片，排气扇叶片(301)为圆弧形薄板结构；所述排气扇叶片(301)的厚度为1～2mm。

3.根据权利要求2所述的田间收获状态的输粮在线干燥装置，其特征在于，所述排气扇叶片(301)的曲率半径与输粮管道壁的半径相同。

4.根据权利要求1所述的田间收获状态的输粮在线干燥装置，其特征在于，所述螺旋输送装置(1)的螺旋叶片(102)外围有2～4圈气孔(105)；螺旋叶片(102)外径为30～40cm，螺距为20～30cm。

5.根据权利要求1所述的田间收获状态的输粮在线干燥装置，其特征在于，所述螺旋输送装置(1)的驱动装置(104)为链轮驱动，链轮的齿数为24-32齿，链轮的直径为15～25cm。

6.根据权利要求5所述的田间收获状态的输粮在线干燥装置，其特征在于，所述链轮的转速为400～600rpm。

7.根据权利要求1所述的田间收获状态的输粮在线干燥装置，其特征在于，所述主轴(101)、螺旋叶片(102)、管道壁(103)和空心腔(201)为微波反射系数接近于1的金属材质制成。

8.根据权利要求1所述的田间收获状态的输粮在线干燥装置，其特征在于，所述微波发射元件(202)以n排m列的排布方式环形均匀分布在空心腔(201)的腔体内。

9.根据权利要求1所述的田间收获状态的输粮在线干燥装置，其特征在于，所述微波发射元件(202)的微波功率为1000～1500W。

10.一种收获机，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的田间收获状态的输粮在线干燥装置。

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