CN111820013B - 一种纵轴流微动刚柔耦合谷子脱粒装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纵轴流微动刚柔耦合谷子脱粒装置，包括机架、固定装配在机架顶部的滚筒顶盖、外侧设置有多个柔性耐磨橡胶辊的柔性脱粒滚筒以及通过凹板筛支撑装置安装在机架上的微动凹板筛，本发明中的柔性脱粒滚筒在轴承座的支撑下可绕滚筒轴旋转，谷子从锥形喂入头喂入，螺旋喂入叶片随着滚筒轴旋转，将谷子喂入到柔性脱粒滚筒与微动凹板筛形成的脱粒间隙内，柔性耐磨橡胶辊和微动凹板筛配合对谷子进行揉搓和碾压，使得谷子在柔性脱粒滚筒与微动凹板筛的刚柔耦合作用下进行脱粒，脱下的谷子籽粒从微动凹板筛的孔隙中落下，谷子秸秆和杂余在若干个导流板的带动下从排草机构处排出，实现二者分离。

Description

一种纵轴流微动刚柔耦合谷子脱粒装置

技术领域

本发明属于农业机械装备技术领域，具体涉及一种纵轴流微动刚柔耦合谷子脱粒装置。

背景技术

关于谷子传统的收获方式主要是由人工收割谷子，再将谷子用石碾加工，这样不仅人们劳动强度较高而且生产效率十分低，入不敷出，在农业机械化生产水平不断提升的今天，这样传统的收获方式是不能满足社会的要求，所以我国谷子的生产量才会远远不足，同时也极大的限制了谷子及其相关产业在我们国内的发展。目前可见的谷子脱粒装置主要是采用全喂入形式且是在以前研制的小麦水稻的脱粒装置基础上进行改善，经过修改后的脱粒装置效果并不好，一般选用纹杆式脱粒滚筒和固定栅格式凹板筛相配合，这样容易造成谷子脱粒时谷子谷码不宜分离也极易破损，难以满足生产要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种纵轴流微动刚柔耦合谷子脱粒装置，以提高谷子脱粒的质量，并防止谷子在脱粒时破损。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种纵轴流微动刚柔耦合谷子脱粒装置，包括机架，还包括：

滚筒顶盖，固定装配在所述机架的顶部，其内壁上沿长度方向间隔设置有若干个导流板；

柔性脱粒滚筒，其能够绕滚筒轴旋转且滚筒轴的两端均通过轴承座连接至机架，柔性脱粒滚筒的外侧设置有多个柔性耐磨橡胶辊；

微动凹板筛，通过凹板筛支撑装置安装在机架上，凹板筛支撑装置的顶部可调节的安装在微动凹板筛的底部，凹板筛支撑装置的底部滑动设置在机架上，微动凹板筛与机架之间设置有辅助复位弹簧；

其中，多个所述柔性耐磨橡胶辊与微动凹板筛配合形成刚柔耦合脱粒间隙，柔性脱粒滚筒在绕滚筒轴旋转的过程中，带动微动凹板筛在机架上往复运动，实现脱粒。

进一步的，所述柔性脱粒滚筒的前端和后端分别设置有喂入机构和排草机构，其中，所述喂入机构包括上外壳盖、下外壳盖、安装在滚筒轴前端的锥形喂入头以及沿周向设置在锥形喂入头外侧的多个螺旋喂入叶片，上外壳盖和下外壳盖共同围成锥形筒状结构且上外壳盖和下外壳盖均连接至机架，锥形喂入头位于该锥形筒状结构的内侧；

所述排草机构包括排草筒、若干个连杆以及多个排草板，排草筒的内壁通过若干个连杆连接至滚筒轴，多个排草板沿周向间隔设置在排草筒的外壁上。

进一步的，所述柔性脱粒滚筒由多个间隔设置在滚筒轴上的辐盘组成，其中，位于最前端的辐盘与锥形喂入头固定连接，位于最后端的辐盘与排草筒固定连接，每一个辐盘的内侧均设置有用于连接滚筒轴与辐盘的法兰盘且滚筒轴沿轴向安装在法兰盘的内侧，辐盘的外缘沿周向间隔设置有多个与所述的多个柔性耐磨橡胶辊一一对应设置的三角板，柔性耐磨橡胶辊贯穿并安装在三角板上。

进一步的，所述柔性耐磨橡胶辊包括安装在三角板上的刚性空心轴和设置在刚性空心轴表面上的空心环形耐磨橡胶套。

进一步的，所述微动凹板筛包括若干个沿滚筒轴的长度方向间隔设置的侧弧板，若干个侧弧板通过若干根沿滚筒轴的长度方向设置的长栅格板连接在一起，若干个长栅格板间平行设置且若干个长栅格板之间通过若干根钢丝条连接在一起，若干个长栅格板与若干根钢丝条相互配合形成均匀分布并用于谷子分离的凹板筛孔；

其中，至少一个侧弧板的底部设置有所述的凹板筛支撑装置。

进一步的，所述凹板筛支撑装置包括支撑杆、滚轮、支撑底座、间隙调节螺栓、调节手柄以及固定板，所述的支撑杆设置有两根，两根支撑杆均倾斜设置且两者支撑杆对称设置在侧弧板的底部两侧，两根支撑杆的顶部均通过螺栓角度可调的连接在侧弧板上，两根支撑杆的自由端均设置有所述的滚轮；

所述机架上沿宽度方向设置有所述的固定板，固定板的两端顶部均设置有所述的支撑底座，支撑底座内开设有可供滚轮在其内往复滑动的滑轨，支撑底座在滑轨的前后两端均贯穿并螺纹连接有所述的间隙调节螺栓。

进一步的，所述固定板上开设有用于安装支撑底座的长通孔，支撑底座通过螺栓可调节的连接在长通孔处。

进一步的，所述的两根支撑杆的底端均连接有一根调节杆，两根调节杆的自由端共同连接至所述的调节手柄，调节手柄与调节杆之间为长度可调式连接。

进一步的，还包括设置在排草机构外侧的排草外壳，排草外壳与机架固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明中的脱粒元件为柔性耐磨橡胶辊，柔性耐磨橡胶辊可以大大减小谷子在脱粒过程中所受到的冲击，减少谷子的破碎率；而且耐磨橡胶辊可以增大谷子在脱粒时受到的摩擦力，使谷子在脱粒过程中受到的搓擦作用增强，更加有利于谷子的脱粒。柔性耐磨橡胶辊包括空心环形耐磨橡胶套和刚性空心轴组成；空心环形耐磨橡胶套外围有波浪形凸起，对谷子具有很好的揉撕和碾压脱粒性能。同时具有传统石辊碾压谷子脱粒的仿形特性；

2.本发明在柔性脱粒滚筒带动谷子与凹板筛进行脱粒时，在二者接触的瞬间，微动凹板筛沿着冲击力水平分力方向实现微动，可以大大减小接触时的冲击力，进而降低谷子的破碎率，同时在柔性脱粒滚筒旋转脱粒时，微动凹板筛在受到柔性脱粒滚筒的连续作用力时，再辅以辅助复位弹簧提供的回复力，微动凹板筛便会形成左右微动的往复运动，同时还会伴随微小的振动使得谷物层蓬松，从而增加谷子的脱净率；

3.本发明柔性脱粒滚筒和微动凹板筛配合实现刚柔耦合作用脱粒，可以大大降低谷子的破碎率，增加脱净率。

附图说明

图1是本发明一种纵轴流微动刚柔耦合谷子脱粒装置的整体结构示意图；

图2是本发明中柔性脱粒滚筒、喂入机构以及排草机构的连接关系示意图；

图3是本发明中排草机构、辐盘、三角板以及法兰盘的连接关系示意图；

图4是本发明中柔性耐磨橡胶辊的结构示意图；

图5是本发明中凹板筛支撑装置、微动凹板筛以及机架的连接关系示意图；

图6是本发明中凹板筛支撑装置的结构示意图；

图7是导流板在滚筒顶盖上的分布示意图；

图中标记：1、滚筒顶盖；101、导流板；2、柔性脱粒滚筒；201、喂入机构；2011、锥形喂入头；2012、螺旋喂入叶片；202、柔性耐磨橡胶辊；2021、空心环形耐磨橡胶套；2022、刚性空心轴；203、滚筒轴；204、法兰盘；205、排草机构；2051、连杆；2052、排草筒；2053、排草板；206、辐盘；207、三角板、 3、微动凹板筛； 301、侧弧板；302、钢丝条；303、长栅格板；304、凹板筛支撑装置；3041、滚轮；3042、支撑杆；3043、支撑底座；3044、间隙调节螺栓；3045、调节手柄；3046、固定板；3047、调节杆；305、 辅助复位弹簧；4、上外壳盖；5、下外壳盖；6、机架。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种纵轴流微动刚柔耦合谷子脱粒装置，如图1所示，包括机架6，还包括：

滚筒顶盖1，固定装配在所述机架6的顶部，如图7所示，其内壁上沿长度方向间隔设置有若干个导流板101，若干个导流板101用于将谷子的茎秆和杂余引导至排草机构205；

微动凹板筛3，通过凹板筛支撑装置304安装在机架6上，如图5所示，凹板筛支撑装置304的顶部可调节的安装在微动凹板筛3的底部，凹板筛支撑装置304的底部滑动设置在机架6上，微动凹板筛3与滚筒顶盖1一起围成圆筒式中空结构，微动凹板筛3与机架6之间设置有辅助复位弹簧305；

柔性脱粒滚筒2，设置在圆筒式中空结构的中心，其能够绕滚筒轴203旋转且滚筒轴203的两端均通过轴承座连接至机架6，如图2所示，柔性脱粒滚筒2的外侧设置有多个柔性耐磨橡胶辊202。

其中，多个所述柔性耐磨橡胶辊202与微动凹板筛3配合形成刚柔耦合脱粒间隙，柔性脱粒滚筒2在绕滚筒轴203旋转的过程中，带动微动凹板筛3在机架6上往复运动，实现脱粒。

进一步优化本方案，所述柔性脱粒滚筒2的前端和后端分别设置有喂入机构201和排草机构205，其中，

所述喂入机构201包括上外壳盖4、下外壳盖5、安装在滚筒轴203前端的锥形喂入头2011以及沿周向设置在锥形喂入头2011外侧的多个螺旋喂入叶片2012，上外壳盖4和下外壳盖5共同围成锥形筒状结构且上外壳盖4和下外壳盖5均连接至机架6，锥形喂入头2011位于该锥形筒状结构的内侧，且锥形喂入头2011的大口径端连接至柔性脱粒滚筒2，本实施例中，螺旋喂入叶片2012采用双螺旋叶片，螺旋角为30°，圆周式设置在所述锥形喂入头的外围；

如图3所示，所述排草机构205包括排草筒2052、若干个连杆2051以及多个排草板2053，排草筒2052的内壁通过若干个连杆2051连接至滚筒轴203，多个排草板2053沿周向间隔设置在排草筒2052的外壁上，本实施例中，设置4个连杆2051沿圆周方向均布在排草筒2052内部用于支撑排草筒2052，提高排草筒2052的强度，并设置3个排草板沿圆周方向均布在排草筒2052的外部并与排草筒2052焊接，排草筒2052紧贴辐盘并与辐盘焊接。整个排草机构205用于排出谷子的茎秆和杂余。

进一步优化本方案，所述柔性脱粒滚筒2由多个间隔设置在滚筒轴203上的辐盘206组成，其中，位于最前端的辐盘206与锥形喂入头2011固定连接，位于最后端的辐盘206与排草筒2052固定连接，每一个辐盘206的内侧均设置有用于连接滚筒轴203与辐盘206的法兰盘204且滚筒轴203沿轴向安装在法兰盘204的内侧，辐盘206的外缘沿周向间隔设置有多个与所述的多个柔性耐磨橡胶辊202一一对应设置的三角板207，柔性耐磨橡胶辊202贯穿并安装在三角板207上。

进一步优化本方案，如图4所示，所述柔性耐磨橡胶辊202包括安装在三角板207上的刚性空心轴2022和设置在刚性空心轴2022表面上的空心环形耐磨橡胶套2021，空心环形耐磨橡胶套外围设有波浪形凸起，对谷子具有很好的揉撕和碾压脱粒性能。刚性空心轴的外径与环形耐磨橡胶套的内径相等，均为33mm，刚性空心轴穿过环形耐磨橡胶套形成紧配合，共同组成柔性耐磨橡胶辊。

进一步优化本方案，如图5所示，所述微动凹板筛3包括若干个沿滚筒轴203的长度方向间隔设置的侧弧板301，侧弧板301的弧度为180°，其内弧面均布有矩形开口，若干个侧弧板301通过若干根沿滚筒轴203的长度方向设置的长栅格板303连接在一起，侧弧板301设置在矩形开口内，组成凹板筛主体结构；若干个长栅格板303间平行设置且若干个长栅格板303之间通过若干根钢丝条302连接在一起，若干个长栅格板303与若干根钢丝条302相互配合形成均匀分布并用于谷子分离的凹板筛孔；其中，至少一个侧弧板301的底部设置有所述的凹板筛支撑装置304，本实施例中，在位于最前端和最后端的侧弧板301上均设置有所述的凹板筛支撑装置304。

进一步优化本方案，如图6所示，所述凹板筛支撑装置304包括支撑杆3042、滚轮3041、支撑底座3043、间隙调节螺栓3044、调节手柄3045以及固定板3046，所述的支撑杆3042设置有两根，两根支撑杆3042均倾斜设置且两者支撑杆3042对称设置在侧弧板301的底部两侧，两根支撑杆3042的顶部均通过螺栓角度可调的连接在侧弧板301上，两根支撑杆3042的自由端均设置有所述的滚轮3041；由于柔性脱粒滚筒2的连续转动，通常情况下微动凹板筛3可以自动复位，但以防万一，设置所述的辅助复位弹簧305，微动凹板筛3左右微动到极限位置时，由辅助复位弹簧305的拉力将其拉回，防止卡死。

所述机架6上沿宽度方向设置有所述的固定板3046，固定板3046的两端顶部均设置有所述的支撑底座3043，支撑底座3043内开设有可供滚轮3041在其内往复滑动的滑轨，支撑底座3043在滑轨的前后两端均贯穿并螺纹连接有所述的间隙调节螺栓3044，通过间隙调节螺栓3044深入支撑底座3043内部的长度来控制滚轮3041左右移动的距离；

进一步优化本方案，所述固定板3046上开设有用于安装支撑底座3043的长通孔，支撑底座3043通过螺栓可调节的连接在长通孔处，长通孔可以实现支撑底座3043在固定板3046上进行位置调节。

进一步优化本方案，所述的两根支撑杆3042的底端均连接有一根调节杆3047，两根调节杆3047的自由端共同连接至所述的调节手柄3045，调节手柄3045与调节杆3047之间为长度可调式连接，通过调节调节手柄3045可以调节支撑杆3042的开度并保证支撑杆3042开度在调整过程中始终保持一致，既保证了调节过程中微动凹板筛始终关于竖直方向对称，又增强了支撑杆3042的强度，形成等腰结构增强支撑装置的稳定性。而且，通过调节支撑杆3042的开度可以很方便的微动调节凹板筛与柔性脱粒滚筒间的间隙。

进一步优化本方案，本发明还包括设置在排草机构205外侧的排草外壳，排草外壳与机架6固定连接。另外，为了达到最佳的使用效果，机架6中部也设有长通孔，通过螺栓与固定板3046相连，长通孔可以调节固定板3046沿柔性脱粒滚筒轴向上的位置。

本发明的工作原理如下：柔性脱粒滚筒2在轴承座的支撑下可绕滚筒轴203旋转，谷子从锥形喂入头2011喂入，螺旋喂入叶片2012随着滚筒轴203旋转，将谷子喂入到柔性脱粒滚筒2与微动凹板筛3形成的脱粒间隙内，柔性耐磨橡胶辊和微动凹板筛配合对谷子进行揉搓和碾压，使得谷子在柔性脱粒滚筒与微动凹板筛的刚柔耦合作用下进行脱粒，脱下的谷子籽粒从微动凹板筛的孔隙中落下，谷子秸秆和杂余在若干个导流板的带动下从排草机构205处排出，实现二者分离。

本发明中的脱粒元件为柔性耐磨橡胶辊，柔性耐磨橡胶辊可以大大减小谷子在脱粒过程中所受到的冲击，减少谷子的破碎率。材料选用耐磨橡胶，不仅可以使谷子脱粒冲击变刚性为柔性，降低冲击力，而且耐磨橡胶可以增大谷子在脱粒时受到的摩擦力，使谷子在脱粒过程中受到的搓擦作用增强，更加有利于谷子的脱粒。凹板筛与支撑装置配合形成微动凹板筛，在脱粒滚筒带动谷子与凹板筛进行脱粒时，在二者接触的瞬间，凹板筛沿着冲击力水平分力方向实现微动，可以大大减小接触时的冲击力，进而降低谷子的破碎率，同时在滚筒旋转脱粒时，凹板筛在受到滚筒的连续作用力时便会形成左右微动的往复运动，同时还会伴随微小的振动使得谷物层蓬松，从而增加谷子的脱净率。柔性脱粒滚筒和微动凹板筛配合实现刚柔耦合作用脱粒，可以大大降低谷子的破碎率，增加脱净率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种纵轴流微动刚柔耦合谷子脱粒装置，包括机架（6），其特征在于，还包括：

滚筒顶盖（1），固定装配在所述机架（6）的顶部，其内壁上沿长度方向间隔设置有若干个导流板（101）；

柔性脱粒滚筒（2），其能够绕滚筒轴（203）旋转且滚筒轴（203）的两端均通过轴承座连接至机架（6），柔性脱粒滚筒（2）的外侧设置有多个柔性耐磨橡胶辊（202）；

微动凹板筛（3），通过凹板筛支撑装置（304）安装在机架（6）上，凹板筛支撑装置（304）的顶部可调节的安装在微动凹板筛（3）的底部，凹板筛支撑装置（304）的底部滑动设置在机架（6）上，微动凹板筛（3）与机架（6）之间设置有辅助复位弹簧（305）；

其中，多个所述柔性耐磨橡胶辊（202）与微动凹板筛（3）配合形成刚柔耦合脱粒间隙，柔性脱粒滚筒（2）在绕滚筒轴（203）旋转的过程中，带动微动凹板筛（3）在机架（6）上往复运动，实现脱粒；

所述微动凹板筛（3）包括若干个沿滚筒轴（203）的长度方向间隔设置的侧弧板（301），若干个侧弧板（301）通过若干根沿滚筒轴（203）的长度方向设置的长栅格板（303）连接在一起，若干个长栅格板（303）间平行设置且若干个长栅格板（303）之间通过若干根钢丝条（302）连接在一起，若干个长栅格板（303）与若干根钢丝条（302）相互配合形成均匀分布并用于谷子分离的凹板筛孔；

其中，至少一个侧弧板（301）的底部设置有所述的凹板筛支撑装置（304）；

所述凹板筛支撑装置（304）包括支撑杆（3042）、滚轮（3041）、支撑底座（3043）、间隙调节螺栓（3044）、调节手柄（3045）以及固定板（3046），所述的支撑杆（3042）设置有两根，两根支撑杆（3042）均倾斜设置且两者支撑杆（3042）对称设置在侧弧板（301）的底部两侧，两根支撑杆（3042）的顶部均通过螺栓角度可调的连接在侧弧板（301）上，两根支撑杆（3042）的自由端均设置有所述的滚轮（3041）；

所述机架（6）上沿宽度方向设置有所述的固定板（3046），固定板（3046）的两端顶部均设置有所述的支撑底座（3043），支撑底座（3043）内开设有可供滚轮（3041）在其内往复滑动的滑轨，支撑底座（3043）在滑轨的前后两端均贯穿并螺纹连接有所述的间隙调节螺栓（3044）。

2.根据权利要求1所述的一种纵轴流微动刚柔耦合谷子脱粒装置，其特征在于，所述柔性脱粒滚筒（2）的前端和后端分别设置有喂入机构（201）和排草机构（205），其中，

所述喂入机构（201）包括上外壳盖（4）、下外壳盖（5）、安装在滚筒轴（203）前端的锥形喂入头（2011）以及沿周向设置在锥形喂入头（2011）外侧的多个螺旋喂入叶片（2012），上外壳盖（4）和下外壳盖（5）共同围成锥形筒状结构且上外壳盖（4）和下外壳盖（5）均连接至机架（6），锥形喂入头（2011）位于该锥形筒状结构的内侧；

所述排草机构（205）包括排草筒（2052）、若干个连杆（2051）以及多个排草板（2053），排草筒（2052）的内壁通过若干个连杆（2051）连接至滚筒轴（203），多个排草板（2053）沿周向间隔设置在排草筒（2052）的外壁上。

3.根据权利要求2所述的一种纵轴流微动刚柔耦合谷子脱粒装置，其特征在于，所述柔性脱粒滚筒（2）由多个间隔设置在滚筒轴（203）上的辐盘（206）组成，其中，位于最前端的辐盘（206）与锥形喂入头（2011）固定连接，位于最后端的辐盘（206）与排草筒（2052）固定连接，每一个辐盘（206）的内侧均设置有用于连接滚筒轴（203）与辐盘（206）的法兰盘（204）且滚筒轴（203）沿轴向安装在法兰盘（204）的内侧，辐盘（206）的外缘沿周向间隔设置有多个与所述的多个柔性耐磨橡胶辊（202）一一对应设置的三角板（207），柔性耐磨橡胶辊（202）贯穿并安装在三角板（207）上。

4.根据权利要求3所述的一种纵轴流微动刚柔耦合谷子脱粒装置，其特征在于，所述柔性耐磨橡胶辊（202）包括安装在三角板（207）上的刚性空心轴（2022）和设置在刚性空心轴（2022）表面上的空心环形耐磨橡胶套（2021）。

5.根据权利要求1所述的一种纵轴流微动刚柔耦合谷子脱粒装置，其特征在于，所述固定板（3046）上开设有用于安装支撑底座（3043）的长通孔，支撑底座（3043）通过螺栓可调节的连接在长通孔处。

6.根据权利要求1所述的一种纵轴流微动刚柔耦合谷子脱粒装置，其特征在于，所述的两根支撑杆（3042）的底端均连接有一根调节杆（3047），两根调节杆（3047）的自由端共同连接至所述的调节手柄（3045），调节手柄（3045）与调节杆（3047）之间为长度可调式连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种纵轴流微动刚柔耦合谷子脱粒装置，其特征在于，还包括设置在排草机构（205）外侧的排草外壳，排草外壳与机架（6）固定连接。

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