CN112106529B - 一种基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置 - Google Patents

Abstract

一种基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，包括机架、壳体组件、脱粒组件和气流组件，壳体组件水平架设在机架上，壳体组件包括上下对接设置的上壳体和下壳体，该上壳体和下壳体上下对称围构成了一个内部用于容置脱粒组件的腔体状结构，脱粒组件卡设在壳体组件的内部，且其外表面与壳体组件中的上壳体、下壳体和大端盖之间均预留有一定间隙，脱粒组件由左右依次对接设置的脱粒段、分层段和排出段构成，气流组件设置在壳体组件的下方，用于向壳体组件与脱粒组件之间的间隙中输送气流。本发明利用气流冲击摩擦的方式来进行脱粒，可大大降低谷子在脱粒过程中的破碎率，提高谷子的脱粒质量。

Description

一种基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置

技术领域

本发明涉及农业机械装备技术领域，具体的说是一种基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置。

背景技术

农业生产过程中，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国内的发展。

目前现有技术中的机械式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形成的。经过修改后的脱粒装置在用于果实粒径较小的谷粒时效果并不好。这是因为：这种经过改造的脱粒装置一般是选用纹杆式脱粒滚筒和固定栅格式凹版筛相配合的方式来进行谷子脱粒和筛选的。这种装置在使用时，容易造成谷子、谷码不宜分离，且谷粒极易破损的问题，难以满足生产要求。

发明内容

本发明的技术目的为：提供一种利用气流冲击摩擦的方式来进行脱粒，且结构简单，使用方便，可大大降低谷子在脱粒过程中的破碎率，提高谷子脱粒质量的脱粒装置。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，包括机架、壳体组件、脱粒组件和气流组件，所述的壳体组件水平架设在机架上，壳体组件包括上下对接设置的上壳体和下壳体，该上壳体和下壳体上下对称围构成了一个内部用于容置脱粒组件的腔体状结构，且该腔体状结构的左右两端还分别封堵有大端盖和小端盖，所述大端盖的上部开设有进料口，且该进料口处对接有一个向下倾斜设置的喂入料斗，所述的小端盖呈半圆形结构，且小端盖封堵在上壳体的末端，使小端盖的下方形成一个用于排出物料的排料口，该排料口处还向右水平对接有一个用于对排料口排出的物料进行筛选分离的尾筛板；

所述的脱粒组件卡设在壳体组件的内部，且其外表面与壳体组件中的上壳体、下壳体和大端盖之间均预留有一定间隙，脱粒组件由左右依次对接设置的脱粒段、分层段和排出段构成，其中，脱粒段呈水平设置的圆筒状结构，且在脱粒段的起始端还竖直设置有一个与大端盖结构相同的封堵板，该封堵板上开设有涡状线半圆通道，且该涡状线半圆通道上还设置有多个用于协助脱粒组件向右侧输送物料的气力助推通孔，分层段呈内径从左到右依次减小的圆锥筒状结构，排出段对接于分层段的小直径端，也呈水平设置的圆筒状结构，在脱粒段、分层段和排出段延其轴向的圆周侧壁上还分别设置有一条螺旋角度各不相同的螺旋半圆通道，在每条螺旋半圆通道上均开设有多个气流孔，该气流孔与竖直面之间具有不同的夹角，且多个气流孔的气流排出方向均朝向脱粒组件的右侧倾斜，所述脱粒段、分层段和排出段上的气流孔具有不同直径，且分层段中气流孔的直径小于排出段中气流孔的直径，并大于脱粒段中气流孔的直径；

所述的气流组件设置在壳体组件的下方，用于向壳体组件与脱粒组件之间的间隙中输送气流。

优选的，所述的喂入料斗向下倾斜的角度为30-50°。

优选的，所述的尾筛板呈开口向上的半圆筒状结构，且尾筛板上均匀开设有多个圆筛孔。

优选的，所述上壳体和下壳体的对接处通过磁性橡胶条实现密封，在相互匹配的上下两条磁性橡胶条上还加固有起固定作用的U型卡扣。

优选的，所述的下壳体固定在机架上。

优选的，所述上壳体和下壳体的内侧均设置有用于卡设支撑脱粒组件的支撑块。

优选的，所述的多个气力助推通孔与水平面之间具有不同的夹角，使脱粒组件中经由封堵板上的多个气力助推通孔输送的气力均朝向脱粒段的中部输出。

优选的，所述脱粒段、分层段和排出段上的气流孔与竖直面之间的夹角固定，且夹角分别为15°、30°和45°。

优选的，所述的气流组件包括气流泵和稳压罐，在气流泵和稳压罐之间连接有输气管道，在稳压罐与壳体组件之间连通有稳压管道。

本发明的有益效果：

1、本发明的一种基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，结构简单，设计巧妙。装置由于在脱粒组件的不同功能段中设置了具有不同直径和倾斜角度的气流孔，在脱粒时的同一气压下，气流孔直径与倾角的不同，造成其所产生搅动力的大小和方向也不同，使脱粒组件的内部气流交错搅动，在进入其中的每个谷穗表面利用这种交错的搅动气流产生的搓动力进行谷子的脱粒，同时，谷穗与谷穗之间也有间隙，彼此不接触，间隙内也有搅动气流，也可进行脱粒。这种气流冲击式脱粒方式不仅力度巧妙，能较好的实现脱粒，还避免了对谷粒的刚性破碎，保证了谷子脱粒后的完整性，脱粒效果较好。

2、本发明的一种基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，脱粒组件的侧壁上设置有3条螺旋角度各不相同的螺旋半圆通道，且每个螺旋半圆通道上设置有固定角度的通孔，分别与竖直方向夹角为15°、30°和45°， 这样就会形成多气流团的搅动与搓动脱粒。在脱粒段的起始端设置的涡状线半圆通道中，也设置有一定角度的气力助推通孔，气流通过这些气力助推通孔时会形成涡流，与侧壁气流一起推动谷子向排料口端移动。与现有技术相比，本发明的这种气力涡流搅动式谷子脱粒装置中不涉及任何类似纹杆等脱粒刚性元件，因此，谷子在脱粒过程中所受到的冲击力较小，且均为柔性，从而大大避免了谷子在脱粒时破碎，提高了谷子脱粒后的品质。

3、本发明的一种基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，在脱粒组件中的脱粒分离过程分为3个阶段，第一阶段主要进行脱粒，第二阶段籽粒与杂余分层，第三阶段排出籽粒与杂余。其中，脱粒段中各个通道的气流孔均最小，在相同的气体压强下，气体流速最大，产生的搅动力也最大，在该段主要进行脱粒；分层段为圆台式结构，该段各个通道的气流孔直径与脱粒段相比均增大，在相同的气体压强下，气体流速降低，产生的搅动力也相应降低，该段利用不同物料的重力不同，在气流中的漂浮速度不同，在该段开始分层；排出段中各个通道的气流孔与分层段相比进一步增大，在相同的气体压强下，气体流速进一步降低，将籽粒与杂余排出后顺利进入尾筛板中，进一步实现谷子与杂余的分离。本发明的脱粒装置区别于传统的脱粒装置，利用气力涡流搅动作用进行脱粒，谷子的破碎率大大降低，在脱粒后段实现籽粒与杂余的分层与分离，大大降低了后续清选的工作量。

附图说明

图1为本发明的结构示意主视图；

图2为图1除去上壳体后的立体结构示意图；

图3为本发明中脱粒组件的结构示意图；

图4为本发明中上壳体的结构示意图；

图5为本发明中下壳体、机架和气流组件相配合的结构示意图；

图6为本发明的工作原理图；

附图标记：1、喂入料斗；2、大端盖； 3、机架； 4、稳压管道；5、稳压罐；6、输气管道；7、气流泵；8、尾筛板；9、小端盖；10、U型卡扣；11、上壳体；12、下壳体；13、脱粒组件；1301、脱粒段；1301a、封堵板；1302、分层段；1303、排出段；14、涡状线半圆通道；15、气力助推通孔；16、螺旋半圆通道；17、气流孔；18、支撑块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，本发明可以有许多不同的形式实施，而不应该理解为限于再次阐述的实施例，相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的。在附图中，为了清晰可见，会夸大结构和区域的尺寸和相对尺寸。

如图所示，一种基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，包括机架3、壳体组件、脱粒组件13和气流组件，壳体组件包括上下对接设置的上壳体11和下壳体12，以及设置在上壳体11和下壳体12两端的大端盖2和小端盖9，该上壳体11和下壳体12上下对称围构成了一个内部用于容置脱粒组件13的腔体状结构，且该腔体状结构的左右两端还分别封堵有大端盖2和小端盖9，所述大端盖2的上部开设有进料口，且该进料口处对接有一个向下倾斜设置的喂入料斗1，即喂入料斗1与大端盖2相配合，且喂入料斗1向下倾斜的角度为30-50°，所述的上壳体11能够与下壳体12配合形成安装脱粒组件13的空腔，下壳体12的下端与机架3相连，上壳体11和下壳体12的接触面采用磁性橡胶条实现密封，磁性橡胶条外采用U型卡扣10配合固定，进一步保证其密封性。在上壳体11和下壳体12的内侧均设置有用于卡设支撑脱粒组件13的支撑块18。所述的小端盖9呈半圆形结构，且小端盖9封堵在上壳体11的末端，使小端盖9的下方形成一个用于排出物料的排料口，该排料口处还向右水平对接有一个用于对排料口排出的物料进行籽粒与杂余筛选分离的尾筛板8，尾筛板8呈开口向上的半圆筒状结构，且尾筛板8上均匀开设有多个圆筛孔。

所述的脱粒组件13卡设在壳体组件的内部，且其外表面与壳体组件中的上壳体11、下壳体12和大端盖2之间均预留有一定间隙，脱粒组件13由左右依次对接设置的脱粒段1301、分层段1302和排出段1303构成，第一阶段主要进行脱粒，第二阶段籽粒与杂余分层，第三阶段排出籽粒与杂余。脱粒段1301呈水平设置的圆筒状结构，且在脱粒段1301的起始端还竖直设置有一个与大端盖2结构相同的封堵板1301a，该封堵板1301a上开设有涡状线半圆通道14，且该涡状线半圆通道14上还设置有多个用于协助脱粒组件13向右侧输送物料的气力助推通孔15，分层段1302呈内径从左到右依次减小的圆锥筒状结构，排出段1303对接于分层段1302的小直径端，也呈水平设置的圆筒状结构，在脱粒段1301、分层段1302和排出段1303延其轴向的圆周侧壁上还分别设置有一条螺旋角度各不相同的螺旋半圆通道16，在每条螺旋半圆通道16上均开设有多个气流孔17，该气流孔17与竖直面之间具有不同的夹角，且多个气流孔17的气流排出方向均朝向脱粒组件13的右侧倾斜，所述脱粒段1301、分层段1302和排出段1303上的气流孔17具有不同直径，且分层段1302中气流孔17的直径小于排出段1303中气流孔17的直径，并大于脱粒段1301中气流孔17的直径。

所述的气流组件设置在壳体组件的下方，用于向壳体组件与脱粒组件13之间的间隙中输送气流。气流组件包括气流泵7和稳压罐5，稳压罐用于保证脱粒腔体内部气压恒定，在气流泵7和稳压罐5之间连接有输气管道6，在稳压罐5与壳体组件之间连通有稳压管道4。

优选的，所述的多个气力助推通孔15与水平面之间具有不同的夹角，使脱粒组件13中经由封堵板1301a上的多个气力助推通孔15输送的气力均朝向脱粒段1301的中部输出。

优选的，所述脱粒段1301、分层段1302和排出段1303上的气流孔17与竖直面之间的夹角固定，且夹角分别为15°、30°和45°。

本发明的工作原理：

本发明所述的一种基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，在同一气压下，脱粒组件中的不同段中气流孔的直径与倾角不同，产生的搅动力的大小和方向也不同，气流交错搅动，在每个谷穗表面利用搅动气流的搓动进行脱粒，谷穗与谷穗之间也有间隙，彼此不接触，间隙内也有搅动气流，也可进行脱粒。该装置脱粒组件侧壁上设有3条螺旋角度各不相同的螺旋半圆通道，每个螺旋半圆通道上设置有固定角度的气流孔，分别与竖直方向夹角15°、30°、45°。 这样就会形成多气流团的搅动与搓动脱粒；该脱粒装置大端端面设有涡状线半圆通道，其上设置有一定角度的通孔，气流通过时会形成涡流，与侧壁气流一起推动谷子向小端移动。装置整体结构简单、使用方便，可实现谷物的较好脱粒，且脱粒效果较好。

Claims (9)

1.一种基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，包括机架（3）、壳体组件、脱粒组件（13）和气流组件，其特征在于：所述的壳体组件水平架设在机架（3）上，壳体组件包括上下对接设置的上壳体（11）和下壳体（12），该上壳体（11）和下壳体（12）上下对称围构成了一个内部用于容置脱粒组件（13）的腔体状结构，且该腔体状结构的左右两端还分别封堵有大端盖（2）和小端盖（9），所述大端盖（2）的上部开设有进料口，且该进料口处对接有一个向下倾斜设置的喂入料斗（1），所述的小端盖（9）呈半圆形结构，且小端盖（9）封堵在上壳体（11）的末端，使小端盖（9）的下方形成一个用于排出物料的排料口，该排料口处还向右水平对接有一个用于对排料口排出的物料进行筛选分离的尾筛板（8）；

所述的脱粒组件（13）卡设在壳体组件的内部，且其外表面与壳体组件中的上壳体（11）、下壳体（12）和大端盖（2）之间均预留有一定间隙，脱粒组件（13）由从左往右依次对接设置的脱粒段（1301）、分层段（1302）和排出段（1303）构成，其中，脱粒段（1301）呈水平设置的圆筒状结构，且在脱粒段（1301）的起始端还竖直设置有一个与大端盖（2）结构相同的封堵板（1301a），该封堵板（1301a）上开设有涡状线半圆通道（14），且该涡状线半圆通道（14）上还设置有多个用于协助脱粒组件（13）向右侧输送物料的气力助推通孔（15），分层段（1302）呈内径从左到右依次减小的圆锥筒状结构，排出段（1303）对接于分层段（1302）的小直径端，也呈水平设置的圆筒状结构，在脱粒段（1301）、分层段（1302）和排出段（1303）延其轴向的圆周侧壁上还分别设置有一条螺旋角度各不相同的螺旋半圆通道（16），在每条螺旋半圆通道（16）上均开设有多个气流孔（17），该气流孔（17）与竖直面之间具有不同的夹角，且多个气流孔（17）的气流排出方向均朝向脱粒组件（13）的右侧倾斜，所述脱粒段（1301）、分层段（1302）和排出段（1303）上的气流孔（17）具有不同直径，且分层段（1302）中气流孔（17）的直径小于排出段（1303）中气流孔（17）的直径，并大于脱粒段（1301）中气流孔（17）的直径；

所述的气流组件设置在壳体组件的下方，用于向壳体组件与脱粒组件（13）之间的间隙中输送气流。

2.如权利要求1所述的基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，其特征在于：所述的喂入料斗（1）向下倾斜的角度为30-50°。

3.如权利要求1所述的基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，其特征在于：所述的尾筛板（8）呈开口向上的半圆筒状结构，且尾筛板（8）上均匀开设有多个圆筛孔。

4.如权利要求1所述的基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，其特征在于：所述上壳体（11）和下壳体（12）的对接处通过磁性橡胶条实现密封，在相互匹配的上下两条磁性橡胶条上还加固有起固定作用的U型卡扣（10）。

5.如权利要求1所述的基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，其特征在于：所述的下壳体（12）固定在机架（3）上。

6.如权利要求1所述的基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，其特征在于：所述上壳体（11）和下壳体（12）的内侧均设置有用于卡设支撑脱粒组件（13）的支撑块（18）。

7.如权利要求1所述的基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，其特征在于：所述的多个气力助推通孔（15）与水平面之间具有不同的夹角，使脱粒组件（13）中经由封堵板（1301a）上的多个气力助推通孔（15）输送的气力均朝向脱粒段（1301）的中部输出。

8.如权利要求1所述的基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，其特征在于：所述脱粒段（1301）、分层段（1302）和排出段（1303）上的气流孔（17）与竖直面之间的夹角固定，且夹角分别为15°、30°和45°。

9.如权利要求1所述的基于气力涡流搅动作用的谷子脱粒装置，其特征在于：所述的气流组件包括气流泵（7）和稳压罐（5），在气流泵（7）和稳压罐（5）之间连接有输气管道（6），在稳压罐（5）与壳体组件之间连通有稳压管道（4）。

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