CN112663147B - 一种用于黄麻和红麻的自走式剥皮机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于黄麻和红麻的自走式剥皮机，包括履带行走底盘和安装在履带行走底盘上的操作室、发动机、剥皮装置、输送装置和输出装置，输出装置与剥皮装置的输入端连接，输送装置与剥皮装置的输入端连接。本发明能够适应不同杆径的黄麻/红麻，茎杆梢部剥皮质量好，移动性能好，能够适应各种不同的工作场地，喂入夹持机构夹持更加牢固且不易卡死，去骨效果显著提高。进而可增加麻农收入，提高产业经济效益，促进黄麻/红麻产业规模化发展。

Description

一种用于黄麻和红麻的自走式剥皮机

技术领域

本发明属于麻类作物加工技术领域，具体为一种用于黄麻和红麻的自走式剥皮机。

背景技术

黄麻、红麻是我国的重要经济作物，其茎杆高2-5米左右，茎粗2-4厘米左右，麻皮经过沤制后可作为一种特殊的纤维，有着广泛的用途；其麻骨经粉碎后可以作为有机基质，种植食用菌等。随着我国纺织业的发展，环保意识的日益加深，自然包装纤维回归，及黄、红麻类功能产品及综合利用研发深入开展，市场的需求将日益增长，黄麻/红麻鲜茎的剥制加工水平是影响整个产业发展的走势之关键。

现有的中小型黄麻/红麻剥皮机具，移动不方便，需要用人工把黄麻或红麻茎杆从田间搬运到固定场合，再由剥皮机集中剥皮加工，搬运过程就费时费工，严重影响生产效率的提高，急需能够移动的大型黄红麻剥皮机具，突破剥皮机具对粗细茎杆适应性技术，提高剥皮质量；自走式剥皮机具，适合在田间直接作业，节省工时，提高产业经济效益，促进该产业规模化发展，增加麻农增收；现有剥皮机的喂入夹持机构对粗细变化大的茎杆，适应性很差，直径大的茎杆容易卡死，直径小的茎杆夹持不住，需要对该机构进行创新，提高茎杆的喂入夹持效果；剥皮机剥皮机构上的剥皮刀片，通常采用扁钢或角钢简单加工成平刃结构，即为普通刀片，剥皮就是通过刀刃刮打喂入的茎杆，去掉麻骨和叶片等杂质。该方式虽然简单，但是剥麻效果不好，尤其是茎杆梢部茎叶和麻骨去除效果很差，影响后续沤麻效果。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于黄麻和红麻的自走式剥皮机，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本发明公开了一种用于黄麻和红麻的自走式剥皮机，包括履带行走底盘和安装在所述履带行走底盘上的操作室、发动机、剥皮装置、输送装置和输出装置，所述剥皮装置包括碾压机构和去骨机构，所述碾压机构的输入端与所述输送装置连接，输出端与所述去骨机构的输入端连接，所述去骨机构的输出端与所述输出装置的输入端连接。

进一步的，所述履带行走底盘的四周安装有可伸缩支撑在底面上的固定支撑脚。

进一步的，还包括减速器、主动带轮、带轮离合器和皮带离合机构，所述主动带轮固接在所述发动机的输出轴上，该主动带轮通过皮带与所述带轮离合器传动，所述带轮离合器固接在所述减速器的输入轴上，所述减速器的输出轴与所述剥皮装置传动连接，所述皮带离合机构包括离合轮、弧形卡槽和用于控制所述离合轮张紧所述皮带的离合控制手柄，所述离合控制手柄的一端与所述离合轮枢接，另一端与固定安装的所述弧形卡槽滑接。

进一步的，所述输送装置包括多段输送架，所述输送架内设置有输送辊，所述输送辊的两端设置有链轮，相邻所述链轮通过链条传动，相邻所述输送架相互枢接，且枢接位置设置有保持所述输送架水平展开的托板。

进一步的，所述碾压机构包括上下相对设置形成碾压通道的碾压筒体，所述碾压筒体通过所述发动机驱动，所述碾压筒体的外表面上设置有仿穿山甲背部上半部分侧截面的仿生凸点，所述仿生凸点之间设置有间隙。

进一步的，所述仿生凸点的外轮廓曲面的拟合曲线方程数学式为：Z＝X.e(-x2-y2)，其中，x＝0、0.1或1；y＝0、0.1或1，单位为mm；且所述仿生凸点沿着所述碾压筒体的轴向按螺旋线排列，上下的所述碾压筒体以不同的速度同向转动。

进一步的，所述去骨机构包括上下设置的去骨筒体，所述去骨筒体的中心设置有通过发动机驱动的驱动轴，所述去骨筒体外侧的周向安装有多个打麻板，所述打麻板上沿着所述去骨筒体的轴线方向设置有多个打麻齿。

进一步的，所述打麻齿为均匀布设的三角齿，所述打麻齿的尖端和相邻所述打麻齿的根部均设置有圆角，所述打麻齿包括依次交替设置的大打麻齿和小打麻齿，所述小打麻齿的高度为大打麻齿的1/2-2/3。

进一步的，所述打麻板的至少一侧设置有排麻槽，所述排麻槽从所述打麻齿倾斜向所述打麻板的侧面延伸，所述排麻槽为渐变的弧形曲面槽结构，所述去骨筒体包括安装板和对称安装在所述驱动轴两侧的安装盘，所述安装盘的周向设置有安装槽，所述安装槽的一侧设置有安装面，所述安装板固接在所述安装面上，所述打麻板可拆式安装在所述安装板上。

进一步的，所述去骨筒体和碾压筒体形成曲线输送路径，且所述碾压筒体和去骨筒体之间设置有凹板、弹性部件和支持架，所述弹性部件的一端安装在所述支持架上，另一端支撑所述凹板靠近所述曲线输送路径。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明能够适应不同杆径的黄麻/红麻，茎杆梢部剥皮质量好，移动性能能好，能够适应各种不同的工作场地，喂入夹持机构夹持更加牢固且不易卡死，去骨效果显著提高。进而可增加麻农收入，提高产业经济效益，促进黄麻/红麻产业规模化发展；

本发明通过打麻板上设置打麻齿，并且打麻齿为大打麻齿和小打麻齿交替排列，进而可适应粗细不同的茎秆去骨，并可充分与麻皮接触，增加了打麻板与麻皮的接触面积，有效清除麻皮上的麻骨，并使得梢部剥制更干净；

本发明通过在碾压辊上设置仿穿山甲背部鳞片侧截面的仿生凸点，从而进一步提高茎秆分离能力，同时减小茎叶附着在碾压辊上，节省了停机清理时间；同时，该上下碾压辊各以不同的速度同向，茎秆随着碾压辊的转动被带入两筒体间隙，从而茎秆受剪切、撕拉等的作用而达到麻皮和麻骨分离的目的，进一步避免了茎叶在筒体上附着，极大地提高工作效率，减轻工作人员的劳动负担，节约生产成本，带来较好的经济效益。

下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例公开的用于黄麻和红麻的自走式剥皮机的轴测视示意图；

图2是本发明优选实施例公开的用于黄麻和红麻的自走式剥皮机的主视示意图(输送装置折叠)；

图3是本发明优选实施例公开的用于黄麻和红麻的自走式剥皮机的剥皮装置的主视示意图；

图4是本发明优选实施例公开的碾压机构的主视示意图；

图5是本发明优选实施例公开的黄麻和红麻的自走式剥皮机的去骨筒体的主视示意图；

图6是图5的A-A剖视示意图；

图7是本发明优选实施例公开的打麻板的主视示意图；

图8是7的A处放大示意图；

图9是本发明优选实施例公开的打麻板轴的测示意图；

图10是本发明优选实施例公开的用于黄麻和红麻的自走式剥皮机的剥皮装置的传动意图；

图11是本发明优选实施例公开的皮带离合机构的工作原理示意图。

图例说明：

1、履带行走底盘；2、操作室；3、发动机；4、剥皮装置；5、输送装置；6、输出装置；7、碾压机构；8、去骨机构；9、固定支撑脚；10、行走履带；11、防护罩；12、检修门板；13、输送架；14、输送辊；15、链轮；16、链条；17、托板；18、碾压筒体；19、仿生凸点；20、去骨筒体；21、打麻板；22、打麻齿；23、安装板；24、安装盘；25、安装槽；26、安装面；27、螺栓；28、大打麻齿；29、小打麻齿；30、排麻槽；31、曲线输送路径；32、凹板；33、弹性部件；34、支持架；35、驱动轴；36、圆角；37、输送带；38、拉线；39、主动带轮；40、带轮离合器；41、皮带离合机构；42、离合轮；43、弧形卡槽；44、离合控制手柄；45、减速器；46、皮带。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1-11所示，本发明公开了一种用于黄麻和红麻的自走式剥皮机，包括履带行走底盘1和安装在履带行走底盘1上的操作室2、发动机3、剥皮装置4、输送装置5和输出装置6，履带行走底盘1的两侧设置有行走履带10，操作室2为剥皮机的控制中心，设置有操作杆、驾驶座椅和各种仪表，发动机3采用柴油动力，剥皮装置4包括碾压机构7和去骨机构8，碾压机构7的输入端与输送装置5连接，输出端与去骨机构8的输入端连接，去骨机构8的输出端与输出装置6的输入端连接。

在本实施例中，履带行走底盘1的四周安装有四个可伸缩支撑在底面上的固定支撑脚9，通过液压控制上下伸缩，当履带行走底盘1行走到预定位置开始启动剥皮装置4作业后，通过固定支撑脚9的伸出稳定支撑履带行走底盘1，防止加工过程机器晃动。而为了防止剥皮过程中，麻骨和叶子等四处飞溅，剥皮装置4的外侧设置有防护罩11，防护罩11的两侧设置有与输送装置5和输出装置6连接的输入口和输出口，该防护罩11的顶部铰接有检修门板12，从而便于碾压机构7和去骨机构8的检修和清理。

在本实施例中，如图10和11，自走式剥皮机还包括减速器45、主动带轮39、带轮离合器40和皮带离合机构41，主动带轮39固接在发动机3的输出轴上，该主动带轮39通过皮带46与带轮离合器40传动，带轮离合器40为带轮和离合器一体的内镶式带轮离合器，其中带轮离合器40的离合器通过拉线38控制，带轮离合器40固接在减速器45的输入轴上，减速器45的输出轴与剥皮装置4同样通过带传动，皮带离合机构41包括离合轮42、弧形卡槽43和用于控制离合轮42张紧皮带46的离合控制手柄44，离合控制手柄44的一端与离合轮42枢接，另一端与固定安装的弧形卡槽43滑接，其中，离合轮42的外侧为圆弧槽，从而便于卡接皮带46，具体的，当离合控制手柄44沿着弧形卡槽43滑动到最高位置时，离合轮42脱离张紧皮带46，从而皮带46为松弛状态，即断开主动带轮39与带轮离合器40的动力传递，进而剥皮装置4停止作业；当离合控制手柄44沿着弧形卡槽43滑动到最低位置时，离合轮42压紧张紧皮带46，从而实现主动带轮39与带轮离合器40的动力传递，进而剥皮装置4开始作业，上述控制方式可以在不需要剥皮装置4作业时(譬如履带行走底盘1在行走的过程中)，皮带46可以在不需要脱离带轮的情况下停止传动磨损，从而避免皮带46的非必要传动磨损，进而可提高皮带的使用寿命。

在本实施例中，输出装置6和输送装置5均通过链传动与发动机3传动连接，输出装置6上设置有输送带37，输送装置5包括多段输送架13，输送架13内设置有输送辊14，输送辊14的两端设置有链轮15，相邻链轮15通过链条16传动，相邻输送架13相互枢接，从而形成可折叠式结构，行走时候即可折叠，减小设备的横向尺寸，提高其通过性能，且枢接位置设置有保持输送架13水平展开的托板17。

在本实施例中，如图4所示，碾压机构7包括上下相对设置形成碾压通道的碾压筒体18，碾压筒体18通过发动机3驱动，碾压筒体18的外表面上设置有仿穿山甲背部上半部分侧截面的仿生凸点19，仿生凸点19之间设置有间隙，从而，通过仿生凸点19提高茎秆分离能力，同时减小茎叶附着在碾压筒体18上，节省了停机清理时间。

在本实施例中，通过数字化拟合的方式，仿生凸点19的外轮廓曲面的拟合曲线方程数学式为：

Z＝X.e^(-x2-y2)，其中，x＝0、0.1或1；y＝0、0.1或1，单位为mm；从而实现仿生凸点19的精确批量加工。

在本实施例中，为了实现循环碾压过程茎秆的受力均匀和向后运动，仿生凸点19沿着碾压筒体18的轴向按螺旋线排列，螺旋设置类似于斜齿工作原理，目的是为了增加碾压筒体18对茎秆的碾压效果，增强茎秆受剪切、撕拉等的作用，使得皮骨分离更好，根据经验螺旋角为10°-15°。其中，螺旋角太小，起不到螺旋的效果，螺旋角太大，对轴承和主轴产生很打的分力，同时加工难度也较大。进一步，为了增加单位长度仿生凸点19对茎秆的碾压次数，螺旋头数选择为4。螺旋升角由下式确定：

其中，M是碾压筒体18的喂入口宽度，D是筒体1的直径，θ是仿生凸点19对应碾压筒体18的圆周角。

在本实施例中，上下的碾压筒体18以不同的速度同向转动，即差速同向转动，从而茎秆受剪切、撕拉等的作用而达到麻皮和麻骨分离的目的，进一步避免了茎叶在碾压筒体18上附着。

其中，在1个工作小时内，分别用仿生压辊与普通压辊做了茎叶附着力的对比试验，试验结果如下(附着次数越多，说明碾压效果越差)：

如图5-9所示，去骨机构8包括去骨筒体20，去骨筒体20的中心设置有驱动轴35，驱动轴35的端部连接链轮或者带轮，去骨筒体20外侧的周向均匀安装有多个打麻板21，本实施例为八个，打麻板21上沿着去骨筒体20的轴线方向设置有多个打麻齿22，具体的，去骨筒体20包括八个安装板23和对称安装在驱动轴35两侧的两个安装盘24，安装盘24的周向设置有安装槽25，安装槽25的一侧设置有安装面26，安装板23可以采用焊接的方式固接在安装面26上，打麻板21通过螺栓27可拆式安装在安装板23上，从而可以更换不同尺寸的打麻板21，通过安装盘24和打麻板21形成的去骨筒体20为镂空结构，形成的去骨筒体20制造、安装方便快捷，同时镂空的轻量化结构可节省电力，该结构也便于麻骨排料。

在本实施例中，打麻板21安装在安装板23上时，打麻板21沿着安装盘24的径向设置，从而保证打麻板21的侧面与去骨筒体20的转动方向垂直，保证最佳的打麻效果。

在本实施例中，为了增大打麻板21与茎秆的接触面积，进而增大剥麻效果，打麻齿22为均匀布设的三角齿，三角齿的顶角为90°，打麻齿22的尖端和相邻打麻齿22的根部均设置有圆角36，从而防止尖端插入并剥离茎秆内部，具体的圆角36的大小为2mm。

在本实施例中，为了进一步适应粗细不同的茎秆剥皮，打麻齿22包括依次交替设置的大打麻齿28和小打麻齿29，大打麻齿28的高度为15-20mm，而小打麻齿29的高度为大打麻齿28的1/2-2/3，从而进一步有效清除麻皮上的麻骨，并使得梢部剥制更干净。

在本实施例中，打麻齿22位于打麻板21的一侧设置有排麻槽30，排麻槽30从打麻齿22的一端倾斜向打麻齿22的侧面延伸，排麻槽30为渐变的弧形曲面槽结构，从而可以引导不同类型的麻骨沿排麻槽30方向顺畅排出，可选的，打麻齿22位于打麻板21的两侧都设置有排麻槽30，从而打麻板21的两侧都可以用于打麻作业。

在本实施例中，去骨筒体20和碾压筒体18形成曲线输送路径31，从而增加了作物茎杆在工作部件内的时间，剥皮效果更好，且碾压筒体18和去骨筒体20之间设置有凹板32、弹性部件33和支持架34，弹性部件33为弹簧，弹簧的一端安装在支持架34上，另一端支撑凹板32靠近曲线输送路径31，从而避免了喂入量加大时候发生卡麻的风险，同时随着去骨筒体20剥麻以后，凹板32在弹性部件33的作用下，恢复原有间隙，从而起到很好的去除梢部麻骨和叶子的作用，凹板32与位于上方的去骨筒体20的配合，去除麻骨和叶子等，随后上下两侧的去骨筒体20配合，进一步打掉麻骨，并把麻皮抛向输出装置6的输送带37上，输送出来。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于黄麻和红麻的自走式剥皮机，其特征在于，包括履带行走底盘(1)和安装在所述履带行走底盘(1)上的操作室(2)、发动机(3)、剥皮装置(4)、输送装置(5)和输出装置(6)，所述发动机(3)与所述剥皮装置(4)、输送装置(5)和输出装置(6)传动连接，所述剥皮装置(4)包括碾压机构(7)和去骨机构(8)，所述碾压机构(7)的输入端与所述输送装置(5)连接，输出端与所述去骨机构(8)的输入端连接，所述去骨机构(8)的输出端与所述输出装置(6)的输入端连接；所述碾压机构(7)包括上下相对设置形成碾压通道的碾压筒体(18)，所述碾压筒体(18)通过所述发动机(3)驱动，所述碾压筒体(18)的外表面上设置有仿穿山甲背部上半部分侧截面的仿生凸点(19)，所述仿生凸点(19)之间设置有间隙；所述仿生凸点(19)的外轮廓曲面的拟合曲线方程数学式为：Z＝X.e^(-x2-y2)，其中，x＝0、0.1或1；y＝0、0.1或1，单位为mm；所述履带行走底盘(1)的四周安装有可伸缩支撑在底面上的固定支撑脚(9)；所述去骨机构(8)包括上下设置的去骨筒体(20)，所述去骨筒体(20)的中心设置有通过发动机(3)驱动的驱动轴(35)，所述去骨筒体(20)外侧的周向安装有多个打麻板(21)，所述打麻板(21)上沿着所述去骨筒体(20)的轴线方向设置有多个打麻齿(22)；所述打麻齿(22)为均匀布设的三角齿，所述打麻齿(22)的尖端和相邻所述打麻齿(22)的根部均设置有圆角，所述打麻齿(22)包括依次交替设置的大打麻齿(28)和小打麻齿(29)，所述小打麻齿(29)的高度为大打麻齿(28)的1/2-2/3。

2.根据权利要求1所述的用于黄麻和红麻的自走式剥皮机，其特征在于，还包括减速器(45)、主动带轮(39)、带轮离合器(40)和皮带离合机构(41)，所述主动带轮(39)固接在所述发动机(3)的输出轴上，该主动带轮(39)通过一皮带(46)与所述带轮离合器(40)传动，所述带轮离合器(40)固接在所述减速器(45)的输入轴上，所述减速器(45)的输出轴与所述剥皮装置(4)传动连接，所述皮带离合机构(41)包括离合轮(42)、弧形卡槽(43)和用于控制所述离合轮(42)张紧所述皮带(46)的离合控制手柄(44)，所述离合控制手柄(44)的一端与所述离合轮(42)枢接，另一端与固定安装的所述弧形卡槽(43)滑接。

3.根据权利要求1所述的用于黄麻和红麻的自走式剥皮机，其特征在于，所述输送装置(5)包括多段输送架(13)，所述输送架(13)内设置有输送辊(14)，所述输送辊(14)的两端设置有链轮(15)，相邻所述链轮(15)通过链条(16)传动，相邻所述输送架(13)相互枢接，且枢接位置设置有保持所述输送架(13)水平展开的托板(17)。

4.根据权利要求1所述的用于黄麻和红麻的自走式剥皮机，其特征在于，所述仿生凸点(19)沿着所述碾压筒体(18)的轴向按螺旋线排列，上下的所述碾压筒体(18)以不同的速度同向转动。

5.根据权利要求1所述的用于黄麻和红麻的自走式剥皮机，其特征在于，所述打麻板(21)的至少一侧设置有排麻槽(30)，所述排麻槽(30)从所述打麻齿(22)倾斜向所述打麻板(21)的侧面延伸，所述排麻槽(30)为渐变的弧形曲面槽结构，所述去骨筒体(20)包括安装板(23)和对称安装在所述驱动轴(35)两侧的安装盘(24)，所述安装盘(24)的周向设置有安装槽(25)，所述安装槽(25)的一侧设置有安装面(26)，所述安装板(23)固接在所述安装面(26)上，所述打麻板(21)可拆式安装在所述安装板(23)上。

6.根据权利要求1所述的用于黄麻和红麻的自走式剥皮机，其特征在于，所述去骨筒体(20)和碾压筒体(18)形成曲线输送路径(31)，且所述碾压筒体(18)和去骨筒体(20)之间设置有凹板(32)、弹性部件(33)和支持架(34)，所述弹性部件(33)的一端安装在所述支持架(34)上，另一端支撑所述凹板(32)靠近所述曲线输送路径(31)。

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