CN114711031B - 一种玉米果穗压碎脱粒装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玉米果穗压碎脱粒装置，其包括压碎机构与脱粒机构；压碎机构具有入料口以及连通入料口与脱粒机构的挤压通道，挤压通道的两侧均具有凸起部；压碎机构包括挤压滚筒以及外罩体，挤压滚筒呈圆柱状，其转动安装在外罩体之内；挤压通道形成在挤压滚筒的部分外壁及外罩体的部分内壁之间；挤压滚筒外壁上具有多组圆周阵列排布的粒状凸起单元；外罩体的内壁上具有多个条状凸起单元。本发明中，压碎机构将玉米压碎后送入脱粒机构，玉米容易连续进入挤压通道，依靠挤压滚筒的旋转和挤压通道两侧的凸起部可有效将玉米果穗进行压碎，脱粒机构对碎块进行脱粒，脱粒效果好且效率高，此外，该装置整体结构紧凑，体积小。

Description

一种玉米果穗压碎脱粒装置

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别是涉及一种玉米果穗压碎脱粒装置。

背景技术

玉米是是中国第一大粮食作物，2021年国内种植面积超过6.4亿亩，机械化脱粒是玉米收获过程中的重要环节。受种植结构及地理气候条件等多种因素影响，我国黄淮海及西南地区收获期玉米果穗含水率普遍在25％～35％，有的甚至更高，籽粒之间没有间隙且相互支撑、挤压，导致玉米籽粒脱粒困难，机械脱粒环节籽粒破碎率高，严重降低了玉米品质，高含水率玉米脱粒已经成为扼制国内玉米产业链发展的瓶颈，因此有的玉米脱粒机先将玉米压成碎块再进行脱粒。

专利CN110972727B公开了一种挤搓式玉米脱粒装置，其包括压碎机构与脱粒机构；压碎机构包括多个定压板与多个动压板，定压板和动压板之间的间隙形成可容纳玉米果穗并可由动压板的往复移动将玉米果穗挤压为条状碎穗的多个挤压腔，动压板被偏心轮驱动作往复运动；该专利中脱粒机构包括上搓板与下搓板，上搓板与下搓板上具有搓擦凸起，上搓板与下搓板作相对运动以对玉米进行脱粒。该方案中，由于有多个挤压腔，且定压板和动压板规律往复移动使得挤压腔忽大忽小，对玉米物料进行批量脱粒时，难以控制玉米物料连续进入并通过各挤压腔，实际使用效果较差。上述脱粒机构通过往复揉搓的方式进行脱粒，上搓板与下搓板的体积较大导致脱粒装置体积庞大，此外，上搓板与下搓板相对开合移动需要时间，导致脱粒效率较低，若将脱粒机构作为压碎机构来使用也存在体积大、效率低的问题。

专利CN114009218A公开了一种玉米果穗破碎机，其包含由压碎辊一以及压碎辊二组成的预压碎装置，这种双辊式预压碎装置用于将玉米果穗压散，这种双辊式的预压碎装置适用于青贮饲料(需要充分使籽粒破碎)的生产，不适用于本发明针对的干玉米果穗的预压缩，且双辊式结构的体积较大。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种结构紧凑、压碎脱粒效率高的玉米果穗压碎脱粒装置。

技术方案：为实现上述目的，本发明的玉米果穗压碎脱粒装置，其包括压碎机构与脱粒机构；所述压碎机构具有入料口以及连通所述入料口与所述脱粒机构的挤压通道，所述挤压通道的两侧均具有凸起部；

所述压碎机构包括挤压滚筒以及外罩体，所述挤压滚筒呈圆柱状，其转动安装在所述外罩体之内；所述挤压通道形成在所述挤压滚筒的部分外壁及所述外罩体的部分内壁之间；

所述挤压滚筒外壁上具有多组圆周阵列排布的粒状凸起单元；所述外罩体的内壁上具有多个条状凸起单元，所述条状凸起单元的沿着所述挤压通道的延伸方向延伸。

进一步地，所述挤压滚筒通过浮动机构安装在所述外罩体内；所述挤压滚筒具有浮动轴；

所述浮动机构包括置于所述外罩体外、且相对于所述外罩体固定安装的两个转动座，还包括连接两个所述转动座以及所述浮动轴两端的两个浮动臂；所述浮动臂与所述转动座转动连接；

所述外罩体上安装有作用于每个所述浮动臂两侧的弹性装置。

进一步地，所述弹性装置包括装置座、螺钉以及弹簧；

所述装置座具有两个对置的侧壁，每个所述侧壁上均具有通孔；所述螺钉的螺杆部穿过两个所述侧壁上的通孔，且螺杆部的端部抵靠在所述浮动臂上；

所述弹簧置于两个所述侧壁之间，且其串套在所述螺杆部上；

所述螺杆部上安装有能够在其轴向上调节位置的螺母，所述弹簧的两端分别抵着所述螺母以及远离所述浮动臂的侧壁。

进一步地，所述挤压滚筒上安装有能在其径向上往复运动的挤压件，所述粒状凸起单元位于所述挤压件的端部；所述挤压件的往复运动频率高于所述挤压滚筒的转动频率。

进一步地，所述外罩体上还安装有与所述转动座同轴安装的传动轴，所述传动轴与所述浮动轴及所述脱粒机构之间分别设置有第一传动组件以及第二传动组件。

进一步地，所述第一传动组件以及第二传动组件均基于皮带或链条传送动力。

进一步地，所述脱粒机构包括同轴设置的脱粒滚筒以及筒状筛网；所述脱粒滚筒上安装有多组圆周阵列排布的脱粒元件；

所述筒状筛网的两侧分别具有物料入口以及玉米芯出口；所述物料入口位于所述挤压通道的末端；所述筒状筛网的内壁上固定有物料导向板。

进一步地，所述脱粒元件为纹杆。

有益效果：本发明的玉米果穗压碎脱粒装置，包含带有单个挤压滚筒的压碎机构，可将玉米压碎后送入脱粒机构，玉米果穗容易连续进入挤压通道，挤压通道两侧的凸起部可有效将玉米果穗进行压碎，脱粒机构对果穗碎块进行脱粒，相较于完整的玉米果穗挤压后的穗块籽粒之间挤压支撑效果减少，更容易脱粒，脱粒损伤降低，脱粒效果好且效率高，此外，该装置整体结构紧凑，体积小，压碎机构和脱粒机构的连接保证物料作业时的稳定流畅。

附图说明

图1为玉米果穗压碎脱粒装置的第一视角结构图；

图2为图1中A部分的结构图；

图3为玉米果穗压碎脱粒装置的第二视角结构图；

图4为玉米果穗压碎脱粒装置的侧视图；

图5为图4中B部分的放大结构图；

图6为玉米果穗压碎脱粒装置的剖视图；

图7为优选实施例中挤压滚筒的结构图；

图8为优选实施例中浮动臂、浮动轴、套轴以及行星齿轮组四者的组合图；

图9为优选实施例中浮动臂、浮动轴、套轴以及行星齿轮组四者的组合剖视图。

图中：1-压碎机构；11-入料口；12-挤压滚筒；121-浮动轴；a-粒状凸起单元；13-外罩体；b-条状凸起单元；14-转动座；15-浮动臂；16-弹性装置；161-装置座；171-杆件；172-滚轮；173-弹性件；18-偏心轮；181-套轴；191-行星架；192-太阳轮；193-外齿圈；194-行星轮；c1-第一侧壁；c2-第二侧壁；162-螺钉；163-弹簧；164-螺母；17-挤压件；2-脱粒机构；21-脱粒滚筒；22-筒状筛网；d-玉米芯出口；e-物料入口；23-脱粒元件；24-物料导向板；31-传动轴；32-第一传动组件；33-第二传动组件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1、3、4、6所示的玉米果穗压碎脱粒装置，其包括压碎机构1与脱粒机构2；所述压碎机构1具有入料口11以及连通所述入料口11与所述脱粒机构2的挤压通道，所述挤压通道的两侧均具有凸起部。

具体地，所述压碎机构1包括挤压滚筒12以及外罩体13，所述挤压滚筒12呈圆柱状，其转动安装在所述外罩体13之内；所述挤压通道形成在所述挤压滚筒12的部分外壁及所述外罩体13的部分内壁之间；如图2、6所示，所述挤压滚筒12外壁上具有多组圆周阵列排布的粒状凸起单元a；所述外罩体13的内壁上具有多个条状凸起单元b，所述条状凸起单元b的沿着所述挤压通道的延伸方向延伸。

优选地，外罩体13具有弧形部以及平板部，弧形部围绕挤压滚筒12设置，平板部连接弧形部的远离脱粒机构2的一端，使得挤压通道的入口处具有由宽逐渐收窄的部分，使得玉米果穗更易进入挤压通道。条状凸起单元不仅能起到挤压玉米果穗，还能减少玉米果穗与外罩体13之间的摩擦，使得玉米果穗更容易通过挤压通道。粒状凸起单元与条状凸起单元交替布置，更容易使玉米果穗碎裂而不损伤玉米籽粒。

玉米果穗进入挤压通道后，挤压通道两侧的粒状凸起单元a与条状凸起单元b作用于玉米果穗将玉米果穗压碎，使得玉米果穗碎裂成多块较小的碎块被输送至脱粒机构2，由于碎块体积小，玉米籽粒之间的支撑作用大幅减少，因此更容易脱粒。

优选地，在垂直于挤压通道的延伸方向的方向上看，粒状凸起单元a与条状凸起单元b交错排列。如此，玉米果穗上下两侧被挤压的点是错开的，使得玉米果穗不仅受到挤压力，还受到弯曲的力，玉米果穗更容易破碎。

优选地，所述挤压滚筒12通过浮动机构安装在所述外罩体13内；所述挤压滚筒12具有浮动轴121；所述浮动机构包括置于所述外罩体13外、相对于所述外罩体13固定安装的两个转动座14，还包括连接两个所述转动座14以及所述浮动轴121两端的两个浮动臂15，浮动臂15与转动座14转动连接；所述外罩体13上安装有作用于每个所述浮动臂15两侧的弹性装置16。

如图5所示，所述弹性装置16包括装置座161、螺钉162以及弹簧163；所述装置座161具有两个对置的侧壁，分别为靠近浮动臂15的第一侧壁c1以及远离浮动臂15的第二侧壁c2，每个所述侧壁上均具有通孔；所述螺钉162的螺杆部穿过两个所述侧壁上的通孔，且螺杆部的端部抵靠在所述浮动臂15上；所述弹簧163置于两个所述侧壁之间，且其串套在所述螺杆部上；所述螺杆部上安装有能够在其轴向上调节位置的螺母164，所述弹簧163的两端分别抵着所述螺母164以及第二侧壁c2，且螺钉162的头部位于第二侧壁c2的外侧。根据胡可定律，可以按照所需浮动力矩大小调节螺母所在位置，改变弹簧压缩量以增大或减小弹簧弹力，最终调节挤压滚筒作业时对玉米的挤压力大小，可以适应玉米物料的变化。弹性装置的另外一个作用是限位，保证挤压滚筒与外壳之间的最大间距和最小间距。

通过设置上述浮动臂15结构以及作用于浮动臂15两侧的弹性装置16可使挤压滚筒12相对于外罩体13保持一定的间距以适应玉米大小及物料多少的变化，且挤压滚筒12相对于外罩体13有适当的浮动量，防止玉米物料喂入量的变化，导致机器被卡住或损伤玉米籽粒。此外，通过调节螺母164在弹簧163上的位置，可以调节弹簧163的预压缩量，使得弹簧163的初始弹性产生变化，以适应玉米的物料特征。

在优选的实施例中，所述挤压滚筒12上安装有能在其径向上往复运动的挤压件17，所述粒状凸起单元a位于所述挤压件17的端部；所述挤压件17的往复运动频率高于所述挤压滚筒12的转动频率，优选地，挤压件17的往复运动频率比挤压滚筒12的转动频率高一个数量级。具体地，如图7所示，挤压滚筒12内安装有能够相对于所述挤压滚筒12转动的偏心轮18，每个挤压件17的朝内一侧均固定有杆件171，杆件171的端部转动安装有始终与所述偏心轮18的外圆周始终接触的滚轮172，所述挤压件17与所述挤压滚筒12之间设置有弹性件173，所述弹性件173使挤压件17具有缩入挤压滚筒12内的运动趋势。挤压滚筒12上安装有多组上述挤压件17，每组包含的挤压件17呈圆周阵列布局，且所有组挤压件17在挤压滚筒12轴向上直线阵列布局，挤压滚筒12内对应于每一组挤压件17均设置有一个偏心轮18，所有偏心轮18均安装在与浮动轴121同轴转动安装的套轴181上，挤压滚筒12的一端具有传动齿轮组，本实施例中，如图8-9所示，所述传动齿轮组为行星齿轮组，行星齿轮组的行星架191与浮动轴121同轴固定，行星齿轮组的太阳轮192与套轴181相对固定，行星齿轮组的外齿圈193相对于浮动臂15固定，行星架191上安装的行星轮194同时与外齿圈193及太阳轮192啮合；如此，浮动轴121接入的动力会经由行星齿轮组提速后赋给套轴181，使得偏心轮18的转速远高于挤压滚筒12的转速，偏心轮18的转动使挤压件17相对于挤压滚筒12高频往复运动，挤压件17对经过挤压通道的玉米果穗进行高频按压，保证玉米果穗更容易被碎裂，提速破碎效率。

优先地，所述外罩体13上还安装有与所述转动座14同轴安装的传动轴31，所述传动轴31与所述浮动轴121及所述脱粒机构2之间分别设置有第一传动组件32以及第二传动组件33。本实施例中，所述第一传动组件32以及第二传动组件33均基于皮带或链条传送动力。

优选地，如图6所示，所述脱粒机构2包括同轴设置的脱粒滚筒21以及筒状筛网22；所述脱粒滚筒21上安装有多组圆周阵列排布的脱粒元件23；所述筒状筛网22的两侧分别具有物料入口e以及玉米芯出口d；所述物料入口位于所述挤压通道的末端；所述筒状筛网22的内壁上固定有物料导向板24。本实施例中，所述脱粒元件23为纹杆。上述物料导向板24为螺旋形板。进行玉米脱粒时，被压碎机构1压碎的玉米碎块由物料入口进入筒状筛网22内，脱粒滚筒21转动，脱粒元件23使碎块上的籽粒掉落，籽粒由筒状筛网22的网孔中掉出，而玉米芯被物料导向板24导引沿着筒状筛网22的轴向运动，最终由玉米芯出口排出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱粒本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种玉米果穗压碎脱粒装置，其包括压碎机构（1）与脱粒机构（2）；所述压碎机构（1）具有入料口（11）以及连通所述入料口（11）与所述脱粒机构（2）的挤压通道，所述挤压通道的两侧均具有凸起部；

其特征在于：

所述压碎机构（1）包括挤压滚筒（12）以及外罩体（13），所述挤压滚筒（12）呈圆柱状，其转动安装在所述外罩体（13）之内；所述挤压通道形成在所述挤压滚筒（12）的部分外壁及所述外罩体（13）的部分内壁之间；

所述挤压滚筒（12）外壁上具有多组圆周阵列排布的粒状凸起单元（a）；所述外罩体（13）的内壁上具有多个条状凸起单元（b），所述条状凸起单元（b）沿着所述挤压通道的延伸方向延伸。

2.根据权利要求1所述的玉米果穗压碎脱粒装置，其特征在于，所述挤压滚筒（12）通过浮动机构安装在所述外罩体（13）内；所述挤压滚筒（12）具有浮动轴（121）；

所述浮动机构包括置于所述外罩体（13）外、且相对于所述外罩体（13）固定安装的两个转动座（14），还包括连接两个所述转动座（14）以及所述浮动轴（121）两端的两个浮动臂（15）；所述浮动臂（15）与所述转动座（14）转动连接；

所述外罩体（13）上安装有作用于每个所述浮动臂（15）两侧的弹性装置（16）。

3.根据权利要求2所述的玉米果穗压碎脱粒装置，其特征在于，所述弹性装置（16）包括装置座（161）、螺钉（162）以及弹簧（163）；

所述装置座（161）具有两个对置的侧壁，每个所述侧壁上均具有通孔；所述螺钉（162）的螺杆部穿过两个所述侧壁上的通孔，且螺杆部的端部抵靠在所述浮动臂（15）上；

所述弹簧（163）置于两个所述侧壁之间，且其串套在所述螺杆部上；

所述螺杆部上安装有能够在其轴向上调节位置的螺母（164），所述弹簧（163）的两端分别抵着所述螺母（164）以及远离所述浮动臂（15）的侧壁。

4.根据权利要求1所述的玉米果穗压碎脱粒装置，其特征在于，所述挤压滚筒（12）上安装有能在其径向上往复运动的挤压件（17），所述粒状凸起单元（a）位于所述挤压件（17）的端部；所述挤压件（17）的往复运动频率高于所述挤压滚筒（12）的转动频率。

5.根据权利要求2所述的玉米果穗压碎脱粒装置，其特征在于，所述外罩体（13）上还安装有与所述转动座（14）同轴安装的传动轴（31），所述传动轴（31）与所述浮动轴（121）及所述脱粒机构（2）之间分别设置有第一传动组件（32）以及第二传动组件（33）。

6.根据权利要求1所述的玉米果穗压碎脱粒装置，其特征在于，所述脱粒机构（2）包括同轴设置的脱粒滚筒（21）以及筒状筛网（22）；所述脱粒滚筒（21）上安装有多组圆周阵列排布的脱粒元件（23）；

所述筒状筛网（22）的两侧分别具有物料入口（e）以及玉米芯出口（d）；所述物料入口（e）位于所述挤压通道的末端；所述筒状筛网（22）的内壁上固定有物料导向板（24）。

7.根据权利要求6所述的玉米果穗压碎脱粒装置，其特征在于，所述脱粒元件（23）为纹杆。

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