CN115088488A - 一种用于捆装干秸秆的粉碎分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于捆装干秸秆的粉碎分离装置，属于秸秆处理装置技术领域。该装置包括转动粉碎机构、输送机构、筛分装置、上壳体、下壳体、风选仓、桥型连接壳体，以及安装在桥型连接壳体内的螺旋输送机构。转动粉碎机构包括由动力机构驱动的圆筒、安装在圆筒外周面上的多个刀盘以及位于圆筒末端沿圆周面均布的翻转板。其中，安装在转动粉碎机构外周的上壳体和下壳体围合形成的圆柱形型腔内设有螺旋排布的螺旋筋。在桥型连接壳体安装螺旋输送机构的下部设有筛网。螺旋输送机构的出口、与筛网底部连通的出料口分别与筛分装置连接。该装置可有效解决成捆干秸秆在送料和粉碎过程中容易堵塞的问题，实现干秸秆的顺利进料与高效粉碎分离。

Description

一种用于捆装干秸秆的粉碎分离装置

技术领域

本发明属于秸秆处理装置技术领域，具体涉一种用于捆装干秸秆的粉碎分离装置。

背景技术

随着人们环保意识的提高，为治理空气污染，农作物秸秆近些年来已逐渐禁止农民进行焚烧。由此，我国每年都会产生大量剩余的秸秆无法处理。秸秆由于含有较多的纤维类物质，不易被微生物分解，第二年直接还田会影响耕作，严重的甚至会引起作物病害。因此，如何妥善的处理农作物秸秆是一个亟待解决的问题。

为解决农作物秸秆的处理问题，一方面是通过各种挤压设备，将农作物秸秆挤压呈颗粒状燃料，来替代煤炭或木材等自然资源供农民取暖使用。另一方面是利用粉碎装置，将秸秆粉碎分离，作为动物饲料或土地肥料。相对而言，第二种处理方法能够更加高效地利用秸秆资源，同时还可以很好地避免秸秆燃烧所带来的空气污染问题。

由于秸秆，尤其是比较大的玉米秸秆，其主要是由叶、皮和瓤组成。其中，皮和瓤往往结合的比较紧密。这给粉碎后的物料分离带来了较大难度。为实现秸秆的叶、皮、瓤分离，现有技术提供了诸多解决方案。目前对秸秆的皮瓤叶分离主要采取刮瓤和粉碎揉搓两种方式。对于刮瓤方式，现有技术CN113681665A公开了一种路用秸秆纤维制备用的秸秆皮瓤叶分离装置。该装置沿着秸秆的进给方向依次设置有喂入装置、除叶装置、夹持运送装置、切割展开装置和刮瓤装置形成一组分离装置。虽然，该装置对皮瓤叶的分离效率比较高，但每组分离装置仅能处理一条秸秆，存在处理效率比较低的问题。对于粉碎揉搓方式，现有技术CN106489459B公开了一种秸秆揉碎机转子，该装置包括轴以及依次安装在轴上的左固定盘、中固定盘和右固定盘。在左固定盘与中固定盘之间安装有圆筒，圆筒上分布有锤片长度调整机构和锤片角度调整机构，在中固定盘与右固定盘之间安装有排料机构。该转子结构虽然有利于较大批量的秸秆进入到揉碎机内进行处理，粉碎的效率相对得到较大提高。但在使用过程中发现，在送入成捆的干秸秆物料时，揉碎机会出现秸秆物料集聚在揉碎机内，降低工作效率，甚至产生堵塞，导致停机。同时，这种处理方式的皮瓤叶的分离效率偏低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的如下技术问题之一：

现有的粉碎揉搓方式的秸秆粉碎分离装置存在的皮瓤叶分离效率相对较低，在处理捆装干秸秆过程中，容易造成粉碎揉搓机构堵塞、工作效率下降的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于捆装干秸秆的粉碎分离装置，所采取的具体技术方案如下：

一种用于捆装干秸秆的粉碎分离装置，包括依次连接的转动粉碎机构2、输送机构和筛分装置6，所述转动粉碎机构2包括由动力机构3驱动的圆筒21、安装在圆筒21外周面上的多个刀盘22以及位于圆筒末端沿圆周面均布的翻转板23。此外，还包括安装在转动粉碎机构2外周的上壳体1和下壳体7、与上壳体1出料端连接的风选仓9、与风选仓9连接的桥型连接壳体10，以及安装在桥型连接壳体10内的螺旋输送机构5；所述上壳体1和下壳体7围合形成的圆柱形型腔内设有螺旋排布的螺旋筋14；在所述桥型连接壳体10安装螺旋输送机构5的下部设有筛网4；所述螺旋输送机构5的出料口、与筛网4底部连通的出料口分别与筛分装置6连接。

优选地，多个所述刀盘22以螺旋线的方式沿圆筒21的外周面由进料端向出料端排布；刀盘22的螺旋方向与所述螺旋筋14的螺旋排布方向相同。

更优选地，单个所述刀盘22所在的平面与圆筒21的径向呈8～12°角。

更优选地，所述刀盘22以呈行的方式沿圆筒21的外壁排布，且每行刀盘22的连线与圆筒21轴线形成1～3°的夹角。

更优选地，同行相邻刀盘22的间距为170mm～200mm。

优选地，所述粉碎分离装置还包括支架8；所述转动粉碎机构2、上壳体1、下壳体7、动力机构3安装在支架8上；所述转动粉碎机构2的圆筒21通过沿轴向串接的动力轴I33两端的轴承座固定在支架8上，在出料端的一侧的动力轴I33上连接有皮带轮，所述皮带轮通过皮带与动力机构3的输出轴连接，实现动力传输。

优选地，所述刀盘22与上壳体1内壁的间距为40～60mm。

优选地，所述粉碎分离装置还包括风选仓9；所述风选仓9的进料口与上壳体1的出料口连接，风选仓9的进料口的出料口与桥型连接壳体10的进料口连接；所述风选仓9的进料口在下，出料口在上，转动粉碎机构的翻转板23在动力机构的带动下将物料由下向上推送并带动空气形成向上流通的气流，从而使粉碎的物料到达位置高于转动粉碎机构2的螺旋输送机构5和筛网4的进料端。

优选地，所述螺旋输送机构5为双螺旋输送机构，一端设有全部或部分固定在桥型连接壳体10内的电机II52，与电机II52连接的减速机53，以及与减速机53输出轴固定连接的链轮I54；两螺旋辊轴端部上设有链轮II55；所述链轮I54和链轮II55通过链条连接。

优选地，所述筛分装置6为振动筛、滚筒筛、固定筛、摇动筛、弧形筛中的一种或几种的组合。

更优选地，所述筛分装置6为八棱搅笼滚筒筛。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明获得的有益效果为：

一、本发明所提供的粉碎分离装置，在圆筒上以螺旋线的方式布置刀盘，同时，刀盘的刀身所在平面与圆筒径向面也呈一定角度，更改了原有刀盘刀身平面与圆筒径向面重合的设置方式，使得圆筒在转动过程中，刀盘不但具有斩切粉碎秸秆的作用。同时，还可以带动秸秆向下游移动。

二、为进一步提高刀盘在粉碎揉搓过程中对物料的带动作用，沿圆筒轴向方向成行设置的刀盘的边缘连线与圆筒轴线具有2°的夹角。刀盘所在平面与圆筒的径向平面呈10°夹角。在转动过程中，刀盘在沿圆筒外周面的螺旋排布及呈小角度的错落排布方式可进一步提高秸秆的输送效率，减少秸秆在该处的堵塞。

三、本发明的装置在圆筒的外周面设有上下壳体，在壳体内部固定安装有呈螺旋排布的螺旋筋，且螺旋筋的方向与刀盘的螺旋方向相同，在规制物料沿着固定方向进给的同时，壳体内壁上的螺旋筋可增大物料的摩擦，提高皮和瓤的分离效率。同时，刀盘末端与上下壳内壁之间留有50mm的间隙，既能够实现高效的粉碎、皮瓤分离，又能够不造成物料堵塞。

四、本发明的装置在粉碎揉搓机构后通过风选机构，将粉碎后的物料向上方输送。在物料抵达风选仓的上部后落下，经过底部筛网的筛分后，将被粉碎揉搓至粒度很小的粉尘状物料首先分离。再将粒度较大的皮瓤叶等粉碎物料通过双螺旋的输送装置送至筛选机内进行筛选，最终获得粉尘料、碎皮料和叶瓤料。本发明的装置不再注重不同部分的彻底高分离率，而在于将不同粉碎粒度的物料按照日后用途进行分离。其中，粒度最小的粉尘料由于含有较少的泥土碎末、细沙颗粒，可作为饲料或肥料使用，作为肥料时由于其粒度已经极小不会影响到日常耕作。而较为蓬松纤维含量较多的叶瓤料可作为饲料使用，剩余的碎皮料则可作为造纸原料使用。除含有一定杂质的饲料外，其他粉碎物料均可作为相关产品的原料直接使用。

附图说明

图1为本发明一种优选实施方式中粉碎分离装置的立体结构示意图。

图2为图1圆圈处的局部放大示意图。

图3为本发明一种优选实施方式中粉碎分离装置粉碎揉搓装置上外壳的立体结构示意图。

图4为图3的仰视结构示意图。

图5为本发明一种优选实施方式中转动粉碎机构去除上壳体后的俯视结构示意图(含下壳体、支架以及动机机构)。

图6为本发明一种优选实施方式中粉碎分离装置的立体结构示意图(省略筛分装置)。

图7为本发明一种优选实施方式中螺旋输送机构与桥型连接壳体组合的立体结构示意图(壳体省略了后盖板和底部的粉尘料出口)。

图8为本发明一种优选实施方式中筛分装置去除外壳体的立体结构示意图。

其中，附图标记：

1-上壳体；2-转动粉碎机构；3-动力机构；4-筛网；5-螺旋输送机构；6-筛分装置；7-下壳体；8-支架；9-风选仓；10-桥型连接壳体；

11-进料口；12-弧形段；13-出料段；14-螺旋筋；15-出风口；16-轴孔；17-扩口段；

21-圆筒；22-刀盘；23-翻转板；

31-电机I；32-防护罩；33-传动轴I；34-轴承座；

51-螺旋辊；52-电机II；53-减速机；54-链轮I；55-链轮II；

61-八棱搅笼滚筒筛；

101-粉尘料出口。

具体实施方式

下面结合具体实施案例和附图1-8对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

在本发明以下的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示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。

在本发明以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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；可以是直接连接，也可以是通过中间介质间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以是具体情况理解上书术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明以下的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。

一种用于捆装干秸秆的粉碎分离装置，包括依次连接的转动粉碎机构2、输送机构和筛分装置6，转动粉碎机构2包括由动力机构3驱动的圆筒21、安装在圆筒21外周面上的多个刀盘22以及位于圆筒末端沿圆周面均布的翻转板23。此外，该装置还包括安装在转动粉碎机构2外周的上壳体1和下壳体7、与上壳体1出料端连接的风选仓9、与风选仓9连接的桥型连接壳体10，以及安装在桥型连接壳体10内的螺旋输送机构5。上壳体1和下壳体7围合形成的圆柱形型腔内设有螺旋排布的螺旋筋14，一方面可以干秸秆的进料可以起到引导的作用，另一方面也可以增加秸秆与壳体内壁(即揉搓板)形成更大的摩擦面积。在桥型连接壳体10安装螺旋输送机构5的下部设有筛网4，用于筛分颗粒较小的粉尘物料。螺旋输送机构5的出口、与筛网4底部连通的出料口分别与筛分装置6连接，从而将分离的粉尘物料和非粉尘物料分别输送到筛分装置不同的分离装置内。

在本发明的一种优选实施方式中，为了在保证粉碎效果的同时促进物料的顺利进入，多个刀盘22以螺旋线的方式沿圆筒21的外周面由进料端向出料端排布。刀盘22的螺旋方向与螺旋筋14的螺旋排布方向相同。由此，刀盘22在切割物料的瞬间也会给物料向出料口方向前进的力，从而促进物料顺利进给。出于同一目的，单个刀盘22所在的平面与圆筒21的径向呈8～12°角，并且同行相邻刀盘22的间距为170mm～200mm。同时，刀盘22以呈行的方式沿圆筒21的外壁排布，且每行刀盘22的连线与圆筒21轴线形成1～3°的夹角。由此，通过对刀盘排布方式、刀盘22设置角度的调整可以整体上大大促进干秸秆进料的顺畅性。

在本发明的一种优选实施方式中，为了增加粉碎物料的分离效果，刀盘22与上壳体1内壁的间距设置为40～60mm，这样既可以保证物料的顺利通过，又可以保证物料在前进过程中经过充分的摩擦和揉搓，从而更好地实现皮与瓤的分离。

在本发明的一种优选实施方式中，粉碎分离装置还包括支架8。转动粉碎机构2、上壳体1、下壳体7、动力机构3均安装在支架8上。转动粉碎机构2的圆筒21通过沿轴向串接的动力轴I33两端的轴承座固定在支架8上，在出料端的一侧的动力轴I33上连接有皮带轮，皮带轮通过皮带与动力机构3的输出轴连接，实现动力传输。

在本发明的一种优选实施方式中，粉碎分离装置还包括风选仓9。风选仓9的进料口与上壳体1的出料口连接，风选仓9的进料口的出料口与桥型连接壳体10的进料口连接。风选仓9的进料口在下，出料口在上，转动粉碎机构的翻转板23在动力机构的带动下将物料由下向上推送并带动空气形成向上流通的气流，从而使粉碎的物料到达位置高于转动粉碎机构2的螺旋输送机构5和筛网4的进料端。

在本发明的一种优选实施方式中，为促进被翻转板送上去的物料的输送，在桥型连接壳体10设置的螺旋输送机构5为双螺旋输送机构。该机构一端设有全部或部分固定在桥型连接壳体10内的电机II52，与电机II52连接的减速机53，以及与减速机53输出轴固定连接的链轮I54。同时，两螺旋辊轴端部上设有链轮II55，链轮I54和链轮II55通过链条连接，从而使电机II 52的旋转带动两个螺旋辊同向旋转输送非粉尘物料。

在本发明的优选实施方式中，筛分装置6可以是振动筛、滚筒筛、固定筛、摇动筛、弧形筛中的一种或几种的组合，或其他现有的可以实现不同质量、粒度、密度的分离装置。

实施例1

一种用于捆装干秸秆的粉碎分离装置，如图1-8所示。从图1-7可知，该粉碎分离装置包括一个由上下壳体、转动粉碎机构2、动力机构3以及支架8构成的粉碎揉搓机。上壳体1的出料口与位于其上部风选仓9连接。而风选仓9的上端则与桥型连接壳体10连接。桥型连接壳体10的内部设有螺旋输送机构5，在螺旋输送机构5底部为筛网4。筛网4将桥型连接壳体10内部空间大致分为上下两层，底部为滤除粉尘料的部分，上部为通过螺旋输送机构5传输非粉尘料的部分。桥型连接壳体10的末端设有两个出料口，其中，底部出料口为粉尘料出口用于将收集的粉尘料输送给筛分装置6，而上部出料口则通过螺旋辊输送到筛分装置6。不同的物料在筛分装置6内进行筛分。筛分装置壳体内安装的是倾斜设置的八棱搅笼滚筒筛61，进料端为向上倾斜的窄口，出料端为向下倾斜的宽口。非粉尘料落入到八棱搅笼滚筒筛61中进行分离，将粒度较小的皮料筛分到下部的螺旋辊上出料。而留存在筛内的叶和瓤则在振动筛尾部输送出来。粉尘料因粒度较小，不在进行筛分直接从粉尘出料口101落到底部的螺旋辊上从筛分装置的出料口送出。

支架8设有四个支脚以及多根立柱和横梁，上下壳体两端的轴孔处，通过轴承座和螺栓将壳体与支架8固定连接。为实现充分连接，在支架8两侧中部设置立柱和横梁，将支架8的前后两端及壳体进一步固定连接。在支架8的一侧固定连接有电机I31，其输出轴末端连接有皮带轮，在壳体的轴孔16传出的传动轴I 33的末端也连接有皮带轮。两皮带轮通过皮带传动连接，从而实现电机I 31带动圆筒21及圆筒21上的刀盘22和末端的翻转板23转动。

在粉碎揉搓机内部，转动粉碎机构2的圆筒21的外周面上螺旋式设置有多个刀盘22，每个刀盘22所在平面与圆筒21径向面的夹角为10°。不同圈螺旋线上相同位置的刀盘22成行排列，每行刀盘22的连线与圆筒21的轴线夹角为2°。同行刀盘的间距为185mm。同时，在上壳体1和下壳体7的圆柱段的内壁圆周面上设有沿圆柱段轴向螺旋盘绕的螺旋筋14。螺旋筋14采用直径10mm的钢筋。刀盘22的末端到壳体内壁的间距为50mm。

上壳体1的出料口上部连接风选仓9，内部为翻转板23。翻转板23在电机I 31的带动下转动，可将粉碎后的物料通过风选仓向上扬起。同时，由于翻转板的转动速度很大，能够产生高速流动的风，从而将物料彻底送入上部的桥型连接壳体10内。

桥型连接壳体10内底部设有筛网4、上部设有两个平行设置的螺旋辊51。螺旋辊51的外端通过端部的链轮II55及链条与链轮I54连接。链轮I 54安装在减速机53的输出轴上，减速机53则与电机II 52连接，从而通过电机II 52带动两个螺旋管51同向旋转。螺旋辊51的另一端在伸入到筛分装置6内，以便实现非粉尘料的输送。

在对秸秆的粉碎和分离过程中，秸秆先通过板链输送到粉碎揉搓机(即由壳体、转动粉碎机构、动力机构、支架等组成的装置)入口。由于揉搓机内部刀盘相对圆筒径向面有10°的角度，圆筒以及刀盘转动可以带动秸秆快速进料排料，每行刀片是逆时针与圆筒周向呈2°夹角螺旋分布，更有利于进料排料。刀盘把物料代入揉搓室(即可以设有螺旋筋的圆柱段)内，内壁有呈螺旋分布的螺旋筋14(即麻花钢筋)，物料靠刀盘带动与揉搓板进行揉搓使皮与瓤进行分离，然后粉碎的物料通过翻转板23把物料带到风选仓内，双螺旋输送到筛分装置等分离设备中，实现物料的进一步分离。

虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种用于捆装干秸秆的粉碎分离装置，包括依次连接的转动粉碎机构(2)、输送机构和筛分装置(6)，所述转动粉碎机构(2)包括由动力机构(3)驱动的圆筒(21)、安装在圆筒(21)外周面上的多个刀盘(22)以及位于圆筒末端沿圆周面均布的翻转板(23)；其特征在于，还包括安装在转动粉碎机构(2)外周的上壳体(1)和下壳体(7)、与上壳体(1)出料端连接的风选仓(9)、与风选仓(9)连接的桥型连接壳体(10)，以及安装在桥型连接壳体(10)内的螺旋输送机构(5)；所述上壳体(1)和下壳体(7)围合形成的圆柱形型腔内设有螺旋排布的螺旋筋(14)；在所述桥型连接壳体(10)安装螺旋输送机构(5)的下部设有筛网(4)；所述螺旋输送机构(5)的出料口、与筛网(4)底部连通的出料口分别与筛分装置(6)连接。

2.根据权利要求1所述的用于捆装干秸秆的粉碎分离装置，其特征在于，多个所述刀盘(22)以螺旋线的方式沿圆筒(21)的外周面由进料端向出料端排布；刀盘(22)的螺旋方向与所述螺旋筋(14)的螺旋排布方向相同。

3.根据权利要求2所述的用于捆装干秸秆的粉碎分离装置，其特征在于，单个所述刀盘(22)所在的平面与圆筒(21)的径向呈8～12°角。

4.根据权利要求2所述的用于捆装干秸秆的粉碎分离装置，其特征在于，所述刀盘(22)以呈行的方式沿圆筒(21)的外壁排布，且每行刀盘(22)的连线与圆筒(21)轴线形成1～3°的夹角。

5.根据权利要求4所述的用于捆装干秸秆的粉碎分离装置，其特征在于，同行相邻刀盘(22)的间距为170mm～200mm。

6.根据权利要求1所述的用于捆装干秸秆的粉碎分离装置，其特征在于，还包括支架(8)；所述转动粉碎机构(2)、上壳体(1)、下壳体(7)、动力机构(3)安装在支架(8)上；所述转动粉碎机构(2)的圆筒(21)通过沿轴向串接的动力轴I(33)两端的轴承座固定在支架(8)上，在出料端的一侧的动力轴I(33)上连接有皮带轮，所述皮带轮通过皮带与动力机构(3)的输出轴连接，实现动力传输。

7.根据权利要求1所述的用于捆装干秸秆的粉碎分离装置，其特征在于，所述刀盘(22)与上壳体(1)内壁的间距为40～60mm。

8.根据权利要求1所述的用于捆装干秸秆的粉碎分离装置，其特征在于，还包括风选仓(9)；所述风选仓(9)的进料口与上壳体(1)的出料口连接，风选仓(9)的进料口的出料口与桥型连接壳体(10)的进料口连接；所述风选仓(9)的进料口在下，出料口在上，转动粉碎机构的翻转板(23)在动力机构的带动下将物料由下向上推送并带动空气形成向上流通的气流，从而使粉碎的物料到达位置高于转动粉碎机构(2)的螺旋输送机构(5)和筛网(4)的进料端。

9.根据权利要求1所述的用于捆装干秸秆的粉碎分离装置，其特征在于，所述螺旋输送机构(5)为双螺旋输送机构，一端设有全部或部分固定在桥型连接壳体(10)内的电机II(52)，与电机II(52)连接的减速机(53)，以及与减速机(53)输出轴固定连接的链轮I(54)；两螺旋辊轴端部上设有链轮II(55)；所述链轮I(54)和链轮II(55)通过链条连接。

10.根据权利要求1所述的用于捆装干秸秆的粉碎分离装置，其特征在于，所述筛分装置(6)为振动筛、滚筒筛、固定筛、摇动筛、弧形筛中的一种或几种的组合。

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