CN115250758A - 一种玉米果穗内膨胀预破碎装置以及脱粒设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玉米果穗内膨胀预破碎装置，包括机架、碎芯钻以及旋转组件，旋转组件内具有破碎室，破碎室的四周形成有容置槽；旋转组件包括前后对称设置的前侧板以及后侧板；前侧板与后侧板之间圆周阵列设置有多个滑动轴；每个滑动轴上均滑动设置一个碎芯钻；旋转组件的外周设置有导引滑道，旋转组件转动时，碎芯钻在导引滑道的导引下，沿滑动轴往复滑动。该玉米果穗脱粒设备依靠旋转可变容置槽对玉米果穗进行定位，碎芯钻使玉米果穗内膨胀挤压碎芯，破碎率高外界环境振动更利于果穗充入型腔，脱粒模块对碎块进行脱粒，连续作业，碎芯、脱粒效果好且效率高，能满足高湿玉米低损伤脱粒要求，此外，该装置整体结构紧凑，体积小。

Description

一种玉米果穗内膨胀预破碎装置以及脱粒设备

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别涉及能满足高湿玉米籽粒直收低损伤脱粒需要的一种玉米果穗内膨胀预破碎装置以及脱粒设备。

背景技术

玉米是我国第一大粮食作物，2021年国内种植面积超过6.4亿亩，脱粒是玉米机械化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达25％～35％，由于含水率高，籽粒之间没有间隙且相互支撑、挤压，导致玉米机械化联合收获时籽粒破碎率高，严重影响玉米品质，高含水率玉米低损伤脱粒已成为制约我国玉米籽粒直收技术发展的瓶颈。

本发明申请人前期通过试验发现，玉米果穗通过内膨胀强制碎芯后，由于降低了籽粒之间的支撑作用，内膨胀降低了籽粒与果穗芯的连接力，在高含水率条件下籽粒脱粒损伤显著降低。

申请号为CN201710314781.5的中国专利文献公开了一种玉米碎芯脱粒方法。该技术方案可以实现内脱式玉米脱粒的碎芯工序，但碎芯过程的夹持机构仅靠弹性辊的弹性变形来适应不同直径的玉米果穗以及同一果穗上不同部位直径的大小差异，无法保持稳定连续的夹持力，难以保证玉米碎芯时稳定，影响碎芯效果，且碎芯效率不高，对作业状态稳定性要求高，只能适合场地作业，不易集成到玉米籽粒联合收获机上。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种破碎率高、玉米粒损伤小的玉米果穗内膨胀预破碎装置以及脱粒设备。

技术方案：为实现上述目的，本发明的玉米果穗内膨胀预破碎装置，包括机架以及碎芯钻，所述碎芯钻能够相对所述机架前后移动；还包括相对所述机架转动设置的旋转组件，所述旋转组件内具有破碎室，所述破碎室的四周形成有用于容置玉米果穗的容置槽；

所述旋转组件包括前后对称设置的前侧板以及后侧板；所述前侧板与所述后侧板之间圆周阵列设置有多个滑动轴；每个所述滑动轴上均滑动设置一个所述碎芯钻；

所述旋转组件的外周设置有导引滑道，所述导引滑道对所述碎芯钻进行导引；所述旋转组件转动时，所述碎芯钻在所述导引滑道的导引下，沿所述滑动轴往复滑动。

进一步地，所述碎芯钻通过滑动座与所述滑动轴连接；所述旋转组件还包括搭接在所述前侧板与所述后侧板之间的导向栅格板；每个所述滑动座的两侧均对称设置有所述导向栅格板，所述导向栅格板对所述滑动座起导向作用；所述容置槽形成在所述导向栅格板、所述滑动座以及所述前侧板之间。

进一步地，所述导引滑道为闭环结构，其与所述机架固定连接；所述导引滑道包括第一轨道部以及第二轨道部；所述第一轨道部位于所述旋转组件下方靠近所述后侧板的一侧；所述第二轨道部位于所述旋转组件上方靠近所述前侧板的一侧；所述第一轨道部以及所述第二轨道部通过第三轨道部连接；所述第一轨道部以及所述第二轨道部沿所述旋转组件的周向延伸，所述第三轨道部的两端在所述旋转组件的轴向上错开。

进一步地，所述滑动座包括半圆形滑板以及设在所述半圆形滑板尾端的导向柱；所述导向栅格板与所述半圆形滑板的侧边贴合；所述导引滑道具有滑槽，所述导向柱沿着所述滑槽运动。

进一步地，所述碎芯钻固定设置在所述半圆形滑板圆心的位置。

进一步地，每个所述滑动座对应设置有四个所述导向栅格板，四个所述导向栅格板对称设置在所述滑动座的两侧。

一种玉米果穗脱粒设备，包括输送模块、脱粒模块以及上述的玉米果穗内膨胀预破碎装置。

有益效果：本发明的玉米果穗内膨胀预破碎装置以及脱粒设备，其中玉米果穗内膨胀预破碎装置为旋转式结构，能够对玉米果穗进行连续挤压的破碎装置，可连续将玉米在导向栅格板作用下定位，移动碎芯钻从玉米果穗芯部进行膨胀挤压。一方面使完整果穗碎裂成细碎的小块，减少籽粒之间的支撑作用，另一方面从内部膨胀，籽粒和果穗芯的结合力降低，更易于籽粒脱落，降低需要籽粒脱落需要的打击力。碎裂的小块物料通过导向栅格板进入输送模块，最终进入到脱粒模块；旋转连续碎芯，碎芯效率高，不受机组作业振动影响，实际效果是机组振动更有利于完成玉米果穗填充到导向栅格板中进行内部膨胀碎芯作业；此外，该装置整体结构紧凑，体积小，玉米果穗内膨胀预破碎装置以及脱粒模块的连接保证物料作业时的稳定流畅。

附图说明

图1为玉米果穗内膨胀预破碎脱粒设备整体剖视图；

图2为玉米果穗内膨胀预破碎装置内部斜视图；

图3为隐藏固定圆筒的玉米果穗内膨胀预破碎装置剖视图；

图4为滑动座与滑动轴以及导向栅格板的配合右视图；

图5为滑动座与滑动轴以及导向栅格板的配合斜视图；

图6为滑动座以及碎芯钻的连接视图。

图中：a-玉米果穗内膨胀预破碎装置；11-驱动轴；12-固定圆筒；2-碎芯钻；3-旋转组件；31-前侧板；32-后侧板；33-滑动轴；34-导向栅格板；4-导引滑道；41-第一轨道部；42-第二轨道部；43-第三轨道部；44-滑槽；5-滑动座；51-半圆形滑板；52-导向柱；6-输送模块；7-脱粒模块。

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2-3所示的玉米果穗内膨胀预破碎装置a(简称破碎装置a)，其能够使玉米果穗从果穗芯内部进行膨胀，进而达到玉米果穗破碎的效果；该破碎装置a包括机架以及碎芯钻2，所述碎芯钻2为锥形结构(如图6所示)，其前端截面直径小于后端截面直径，所述碎芯钻2能够相对所述机架前后移动；所述破碎装置a还包括相对所述机架转动设置的旋转组件3；所述旋转组件3的外形为圆柱型，其内部为玉米果穗的破碎室，所述旋转组件3的前端具有玉米果穗的入料口，完整的玉米果穗从所述入料口进入到所述果穗的破碎室进行破碎；如图1所示，所述旋转组件3被与其同轴安装的驱动轴11驱动转动；所述机架包括设在所述旋转组件3外围的固定圆筒12；破碎后的所述玉米果穗在重力以及离心力的作用下进入到所述旋转组件3以及所述固定圆筒12中间的夹层空间内。

优选地，如图2-3所示，所述旋转组件3包括前后对称设置的前侧板31以及后侧板32；所述前侧板31与所述后侧板32之间圆周阵列设置有多个滑动轴33以及多个导向栅格板34；所述滑动轴33、导向栅格板34、前侧板31以及后侧板32共同围成笼状的破碎室，导向栅格板34之间、导向栅格板34与滑动轴33之间均具有间隙，玉米碎块能够从间隙漏出；每个所述滑动轴33上滑动设置一个所述碎芯钻2，所述碎芯钻2通过滑动座5与所述滑动轴33连接；每个所述滑动座5的两侧均对称设置有所述导向栅格板34，所述导向栅格板34对所述滑动座5起辅助导向作用；所述导向栅格板34与所述滑动座5以及所述前侧板31之间形成半圆柱形玉米果穗的容置槽，该容置槽为空间可变的容置槽，当滑动座5向前运动时，容置槽缩短；当滑动座5向后运动时，容置槽变长。

工作状态下，如图2-3所示，所述旋转组件3处于旋转状态，完整的玉米果穗在旋转、振动、重力的作用下，进入到位于破碎室底部的容置槽内，碎芯钻2将位于底部的玉米果穗固定在碎芯钻2与前侧板31之间。

所述旋转组件3的外周固定设置有导引滑道4，所述导引滑道4相对所述固定圆筒12固定设置，旋转组件3能够相对于导引滑道4转动；所述导引滑道4对所述碎芯钻2进行导引；所述旋转组件3转动时，所述碎芯钻2在所述导引滑道4的导引下，沿所述滑动轴33前后往复滑动。该实施例中，所述碎芯钻2由后向前运动时，对玉米果穗进行挤压，碎芯钻2的尖端逐渐进入玉米果穗芯部，从内部膨胀碎芯，碎裂的物料在重力和离心力作用下穿过导向栅格板34掉出旋转组件3。

优选地，如图6所示，所述滑动座5包括半圆形滑板51以及设在所述半圆形滑板51尾端的导向柱52；所述导向栅格板34与所述半圆形滑板51的侧边贴合；如图4-5所示，每个所述滑动座5对应设置有四个所述导向栅格板34，四个所述导向栅格板34对称设置在所述滑动座5的两侧。所述导引滑道4具有滑槽44，所述导向柱51沿所述滑槽44运动。该实施例中，所述导向栅格板34与所述半圆形滑板51的侧边贴合。导向栅格板34不仅对滑动座5起到辅助导向的作用，其与前侧板31以及滑动座5围成的半圆柱形的容置槽还对玉米果穗进行限位，使玉米果穗能够稳定地保持姿态，方便碎芯钻2进行碎芯。

优选地，如图6所示，所述碎芯钻2固定设置在所述半圆形滑板51圆心的位置。当玉米果穗进入到底部的容置槽内时，所述碎芯钻2的尖端刚好顶在玉米果穗的中心位置，能够对玉米果穗进行更好的破碎工作。

优选地，如图2-3所示，所述导引滑道4为闭环结构，其包括第一轨道部41以及第二轨道部42；所述第一轨道部41位于所述旋转组件3下方靠近所述后侧板32的一侧，第一轨道部41沿所述旋转组件3的周向延伸；该第一轨道部41将位于底部的碎芯钻2导引至靠近后侧板32的一侧，使所述容置槽最大，以供玉米果穗进入到底部的容置槽内；该第一轨道部41沿旋转组件3的周向延伸，使得位于旋转组件3底部的多个容置槽的容积处于最大状态，能够供多个容纳尽量多的玉米果穗；所述第二轨道部42位于所述旋转组件3上方靠近所述前侧板31的一侧，所述第二轨道部42也沿所述旋转组件3的周向延伸；第二轨道部42能够将位于上方的碎芯钻2引导至靠近所述前侧板31的一侧，此位置的所述容置槽被压缩至最小，玉米果穗被破碎变成碎块；所述第一轨道部41的两端以及所述第二轨道部42两端分别通过第三轨道部43连接；所述第三轨道部43的两端在所述旋转组件3的轴向上错开；该实施例中，当旋转组件3旋转时，位于底部的碎芯钻2由第一轨道部41经由第三轨道部43运动至第二轨道部42，不断将所述容置槽压缩，容置槽压缩过程中，碎芯钻2作用于玉米果穗的芯部，使得玉米果穗随着其所在的容置槽一起上升而不会掉落(此时下方的容置槽被空出，可供新的玉米果穗进入)，同时，碎芯钻2不断向玉米果穗的内部进给执行对玉米果穗进行破碎的工作。其能够同时对多个玉米果穗进行破碎，破碎效率高，且破碎过程不对玉米籽粒造成损伤。

该破碎装置a从果穗芯部插入挤压，减少从外部挤压对籽粒的损伤，果穗从内部膨胀受力，断裂成细碎的小块，同时籽粒受内部膨胀力作用，籽粒与穗芯的结合力也降低了，降低了脱粒打击了，减少了脱粒过程的损伤。

本发明还提供了一种玉米果穗脱粒设备，其包括输送模块6、脱粒模块7以及上述的破碎装置a，所述脱粒模块7设置在所述破碎装置的后方，所述输送模块6设在所述脱粒模块7以及所述输送模块6之间，输送模块6用于将破碎后的玉米碎块输送至所述脱粒模块7。

优选地，所述输送模块6与所述固定圆筒12转动连接，能够相对所述固定圆筒12主动旋转，输送模块6为绞龙结构，其外周设置有螺旋形叶片61，输送模块6旋转时，通过螺旋形叶片61输送至脱粒模块7。

优选地，所述脱粒模块7包括脱粒滚筒71以及筛筒72，所述筛筒72套在所述脱粒滚筒71外，所述筛筒72为栅格结构，玉米粒能够从筛筒72的栅格流出，玉米内芯留在筛筒72内部；所述筛筒72内侧设置有导引板73，能够将所述玉米内芯从前侧导引至后侧。

优选地，所述脱粒滚筒71包括多根圆周阵列设置的脱粒齿杆711以及多个沿脱粒齿杆711阵列设置的固定盘712，固定盘712与所述脱粒齿杆711固定连接。

该玉米果穗脱粒设备依靠旋转可变容置槽对玉米果穗进行定位，碎芯钻2使玉米果穗内膨胀挤压碎芯，玉米果穗对芯膨胀，破碎率高，旋转连续作用，外界环境振动更利于果穗充入容置槽，脱粒模块7对碎块进行脱粒，连续作业，碎芯、脱粒效果好且效率高，能满足高湿玉米低损伤脱粒要求，此外，该装置整体结构紧凑，体积小。

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，在不脱离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)

1.一种玉米果穗内膨胀预破碎装置，包括机架以及碎芯钻(2)，所述碎芯钻(2)能够相对所述机架前后移动；其特征在于，还包括相对所述机架转动设置的旋转组件(3)，所述旋转组件(3)内具有破碎室，所述破碎室的四周形成有用于容置玉米果穗的容置槽；

所述旋转组件(3)包括前后对称设置的前侧板(31)以及后侧板(32)；所述前侧板(31)与所述后侧板(32)之间圆周阵列设置有多个滑动轴(33)；每个所述滑动轴(33)上均滑动设置一个所述碎芯钻(2)；

所述旋转组件(3)的外周设置有导引滑道(4)，所述导引滑道(4)对所述碎芯钻(2)进行导引；所述旋转组件(3)转动时，所述碎芯钻(2)在所述导引滑道(4)的导引下，沿所述滑动轴(33)往复滑动。

2.根据权利要求1所述的玉米果穗内膨胀预破碎装置，其特征在于，所述碎芯钻(2)通过滑动座(5)与所述滑动轴(33)连接；所述旋转组件(3)还包括搭接在所述前侧板(31)与所述后侧板(32)之间的导向栅格板(34)；每个所述滑动座(5)的两侧均对称设置有所述导向栅格板(34)，所述导向栅格板(34)对所述滑动座(5)起导向作用；所述容置槽形成在所述导向栅格板(34)、所述滑动座(5)以及所述前侧板(31)之间。

3.根据权利要求2所述的玉米果穗内膨胀预破碎装置，其特征在于，所述导引滑道(4)为闭环结构，其与所述机架固定连接；所述导引滑道(4)包括第一轨道部(41)以及第二轨道部(42)；所述第一轨道部(41)位于所述旋转组件(3)下方靠近所述后侧板(32)的一侧；所述第二轨道部(42)位于所述旋转组件(3)上方靠近所述前侧板(31)的一侧；所述第一轨道部(41)以及所述第二轨道部(42)通过第三轨道部(43)连接；所述第一轨道部(41)以及所述第二轨道部(42)沿所述旋转组件(3)的周向延伸，所述第三轨道部(43)的两端在所述旋转组件(3)的轴向上错开。

4.根据权利要求3所述的玉米果穗内膨胀预破碎装置，其特征在于，所述滑动座(5)包括半圆形滑板(51)以及设在所述半圆形滑板(51)尾端的导向柱(52)；所述导向栅格板(34)与所述半圆形滑板(51)的侧边贴合；所述导引滑道(4)具有滑槽(44)，所述导向柱(51)沿着所述滑槽(44)运动。

5.根据权利要求4所述的玉米果穗内膨胀预破碎装置，其特征在于，所述碎芯钻(2)固定设置在所述半圆形滑板(51)圆心的位置。

6.根据权利要求4所述的玉米果穗内膨胀预破碎装置，其特征在于，每个所述滑动座(5)对应设置有四个所述导向栅格板(34)，四个所述导向栅格板(34)对称设置在所述滑动座(5)的两侧。

7.一种玉米果穗脱粒设备，其特征在于，包括输送模块(6)、脱粒模块(7)以及权利要求1-6任一项所述的玉米果穗内膨胀预破碎装置(a)。

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