CN116809382A - 一种用于粮食筛分的多层清理筛及速度自主控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于粮食筛分的多层清理筛及速度自主控制系统，属于粮食加工技术领域，该清理筛包括筛分箱，通过筛分机构将筛分箱的内部空间上下分为多个筛分室，筛分机构包括第二筛板以及连接第二筛板两端的第一筛板和第三筛板组成，第一筛板、第二筛板和第三筛板依次通过旋转轴转动连接，震动电机安装在第二筛板的下方，驱动第二筛板上下震动，使第一筛板和第三筛板在第二筛板上下震动时发生倾斜，筛分箱外侧还安装有控制器，通过控制器控制每个筛分机构上震动电机的转速，通过压力传感器根据筛分机构上粮食的重量自动调整震动频率，提高筛分效率。

Description

一种用于粮食筛分的多层清理筛及速度自主控制系统

技术领域

本发明涉及粮食加工技术领域，特别涉及一种用于粮食筛分的多层清理筛及速度自主控制系统。

背景技术

粮食筛分是指对粮食进行筛选和分级的过程，这一过程旨在去除杂质、饲料、病虫害等不符合质量要求的物质，并将粮食按照大小、形状或其他特定标准进行分类，粮食筛分通常通过使用筛网、振动筛或空气分离等设备来实现，筛网可以根据所需的颗粒大小选择不同的孔径，以便将细小的杂质过滤掉，振动筛借助机械振动的力量，使粮食在筛网上进行筛分，将较大和较小的颗粒分开，而空气分离则利用气流的作用，将轻杂质通过气流吹走，从而实现分离，筛分粮食的目的是提高粮食的质量和食品安全，确保只有符合国家标准和市场需求的优质粮食进入市场流通，通过筛分可以降低粮食储存的损耗和病虫害发生的风险，同时也有助于提高加工效率和产品质量，粮食筛分在农业生产和粮食加工中起着重要的作用，能够提高粮食的利用价值和市场竞争力，同时也是保障消费者健康和满足食品安全需求的重要环节；

为了提高粮食筛分的效率一般采用多层结构的清理筛，能实现多种分类筛分的效果，但是传统的多层结构的清理筛，一般每层清理筛的工作频率都是一致的，但是实际生产中，必然会出现位于上层的清理筛上的物料远大于位于下层的清理筛上的物料，这就导致下层的清理筛很多时候进行空筛，并且不能保证每次上料数量一定，有时数量较多的粮食堆积在最上层的清理筛上，影响筛分效率，因此传统的多层结构的清理筛不能根据粮食量自主调整筛分频率，导致能耗浪费，以及工作效率低的现象发生。

发明内容

本发明的就在于为了解决上述传统的清理筛不够经济高效的问题而提供一种用于粮食筛分的多层清理筛及速度自主控制系统，具有根据粮食量改变筛分效率，经济高效，且筛分时也有助于下料的优点。

第一方面，为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于粮食筛分的多层清理筛，包括筛分箱，所述筛分箱的顶部设置进料口，所述筛分箱的内部设置有上下分层的若干筛分机构，通过所述筛分机构将所述筛分箱的内部空间上下分为多个筛分室，所述筛分机构按照支撑梁上，所述支撑梁上安装有震动电机，通过所述震动电机驱动所述筛分机构震动；

所述筛分机构包括第二筛板以及连接所述第二筛板两端的第一筛板和第三筛板组成，所述第一筛板、所述第二筛板和所述第三筛板依次通过旋转轴转动连接，所述震动电机安装在所述第二筛板的下方，驱动所述第二筛板上下震动，使所述第一筛板和所述第三筛板在所述第二筛板上下震动时发生倾斜，所述筛分箱靠近所述第一筛板和所述第三筛板的位置均安装有出料口；

所述筛分箱外侧还安装有控制器，通过所述控制器控制每个所述筛分机构上所述震动电机的转速。

优选的，所述第二筛板的底部设置支撑块，震动电机的输出轴上安装凸轮，震动电机驱动凸轮的凸起部位间歇性接触支撑块将第二筛板顶起。

优选的，所述震动电机安装在支撑座上，支撑座在凸轮的凸起部位离开支撑块时与支撑块接触。

优选的，所述第一筛板和第三筛板远离第二筛板的一端均设置有连接套环，连接套环与设置在支撑梁上的连接轴连接，且连接套环的孔径略大于连接轴的外径。

优选的，所述第一筛板、第三筛板和第二筛板上依次安装有用于检测各个筛板上方压力的第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器，三个压力传感器的压力结果经过平均计算后输入到控制器的输入端，用于控制器根据平均计算的结果控制震动电机的转速。

优选的，所述第一筛板、第三筛板和第二筛板均包括框架和筛网组成，同一个筛分机构内各个筛板的筛网孔径一致，不同筛分机构的筛网孔径不同。

优选的，所述筛网连接安装板，安装板与框架连接，且安装板与框架之间设置有传感器安装槽，传感器安装槽用来安装各个压力传感器。

优选的，所述第一筛板和第二筛板的尺寸相同，第二筛板的尺寸小于第一筛板。

第二方面，为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于粮食筛分的多层清理筛的速度自主控制系统，驱动该清理筛，该系统包括：

压力计算模块，用于计算单个筛分机构内第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器的平均压力数值；

驱动器，用于控制震动电机的转速；

控制器，用于接收所述压力计算模块的输入信号，根据输入信号控制所述驱动器的输出功率，且通过控制器使输入信号的数值大小与输出功率的大小呈正相关。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、通过将筛分机构设置成三段式，中间段位置设置震动电机，这样震动电机驱动中间段筛板上下震动时，可以带着两端的筛板倾斜，倾斜方向为两端的筛板靠近中间段筛板的一端位置高，远离的一端位置低，这样位置低的一端靠近出料口，实现筛分机构在筛分的同时，提高下料效率。

2、通过在三段式的筛分机构每一段都设置有压力传感器，利用压力传感器计算出整个筛分机构的平均压力，若平均压力的值变大，则说明筛分机构上的粮食较多，这样控制器再控制震动电机转速变高，提高筛分机构的筛分频率，能有效防止筛分机构上因粮食较多而导致影响筛分的情况发生，这种根据粮食量改变筛分频率的效果可以在提高工作效率的同时降低功耗，使用起来更加经济高效。

附图说明

图1为本发明的多层清理筛整体结构示意图；

图2为本发明的筛分机构结构示意图；

图3为本发明的图1中A部分放大结构示意图。

图4为本发明的筛分板结构示意图。

图5为本发明的速度自主控制系统组成结构示意图。

图中：1、筛分箱，2、进料口，3、筛分机构，4、支撑梁，5、出料口，6、控制器，7、第一筛板，8、第二筛板，9、第三筛板，10、连接套环，11、连接轴，12、支撑块，13、第一压力传感器，14、第二压力传感器，15、第三压力传感器，16、旋转轴，17、震动电机，18、凸轮，19、支撑座，20、筛网，21、框架，22、安装板，23、传感器安装槽。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1和图2所示，一种用于粮食筛分的多层清理筛，包括筛分箱1，筛分箱1的顶部设置进料口2，筛分箱1的内部设置有上下分层的若干筛分机构3，通过筛分机构3将筛分箱1的内部空间上下分为多个筛分室，筛分机构3按照支撑梁4上，支撑梁4上安装有震动电机17，通过震动电机17驱动筛分机构3震动，如图1所示以筛分机构3设置有三个为例，将筛分箱1的内部空间分为四层，每层都作为筛分室，粮食通过进料口2投入到筛分箱1内，经过三层筛分机构3筛分后，最下方的筛分室用来盛接最后筛分出的粮食，其余每层筛分室的粮食从出料口5排出，筛分机构3的筛分原理是利用震动电机17驱动机进行震动，将筛分机构3上的粮食抖动筛分。

如图2所示，筛分机构3包括第二筛板8以及连接第二筛板8两端的第一筛板7和第三筛板9组成，第一筛板7、第二筛板8和第三筛板9依次通过旋转轴16转动连接，震动电机17安装在第二筛板8的下方，驱动第二筛板8上下震动，使第一筛板7和第三筛板9在第二筛板8上下震动时发生倾斜，筛分箱1靠近第一筛板7和第三筛板9的位置均安装有出料口5，筛分机构3采用三段式，位于中间段的第二筛板8与震动电机17接触，震动电机17控制第二筛分8上下抖动，带动第一筛板7和第三筛板9抖动实现筛分的效果，并且由于三个筛板之间依次铰接，并且第一筛板7和第三筛板9通过连接套环10连接支撑梁4上，这样第二筛板8上下抖动时，第一筛板7和第三筛板9产生倾斜，且位置低的那一段靠近出料口5，这样在筛分的同时，将分离出的处于筛分机构3表面的粮食滑入出料口5实现下料，这样可以提高下料效率。

筛分箱1外侧还安装有控制器6，通过控制器6控制每个筛分机构3上震动电机17的转速，控制器6控制震动电机17的转速，根据工况不同调整震动电机17的转速可以提高筛分机构3的震动频率，这样避免粮食少的时候与多的时候震动频率一致，导致能耗浪费。

如图3所示，第二筛板8的底部设置支撑块12，震动电机17的输出轴上安装凸轮18，震动电机17驱动凸轮18的凸起部位间歇性接触支撑块12将第二筛板8顶起，震动电机17驱动凸轮18旋转，由于凸轮18只有部分的凸起，因此凸起部分间歇性的接触支撑块12，在接触支撑块12的时候可以顶起第二筛板8，凸起部位离开支撑块12，第二筛板8又回落，这样高频率的来回上下运动，实现震动的效果，震动电机17安装在支撑座19上，支撑座19在凸轮18的凸起部位离开支撑块12时与支撑块12接触，支撑座19用来与支撑块12实现撞击，撞击产生的震动可以传递给整个筛分机构3，提高筛分效果。

如图2所示，第一筛板7和第三筛板9远离第二筛板8的一端均设置有连接套环10，连接套环10与设置在支撑梁4上的连接轴11连接，且连接套环10的孔径略大于连接轴11的外径，连接套环10与连接轴11连接的时候存在空隙，这样能实现第一筛板7或者第三筛板9顺利的倾斜。

如图2和图4所示，第一筛板7、第三筛板9和第二筛板8上依次安装有用于检测各个筛板上方压力的第一压力传感器13、第二压力传感器14和第三压力传感器15，三个压力传感器的压力结果经过平均计算后输入到控制器6的输入端，用于控制器6根据平均计算的结果控制震动电机17的转速，由于筛分机构3是三段式，因此每个筛板上都需要设置一个压力传感器，通过计算平均压力的方式，可以避免粮食落在筛分机构3上不够均匀导致控制器6误判的情况发生，震动电机17的转速与平均压力结果呈正比，平均压力越大，说明粮食越多，此时震动电机17越需要高速转动，实现筛分机构3高频震动进行粮食筛分，而反之，粮食少则筛分频率也小，这种变频式调节，能节约能耗，提高经济效益。

如图4所示，第一筛板7、第三筛板9和第二筛板8均包括框架21和筛网20组成，同一个筛分机构3内各个筛板的筛网20孔径一致，不同筛分机构3的筛网20孔径不同，筛网20连接安装板22，安装板22与框架21连接，且安装板22与框架21之间设置有传感器安装槽23，传感器安装槽23用来安装各个压力传感器。

由于筛分机构3是三段式，因此第一筛板7和第二筛板8的尺寸相同，第二筛板8的尺寸小于第一筛板7，第二筛板8需要高频上下运动，尺寸越小，回落越快，不会造成能耗损失。

实施例2

如图5所示，一种用于粮食筛分的多层清理筛的速度自主控制系统，驱动如实施例1所述的清理筛，该系统包括：

压力计算模块，用于计算单个筛分机构3内第一压力传感器13、第二压力传感器14和第三压力传感器15的平均压力数值，还是以图1中筛分机构3为三个为例，每个筛分机构3都有三个压力传感器，利用压力计算模块计算第一个筛分机构3的信号为第一压力信号，依次再计算第二、第三个压力信号，压力信号发送给控制器，控制器判断哪一个筛分机构3需要高频工作，再通过驱动器来实现筛分频率的控制；

驱动器，用于控制震动电机17的转速，驱动器的数量与震动电机17的数量一致，第一驱动器用来控制第一电机，依次第二驱动器用来控制第二电机，第三驱动器用来控制第三电机；

控制器，用于接收压力计算模块的输入信号，根据输入信号控制驱动器的输出功率，且通过控制器使输入信号的数值大小与输出功率的大小呈正相关。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种用于粮食筛分的多层清理筛，包括筛分箱(1)，其特征在于，所述筛分箱(1)的顶部设置进料口(2)，所述筛分箱(1)的内部设置有上下分层的若干筛分机构(3)，通过所述筛分机构(3)将所述筛分箱(1)的内部空间上下分为多个筛分室，所述筛分机构(3)按照支撑梁(4)上，所述支撑梁(4)上安装有震动电机(17)，通过所述震动电机(17)驱动所述筛分机构(3)震动；

所述筛分机构(3)包括第二筛板(8)以及连接所述第二筛板(8)两端的第一筛板(7)和第三筛板(9)组成，所述第一筛板(7)、所述第二筛板(8)和所述第三筛板(9)依次通过旋转轴(16)转动连接，所述震动电机(17)安装在所述第二筛板(8)的下方，驱动所述第二筛板(8)上下震动，使所述第一筛板(7)和所述第三筛板(9)在所述第二筛板(8)上下震动时发生倾斜，所述筛分箱(1)靠近所述第一筛板(7)和所述第三筛板(9)的位置均安装有出料口(5)；

所述筛分箱(1)外侧还安装有控制器(6)，通过所述控制器(6)控制每个所述筛分机构(3)上所述震动电机(17)的转速。

2.根据权利要求1所述的一种用于粮食筛分的多层清理筛，其特征在于，所述第二筛板(8)的底部设置支撑块(12)，震动电机(17)的输出轴上安装凸轮(18)，震动电机(17)驱动凸轮(18)的凸起部位间歇性接触支撑块(12)将第二筛板(8)顶起。

3.根据权利要求2所述的一种用于粮食筛分的多层清理筛，其特征在于，所述震动电机(17)安装在支撑座(19)上，支撑座(19)在凸轮(18)的凸起部位离开支撑块(12)时与支撑块(12)接触。

4.根据权利要求1所述的一种用于粮食筛分的多层清理筛，其特征在于，所述第一筛板(7)和第三筛板(9)远离第二筛板(8)的一端均设置有连接套环(10)，连接套环(10)与设置在支撑梁(4)上的连接轴(11)连接，且连接套环(10)的孔径略大于连接轴(11)的外径。

5.根据权利要求1所述的一种用于粮食筛分的多层清理筛，其特征在于，所述第一筛板(7)、第三筛板(9)和第二筛板(8)上依次安装有用于检测各个筛板上方压力的第一压力传感器(13)、第二压力传感器(14)和第三压力传感器(15)，三个压力传感器的压力结果经过平均计算后输入到控制器(6)的输入端，用于控制器(6)根据平均计算的结果控制震动电机(17)的转速。

6.根据权利要求5所述的一种用于粮食筛分的多层清理筛，其特征在于，所述第一筛板(7)、第三筛板(9)和第二筛板(8)均包括框架(21)和筛网(20)组成，同一个筛分机构(3)内各个筛板的筛网(20)孔径一致，不同筛分机构(3)的筛网(20)孔径不同。

7.根据权利要求6所述的一种用于粮食筛分的多层清理筛，其特征在于，所述筛网(20)连接安装板(22)，安装板(22)与框架(21)连接，且安装板(22)与框架(21)之间设置有传感器安装槽(23)，传感器安装槽(23)用来安装各个压力传感器。

8.根据权利要求1所述的一种用于粮食筛分的多层清理筛，其特征在于，所述第一筛板(7)和第二筛板(8)的尺寸相同，第二筛板(8)的尺寸小于第一筛板(7)。

9.一种用于粮食筛分的多层清理筛的速度自主控制系统，其特征在于，驱动如权利要求1-8任一项所述的清理筛，该系统包括：

压力计算模块，用于计算单个筛分机构(3)内第一压力传感器(13)、第二压力传感器(14)和第三压力传感器(15)的平均压力数值；

驱动器，用于控制震动电机(17)的转速；

控制器，用于接收所述压力计算模块的输入信号，根据输入信号控制所述驱动器的输出功率，且通过控制器使输入信号的数值大小与输出功率的大小呈正相关。