CN203086996U - 秸秆皮瓤分离的轴流滚筒、筛子及分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种秸秆皮瓤分离的轴流滚筒、以及包括该轴流滚筒的分离装置，属于农业机械领域。轴流滚筒包括支撑圆盘、齿杆和钉齿，齿杆，固定在支撑圆盘外的圆周上，钉齿固定在齿杆上；玉米秸秆皮瓤分离装置，包括轴流滚筒及筛子，筛子沿轴流滚筒的长度设置在滚筒的下方，滚筒与筛子之间有间隙，该间隙形成秸秆分离空间。玉米秸秆皮瓤分离装置可以直接安装于收割机上，收获玉米的同时还可以将玉米秸秆分为细条状的秸秆外皮、不规则块状瓤和小片状的叶片分别排出，并做晾晒干燥处理后分类利用，提高秸秆的利用价值。

Description

秸秆皮瓤分离的轴流滚筒、筛子及分离装置

技术领域

本实用新型涉及一种秸秆皮瓤分离的轴流滚筒、以及包括该轴流滚筒的分离装置，属于农业机械领域。 

背景技术

现阶段的玉米收割机采用玉米秸秆粉碎还田的方法，将其粉碎后用作肥料，但是玉米秸秆分为秸秆外皮、瓤、叶几部分，其中瓤、叶腐烂后可以当作土地肥料，而外皮的主要成分为纤维，腐烂需要的时间较长且不能改善土壤，玉米秸秆粉碎还田后易造成土壤膨松从而降低土壤的储水能力，所以将玉米秸秆粉碎还田的方法，玉米秸秆并没有得到充分的利用。玉米秸秆可用作造纸原料，如若将玉米秸秆外皮、瓤及叶分离并做晾晒干燥处理后分类利用，玉米秸秆的利用价值将会进一步提高。 

CN201110440706.6公开了一种玉米秸秆皮瓤叶分离机，包括机架（13）和设在机架上的动力机构（12），其特征在于：所述机架（13）上由前向后依次设有均与动力机构（12）传动连接的导向输送机构、除叶机构、剥瓤机构和输出机构。专门针对于玉米秸秆进行除叶、剥瓤作业，实现叶、瓤、皮彻底分离的功能，使玉米秸秆的叶、瓤、皮可以分别有效利用。但是，这种玉米秸秆皮瓤叶分离机结构复杂、设备笨重，无法安装在收割机上使用。 

西北农林科技大学学报(自然科学版，2012年03期，朱新华；杨中平；吴永锋；查峥，《玉米秸秆茎叶分离装置的设计与试验》：设计了一种由压辊机构、剥辊机构、清理机构等组成的茎叶分离装置,以实现对玉米秸秆的茎叶分离,并采用含水率为21.68%的玉米秸秆对分离装置参数进行了正交试验优选。西北农林科技大学，农产品加工及贮藏工程专业朱新华2011年硕士论文《玉米秸秆茎叶分离特性研究及其分离机研制》将玉米秸秆叶、皮和髓进行分离和玉米秸秆茎叶分离试验机，用“压扁碾搓法”对玉米秸秆进行茎叶分离。农业机械学报，2007年12期《锥辊式玉米秸秆揉搓装置的设计》分析了玉米秸秆特性和揉搓机理,利用三维设计软件开发了锥辊式玉米秸秆揉搓装置。该装置主要由集料斗、锥辊、花键轴及斜齿轮等组成。这些方法均采用滚筒间挤压的方式实现分离，需要多个滚筒或设备的组合，占有空间大，无法在收割机上使用。 

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种可以在收割机上直接使用的玉 米秸秆皮瓤分离的滚筒和分离装置。 

本实用新型的的技术方案如下： 

一种玉米秸秆皮瓤分离的轴流滚筒，包括支撑圆盘（A1）、齿杆（A2）和固定在齿杆（A2）上的齿，齿杆（A2）为条形板或长圆管型，固定在支撑圆盘（A1）外的圆周上，所述齿为纹杆齿（A5）、钉齿（A3）和/或板齿（A4）之一或组合。 

优选的，支撑圆盘（A1）为2～8个；更优选的，2～8个支撑圆盘的半径相同。 

优选的，所述齿杆（A2）为2～10个，在支撑圆盘的圆周上均匀分布。齿杆上均匀分布着钉齿（A3）。本领域技术人员可以根据本领域的公知常识选择钉齿的分布方式，如正三角形排列、四方形排列等。 

本实用新型对轴流滚筒的长度没有限定，本领域技术人员可根据收割机的大小来选择轴流滚筒的长度。所述支撑圆盘（A1）的直径为没有特别限定，本领域技术人员可以根据收割机的结构选择支撑圆盘的直径。 

优选的，所述齿为钉齿（A3），如图4和图5所示。 

优选的，所述齿为钉齿与纹杆齿，或钉齿与板齿的组合。 

优选的，所述齿为纹杆齿（A5）、钉齿（A3）和板齿（A4）的组合，齿杆（A2）上固定着纹杆齿（A5）、钉齿（A3）、板齿（A4），如图6所示。优选的，齿杆（A2）的一端固定纹杆齿（A5），占齿杆长度的10～45％；齿杆（A2）的另一端固定板齿（A4），占齿杆长度的10～45％；齿杆的中间固定钉齿（A1），占齿杆长度的10～80％。如图6所示。 

优选的，所述齿为纹杆齿（A3）和板齿（A4）的组合。如图7所示。齿杆（A2）的一端固定纹杆齿（A5），占齿杆长度的10～90％；齿杆（A2）的另一端固定板齿（A4），占齿杆长度的10～90％。 

一种玉米秸秆皮瓤分离的筛子，其特征在于，筛子是半圆形栅格状的框架结构，所组成的栅格状框架的孔为矩形孔，适于不规则块状瓤和小片状的叶片落下。如图8和图9所示。所述矩形孔的长为2～5cm，宽为2～4cm，优选的，所述矩形孔为3cm×3.4cm的矩形孔。 

一种玉米秸秆皮瓤分离装置，包括轴流滚筒及筛子，其特征在于，筛子（e）沿轴流滚筒（d）的长度设置在轴流滚筒（d）的下方，轴流滚筒与筛子之间有间隙，该间隙形成秸秆分离空间。如图3所示。图13为玉米秸秆皮瓤分离装置、防堵装置的位置关系放大图。 

优选的，收割机架（11）上螺旋导流板（17）和筛子（e）的内表面形成与轴流滚筒 （d）同心的大致圆柱筒，该圆柱筒与轴流滚筒（d）的外表面之间形成秸秆分离空间。 

优选的，滚筒与筛子之间有间隙为3～25mm。更优选的，滚筒与筛子之间有四档间隙，即5mm、10mm、15mm、20mm；可自由调节。要获得良好的分离效果，根据作物状况，调节好滚筒与筛子之间的间隙很重要，为此有四档间隙，即5mm、10mm、15mm、20mm，玉米秸秆水分含量大时，滚筒与筛子之间用较大间隙，当玉米秸秆水分含量小时，滚筒与筛子之间用小间隙。玉米秸秆进入滚筒和筛子的间隙内，通过滚筒的转动，将秸秆撕裂，分为细条状的秸秆外皮、不规则块状瓤和小片状的叶片，达到分离效果。 

工作时，滚筒高速旋转，在筛子和滚筒钉齿的配合下，玉米秸秆受到旋转钉齿的多次打击、翻动、搓揉，使秸秆分为细条状的秸秆外皮、不规则块状瓤和小片状的叶片。秸秆都是在上述的秸秆分离空间里受到钉齿的搓揉使秸秆撕裂，过程中瓤会被剥离，由于秸秆皮纤维大较硬所以会撕裂成条状，不会通过筛孔落下，而是随着滚筒在导流板的作用下在滚筒的末端（所述末端是相对于秸秆进入滚筒的一侧）在离心力的作用下抛入出口处，而瓤和叶会呈现块状，由筛孔落下。 

玉米秸秆皮瓤分离装置多采用滚筒间挤压的方式实现分离，需要多个滚筒，无法直接安装在收割机上。现有技术中小麦、大豆的脱粒滚筒，可以安装在收割机中，但这种滚筒不能直接用于玉米秸秆。玉米秸秆较长、玉米秸秆外皮的主要成分为纤维、硬度较大，若将玉米秸秆送入普通的脱粒滚筒，会造成缠绕、卡塞等多种问题。为了改进滚筒，我们进行了大量实验。我们意外的发现，将齿杆固定在多个支撑圆盘上、齿杆上安装钉齿，或者安装纹杆齿、钉齿和板齿的组合，并与筛子配合使用，可以很好的解决玉米秸秆皮瓤分离的问题。 

优选的，所述玉米秸秆皮瓤分离装置还包括防堵装置，防堵装置由清理滚筒及旋转轴（a1）组成，所述的清理滚筒由套筒（a2）及套筒上圆周分布的圆钢齿（a3）组成，清理滚筒和旋转轴通过紧定螺钉（a4）连接。如图10所示。 

防堵装置安装在筛子下方的空隙中。优选的，防堵装置安装在筛子及收割机的分配搅龙之间的空隙中。如图3和图13所示。 

优选的，所述玉米秸秆皮瓤分离装置还包括秸秆皮分散装置，秸秆皮分散装置使用螺栓连接安装于收割机的出口处，秸秆皮分散装置包括外壳（b1）、旋转轴（b3）及打散叶片（b2），旋转轴（b3）及打散叶片（b2）安装在外壳（b1）内；所述的旋转轴上安装有套筒，套筒上均匀分布着打散叶片。如图11和图12所示。套筒和旋转轴通过键连接，也可采用其他连接方式。 

本实用新型的有益效果是： 

1、玉米秸秆皮瓤分离装置可以直接安装于收割机上，收获玉米的同时还可以将玉米秸秆分为细条状的秸秆外皮、不规则块状瓤和小片状的叶片分别排出，并做晾晒干燥处理后分类利用，提高秸秆的利用价值。 

2、由于潮湿的瓤及叶在由筛子抛出后可能粘附到收割机内壁上，随着其不断的累积会使筛子孔堵塞影响筛子的分离效果。该实用新型中的防堵装置能消除瓤和叶的粘附，从而消除堵塞。用户使用时不用频繁的进行清理，提高工作效率。 

3、秸秆皮分散装置将细条状秸秆皮打散并均匀排到收割机一侧的地上，而且便于晾晒及打捆。 

附图说明

图1图2为多用途农用收割机收割玉米时的结构示意图； 

图3为玉米秸秆输送过程的示意图； 

图4为全齿形滚筒的正视图，图5为全齿形滚筒的左视图； 

图6为纹杆齿、钉齿、板齿组合型滚筒示意图； 

图7为为纹杆齿、板齿组合型滚筒示意图； 

图8为栅格状筛子的正视图，图9为栅格状筛子的左视图； 

图10为防堵装置的示意图； 

图11为秸秆皮分散装置的示意图主视图，图12为秸秆皮分散装置的示意图侧面图。 

图13为玉米秸秆皮瓤分离装置、防堵装置的位置关系放大图； 

其中：1’、摘穗割台，2’、收茎割台，3’、输茎装置，4’、玉米穗升运器，5’、玉米储仓，6’、玉米秸秆皮瓤分离装置，7’、秸秆皮分散装置，8’、防堵装置； 

a、输送搅龙,b、链耙总成，c、切流滚筒，d、轴流滚筒，e、筛子，f、抖动筛板，g、分配搅龙1，h、分配搅龙2，i、风扇； 

a1、传动轴，a2、套筒，a3、圆钢齿，a4、紧定螺钉；b1、外壳，b2、打散叶片，b3、旋转轴；A1、支撑圆盘，A2、齿杆，A3钉齿，A5纹杆齿，A4板齿 

11、收割机架，12、防堵装置清理滚筒，13、分配搅龙1，14、分配搅龙2，15、筛子，16、滚筒、17，螺旋导流板。 

具体实施方式

以下对本实用新型的玉米秸秆皮瓤分离装置及相关部件、运行方式进行具体说明，但本实用新型并不局限于此。 

实施例1 

玉米秸秆皮瓤分离的轴流滚筒，包括支撑圆盘A1、齿杆A2和钉齿A3，齿杆A2为条形板，固定在支撑圆盘A1外的圆周上，钉齿A3固定在齿杆A2上。如图4和图5所示。支撑圆盘A1为4个；4个支撑圆盘的半径相同。齿杆A2为6个，在支撑圆盘的圆周上均匀分布。齿杆上均匀分布着钉齿A3。本领域技术人员可以根据本领域的公知常识选择钉齿的分布方式，如正三角形排列、四方形排列等。 

玉米秸秆皮瓤分离装置，包括轴流滚筒及筛子，其特征在于，筛子e沿轴流滚筒d的长度设置在滚筒d的下方，滚筒与筛子之间有间隙，该间隙形成秸秆分离空间。如图13所示。收割机架11上螺旋导流板17和筛子e的内表面形成与轴流滚筒d同心的大致圆柱筒，该圆柱筒与轴流滚筒d的外表面之间形成秸秆分离空间。筛子是半圆形栅格状的框架结构，所组成的栅格状框架的孔为3cm×3.4cm的长孔，适于不规则块状瓤和小片状的叶片落下。如图8和图9所示。滚筒与筛子之间间隙为5mm。 

工作时，滚筒高速旋转，在筛子和滚筒钉齿的配合下，玉米秸秆受到旋转钉齿的多次打击、翻动、搓揉，使秸秆分为细条状的秸秆外皮、不规则块状瓤和小片状的叶片。秸秆都是在上述的秸秆分离空间里受到钉齿的搓揉使秸秆撕裂，过程中瓤会被剥离，由于秸秆皮纤维大较硬所以会撕裂成条状，不会通过筛孔落下，而是随着滚筒在导流板的作用下在滚筒的末端（所述末端是相对于秸秆进入滚筒的一侧）在离心力的作用下抛入出口处，而瓤和叶的会呈现块状，由筛孔落下。 

如图1、图2和图3所示，玉米秸秆输送示意图，工作时，玉米摘穗割台1’上的摘穗辊将玉米穗从直立的玉米秸秆上摘下，玉米穗经玉米升运器4’进入玉米储仓5’中，同时秸秆由收茎割台2’割断并通过割台上的搅龙进入到输茎装置3’中，秸秆靠输茎装置3’中的链耙总成b将割断的秸秆输送至切流滚筒c，秸秆由切流滚筒c抛入玉米秸秆皮瓤分离装置6’，随着分离装置轴流滚筒d的转动，玉米秸秆在秸秆皮瓤分离装置6’内作螺旋运动。在分离装置的轴流滚筒钉齿和筛子的配合作用下，玉米秸秆受到旋转钉齿的多次打击、翻动、搓揉，将玉米秸秆撕裂，分为细条状的秸秆外皮、不规则块状瓤和小片状的叶片。不规则块状瓤和小片状的叶片由筛子的孔落下，由分配搅龙g将其输送至收割机后方的抖动筛板f，瓤及叶片靠风扇i及抖动筛板f的抖动作用在收割机后方排出，细条状的秸秆外皮在轴流滚筒的末端的出口进入、秸秆皮分散装置7’，再由秸秆皮分散装置7’打散后排出，完成作业。 

实施例2 

其他同实施例1，不同之处在于：滚筒与筛子之间间隙为10mm。 

玉米秸秆皮瓤分离装置还包括防堵装置，防堵装置由清理滚筒及旋转轴a1组成，所述的清理滚筒由套筒a2及套筒上圆周分布的圆钢齿a3组成，清理滚筒和旋转轴通过紧定螺钉a4连接。如图10所示。防堵装置安装在筛子下方的空隙中。如图3和图13所示。 

如若秸秆的叶子及瓤潮湿，秸秆在滚筒及筛子的作用下产生的不规则块状瓤和小片状的叶片在漏下筛子后，可能粘附到收割机的内壁上，随着其不断的累积会使筛子孔堵塞，造成秸秆的分离效果减弱。所以加装该防堵装置，由分配搅龙作为主传动，通过链轮传动的方式带动防堵装置，在防堵装置不断的作用下，使粘附在内壁上的瓤和叶子顺利进入分配搅龙内，完成分离作业。 

实施例3 

其他同实施例1或2，不同之处在于：齿杆A2为长圆管型，滚筒与筛子之间间隙为15mm。 

玉米秸秆皮瓤分离装置还包括秸秆皮分散装置，秸秆皮分散装置使用螺栓连接安装于收割机的出口处，秸秆皮分散装置由外壳b1、旋转轴b3及打散叶b2片组成，旋转轴b3及打散叶b2片安装在外壳b1内；所述的旋转轴上安装有套筒，套筒上均匀分布着打散叶片。如图11和图12所示。套筒和旋转轴通过键连接，也可采用其他连接方式。 

由于玉米秸秆皮瓤分离装置分离出的丝状的秸秆外皮在排出到地上时会呈现不规则的排布，可能受到收割机后轮的碾压，同时由于秸秆皮较硬且纤维连接性好，可能出现成堆的现象，不便于晾晒。故加装秸秆皮分散装置，该装置由滚筒通过带传动方式使其内的叶片转动，将秸秆皮打散并由装置壳体的引导把秸秆皮均匀的打散到收割机一侧的地上，而且便于晾晒及打捆。 

实施例4 

其他同实施例1，不同之处在于：滚筒与筛子之间有间隙为20mm。支撑圆盘A1为2个；2个支撑圆盘的半径相同。齿杆A2为3个，在支撑圆盘的圆周上均匀分布。齿杆上均匀分布着钉齿A3。 

实施例5 

其他同实施例1，不同之处在于：支撑圆盘A1为6个；6个支撑圆盘的半径相同。齿杆A2为9个，在支撑圆盘的圆周上均匀分布。齿杆上均匀分布着钉齿A3。 

实施例6 

其他同实施例1，不同之处在于：实施例1中的钉齿由纹杆齿A5、钉齿A3、板齿A4的组合代替，齿杆A2上固定着纹杆齿A5、钉齿A3、板齿A4，如图6所示。齿杆A2的一端固 定纹杆齿A5，占齿杆长度的30％；齿杆A2的另一端固定板齿A4，占齿杆长度的30％；齿杆的中间固定钉齿A1，占齿杆长度的40％。如图6所示。 

实施例7 

其他同实施例6，不同之处在于：齿杆A2的一端固定纹杆齿A5，占齿杆长度的45％；齿杆A2的另一端固定板齿A4，占齿杆长度的45％；齿杆的中间固定钉齿A3，占齿杆长度的10％。如图6所示。 

实施例8 

其他同实施例6，不同之处在于：齿杆A2的一端固定纹杆齿A5，占齿杆长度的10％；齿杆A2的另一端固定板齿A4，占齿杆长度的10％；齿杆的中间固定钉齿A3，占齿杆长度的80％。如图6所示。 

实施例9 

其他同实施例1，不同之处在于： 

滚筒与筛子之间有间隙为20mm。齿杆A2的一端固定纹杆齿A5，占齿杆长度的40％；齿杆A2的另一端固定板齿A4，占齿杆长度的60％。支撑圆盘A1为3个；3个支撑圆盘的半径相同。齿杆A2为6个，在支撑圆盘的圆周上均匀分布。如图7所示。 

实施例10 

其他同实施例1，不同之处在于：齿杆A2的一端固定纹杆齿A5，占齿杆长度的70％；齿杆A2的另一端固定板齿A4，占齿杆长度的30％。支撑圆盘A1为6个；6个支撑圆盘的半径相同。齿杆A2为9个，在支撑圆盘的圆周上均匀分布。如图7所示。 

Claims (10)

1.一种玉米秸秆皮瓤分离的轴流滚筒，包括支撑圆盘（A1）、齿杆（A2）和固定在齿杆（A2）上的齿，齿杆（A2）为条形板或长圆管型，固定在支撑圆盘（A1）外的圆周上，所述齿为纹杆齿（A5）、钉齿（A3）或板齿（A4）中的一种或两种、三种的组合。 

2.如权利要求1所述的玉米秸秆皮瓤分离的轴流滚筒，其特征在于，支撑圆盘（A1）为2～8个；2～8个支撑圆盘的半径相同。 

3.如权利要求1所述的玉米秸秆皮瓤分离的轴流滚筒，其特征在于，所述齿杆（A2）为2～10个，在支撑圆盘的圆周上均匀分布；所述齿为钉齿，齿杆上均匀分布着钉齿（A3）。 

4.如权利要求1所述的玉米秸秆皮瓤分离的轴流滚筒，其特征在于，所述齿为纹杆齿（A5）、钉齿（A3）和板齿（A4）的组合，齿杆（A2）上固定着纹杆齿（A5）、钉齿（A3）、板齿（A4）；齿杆（A2）的一端固定纹杆齿（A5），占齿杆长度的10～45％；齿杆（A2）的另一端固定板齿（A4），占齿杆长度的10～45％；齿杆的中间固定钉齿（A1），占齿杆长度的10～80％。 

5.如权利要求1所述的玉米秸秆皮瓤分离的轴流滚筒，其特征在于，所述齿为纹杆齿（A5）和板齿（A4）的组合；齿杆（A2）的一端固定纹杆齿（A5），占齿杆长度的10～90％；齿杆（A2）的另一端固定板齿（A4），占齿杆长度的10～90％； 

或者，所述齿为钉齿与纹杆齿，或钉齿与板齿的组合。 

6.一种玉米秸秆皮瓤分离的筛子，其特征在于，筛子是半圆形栅格状的框架结构，所组成的栅格状框架的孔为矩形孔；所述矩形孔的长为2～5cm，宽为2～4cm。 

7.一种玉米秸秆皮瓤分离装置，包括权利要求1～4任一项所述轴流滚筒及权利要求6所述的筛子，其特征在于，筛子（e）沿轴流滚筒（d）的长度设置在轴流滚筒（d）的下方，轴流滚筒与筛子之间有间隙，该间隙形成秸秆分离空间。 

8.如权利要求7所述的玉米秸秆皮瓤分离装置，其特征在于，轴流滚筒与筛子之间的间隙为3～25mm。 

9.如权利要求7或8所述的玉米秸秆皮瓤分离装置，其特征在于，玉米秸秆皮瓤分离装置还包括防堵装置，防堵装置由清理滚筒及旋转轴（a1）组成，所述的清理滚筒由套筒（a2）及套筒上圆周分布的圆钢齿（a3）组成，清理滚筒和旋转轴通过紧定螺钉（a4）连接；防堵装置安装在筛子下方的空隙中。 

10.如权利要求7或8所述的玉米秸秆皮瓤分离装置，其特征在于，所述玉米秸秆皮瓤分离装置还包括秸秆皮分散装置，秸秆皮分散装置使用螺栓连接安装于收割机的出口处，秸秆皮分散装置包括外壳（b1）、旋转轴（b3）及打散叶片（b2）片，旋转轴（b3）及打散叶片 （b2）安装在外壳（b1）内；所述的旋转轴上安装有套筒，套筒上均匀分布着打散叶片（b2）。 

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