CN205688058U - 一种工业大麻干茎碎茎机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业大麻干茎碎茎机构，包括上下啮合、前后依次布置的多对碾压辊：钉齿碾压辊、花纹平压辊、子母凹凸碾压辊和螺旋斜齿碾压辊；钉齿碾压辊外表面的钉齿在辊体碾压茎秆的同时将其扎破；花纹平压辊外表面的凸体增加茎秆与辊体之间的摩擦力以避免发生堵塞；子母凹凸碾压辊上辊和下辊上凸齿和凹槽为子母配对布置，使辊体碾压茎秆的同时将其弯折；螺旋斜齿碾压辊外表面的螺旋斜齿使辊体对茎秆进行纵向碾压的同时进行横向揉搓。茎秆以长度方向与碾压辊的长度方向平行的方式喂入，使茎秆依次经破杆碾压、平面碾压、弯折碾压和螺旋揉搓碾压处理后皮骨分离，且使韧皮纤维呈分散状送出进入后续剥麻处理。

Description

一种工业大麻干茎碎茎机构

技术领域

本实用新型涉及一种麻类纤维的剥制加工，具体涉及一种工业大麻干茎碎茎机构。

背景技术

大麻（指工业大麻，下同）纤维具有吸湿透气、抗静电、耐热、防紫外线、抑菌、隔音等性能，已经成为一种世界公认的优质天然纺织纤维原料，在“返朴归真、崇尚自然”的今天，大麻纺织品越来越受到人们的喜爱。

近几年来，我国的大麻产业发展迅速，种植面积和纤维产量逐年增加，我国大麻纤维的总产量已从2010年的10万吨/年增加到2015年的31万吨/年。但由于我国大麻纤维总体种植规模不大，过去以分散小规模种植为主，大麻纤维的收获与剥制一般为人工砍秆后手工剥取纤维，功效低、劳动强度大。

大麻是一种韧皮纤维作物，其茎秆收获后需要经过“剥麻”过程才能从茎秆中获得用于纺织的纤维。大麻茎秆从外到内大致可分为表皮（麻壳）、韧皮部（内含大麻纤维）和木质部（麻骨），大麻纤维位于韧皮部，而韧皮部与木质部、韧皮部的纤维之间连接紧密，要想去除大麻茎秆的麻壳、麻骨和韧皮部中的胶质而获得洁净的大麻纤维十分困难，“剥麻难”已成为大麻产业发展的制约瓶颈。

目前国内大麻纤维剥麻机械主要有两种，一是使用小型反拉式苎麻剥麻机来剥制大麻鲜茎而获取纺织用纤维；另一种是使用直喂式大麻鲜茎剥皮机获取大麻鲜皮，鲜皮干燥后脱胶而获得纺织用纤维。上述两种大麻剥麻机的茎秆喂入方式都是以茎秆的长度方向与碾压辊长度方向垂直的方式喂入。

反拉式大麻鲜茎剥麻机，主要在我国的南方地区使用，该机是在反拉式苎麻剥麻机的基础适当改进而成。由于这种剥麻方式首先是用手工将大麻鲜茎秆喂入机械剥制后再反向拉出掉头剥制另一头纤维，剥麻功效低、劳动强度大、操作安全性较差，无法大量推广使用。

直喂式大麻鲜茎剥皮机，主要在安徽、山西等省的大麻产区使用来剥制大麻鲜皮，剥制后的大麻鲜皮晒干后再进行脱胶获得大麻纤维。该机器是在黄红麻剥皮机的基础改进设计而成，与反拉式剥麻机相比，该机器的劳动强度降低、操作安全性提高。但由于大麻茎秆以长度方向与碾压辊的长度方向垂直的喂入方式喂入，因此剥麻功效受到较大限制，无法满足大麻规模化种植的收获加工需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可获得满足大麻干茎高效剥麻机剥麻所需要的大量高质量碾压原料的工业大麻干茎碎茎机构。

本实用新型公开了一种工业大麻干茎碎茎机构，包括上下啮合、前后依次布置的多对碾压辊。多对碾压辊依次为钉齿碾压辊、花纹平压辊、子母凹凸碾压辊和螺旋斜齿碾压辊，大麻干茎按其长度方向与辊体的长度方向平行的方式从第一对钉齿碾压辊的啮合处持续喂入；钉齿碾压辊的外表面有外凸的钉齿，辊体碾压大麻茎秆的同时钉齿将大麻茎秆扎破；花纹平压辊的外表面有外凸的凸体，凸体增加大麻茎秆与辊体之间的摩擦力，避免辊体碾压大麻茎秆时因打滑而堵塞于辊体之间；子母凹凸碾压辊的外表面有凸齿和凹槽，上辊和下辊上的凸齿和凹槽为子母配对布置，使辊体碾压大麻茎秆的同时将其弯折；螺旋斜齿碾压辊的外表面有螺旋斜齿，使螺旋斜齿碾压辊对大麻茎秆进行纵向碾压的同时进行横向揉搓。

作为优选，所述钉齿均布于钉齿碾压辊的外表面，每对钉齿碾压辊上的钉齿错位布置，使破杆效果更均匀。

作为优选，所述钉齿为多棱锥体，多棱锥体以顶部朝外布置于所述钉齿碾压辊的外表面上。

进一步的，所述钉齿为四棱锥体，四棱锥体以顶部朝外布置于所述钉齿碾压辊的外表面上。

作为优选，所述花纹平压辊有两对，所述凸体的形状为多边形，每对花纹平压辊上多边形的凸体错位布置，使大麻茎秆的麻骨压碎效果更好。

进一步的，所述凸体的形状为正六边形。

作为优选，所述子母凹凸碾压辊有两对，所述凸齿和凹槽分别有若干圈，沿子母凹凸碾压辊外表面的长度方向交替布置；子母凹凸碾压辊的外表面还布置有碾压细齿，碾压细齿沿子母凹凸碾压辊外表面的长度方向布置于凸齿和凹槽之间。碾压细齿可以在大麻茎秆进行碾压和弯折的同时实现平搓，使大麻的韧皮部纤维开始分散。

作为优选，所述螺旋斜齿碾压辊有四对，相邻对螺旋斜齿碾压辊外表面上螺旋斜齿的旋向相反。

本碾压装置通过钉齿碾压辊、花纹平压辊、子母凹凸碾压辊和螺旋斜齿碾压辊的前后依次组合，大麻干茎从钉齿碾压辊端按其长度方向与碾压辊长度方向平行的方式喂入，依次经相应辊体啮合处的破杆碾压、平压、弯折细搓碾压和揉搓碾压后，茎秆的韧皮和麻骨从初步分离到彻底分离，韧皮再经揉搓碾压变成分散状的韧皮纤维，且附着于韧皮纤维上的麻骨变成碎屑、麻壳变成了细小的颗粒状，为后续剥麻装置的剥麻处理提供较好的碾压原料。其中子母凹凸碾压辊上凸齿和凹槽形成的子母配对可将茎秆弯折，同时配合碾压细齿的布置，使子母凹凸碾压辊能同时对茎秆进行弯折和碾压处理，碾压细齿可对韧皮进行细搓，细搓时韧皮部纤维即开始分散，大大提高韧皮与麻骨的分离程度。

本实用新型与现有技术的大麻鲜茎处理设备相比，具有以下优势：

一方面，由于现有技术的茎秆喂入是以茎秆的长度方向与碾压辊长度方向垂直的方式喂入，所以这种茎秆喂入方式为间断送料，使得碾压装置也为间断性工作，机器的辅助工作时间较长，效率低下，本实用新型的大麻干茎喂入是按茎秆的长度方向与碾压辊长度方向平行的方式喂入，这种喂入方式为持续喂入式，使本碾压装置能连续的工作，大大提高碾压装置的工作效率；

另一方面，现有技术大麻鲜茎碾压装置的碾压辊为直齿辊或者螺旋辊，对茎秆的碾压破杆作用过于单一，效果不好，从而导致茎秆的皮骨分离效果不好，而且只能做到麻皮与麻骨分离，麻皮还得进行脱胶处理才能得到纤维。本实用新型通过各种结构辊体的配合使用，使得大麻干茎经处理后能得到韧皮纤维与麻骨分离度高且纤维呈分散状的原料，为后续剥麻装置的顺利工作及获得洁净的大麻纤维提供保障。

总之，本碾压装置对大麻干茎秆采用了钉齿破秆碾压、花纹平面碾压、子母凹凸弯折碾压和螺旋揉搓碾压等多种形式的碾压处理，使得大麻茎秆在通过碾压装置时，实现茎秆由粗到扁、麻骨由整体到破碎、茎秆由皮骨结合紧密到皮骨逐步分离、纤维由结合紧密到呈分散状态的过程。

附图说明

图1为本实用新型一个优选实施例的结构示意图。

图2为图1中各辊啮合状态的布置示意图。

图3为图1中一对钉齿碾压辊啮合状态的侧视放大示意图。

图4为图1中平压辊的侧视放大示意图。

图5为图1中一对子母凹凸碾压辊啮合状态的侧视放大示意图。

图6为图1中螺旋斜齿碾压辊的侧视放大示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例公开了一种工业大麻干茎碎茎机构，包括前后依次布置的钉齿碾压辊1、花纹平压辊2、子母凹凸碾压辊3和螺旋斜齿碾压辊4，各辊以上下啮合成对布置。钉齿碾压辊1和平压辊2及子母凹凸碾压辊3分别有两对，螺旋斜齿碾压辊4有四对。各辊的两端连接于支撑架5上，每对辊的上辊两端的上方分别设置有压力弹簧组件，压力弹簧组件包括压板座6、压板盖7、压力弹簧8和调节螺栓9。压板座6连接于支撑架5上跨各辊体端部的转轴，压板盖7连接于压板座6的上端，压力弹簧8位于压板座6中间、压板盖7的下方、转轴的上方，调节螺栓9连接于压板盖7上，压力弹簧8套于调节螺栓7上。当大麻茎秆进入各对辊的上碾压辊与下碾压辊之间的啮合间隙时，由于压力弹簧的作用，上碾压辊可随茎秆粗细的不同上下移动，调节螺栓可调节上碾压辊对茎秆的压力大小。本碾压装置的各辊体的旋转运动通过电机及传动齿轮等传动机构来实现。

如图2、图3所示，每个钉齿碾压辊1的外表面均布有外凸的钉齿11，每对钉齿碾压辊1上的钉齿11错位布置。钉齿11为四棱锥体，四棱锥体以顶部朝外布置于钉齿碾压辊1的外表面上。由于钉齿的作用，当大麻茎秆通过每对钉齿碾压辊之间的啮合间隙时，茎秆被钉齿碾压辊外表面的钉齿扎破的同时被辊体碾压，为了使破杆的效果更好，将上下两个辊体上的钉齿错位布置。

钉齿碾压辊上的钉齿在保证大麻茎秆喂入顺畅的同时，增加了大麻茎秆的皮骨分离程度。

如图1、图2和图4所示，两对花纹平压辊2依次布置于钉齿碾压辊1的后方，每个花纹平压辊2的外表面均布有若干正六边形的凸体21，每对花纹平压辊2上正六边形的凸体错位布置。当破杆后的大麻茎秆通过每对花纹平压辊之间的啮合间隙时，花纹平压辊对茎秆进一步碾压，使韧皮和麻骨初步分离。凸体能增强平压辊与茎秆之间的摩擦力，避免茎秆因打滑而堵塞在花纹平压辊中间。即花纹平压辊在完成对茎秆碾压的同时，增加了辊体与大麻茎秆之间的摩擦力，保证麻秆在碾压过程中不发生堵塞现象。

如图1、图2和图5所示，两对子母凹凸碾压辊3依次布置于平压辊2的后方，每个子母凹凸碾压辊3的表面布置有凸齿31、凹槽32和碾压细齿33，凸齿31和凹槽32有若干圈，沿子母凹凸碾压辊3外表面的长度方向交替布置，碾压细齿33沿子母凹凸碾压辊3外表面的长度方向布置于凸齿31和凹槽32之间，每对上下啮合的两个子母凹凸碾压辊3中一个辊体上的凸齿位置与另一个辊体上的凹槽位置对应，使两辊体啮合时形成子母配对。凸齿与凹槽的配对碾压可将大麻茎秆的碾压和弯折同时实现，使茎秆发生弯折可大大提高麻皮与麻骨的分离程度；碾压细齿可以在大麻茎秆进行碾压和弯折的同时实现平搓，使大麻的韧皮部纤维开始分散。

如图6所示，四对螺旋斜齿碾压辊4依次布置于子母凹凸碾压辊3的后方，每个螺旋斜齿碾压辊4的外表面均布有螺旋斜齿41。螺旋斜齿碾压辊4布置时注意相邻对螺旋斜齿碾压辊4外表面上螺旋斜齿的旋向相反。经过试验，螺旋斜齿的螺旋角在12°-25°之间比较合适，可根据大麻茎秆的具体情况进行设计数据选择。当经过多次碾压后的大麻茎秆通过每对螺旋斜齿碾压辊之间的啮合间隙时，螺旋斜齿对大麻茎秆进行纵向碾压的同时还可对其进行横向揉搓，从而完成大麻茎秆的皮骨分离和纤维分散过程。

由于本实用新型的大麻茎秆是按茎秆的长度方向与碾压辊长度方向平行的方式喂入，所以前后相邻对辊体之间的布置间隙以保证各辊体的旋转运动正常和大麻茎秆不掉下为准。建议前后相邻辊体之间的间隙在5-15mm之间。

本领域的技术人员都知道，大麻干茎是将大麻茎秆收割后经户外雨露脱胶以后形成的，由于大麻茎秆稍部是有分枝的，所以干茎散捆后常常由于相邻茎秆上的分枝相互缠绕在一起使得大麻干茎难以一根一根的分得很开，这保证了大麻干茎在各碾压辊之间传递时不会因为干茎分开而掉到机器下方；另外本碾压装置的各辊体上均有外凸的结构，这些外凸的结构也能保证茎秆的顺利传递。

本实施例的工作过程如下：本机构以茎秆的长度方向与碾压辊长度方向平行的方式送入碾压装置的第一对钉齿碾压辊的啮合处，钉齿碾压辊表面的尖状钉齿将大麻茎秆扎破，破损后的茎秆在被碾压时更容易压扁使皮骨分离，同时钉齿碾压辊表面的尖齿还起到对茎秆的抓取作用，使茎秆不会因为打滑而堵塞在钉齿碾压辊的入口处。被钉齿扎破并进行初次碾压后的大麻茎秆进入平压辊的啮合处进一步碾压，使茎秆的皮骨进一步分离，此时平压辊外表面的凸体在碾压茎秆的同时增加了辊体与茎秆之间的摩擦力，防止茎秆在平压辊中堵塞。经过前二个步骤碾压后的大麻茎秆破裂、皮骨部分分离，还需对茎秆进行弯折和揉搓以增加分离效果。此时随着碾压装置的运行，茎秆进入子母凹凸碾压辊的啮合处进行弯折和碾压，子母凹凸碾压辊外表面的凸齿和与其配对啮合运动的另一个子母凹凸碾压辊外表面的凹槽形成子母啮合运动使得茎秆在凹槽中被凸齿弯折，弯折对大麻干茎产生拉伸作用，韧皮部由于强力好保持完整，而麻骨较脆被折断并与韧皮部分离，实现茎秆皮骨进一步分离；子母凹凸碾压辊外表面还均匀分布有碾压细齿，碾压细齿对大麻茎秆起到碾压分离和抓取作用。最后螺旋斜齿碾压辊对茎秆进行揉搓和碾压，螺旋斜齿碾压辊外表面均布的左旋或右旋齿条沿压辊轴线左旋或右旋，它对沿螺旋切线方向运行的大麻茎秆产生纵向和横向作用力，以实现大麻茎秆的揉搓。

本实用新型通过钉齿碾压辊、平压辊、子母凹凸碾压辊和螺旋斜齿碾压辊的前后组合，大麻干茎从钉齿碾压辊端以茎秆长度方向平行于各辊体长度方向的方式喂入，依次经相应辊体啮合处的破杆碾压、平压、弯折碾压和揉搓碾压后，茎秆的韧皮和麻骨从初步分离到彻底分离，韧皮再经揉搓碾压变成韧皮纤维，且附着于韧皮纤维上的麻骨变成碎屑、麻壳变成了细小的颗粒状，为后续剥麻装置的剥麻处理提供了皮骨分离效果较好的原料。其中由于子母凹凸碾压辊对经过破杆碾压和平压后的茎秆进行了弯折和进一步碾压处理，使韧皮与麻骨彻底分离起到决定性的作用。一方面，大麻干茎的这种喂入方式为持续喂入式，使本碾压装置能不间断的高效工作，另一方面各种功能辊体的配合使用，使得大麻干茎经碾压装置处理后能得到韧皮纤维与麻骨分离度高且纤维呈分散状的原料，为后续剥麻装置的顺利工作及获得洁净的大麻纤维提供保障。

Claims (9)

1.一种工业大麻干茎碎茎机构，包括上下啮合、前后依次布置的多对碾压辊，其特征在于：所述碾压辊依次为钉齿碾压辊、花纹平压辊、子母凹凸碾压辊和螺旋斜齿碾压辊，大麻干茎按其长度方向与辊体的长度方向平行的方式从第一对钉齿碾压辊的啮合处持续喂入；钉齿碾压辊的外表面有外凸的钉齿，辊体碾压大麻茎秆的同时钉齿将大麻茎秆扎破；花纹平压辊的外表面有外凸的凸体，凸体增加大麻茎秆与辊体之间的摩擦力，避免辊体碾压大麻茎秆时因打滑而堵塞于辊体之间；子母凹凸碾压辊的外表面有凸齿和凹槽，上辊和下辊上的凸齿和凹槽为子母配对布置，使辊体碾压大麻茎秆的同时将其弯折；螺旋斜齿碾压辊的外表面有螺旋斜齿，使螺旋斜齿碾压辊对大麻茎秆进行纵向碾压的同时进行横向揉搓。

2.如权利要求1所述的工业大麻干茎碎茎机构，其特征在于：所述钉齿碾压辊有两对，所述钉齿均布于钉齿碾压辊的外表面，每对钉齿碾压辊上的钉齿错位布置。

3.如权利要求2所述的工业大麻干茎碎茎机构，其特征在于：所述钉齿为多棱锥体，多棱锥体以顶部朝外布置于所述钉齿碾压辊的外表面上。

4.如权利要求3所述的工业大麻干茎碎茎机构，其特征在于：所述钉齿为四棱锥体，四棱锥体以顶部朝外布置于所述钉齿碾压辊的外表面上。

5.如权利要求1所述的工业大麻干茎碎茎机构，其特征在于：所述花纹平压辊有两对，所述凸体的形状为多边形，每对花纹平压辊上多边形的凸体错位布置。

6.如权利要求5所述的工业大麻干茎碎茎机构，其特征在于：所述凸体的形状为正六边形。

7.如权利要求1所述的工业大麻干茎碎茎机构，其特征在于：所述子母凹凸碾压辊有两对，所述凸齿和凹槽分别有若干圈，沿子母凹凸碾压辊外表面的长度方向交替布置；子母凹凸碾压辊的外表面还布置有碾压细齿，碾压细齿沿子母凹凸碾压辊外表面的长度方向布置于凸齿和凹槽之间。

8.如权利要求1所述的工业大麻干茎碎茎机构，其特征在于：所述螺旋斜齿碾压辊有四对，相邻的螺旋斜齿碾压辊外表面上螺旋斜齿的旋向相反。

9.如权利要求1所述的工业大麻干茎碎茎机构，其特征在于：所述钉齿碾压辊、花纹平压辊、子母凹凸碾压辊和螺旋斜齿碾压辊的两端连接于支撑架上，每对辊的上辊两端的上方分别设置有压力弹簧组件，压力弹簧组件包括压板座、压板盖、压力弹簧和调节螺栓，压板座连接于支撑架上跨各辊体端部的转轴，压板盖连接于压板座的上端，压力弹簧位于压板座内部、位于上压辊与压板盖之间，调节螺栓连接于压板盖上，压力弹簧套于调节螺栓上。