CN205701453U - 一种等直径滚筒式茶鲜叶分级装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种等直径滚筒式茶鲜叶分级装置，属于农业机械装备领域。本实用新型等直径滚筒式茶鲜叶分级装置中滚筒倾斜安装，滚筒各段的直径和长度相等，工作参数可显示和调节，风选风机出风口位于进料机构进料带下方，清筛风机出风口位于滚筒上方。等直径的结构设计，提高了分级率和分级速率；控制器对工作过程进行监控，分级精度提高、劳动强度减小。风选风机将叶、芽分开，实现初步分级；清筛风机把堵在网孔的茶鲜叶吹入滚筒内，减小堵筛率，提高分级率和分级速率。筛网可更换，能适应不同的分级需求。本实用新型中能够实现滚筒倾角、滚筒转速、进料率的调控。
Description
技术领域
本实用新型属于农业机械装备领域，具体涉及茶鲜叶分级方法。
背景技术
茶鲜叶分级机是现代农业中一种重要的茶叶加工机械，通过分级装置把茶鲜叶分级后再加工，可以提高茶叶成品的品质。当前国内外主要茶鲜叶分级机的工作原理基本相同，都是利用不同孔径的筛孔，将不同等级的茶鲜叶分开，从而达到分级的目的。
经检索实用新型专利200810059580.6将分级机滚筒设计成圆台形筒体以便茶鲜叶的排出，但是滚筒进料口的直径较小，从而限制了分级机的分级产量；筛孔孔径固定为0.5cm、1.5cm、2.0cm，使第一级主要用于细小碎叶的分级，茶鲜叶分为只能靠1.5cm、2.0cm这两种尺寸的孔径分为3级；分级时滚筒转速和滚筒倾角固定，只能手工控制进料率来保证总体分级率，工作方式粗放，进料率难以控制，分级效率低。实用新型专利201210037886.8以多层筛网实现分级，但最小的茶鲜叶需要进行多次分级，损伤较大；其滚筒倾角和进料率可手工调节，但是费时费力，又不精确，机械结构复杂。实用新型专利2013100339166.1中的滚筒倾角、滚筒转速仍不可调，进料率也只能人工控制，工作粗放、效率低。实用新型专利201210273704.7以平筛振动分级茶鲜叶，因为分级过程中茶鲜叶不断的与分级筛发生碰撞，最后分出的茶鲜叶损伤较严重。实用新型专利201120157386.9中借助大功率风机对茶鲜叶进行分级，由于茶鲜叶物料复杂且各级鲜叶漂浮速度的差异较小，分级效果不佳、能耗大。
现有一种滚筒式茶鲜叶分级机为圆台型，最小直径42cm，最大直径73cm，长度130cm，滚筒分3段，筛孔规格分别为5mm×5mm、7mm×7mm、9mm×9mm的方孔，各段长度基本相等，筛网倾斜角为6.7°，滚筒转速13r/min，其分级过程中第一级主要是碎叶，第二级和第三级筛孔数比较少导致分级产量低，滚筒短导致鲜叶分级不充分，茶鲜叶易堵塞筛孔。另一种鲜叶分级机，最小直径32cm，最大直径70cm，长度115cm，滚筒分2段，筛孔规格分别为11mm×11mm、20mm×20mm方孔，两段长度相等，分级时转速17r/min，倾斜角为9.5°，特别大的茶鲜叶从滚筒出料端分出来，但是第一级和第二级滚筒下方的茶鲜叶中尺寸相差很大，没有达到分级的目的。以上茶鲜叶分级机分级产量低、分级率低，茶鲜叶易堵塞筛孔且需要人工进料，劳动强度大，而且筛网无法更换，分级的工作参数不可调整，从而无法满足不同茶鲜叶的分级需求，适用性不强。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种等直径滚筒式茶鲜叶分级装置，以实现滚筒直径相等，加入风选风机和清筛风机，从而使得在分级过程中分级率提高，分级速率加快，筛网堵塞减少。分级机的筛网可装卸，工作时的滚筒倾角、滚筒转速、进料率可调，工人可以根据不同种茶鲜叶更换滚筒筛网和精确调节滚筒工作参数，使用的自动进料机构可以定时、定量的进料，降低工人的劳动强度
为了解决以上技术问题，本实用新型采用的具体技术方案如下：
一种等直径滚筒式茶鲜叶分级装置，包括机架A（1）、动力源（2）、升降机构（3）、进料机构（4）、控制器（5）、进料斜面（6）、滚筒（7）、清筛风机（8）、集料器（9）和支承车轮（10）；升降机构（3）包括电动机A（3–1）、升降机（3–2）、螺母（3–3）；进料机构（4）包括电动机B（4–1）、限量刷（4–2）、进料带（4–3）、风选风机（4–4）和机架B（4–5）；滚筒（7）与机架A（1）之间通过摩擦轮（1–1）、轴承（1–2）支撑；升降机（3-2）与螺母（3–3）转动联接，螺母（3–3）与机架（1）入料端焊接；滚筒（7）由动力源（2）驱动；动力源（2）、电动机A（3–1）和电动机B（4–1）均由控制器（5）控制，控制器（5）显示倾角传感器（5–3）、转速传感器A（5–1）和转速传感器B（5–2）的反馈值；
其特征在于：所述滚筒（7）为等直径滚筒、倾斜安装，所述滚筒（7）包括滚筒框架（7–1）、滚筒筛网（7–2）和滚筒转轴（7–3），所述滚筒筛网（7–2）为可装卸和更换；
所述进料机构（4）可向上进料、亦可反向卸料，且进料和卸料率可调，电动机B（4–1）为调速电动机，限量刷（4–2）固定于进料带（4–3）正上方且位置在垂直方向可调，进料带（4–3）的下方布置风选风机（4–4），且风速可调；所述风选风机（4–4）的出风口正对着进料带（4–3）和进料斜面（6）之间的空间位置；
所述升降机构（3）中的升降机（3–2）为两台联动升降机，升降机构（3）配合支承车轮（10）共同完成滚筒（7）倾角的调整；
所述清筛风机（8）的出口位于滚筒（7）上方，出口向下；
所述控制器（5）用于实时精确的检测、显示和调控茶鲜叶分级过程中的滚筒倾角、滚筒转速、进料速率；
所述分级机的滚筒倾角、滚筒转速和进料率分别通过升降机构（3）、动力源（2）、进料机构（4）进行调节，动力源（2）的输出转速可调节。
所述升降机构（3）为单驱动的升降机；所述筛网（7–2）组合优选为3种不同大小网孔的筛网。
所述风选风机（4–4）、清筛风机（8）均为离心风机。
所述电动机A（3–1）为调速电动机；所述筛网（7–2）由不锈钢编织或冲孔板卷曲而成。
一种等直径滚筒式茶鲜叶分级方法，其特征在于：具体包括以下步骤
第一步，在控制器（5）上设定分级参数值；
第二步，使用升降机构（3）调节滚筒（7）倾角，直到倾角达到倾角设定值；
第三步，使用动力源（2）驱动滚筒（7）转动，直到转速达到转速设定值；
第四步，启动进料机构（4），进料机构开始进料，直到进料率达到设定值；
第五步，启动风选风机（4–4）和清筛风机（8），系统发出提醒报警声；
第六步，关掉报警声，将茶鲜叶置于进料带（4–3）的前端，茶鲜叶分级装置开始对所述茶鲜叶进行自动分级：茶鲜叶在进料机构（4）带动下以一定进料率进料，在茶鲜叶从进料带（4–3）落入进料斜面（6）的过程中经过风选分级，将茶鲜叶中无芽的茶鲜叶分离出去，剩下的有芽的茶鲜叶再进入滚筒（7）进行筛选分级,从而将不同等级的茶鲜叶分开。
所述分级参数值具体设定如下：
手采茶鲜叶分级机最高分级率的参数组合为：滚筒倾角6°、进料率2 kg/min、滚筒转速8 r/min；
机采茶鲜叶分级机最高分级率的参数组合为：滚筒倾角6°、进料率1.5 kg/min、滚筒转速16 r/min。
本实用新型的工作原理：
本实用新型在茶鲜叶分级过程中，某一等级的茶鲜叶可以通过对应的筛孔而实现分级，茶鲜叶在滚筒内分级的时间和接触筛网的概率共同决定了茶鲜叶的总体分级率。茶鲜叶在滚筒内的分级时间和接触筛网的概率都与分级时的滚筒倾角、滚筒转速进料率有关。通过调节茶鲜叶分级过程中的分级参数，可以保证分级速率、提高分级率。
本实用新型具有有益效果：
本实用新型通过采用滚筒倾斜安装的方式来使滚筒筛网与地面形成一定的倾斜角，从而满足排料需求，将滚筒制成等直径，增大了滚筒进料端的直径，提高滚筒利用率，从而提高了茶鲜叶分级的产量；
本实用新型筛网可更换，使分级机可以适应不同大小、不同品种的茶鲜叶分级；同时可装卸，所分茶鲜叶的等级数为2~4，使分级适应性增强；
本实用新型通过采用3种筛网，筛孔尺寸选组合为6mm×6mm、10mm×10mm、13mm×13mm，可以将茶鲜叶按单芽苞、一芽一叶、一芽二叶从混合茶鲜叶中分离出来；
本实用新型采用风选风机将漂浮速度差别很大的芽和叶分开；将风选分级与滚筒筛选分级相结合，提高了分级效率；
本实用新型采用联动升降平台配合支承车轮使用，使茶鲜叶分级机上升保持平稳，不发生歪斜；
本实用新型采用清筛风机，从滚筒上方向下吹风，舒通了筛孔，提高了分级速率；同时，使得堵塞在筛孔里的茶鲜叶重新掉入滚筒，再次进行分级，从而提高了分级率；
本实用新型通过增加控制系统，实时精确显示和控制分级机工作过程中的滚筒转速、滚筒倾角、进料率，实现定量管理；同时，采用的升降机构和进料机构均为电动机驱动，提高了机械化程度，减少了工人劳动强度；
本实用新型中的滚筒转速、滚筒倾角、进料率可根据不同的茶鲜叶进行设定，故分级机可以用于多种不同茶鲜叶的分级；
本实用新型通过对等直径滚筒式茶鲜叶分级方法的研究，找到了影响茶鲜叶分级的因素主次顺序，同时找到了试验条件下最优的工作参数组合。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图
图2是本实用新型的筛网结构示意图
图3是本实用新型的进料机构结构示意图
图4是本实用新型的升降平台结构示意图
图中：1机架2动力源3升降机构4 进料机构5控制器6进料斜面7滚筒8清筛风机9 集料器10支承车轮3–1电动机A3–2升降机3–3螺母4–1电动机B4–2限量刷4–3进料带4–4风选风机4–5机架B1-1摩擦轮1–2轴承5–1转速传感器A5–2转速传感器B5–3倾角传感器7–1滚筒框架7–2滚筒筛网7–3滚筒转轴。
具体实施方式
下面以茶鲜叶分级为例，结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型的结构包括机架1、动力源2、升降机构3、进料机构4、控制器5、进料斜面6、滚筒7、清筛风机8和集料器9。
如图2所示，本实用新型的滚筒7中，滚筒筛网7–2通过箍子固定在滚筒框架7–1上,滚筒筛网7–2可根据茶鲜叶的不同原料和要求进行更换和装卸；滚筒7进料端的外圆面由支架1上的两个摩擦轮1–1支撑并驱动，滚筒转轴7–3通过轴承1-2与机架1转动联结，滚筒7倾斜安装；
如图3所示，本实用新型的升降机构3包括电动机3–1和两台联动蜗轮丝杆升降机3–2，联动方式可以保证机架平稳升降，在宽度方向不发生歪斜；在升降机3–2工作过程中，丝杆旋转推动螺母上下移动，焊接在机架上的螺母推动机架入料端上升或下降，从而改变茶鲜叶分级过程中的滚筒倾角。
如图4所示，本实用新型的进料机构4包括电动机4–1、限量刷4–2、进料带4–3、清选风机4–4及其机架4–5，限量刷4–2固定于进料带4–3正上方且位置在竖直方向可调，进料带4–3的下方布置风选风机4–4。
实例一
手采茶鲜叶的分级：在茶鲜叶分级前，先根据目标茶鲜叶的大小和等级数量要求选择3段筛网，大小依次为：6mm×6mm、10mm×10mm、13mm×13mm，装在滚筒框架7–1上。再根据茶鲜叶的品种和各级茶鲜叶的组成通过控制器5设分级时的滚筒倾角为6°、滚筒转速为8 r/min、进料率为2.0 kg/min。设定后，升降机构3启动，将滚筒倾角调至设定值；经过10s延迟，动力源2启动，将滚筒7加速到设定值；再经过10s延迟，上料机构4启动，将进料带4–3的传送速度加速到设定值后风选风机4–4和清筛风机8启动。延时10s，控制器报警，工人开始上料。工人把茶鲜叶放在进料带4–3前端，茶鲜叶随进料带4–3按照设定的进料率进料，限量刷4–2在电机5–1的驱动下刮去过厚的茶鲜叶，茶鲜叶从进料带4–3末端下落，经风选风机4–4风选分级后落入到进料斜面6中，风选过程中茶鲜叶中无芽的茶鲜叶被分离出来，实现初步分级；茶鲜叶通过进料斜面6进入滚筒7，在重力的作用下沿筛网7-2内表面向滚筒7的出料端运动，当通过筛孔大小不同的筛网7–2时落入集料器9并收集。此种情况下的分级度为89%。
实例二
机采茶鲜叶的分级：在茶鲜叶分级前，先根据目标茶鲜叶的大小和等级数量要求选择3段筛网，大小依次为：10mm×10mm、15mm×15mm、20mm×20mm，装在滚筒框架7–1上。再根据茶鲜叶的品种和各级茶鲜叶的组成通过控制器5设分级时的滚筒倾角6°、滚筒转速16 r/min、进料率1.5 kg/min。设定后，升降机构3启动，将滚筒倾角调至设定值；经过10s延迟，动力源2启动，将滚筒7加速到设定值；再经过10s延迟，上料机构4启动，将进料带4–3的传送速度加速到设定值后风选风机4–4和清筛风机8启动。延时10s，控制器报警，工人开始上料。工人把茶鲜叶放在进料带4–3前端，茶鲜叶随进料带4–3按照设定的进料速率进料，限量刷4–2在电机5–1的驱动下刮去过厚的茶鲜叶，茶鲜叶从进料带4–3末端下落，经风选风机4–4风选分级后落入到进料斜面6中，风选过程中茶鲜叶中无芽的茶鲜叶被分离出来，实现初步分级；茶鲜叶通过进料斜面6进入滚筒7，在重力的作用下沿筛网7-2内表面向滚筒7出料端运动，当通过筛孔大小不同的筛网7–2时落入集料器9并收集。此种情况下的分级率为75%。
本实用新型的能根据不同的茶鲜叶更换不同的筛网，并提供不同的分级参数组合保证了较高的分级速率和分级率。
需要注意的是，尽管说明书中以茶鲜叶为例对本实用新型的等直径滚筒式分级装置及方法进行了说明，但该等直径滚筒式茶鲜叶分级装置及方法的用途并不局限于说明书中所述的情况，在实际使用中，也可以将上述等直径滚筒式茶鲜叶分级装置及方法用于其它的场合。
Claims (4)
1.一种等直径滚筒式茶鲜叶分级装置，包括机架A（1）、动力源（2）、升降机构（3）、进料机构（4）、控制器（5）、进料斜面（6）、滚筒（7）、清筛风机（8）、集料器（9）和支承车轮（10）；升降机构（3）包括电动机A（3–1）、升降机（3–2）、螺母（3–3）；进料机构（4）包括电动机B（4–1）、限量刷（4–2）、进料带（4–3）、风选风机（4–4）和机架B（4–5）；滚筒（7）与机架A（1）之间通过摩擦轮（1–1）、轴承（1–2）支撑；升降机（3-2）与螺母（3–3）转动联接，螺母（3–3）与机架（1）入料端焊接；滚筒（7）由动力源（2）驱动；动力源（2）、电动机A（3–1）和电动机B（4–1）均由控制器（5）控制，控制器（5）显示倾角传感器（5–3）、转速传感器A（5–1）和转速传感器B（5–2）的反馈值；
其特征在于：所述滚筒（7）为等直径滚筒、倾斜安装，所述滚筒（7）包括滚筒框架（7–1）、滚筒筛网（7–2）和滚筒转轴（7–3），所述滚筒筛网（7–2）为可装卸和更换；
所述进料机构（4）可向上进料、亦可反向卸料，且进料和卸料率可调，电动机B（4–1）为调速电动机，限量刷（4–2）固定于进料带（4–3）正上方且位置在垂直方向可调，进料带（4–3）的下方布置风选风机（4–4），且风速可调；所述风选风机（4–4）的出风口正对着进料带（4–3）和进料斜面（6）之间的空间位置；
所述升降机构（3）中的升降机（3–2）为两台联动升降机，升降机构（3）配合支承车轮（10）共同完成滚筒（7）倾角的调整；
所述清筛风机（8）的出口位于滚筒（7）上方，出口向下；
所述控制器（5）用于实时精确的检测、显示和调控茶鲜叶分级过程中的滚筒倾角、滚筒转速、进料速率；
所述分级机的滚筒倾角、滚筒转速和进料率分别通过升降机构（3）、动力源（2）、进料机构（4）进行调节，动力源（2）的输出转速可调节。
2.根据权利要求1所述的一种等直径滚筒式茶鲜叶分级装置，其特征在于：所述升降机构（3）为单驱动的升降机；所述筛网（7–2）组合优选为3种不同大小网孔的筛网。
3.根据权利要求1所述的一种等直径滚筒式茶鲜叶分级装置，其特征在于：所述风选风机（4–4）、清筛风机（8）均为离心风机。
4.根据权利要求1所述的一种等直径滚筒式茶鲜叶分级装置，其特征在于：所述电动机A（3–1）为调速电动机；所述筛网（7–2）由不锈钢编织或冲孔板卷曲而成。
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