CN208001572U - 一种压料器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压料器，主要包括压料架、压料臂、提升弹簧、压料轴、压料管、压料弹簧。压板的底部为斜边，该斜边对玉米棒构成一指向脱粒辊和送料辊的可变压力，玉米棒渐变地被压制在脱粒辊中，可避免恒定的压制力挤坏玉米棒。压板带有切口，该切口在玉米转动过程中压切入玉米粒间隙内，松动玉米颗粒。降低脱粒器脱粒的难度，提高脱粒器的工作效率。

Description

一种压料器

技术领域

本实用新型涉及一种压料器及玉米脱粒机，属于农业加工机械。

背景技术

现有技术有一些提高辊组与玉米棒有效接触点来提高脱粒效率，例如《变径变间距螺旋板齿式玉米脱粒机设计与试验》（西北农林科技大学机械与电子工程学院，赵武云等）。在部分现有技术中，通过设置压料器来间接提高辊组与玉米棒的接触点。压料器主要作用是提高玉米棒与辊组的接触力。如201510938130.4等所述。200910263459.X的那种玉米脱粒机，具有压板结构。该案通过可调节高度的弹性压板装置解决了大小棒径不同的玉米棒进料和脱粒的问题。现有技术尚未揭示压板在压制玉米棒的同时亦可参与脱粒。

实用新型内容

本实用新型提出了一种压料器，其压板在压制玉米棒的过程中可辅助松动玉米颗粒，提高脱粒器的工作效率。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种压料器，其特征在于包括压料架、压料臂、提升弹簧、压料轴、压料管、压料弹簧，所述提升弹簧的一端固定在所述压料架上，另一端连接至所述压料臂，该压料轴可转动地固定在所述压料臂中，该压料轴连接至一电机，该压料管可滑动地套在所述压料轴中，该压料弹簧的一端固定在所述压料轴上，另一端固定在所述压料管中，该压料管具有一容纳槽，所述压料弹簧位于所述容纳槽内，

其中，该压料管的侧壁连接多个压板，所述压板具有至少一个的斜边，该斜边位于所述压板的靠近所述脱粒辊的一侧，该斜边具有至少一个的切口。

在本实用新型的这种压料器中，所述压料架具有一支撑板，该支撑板顶部具有一套筒，所述压料臂具有一滑轴，该滑轴穿过所述套筒，该滑轴的顶部具有多个螺帽，所述提升弹簧套在所述套筒外侧，该弹簧的两端分别固定在所述螺帽和支撑板上。

在本实用新型的这种压料器中，所述压料轴设有两组螺帽，所述压料管位于所述两组螺帽之间，所述压料弹簧顶在所述螺帽内侧。

一种玉米脱粒机，其特征在于，包括底座、玉米脱粒器、喂料器、所述压料器以及集料器。

在本实用新型的这种玉米脱粒机中，所述喂料器包括喂料罩体和多组振动组件。

在本实用新型的这种玉米脱粒机中，所述玉米脱粒器包括支架、脱粒电机、两组送料辊和两组脱粒辊，所述脱粒电机固定在所述支架外侧，所述送料辊和脱粒辊可转动地布置在所述支架内，该脱粒电机连接至一传动轴，该传动轴经一圆锥齿轮连接至所述送料辊，该送料辊经圆柱齿轮连接至相邻的所述送料辊和脱粒辊。

在本实用新型的这种玉米脱粒机中，该玉米脱粒器还包括柔性调节组件，该调节组件包括横梁、连杆、第一摆臂、第二摆臂以及调节弹簧，所述第一摆臂和第二摆臂的中部均铰接在所述横梁上，该第一摆臂的上端部铰接至其中一个的所述脱粒辊，该第一摆臂的下端部套在所述连杆上，该第二摆臂的上端部铰接至相邻的所述脱粒辊，该第二摆臂的下端部铰接所述连杆上，所述调节弹簧套在所述连杆上，该调节弹簧的两端分别压在所述第一摆臂和第二摆臂的下端部。

实施本实用新型的这种压料器以及玉米脱粒机，具有以下有益效果：压板的底部为斜边，该斜边对玉米棒构成一指向脱粒辊和送料辊的可变压力，玉米棒渐变地被压制在脱粒辊中，可避免恒定的压制力挤坏玉米棒。压板带有切口，该切口在玉米转动过程中压切入玉米粒间隙内，松动玉米颗粒。降低脱粒器脱粒的难度，提高脱粒器的工作效率。压料弹簧和提升弹簧使得压料器施加的是一种弹性的压制力，又可避免切口直接破坏玉米粒，同时降低压制力对玉米颗粒的损伤。

附图说明

图1为本实用新型的压料器的示意图；

图2为图1的另一方向的示意图；

图3为图1的右一方向的示意图；

图4为本实用新型的玉米脱粒机的示意图；

图5为图2的一种剖视图；

图6为图2的另一种局部剖视图；

图7为图2的喂料器的局部视图；

图8为图7的另一方向的示意图

图9为图4的脱粒器的局部示意图；

图10为图9的送料辊的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

喂料器相关的现有技术状态：《玉米果穗喂入形式与籽粒破碎率的关系研究》（河南科技大学车辆与动力工程学院，李心平等）研究了喂料方向的不同对破损率的影响。但该喂料方向仅包含玉米棒的两种进入方向，没有包含玉米棒本身的姿态。201210231110.X的那种玉米脱粒机，该脱粒滚筒上方安装有玉米喂送组件，在玉米喂送组件与脱粒滚筒之间还设置有用于限定玉米穗在脱粒过程中所在位置的限位件。限位件可控制人工喂料时玉米的状态。该装置的喂料速度非常低但如果机械喂料或快速喂料，限位件难以起到作用。201521053912.1公开了一种玉米脱粒机喂料调节装置，其喂料斗内纵向转动连接有2个控制轴，两控制轴对应面连接有拨杆，控制外端连接有曲柄。曲柄可控制玉米沿两个不同的方向进入脱粒机。但是该案还是无法控制玉米棒进入脱粒机时的方向。2016106865061的那种玉米脱粒机采用机械师快速下料的结构。其大致包括入料箱、脱粒腔室和第一旋转轴，第一旋转轴位于入料箱和脱粒腔室之间。第一旋转轴设有挡板。在快速喂料过程中，挡板周期性挡住喂料口，避免不均匀喂料导致设备受损。该案可控制喂料速度，无法控制喂料方向。201610228854.4为一种轴向剪切式玉米脱粒机，它包括料仓、滚动板、缓冲仓、底座、叶轮喂料器。其采用滚动的运输方式使得玉米果穗按顺序堆叠，并由叶轮喂料器按堆叠先手顺序输送入玉米脱粒机装置中按顺序脱粒。该装置无法有效控制玉米棒的方向，喂料叶片之间是否有且仅有一个玉米棒也是该案尚未解决的问题。玉米籽在脱粒过程中的破碎主要与冲击力有关，合适大小的冲击力可提高脱粒效率，但较大的冲击力可能增加破损。冲击力的作用部位影响破碎率。由于脱粒为转轴状结构，玉米棒与脱粒辊平行布置时，脱粒效果最好。玉米棒与脱粒辊垂直布置时，脱粒效果最差。

压料器相关的现有技术状态： 201510938130.4的那种带压料器的玉米脱粒机，具有一压料轴。主动压料轴嵌套连接有主动压料辊，所述主动压料滚上安装有均匀设置的凸块。主动压料滚在转动过程中持续压制玉米棒，保持玉米棒紧紧贴合在脱离辊上。但是如果玉米棒的大小不一致时，玉米棒可能由于压制力过大被损坏，或者压制力过小没有实际作用。200910263459.X公开了另一种带压料器的玉米脱粒机，主要由脱粒装置组成。脱粒装置由脱粒筒、压板和挡板构成。压板位于脱粒筒上方呈弧形，挡板位于脱粒筒和压板的侧面。脱粒筒、压板和挡板之间形成弧形脱粒仓。压板由压板、压管、压条、压簧构成，压板的顶部设置有弹性装置。该案通过可调节高度的弹性压板装置解决了大小棒径不同的玉米棒进料和脱粒的问题。压板的压力由玉米棒控制，无法主动周期性地调节玉米棒与脱离辊的接触压力和接触位置。

脱粒器的送料辊相关的现有技术状态：现有的脱粒辊组的结构可参照201510234368.9等的玉米脱粒机所述。脱粒辊组配置螺旋线，或者其包含一个独立的带螺旋线的送料辊。该螺旋线至少用于带动玉米棒转动并前移。201410176378.7的那种可变向脱粒的玉米脱粒机展示了一种可变脱粒筋（螺旋线）的脱粒筒。脱粒筋包括上段脱粒筋和下段脱粒筋，上段脱粒筋和下段脱粒筋螺旋方向相反。通过改变双层筋的方式改变脱粒仓的高度，实现玉米棒在脱粒仓的不同空间部分都可以得到充分脱粒。这种可变螺旋线的脱粒机辊组可作为本申请的参考。《玉米种子差速脱粒的单因素分析》（河南科技大学车辆与动力工程学院，李心平等）分析了各种因素对差速脱粒装置效率的影响。其中，直辊转速的增加在一定范围内对未脱净率有利，玉米随直辊转速的增加而籽粒破碎率增加。喂入量的增加会使脱粒效果变差，未脱净率增加。《单滚筒钉齿式玉米脱粒机的研制》（齐齐哈尔大学机电工程学院，王凤娟等）以及《小型玉米脱粒机高速转子的结构设计及有限元分析》（青岛科技大学机电工程学院，吴俊飞等）等设计脱粒设备关键部件主要尺寸，并从优化滚筒、钉齿等的尺寸入手改进脱粒器的结构。该案可纳入本申请作为参考。

脱粒器的脱粒辊相关的现有技术状态：《玉米联合收获机纵轴流脱粒装置及控制系统的设计》（济南大学机械工程学院，张琨等）设计了一种纵轴流脱粒装置，其具有单一的脱粒辊，脱粒辊外侧设置短纹杆和脱粒爪。脱粒辊的布局简单，脱粒效率低，无法适应不同尺寸的玉米棒。《变径变间距螺旋板齿式玉米脱粒机设计与试验》（西北农林科技大学机械与电子工程学院，赵武云等）旨在根据玉米棒在不同脱粒阶段的玉米粒的脱粒难度和破损率修正脱粒辊各部位的刀齿形态。例如自脱粒机进料口到排芯口方向，脱粒装置上分布的冠状齿间距增大，平板齿间距减小，冠状齿与平板齿的直径均有增加。《柔性玉米脱粒机的开发》（长春市农机研究院，王淑兰等）提出柔性脱粒机的设计思路。其主轴通过脱粒齿支板和从动轴带动脱粒斜齿、脱粒直齿转动来挤搓玉米脱棒脱粒。在旋转脱粒过程中，当脱粒齿遭受到很大阻力时，可以使从动轴转动。避免脱粒齿受阻产生过大的冲击力使玉米粒和玉米棒被粉碎。柔性脱粒原理的基本思路是提供弹性的作用力，避免意外增加的作用力损坏玉米。

如图1至3，压料器400包括压料架470、压料臂410、提升弹簧420、压料轴430、压料管440和压料弹簧450。压料臂410位于脱粒辊340和送料辊330顶部。压料臂410为倒置的T形结构。压料臂410具有一滑轴411和横向的两个轴承部412。提升弹簧420的一端固定在喂料罩体210上，另一端连接至压料臂410。提升弹簧420为受压弹簧，其可提起压料臂410及其附属结构。停机时弹簧作用方向与工作时相反。停机时，提升弹簧420被压缩；工作时，提升弹簧420的压缩量降低或者反向拉伸。如果弹簧的初始作用力与玉米棒001的作用力的方向相同，弹簧可能受到极限压力，造成损伤。具体而言，压料架470具有一支撑板471，该支撑板471顶部具有一套筒472。滑轴411穿过套筒472，套筒472起到导向作用，引导压料臂410移动。滑轴411的顶部具有多个螺帽473，提升弹簧420套在套筒472外侧，该弹簧的两端分别固定在螺帽473和支撑板471上。可通过螺帽473调节压料臂410的初始高度，适应不同尺寸的玉米棒001。

压料轴430可转动地固定在压料臂410中，该压料轴430连接至一电机431。压料管440可滑动地套在压料轴430中，该压料管440的侧壁连接多个压板441。电机带动压料轴430转动，压料轴430带动压板441压制玉米棒001。压料弹簧450的一端固定在压料轴430上，另一端固定在压料管440中。压料弹簧450和提升弹簧420使得压料器400施加的是一种弹性的压制力，进一步降低对玉米棒001的损伤。在本实施例中，压料轴430设有两组螺帽432，压料管440位于两组螺帽之间，压料弹簧450顶在螺帽432内侧。螺帽调整压料弹簧450的预紧力和压料管440的初始位置，适应不同尺寸和脱粒深度的玉米。该压料管440具有一容纳槽442，压料弹簧450位于容纳槽内，避免玉米碎片卡在弹簧间隙中。

压料管440的侧壁连接多个压板441，压板441具有至少一个的斜边443，该斜边443位于所述压板441的靠近所述脱粒辊340的一侧。玉米棒001沿送料辊330移动，脱粒辊340剥掉玉米粒。在最佳状态下，玉米位于送料辊330上并紧密接触脱粒辊340。在本实施例中，压板441大致为六边形，其中具有平直底面和对立布置的斜边，斜边443具有至少一个的切口444。该斜边对玉米棒001构成一指向脱粒辊340和送料辊330的可变压力，玉米棒001渐变地被压制在脱粒辊340中，可避免恒定的压制力挤坏玉米棒001。该压力逐渐变化，玉米棒001渐变地被压制在脱粒辊340中，脱粒效率得以进一步提高。在较小的压制力下，大径部位的玉米粒被脱出。压制力逐渐增大时，小径部位的玉米粒被脱出，避免恒定的压制力挤坏玉米棒001，破碎率得以降低。压板441带有切口444，该切口444在玉米转动过程中压切入玉米粒间隙内，松动玉米颗粒。降低脱粒器300脱粒的难度，提高脱粒器300的工作效率。压料弹簧450和提升弹簧420的弹力又可避免切口444直接破坏玉米粒。

参照图3至10，本实用新型的脱粒机主要包括底座100、喂料器200、脱粒器300、压料器400以及集料器110。底座100由多个桁架组成，为主要的支撑部件，其他内部构件均安装在该底座100上。集料器110附属于脱粒机，其用于将脱粒器300各处的玉米粒集中收纳并放出。集料器110包括绞龙111和网孔板112。该网孔板112固定在底座100底部，绞龙111可转动地固定在网孔板112中，电机带动绞龙111收纳玉米粒。细颗粒的灰尘从网孔板112。

喂料器200包括喂料罩体210和多组振动组件220。喂料罩体210为扩口状，玉米棒001从其上部开口进入设备。振动组件220并排布置，相邻的振动组件220的间距以及振动组件220与喂料罩体210侧壁的间距大于多数玉米棒001的直径并小于玉米棒001的长度。杂乱堆积的玉米棒001位于振动组件220上部。振动组件220频繁振动使得玉米棒001改变方向。与栅格板222垂直的玉米继续受迫振动，与栅格板222平行的玉米棒001进入脱粒器300。即使玉米棒001大量快速的进入喂料器200，玉米棒001进入脱粒器300的姿态仍然得到有效调整，喂料效率得到提高。较佳的，相邻的振动组件220的振动方向刚好相差半个周期。振动组件220振动状态各异，当玉米棒001同时压在多个栅格板222上时，这种结构更有利于玉米棒001调整姿态。

在本实用新型中，振动组件220包括横杆221、栅格板222、振动源223以及振动弹簧224。横杆221固定在喂料罩体210内，该横杆221与所述脱粒辊340和/或送料辊330平行，该横杆221上设有多个导向管226。栅格板222的底部设有多个导向柱225，该导向柱225可滑动地伸入导向管226。导向管226可保持栅格板222沿垂直方向振动。相邻的栅格板222的间距为4至10cm（多数玉米棒001的直径至玉米棒001的长度）。振动源223固定在横杆221上，该振动源223的输出轴连接至栅格板222。振动弹簧224套在导向管226的外侧，该振动弹簧224的一端固定在所述横杆221上，另一端顶在所述栅格板222的底部。振动弹簧224使得栅格板222振动更加均匀（阻尼作用），并提供初始的预拉力。并且振动弹簧224在初始状态下为受拉状态，玉米棒001堆积后，弹簧处于较小的伸长状态。振动源223振动时，弹簧周期性伸长和缩短。该结构可延缓弹簧疲劳，并避免振动源223工作时压力过大。另外，该栅格板222大致为三角形结构，具有两组导向面，玉米棒001可沿该导向面227滑动。本实施例的振动源223可以是磁致伸缩电机、带螺杆的电机（电动推杆）等等。

脱粒器300包括支架310、脱粒电机320、两组送料辊330和两组脱粒辊340以及柔性调节组件350。脱粒电机320固定在所述支架310外侧，送料辊330和脱粒辊340可转动地布置在支架310内。两个脱粒辊340位于外侧，两个送料辊330位于所述脱粒辊340之间。送料辊330的安装高度低于所述脱粒辊340。两组送料辊330和脱粒器300成一凹陷结构，有利于容纳玉米棒001。脱粒电机320连接至一传动轴321，该传动轴321经一圆锥齿轮322连接至送料辊330。送料辊330经圆柱齿轮323连接至相邻的送料辊330和脱粒辊340。由于圆柱齿轮323的换向作用，相邻的脱粒辊340与送料辊330以及相邻的送料辊330之间的转动方向相反。在该实施例中，脱粒辊340与送料辊330的旋向相反，达到差速脱粒之目的。为避免齿轮组被玉米渣卡住，喂料罩体210的底部设有隔离板211，该隔离板211覆盖在脱粒辊340上并位于靠近齿轮组的一侧。参照图2，沿喂料口的方向，送料辊330的螺旋线331向外并向前延伸。送料辊330提供一向脱粒辊340的切向作用力，将玉米棒001向前并向靠近脱粒辊340的一侧推动。同时脱粒辊340也施加一向送料辊330的作用力，玉米棒001挤入脱粒辊340与送料辊330之间，提高玉米棒001脱粒时间，提高脱粒效率。

柔性调节组件350提供一柔性作用力，辅助改善脱粒器300传递玉米棒001时的受力状态，避免意外增加的作用力损坏玉米。其包括横梁351、连杆352、第一摆臂353、第二摆臂354以及调节弹簧355。第一摆臂353和第二摆臂354的中部均铰接在横梁351上。该第一摆臂353的上端部铰接至其中一个的脱粒辊340，该第一摆臂353的下端部套在连杆352上。第二摆臂354的上端部铰接至另一个的脱粒辊340，该第二摆臂354的下端部铰接连杆352上。第一摆臂353与第二摆臂354构成一对相向调节的杠杆机构。相邻的送料辊330受力向两侧张开时，摆臂的下端部分相互靠近。调节弹簧355套在连杆352上，该调节弹簧355的两端分别压在第一摆臂353和第二摆臂354的下端部。如果玉米棒001卡入相邻的送料辊330之间的间隙内，摆臂的下端部分相互靠近并挤压弹簧，同时避免设备击碎小尺寸玉米棒001。卡入物体取出或消失后，调节弹簧355经摆臂推动送料辊330回到初始位置。可以预料的，两送料辊330之间的螺旋线331向外延伸，意外挤入送料辊330之间玉米棒001可以在螺旋线331的引导下排出。

本实用新型的柔性脱粒辊340由芯轴341、套轴342以及弹性轴343组成。芯轴341固定在该套轴342内，所述套轴342固定在该弹性轴343内。该柔性脱粒辊340采用多层结构，内层的芯轴341可保持脱粒辊340的整体强度，避免工作时弯曲。套轴342包括多个突出部344和用于连接该突出部344的弧形壁345组成。中间的套轴342为棱柱状结构，突出部344伸入弹性轴343内。芯轴341的外侧壁贴合在弧形壁345内侧，弹性轴343的内侧具有多个凹陷槽346，突出部344位于该凹陷槽346内，该弹性轴343的外侧具有多个脱粒齿347。由于脱粒齿347内部为刚性的突出部344，脱粒辊340的整体强度得到保证。在脱粒辊340转动时，突出部344提供切向的冲击力，保证玉米粒被切下。在本实用新型中，芯轴341和套轴342由碳素结构钢或45号钢制成。弹性轴343由异戊橡胶和/或氯丁橡胶制成。弹性轴343采用橡胶制成，脱粒齿347受阻产生过大时，脱粒齿347刃口可发生部分形变，避免冲击力使玉米粒和玉米棒001被粉碎。

部分脱粒齿347位于突出部344的外侧，该部分脱粒齿347受到刚性突出部344的支持作用，强度更高，有利于脱粒。部分脱粒齿347位于弧形壁345的外侧，这部分脱粒齿347可承受一定的形变，避免破坏玉米粒。较佳的，脱粒齿347由相互连接的突出圆弧348和凹陷圆弧349组成，该突出圆弧348的曲率中心位于弹性轴343的内侧。突出圆弧348为光滑的引入弧面，有利于玉米粒进入脱粒齿347的刃口中。凹陷圆弧349的曲率中心位于弹性轴343的外侧，凹陷圆弧349为勾状结构。该突出圆弧348与弹性轴343的外侧面相交构成一钝角，该凹陷圆弧349与弹性轴343的外侧面相交构成一锐角。可以理解，在脱粒辊340的旋转方向上，突出圆弧348更为靠前。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种压料器，其特征在于包括压料架、压料臂、提升弹簧、压料轴、压料管、压料弹簧，所述提升弹簧的一端固定在所述压料架上，另一端连接至所述压料臂，该压料轴可转动地固定在所述压料臂中，该压料轴连接至一电机，该压料管可滑动地套在所述压料轴中，该压料弹簧的一端固定在所述压料轴上，另一端固定在所述压料管中，该压料管具有一容纳槽，所述压料弹簧位于所述容纳槽内，

其中，该压料管的侧壁连接多个压板，所述压板具有至少一个的斜边，该斜边位于所述压板的靠近一脱粒辊的一侧，该斜边具有至少一个的切口。

2.根据权利要求1所述的压料器，其特征在于，所述压料架具有一支撑板，该支撑板顶部具有一套筒，所述压料臂具有一滑轴，该滑轴穿过所述套筒，该滑轴的顶部具有多个螺帽，所述提升弹簧套在所述套筒外侧，该弹簧的两端分别固定在所述螺帽和支撑板上。

3.根据权利要求1所述的压料器，其特征在于，所述压料轴设有两组螺帽，所述压料管位于所述两组螺帽之间，所述压料弹簧顶在所述螺帽内侧。