CN209349036U - 二自由度分类筛选装置 - Google Patents

Abstract

二自由度分类筛选装置，包括机架、动力系统、传动系统和双层筛，所述动力系统安装在机架上，所述机架内设传动系统，所述动力系统包括动力系统本体和动力输出轴，所述动力系统本体与动力输出轴连接，所述动力输出轴驱动传动系统，所述传动系统驱动双层筛，所述机架上设有机架连杆，所述机架连杆通过拉杆与双层筛活动连接。本实用新型结构紧凑、制造成本低，筛分效率高、机械对种子筛选过程的损伤低，能调节双层筛在三维空间的平动幅度和转动角度，能达到二自由度分类筛选，实现农业物料种子快速、高效分类筛选，适用范围广泛，还能适用于矿业和医药卫生领域。

Description

二自由度分类筛选装置

技术领域

本实用新型涉及一种二自由度分类筛选装置，特别涉及一种农业种子精选过程中进行分类筛选的二自由度分类筛选装置。

背景技术

筛选装置作为农业机械中应用广泛的重要农用机械装置，无论是在收割时对作物进行清选筛分，还是在粮食烘干后入库前进行杂质的筛分，以及种子的分类筛选都有着重要的作用。种子分类筛选装置性能对选种的效率和所选种子的质量有着直接影响，企业对分类筛选装置的要求越来越高。

中国专利号ZL201810462138.1公开了一种豆类分类除杂筛选装置，对种子分类筛选的筛选装置采用多级筛选的方式，筛选过程是单一自由度的往复式振动筛分，这种筛选装置容易造成种皮的损伤和筛选效率低等问题。

中国专利号ZL201710083359.3公开了一种二自由度并联机构振动筛，采用三台电机和三条并联支路实现二自由度振动，这种结构复杂，操作和控制也不方便。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种筛分效率高、机械对种子筛选过程的损伤低的二自由度分类筛选装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，

二自由度分类筛选装置包括机架、动力系统、传动系统和双层筛，所述动力系统安装在机架上，所述机架内设传动系统，所述动力系统包括动力系统本体和动力输出轴，所述动力系统本体与动力输出轴连接，所述动力输出轴驱动传动系统，所述传动系统驱动双层筛，所述机架上设有机架连杆，所述机架连杆通过拉杆与双层筛活动连接。

优选的，所述双层筛包括筛架，所述筛架的顶部和底部分别设有第一筛层和第二筛层，所述筛架的左侧面、右侧面和后侧面均通过固定板包裹，所述筛架的前侧面设有可动封板，所述可动封板与筛架活动连接。

优选的，所述机架连杆的顶部设有第一固定球铰链，所述筛架的顶部相对两边分别设有第二固定球铰链，所述第一固定球铰链与拉杆一端铰接，所述拉杆的另一端通过第二固定球铰链与筛架铰接。

优选的，所述双层筛包括前固定板，所述前固定板与筛架构成卡槽，所述卡槽与可动封板相适配，所述可动封板插入卡槽内；或者可动封板与筛架通过铰链连接。

优选的，所述传动系统包括带轮传动机构、凸轮传动机构和蜗轮蜗杆传动机构，所述带轮传动机构包括皮带、第一皮带轮、第二皮带轮和第三皮带轮，所述第一皮带轮与动力输出轴连接，所述第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮通过皮带联动，所述第二皮带轮驱动凸轮传动机构，所述第三皮带轮驱动蜗轮蜗杆传动机构。

优选的，所述凸轮传动机构包括第二皮带轮轮轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、凸轮驱动轴和凸轮，所述第二皮带轮套设于第二皮带轮轮轴的一端，所述第二皮带轮轮轴设于机架上，所述第二皮带轮轮轴的另一端套设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮套设于凸轮驱动轴的一端，所述凸轮驱动轴的另一端套设有凸轮，所述凸轮驱动轴设于机架上，所述凸轮驱动筛架，所述凸轮联动双层筛。

优选的，所述蜗轮蜗杆传动机构包括第三皮带轮轮轴、蜗杆、蜗轮、蜗轮轴、偏心轮和驱动拉杆，所述第三皮带轮套设于第三皮带轮轮轴的一端，所述第三皮带轮轮轴设于机架上，所述第三皮带轮轮轴上套设有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮啮合，所述蜗轮套设于蜗轮轴上，所述蜗轮轴设于机架上，所述蜗轮轴的一端套设有偏心轮，所述偏心轮与驱动拉杆连接，所述驱动拉杆与第三固定球铰链连接，所述第三固定球铰链设于筛架底部，所述偏心轮联动双层筛。

优选的，所述偏心轮的偏心距为1-10cm，所述凸轮旋转运动的角度为5-10度。

优选的，所述第一筛层和第二筛层是金属编织筛层、鱼眼筛层或金属冲孔筛层。

优选的，所述第一筛层设于筛架顶部，所述第二筛层设于筛架底部；或者所述第一筛层设于筛架底部，所述第二筛层设于筛架顶部。

本实用新型工作原理，动力系统通过动力输出轴驱动带第一皮带轮，第一皮带轮通过皮带带动第二皮带轮运动，第二皮带轮通过第二皮带轮轮轴将动力传递给第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第二锥齿轮通过凸轮驱动轴带动凸轮运动，凸轮将动力传递给双层筛，提供双层筛一个筛平面内的小幅旋转运动；

第一皮带轮通过皮带带动第三皮带轮运动，第三皮带轮通过第三皮带轮轮轴将动力传递给蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮通过蜗轮轴将动力传递给偏心轮，偏心轮通过驱动拉杆将动力传递给双层筛，提供双层筛一个自由度方向的往复运动。

与现有技术相比，本实用新型具有下优点：

1、结构紧凑，制造成本低；

2、筛分效率高、机械对种子筛选过程的损伤低，采用传动系统驱动双层筛，且机架连杆通过拉杆与双层筛活动连接，能调节双层筛在三维空间的平动幅度和转动角度，能达到二自由度分类筛选，实现农业物料种子快速、高效分类筛选；

3、适用范围广泛，还能适用于矿业和医药卫生领域。

附图说明：

图1为本实用新型一实施例的结构主视图；

图2为图1所示二自由度分类筛选装置的结构左视图；

图3为图1所示二自由度分类筛选装置的传动系统示意图；

图4为图1所示二自由度分类筛选装置的双层筛的示意图。

主要附图标记说：

1.机架，101.机架连杆，102.第一固定球铰链，103.拉杆，111.第二皮带轮轴承支座A、 112.第二皮带轮轴承支座B，113.第三皮带轮轴承支座A，114.第三皮带轮轴承支座B，115. 凸轮轴承支座A，116.凸轮轴承支座B，117.蜗轮轴承支座A和118.蜗轮轴承支座B；2.动力系统，201.动力系统本体，202.动力输出轴；3.传动系统，31.带轮传动机构，32.凸轮传动机构，33.蜗轮蜗杆传动机构，300.皮带，310.第一皮带轮，320.第二皮带轮，330.第三皮带轮， 321.第二皮带轮轮轴，322.第一锥齿轮，323.第二锥齿轮，324.凸轮驱动轴，325.凸轮，331. 第三皮带轮轮轴，332.蜗杆，333.蜗轮，334.蜗轮轴，335.偏心轮，336.驱动拉杆；4.双层筛， 401.筛架，402.第一筛层，403.第二筛层，404.第二固定球铰链，405.固定板，406.可动封板， 407.前固定板，408.第三固定球铰链，409.卡槽。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

请参阅图1-4，本实施例包括机架1、动力系统2、传动系统3和双层筛4，传动系统3设于机架1内，动力系统2安装于机架1上，动力系统2包括动力系统本体201和动力输出轴202，动力系统本体201与动力输出轴202连接，动力输出轴202驱动传动系统3，传动系统3驱动双层筛4，机架1包括机架连杆101、第一固定球铰链102和拉杆103，机架连杆101 的顶部设有第一固定球铰链102，第一固定球铰链102连接拉杆103的一端，拉杆103的另一端连接第二固定球铰链404，第二固定球铰链404对称的设于筛架401的顶部相对的两边。

其中，双层筛4包括筛架401、第一筛层402、第二筛层403、第二固定球铰链404、固定板405、可动封板406、前固定板407、第三固定球铰链408和卡槽409，第三固定球支架 408设于筛架401底面上，固定板405包裹筛架401左侧面、右侧面和后侧面，筛架401前侧面朝该侧面方向设有前固定板407，前固定板407与筛架401构成卡槽409，卡槽409与可动封板406相适配，可动封板406插入卡槽409内。

第一筛层402与第二筛层403分别设于筛架401的顶部和底部的其中一面和相对的另一面，第一筛层401和第二筛层402可以根据需要互换位置。

传动系统3包括带轮传动机构31、凸轮传动机构32，蜗轮蜗杆传动机构33，带轮传动机构31包括皮带300、第一皮带轮310、第二皮带轮320和第三皮带轮330，第一皮带轮310与动力输出轴202连接，皮带300联动第一皮带轮310、第二皮带轮320和第三皮带轮330，第二皮带轮320驱动凸轮传动机构32，第三皮带轮330驱动蜗轮蜗杆传动机构33。

凸轮传动机构32包括第二皮带轮轮轴321、第一锥齿轮322、第二锥齿轮323、凸轮驱动轴324和凸轮325，第二皮带轮轮轴321设于机架1上，第二皮带轮320套设于第二皮带轮轮轴321的一端，第一锥齿轮322套设于第二皮带轮轮轴321的另一端，第二皮带轮轮轴 321带动第一锥齿轮322旋转，第一锥齿轮322与第二锥齿轮323啮合，第二锥齿轮323套设与凸轮驱动轴324的一端，凸轮驱动轴324设于机架1上，凸轮325套设于凸轮驱动轴324 的另一端，双层筛4联动地设于凸轮325上，凸轮325将动力传递给双层筛4，提供双层筛4 一个筛平面内的小幅旋转运动。

涡轮蜗杆传动机构33包括第三皮带轮轮轴331，蜗杆332，蜗轮333，蜗轮轴334，偏心轮335和驱动拉杆336，第三皮带轮轮轴331设于机架1上，第三皮带轮330套设于第三皮带轮轮轴331的一端，蜗杆332套设于第三皮带轮轮轴331上，蜗轮333套设于蜗轮轴334 上，蜗轮333与蜗杆332啮合，偏心轮335套设于蜗轮轴334的一端，驱动拉杆336一端固定于偏心轮335轮面上，驱动拉杆336的另一端与第三固定球铰链408连接，驱动拉杆336 将动力传递给双层筛4，提供双层筛4一个自由度方向的往复运动。

机架1上还设有第二皮带轮轴承支座A 111、第二皮带轮轴承支座B 112、第三皮带轮轴承支座A 113、第三皮带轮轴承支座B 114、凸轮轴承支座A 115、凸轮轴承支座B 116、蜗轮轴承支座A 117和蜗轮轴承支座B 118，第二皮带轮轮轴321设于第二皮带轮轴承支座A111 和第二皮带轮轴承支座B 112，第三皮带轮轮轴331设于第三皮带轮轴承支座A 113和第三皮带轮轴承支座B 114，凸轮驱动轴324设于凸轮轴承支座A 115和凸轮轴承支座B116，蜗轮轴334设于蜗轮轴承支座A 117和蜗轮轴承支座B 118。

凸轮传动机构32和蜗轮蜗杆传动机构33的组合，在进行种子分类筛选时，通过动力系统2的动力输出轴202同时将动力传递给蜗轮蜗杆机构33的蜗杆332和凸轮传动机构32的第一锥齿轮322，通过配合不同的传动比，可使双层筛4产生一种具有各种函数关系的往复运动和旋转运动规律。在进行不同类型种子分类筛选时，偏心轮335的偏心距可1-10cm范围内可调，通过凸轮325产生的旋转运动的角度可在5-10度范围内可调。

第一筛层402和第二筛层403采用的是金属编织筛、鱼眼筛或金属冲孔筛，可根据不同类型的种子分类筛选选择不同的筛面形式。

本实施例的的工作过程如下：将种子放置在双层筛4的第一筛层402上，动力系统2通过动力输出轴202驱动带第一皮带轮310，第一皮带轮310通过皮带300带动第二皮带轮320 运动，第二皮带轮320通过第二皮带轮轮轴321将动力传递给第一锥齿轮322，第一锥齿轮 322与第二锥齿轮323啮合，第二锥齿轮323通过凸轮驱动轴324带动凸轮325运动，凸轮325将动力传递给筛架401，提供双层筛4一个筛平面内的小幅旋转运动，第一皮带轮310通过皮带300带动第三皮带轮330运动，第三皮带轮330通过第三皮带轮轮轴331将动力传递给蜗杆332，蜗杆332与蜗轮333啮合，蜗轮333通过蜗轮轴334将动力传递给偏心轮335，偏心轮335通过驱动拉杆336将动力传递给筛架401，提供双层筛4一个自由度方向的往复运动，通过双层筛水平方向和竖直方向的二自由度运动，实现种子快速、高效地分类。

本实施例的二自由度分类筛选装置，通过利用蜗轮蜗杆结构和凸轮传动机构的组合，实现双层筛在三维空间平动和转动的二自由度运动形式，同时根据所分类筛选种子的物理性质不同，可以调节蜗轮蜗杆结构与凸轮结构的传动比来实现高效快速的分类筛选。

通过选取适当的双层筛筛箱的筛面形式和控制适当的平动幅度和转动角度，不仅能在农业物料种子分类筛选中有广泛的应用前景，在矿业和医药卫生方面也有很好的实用价值。该装置具有高效率、高可靠性和高普适性的特点，同时具有加工成本低的优势，具有良好的市场前景。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.二自由度分类筛选装置，其特征在于：包括机架(1)、动力系统(2)、传动系统(3)和双层筛(4)，所述动力系统(2)安装在机架(1)上，所述机架(1)内设传动系统(3)，所述动力系统(2)包括动力系统本体(201)和动力输出轴(202)，所述动力系统本体(201)与动力输出轴(202)连接，所述动力输出轴(202)驱动传动系统(3)，所述传动系统(3)驱动双层筛(4)，所述机架(1)上设有机架连杆(101)，所述机架连杆(101)通过拉杆(103)与双层筛(4)活动连接。

2.根据权利要求1所述的二自由度分类筛选装置，其特征在于：所述双层筛(4)包括筛架(401)，所述筛架(401)的顶部和底部分别设有第一筛层(402)和第二筛层(403)，所述筛架(401)的左侧面、右侧面和后侧面均通过固定板(405)包裹，所述筛架(401)的前侧面设有可动封板(406)，所述可动封板(406)与筛架(401)活动连接。

3.根据权利要求2所述的二自由度分类筛选装置，其特征在于：所述机架连杆(101)的顶部设有第一固定球铰链(102)，所述筛架(401)的顶部相对两边分别设有第二固定球铰链(404)，所述第一固定球铰链(102)与拉杆(103)的一端铰接，所述拉杆(103)的另一端通过第二固定球铰链(404)与筛架(401)铰接。

4.根据权利要求2或3所述的二自由度分类筛选装置，其特征在于：所述双层筛(4)包括前固定板(407)，所述前固定板(407)与筛架(401)构成卡槽(409)，所述卡槽(409)与可动封板(406)相适配，所述可动封板(406)插入卡槽(409)内。

5.根据权利要求4所述的二自由度分类筛选装置，其特征在于：所述传动系统(3)包括带轮传动机构(31)、凸轮传动机构(32)和蜗轮蜗杆传动机构(33)，所述带轮传动机构(31)包括皮带(300)、第一皮带轮(310)、第二皮带轮(320)和第三皮带轮(330)，所述第一皮带轮(310)与动力输出轴(202)连接，所述第一皮带轮(310)、第二皮带轮(320)、第三皮带轮(330)通过皮带(300)联动，所述第二皮带轮(320)驱动凸轮传动机构(32)，所述第三皮带轮(330)驱动蜗轮蜗杆传动机构(33)。

6.根据权利要求5所述的二自由度分类筛选装置，其特征在于：所述凸轮传动机构(32)包括第二皮带轮轮轴(321)、第一锥齿轮(322)、第二锥齿轮(323)、凸轮驱动轴(324)和凸轮(325)，所述第二皮带轮(320)套设于第二皮带轮轮轴(321)的一端，所述第二皮带轮轮轴(321)设于机架(1)上，所述第二皮带轮轮轴(321)的另一端套设有第一锥齿轮(322)，所述第一锥齿轮(322)与第二锥齿轮(323)啮合，所述第二锥齿轮(323)套设于凸轮驱动轴(324)的一端，所述凸轮驱动轴(324)的另一端套设有凸轮(325)，所述凸轮驱动轴(324)设于机架(1)上，所述凸轮(325)驱动筛架(401)，所述凸轮(325)联动双层筛(4)。

7.根据权利要求6所述的二自由度分类筛选装置，其特征在于：所述蜗轮蜗杆传动机构(33)包括第三皮带轮轮轴(331)、蜗杆(332)、蜗轮(333)、蜗轮轴(334)、偏心轮(335)和驱动拉杆(336)，所述第三皮带轮(330)套设于第三皮带轮轮轴(331)的一端，所述第三皮带轮轮轴(331)设于机架(1)上，所述第三皮带轮轮轴(331)上套设有蜗杆(332)，所述蜗杆(332)与蜗轮(333)啮合，所述蜗轮(333)套设于蜗轮轴(334)上，所述蜗轮轴(334)设于机架(1)上，所述蜗轮轴(334)的一端套设有偏心轮(335)，所述偏心轮(335)与驱动拉杆(336)连接，所述驱动拉杆(336)与第三固定球铰链(408)连接，所述第三固定球铰链(408)设于筛架(401)底部，所述偏心轮(335)联动双层筛(4)。

8.根据权利要求7所述的二自由度分类筛选装置，其特征在于：所述偏心轮(335)的偏心距为1-10cm，所述凸轮(325)旋转运动的角度为5-10度。

9.根据权利要求2所述的二自由度分类筛选装置，其特征在于：所述第一筛层(402)和第二筛层(403)是金属编织筛层、鱼眼筛层或金属冲孔筛层。

10.根据权利要求2所述的二自由度分类筛选装置，其特征在于：所述第一筛层(402)设于筛架(401)顶部，所述第二筛层(403)设于筛架(401)底部；或者所述第一筛层(402)设于筛架(401)底部，所述第二筛层(403)设于筛架(401)顶部。