CN210444927U - 一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及农机装备领域，具体的说是一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置。包括筒状的机壳和沿机壳纵向设置在机壳内腔中的三根脱粒辊，三根脱粒辊呈品字形分布且三根脱粒辊中的其中两根的转向与剩余一根的转向相反，在三根脱粒辊的中间位置形成用于随脱粒辊的转动以对果穗揉搓脱粒的脱粒间隙，三根脱粒辊均以相同的角度倾斜于机壳的轴向分布，使脱粒间隙的一端较宽并形成供果穗沿纵向进入脱粒间隙的进料口，另一端较窄并形成供果穗脱粒后排出的出料口，在任意一根脱粒辊与机壳之间均设有用于自动调整脱粒间隙宽度以适应不同规格果穗脱粒的间隙调节机构。本实用新型对玉米果穗脱粒的适应性好，脱粒效率高。

Description

一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置

技术领域

本实用新型涉及农机装备领域，具体的说是一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置。

背景技术

玉米作为我国最重要的非口粮类粮食作物之一，无论是作为传统食品，还是作为饲料，亦或是工业原料，其需求度在逐年增加，种植面积也持续增长。在玉米收获的过程中，无论是一次性联合收获中由联合收获机中的脱粒装置进行脱粒收获，还是分段式收获中的脱粒机脱粒收获和人工脱粒收获，籽粒收获都是极其重要的一个环节。在籽粒收获中，最重要的就是脱粒，现阶段的玉米籽粒收获机脱粒装置和脱粒机大多数都是滚筒与凹板配合脱粒，这种脱粒装置由小麦、水稻的脱粒装置改进而来，其剥皮脱粒同时进行，在对玉米果穗脱粒的同时，容易将玉米苞皮打碎，造成收获后的籽粒含杂率高；而且脱粒滚筒是高速旋转，虽然会对脱粒滚筒的脱粒元件和凹板进行柔性处理，如采用橡胶覆盖脱粒元件和凹板的工作部分，但其随籽粒的损伤依旧很大。脱粒滚筒式脱粒装置存在的一个很大的问题就是脱粒不均，现阶段我国一次性收获对于脱粒不均匀并没有很好的解决，脱粒结束后玉米芯依旧会带有小面积的玉米籽粒。总结而言现阶段的玉米籽粒脱粒装置对玉米脱粒的针对性和适应性不强，会对玉米籽粒的损伤过大，含杂率和脱净率也达不到一定的要求。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置，对玉米果穗脱粒的适应性好，脱粒效率高。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置，包括筒状的机壳和沿机壳纵向设置在机壳内腔中的三根脱粒辊，三根脱粒辊呈品字形分布且三根脱粒辊中的其中两根的转向与剩余一根的转向相反，在三根脱粒辊的中间位置形成用于随脱粒辊的转动以对果穗揉搓脱粒的脱粒间隙，三根脱粒辊均以相同的角度倾斜于机壳的轴向分布，使脱粒间隙的一端较宽并形成供果穗沿纵向进入脱粒间隙的进料口，另一端较窄并形成供果穗脱粒后排出的出料口，在任意一根脱粒辊与机壳之间均设有用于自动调整脱粒间隙宽度以适应不同规格果穗脱粒的间隙调节机构。

优选的，脱粒辊端部的辊轴均转动配合安装在轴承座中，在机壳的端部设有供轴承座滑动配合的条形滑槽，条形滑槽沿机壳的径向分布。

优选的，脱粒辊相背于脱粒间隙的一侧设有脱粒罩，脱粒罩的两端分别固定在位于对应脱粒辊两端位置的轴承座上。

优选的，任意一个间隙调节机构均包括复位弹簧和双腔液压缸，复位弹簧的两端分别固定在机壳的内壁和脱粒罩上，双腔液压缸的活塞杆与脱粒罩固定连接，缸体与机壳内壁固定连接，缸体的有杆腔和无杆腔分别通过阻尼阀连接在同一个液压油箱上；阻尼阀包括筒状的阀体、固定在阀体中的阀板、滑动设置在阀体中并位于阀板朝向缸体一侧位置的阀芯以及用于连接阀板和阀芯的阻尼弹簧，阀板具有沿阀体纵向贯穿开设的油道，阀芯包括用于与阀体内壁配合滑动的环形基板和设置在环形基板内孔位置并朝向阀板方向分布的锥芯，锥芯可随环形基板沿阀体纵向的滑动而部分滑入油道中，在锥芯上位于可滑入油道中的位置开设有阻尼油孔，在锥芯上位于不可滑入油道中的位置开设有常规油孔。

优选的，阻尼油孔开设在锥芯的锥顶位置，常规油孔开设在锥芯与环形基板连接的基部。

优选的，阻尼油孔的数量为多个，多个阻尼油孔均匀间隔分布在锥芯的锥顶位置，在阀板中沿阀体径向贯穿滑动插设有插板，插板的一端位于阀体的外部，另一端位于阀体的内部并可与锥芯的锥顶部位紧触，从而可通过插板沿阀体径向方向的滑动以将部分阻尼油孔封堵。

优选的，阀板采用橡胶材料制作，在阀板和对应位置的阀体上开设有相互连通并供插板滑动配合的插槽。

优选的，脱粒辊包括耐磨橡胶辊皮和铁芯，在耐磨橡胶辊皮上设有用于辅助脱粒间隙中的果穗由进料口朝向出料口方向移动的螺旋线。

优选的，螺旋线的螺距由进料口朝向出料口的方向逐渐增大并在出料口的位置保持等距分布。

优选的，在耐磨橡胶辊皮上间隔设有多个柔性脱粒元件。

有益效果

本实用新型是针对玉米果穗脱粒而设计，对玉米果穗脱粒的适应性好，脱粒辊采用的橡胶辊，相较于滚筒脱粒装置，减小了对玉米籽粒的损伤。在优选实施方式中，脱粒辊上附有柔性脱粒元件，其根据螺旋线进行排列，脱粒辊前段柔性脱粒元件排列密集，玉米果穗沿脱粒辊前行速度较慢，绕自身轴线的旋转圆周速度较大，完成主要脱粒；后段脱粒元件排列并不密集，玉米果穗沿脱粒辊前行速度较快，绕自身轴线的旋转圆周速度较小，减小了对籽粒的损伤，并减少了对玉米芯的揉搓时间，提高了脱净率，降低了含杂率。

本实用新型中包括三个协同配合的间隙调节机构，该机构中的复位弹簧可使脱粒间隙根据送入的果穗的规格自动调整宽度，可改善脱粒平顺性，提高脱净率，降低籽粒损伤，能够以更好的完成脱粒工作；该机构中的双腔液压缸配合液压油箱和阻尼阀的使用，使得脱粒间隙宽度的调节具有阻尼性，可避免果穗脱粒完成排出后，三根脱粒辊在复位弹簧作用下快速朝向机壳中部运动，导致的整体振动过大并降低复位弹簧使用寿命的问题。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为本实用新型中脱粒辊部分的局部放大结构示意图；

图4为 本实用新型的间隙调节机构中的双腔液压缸部分的油路图；

图5为本实用新型中阻尼阀部分在不产生阻尼状态下的剖面结构示意图；

图6为本实用新型中阻尼阀部分在产生较小阻尼状态下的剖面结构示意图；

图7为本实用新型中阻尼阀部分在产生较大阻尼状态下的剖面结构示意图；

图中标记：1、机壳，2、间隙调节机构，3、复位弹簧，4、双腔液压缸，401、缸体，401-1、无杆腔，401-2、有杆腔，402、活塞杆，5、脱粒辊，6、脱粒间隙，7、脱粒罩，8、条形滑槽，9、轴承座，10、液压油箱，11、阻尼阀，1101、阀板，1102、阀体，1103、阀芯，1103-1、锥芯，1103-2、环形基板，1104、阻尼弹簧，12、油道，13、插板，14、阻尼油孔，15、常规油孔，16、柔性脱粒元件，17、螺旋线。

具体实施方式

结合图1及图2所示，本实用新型的一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置，包括筒状的机壳1和沿机壳1纵向设置在机壳1内腔中的三根脱粒辊5。三根脱粒辊5呈品字形分布，从而在三根脱粒辊5的中间位置形成脱粒间隙6。三根脱粒辊5均以相同的角度倾斜于机壳1的轴向分布，使脱粒间隙6的一端较宽并形成供果穗沿纵向进入脱粒间隙6的进料口，另一端较窄并形成供果穗脱粒后的玉米芯排出的出料口。三根脱粒辊5的转向设置为其中两根的转向相同且转速相同，剩余一根的转向相反相反且转速较大，使果穗在由进料口进入脱粒间隙6后，通过脱粒辊5的转动以对果穗揉搓，从而完成脱粒；在脱粒过程中，果穗沿自身轴线自转并朝向出料口方向平移，直至脱粒完成后的玉米芯由出料口排出。相对应的，在机壳1的两端分别设有与进料口和出料口对应的第一开口和第二开口，第一开口设置在剥皮辊的后方，经剥皮的玉米果穗直接由第一开口进入进料口中。在机壳1的底部开设有供由下发两根脱粒辊5之间落下的玉米籽粒排出的第三开口。

本实施例中，脱粒辊5包括耐磨橡胶辊皮和铁芯，通过耐磨橡胶辊皮降低脱粒辊5在脱粒过程中对于玉米籽粒的损伤。如图3所示，在耐磨橡胶辊皮上设有螺旋线17，螺旋线17一方面用于辅助脱粒间隙6中的果穗由进料口朝向出料口方向移动，另一方面增加了脱粒辊5表面的粗糙度，提高了脱粒辊5的脱粒能力。螺旋线17的螺距由进料口朝向出料口的方向逐渐增大并在出料口的位置保持等距分布。可增加脱粒辊5在前端的脱粒能力，并减少玉米籽粒在脱粒辊5后端的损伤。在耐磨橡胶辊皮上间隔设有多个柔性脱粒元件16。多个柔性脱粒元件16的排列方式按照脱粒辊5上的螺旋线17进行排列，柔性脱粒元件16主要是增加脱粒辊5的脱粒能力，采用柔性脱粒元件16在增加脱粒能力的同时尽可能的减小了对玉米籽粒的损伤。脱粒辊5前段柔性脱粒元件16排列密集，玉米果穗沿脱粒间隙6轴线前行速度较慢，绕自身轴线的旋转圆周速度较大。完成主要脱粒，后段脱粒元件排列并不密集，玉米果穗沿脱粒辊5前行速度较快，绕自身轴线的旋转圆周速度较小，减小了对籽粒的损伤，并减少了对玉米芯的揉搓时间，降低了含杂率。本实用新型中柔性脱粒元件16垂直于玉米果穗轴线进行脱粒，符合玉米籽粒的脱粒力学性能，相比于平行轴线进行脱粒，籽粒损伤率极大的降低。

脱粒辊5端部的辊轴均转动配合安装在轴承座9中，在机壳1的端部设有供轴承座9滑动配合并沿机壳1径向分布的条形滑槽8。以使三根脱粒辊5可分别在外力作用下沿机壳1径向移动，从而改变脱粒间隙6的宽度以适应不同规格玉米果穗的脱粒。脱粒辊5相背于脱粒间隙6的一侧设有脱粒罩7，脱粒罩7的两端分别固定在位于对应脱粒辊5两端位置的轴承座9上，使脱粒罩7不会随脱粒辊5转动。在任意一个脱粒罩7与机壳1之间均设有用于自动调整脱粒间隙6宽度以适应不同规格果穗脱粒的间隙调节机构2。

间隙调节机构2包括并联的复位弹簧3和双腔液压缸4，三个间隙调节机构2互为120°夹角。如图1所示，本实施例中复位弹簧3远离脱粒辊5的一端和双腔液压缸4的缸体401间隔固定在第一连板上，第一连板与机壳1内壁固定连接。复位弹簧3靠近脱粒辊5的一端和双腔液压缸4的活塞杆402间隔固定在第二连板上，第二连板固定在对应脱粒罩7的外侧。当玉米果穗直径大于进料口位置的间隙时，复位弹簧3受到挤压后使脱粒间隙6变大，可正适用于此直径的玉米果穗，增强了脱粒的平顺性，避免玉米果穗受到三个脱粒辊5的挤压揉搓时可能会造成的籽粒损伤，减少了脱粒装置的振动。

而在玉米果穗完成脱粒，玉米芯由出料口排出后，复位弹簧3有急速回弹以使脱粒辊5快速复位的趋势，容易使脱粒装置剧烈震动，并使复位弹簧3往复大幅伸缩，降低使用寿命。本实用新型通过与复位弹簧3并联设置的双腔液压缸4来克服上述问题。如图4所示，缸体401的有杆腔401-2和无杆腔401-1分别通过阻尼阀11连接在同一个液压油箱10上，液压油可通过对应的阻尼阀11在无杆腔401-1、有杆腔401-2以及液压油箱10之间流动。如图6所示，阻尼阀11包括筒状的阀体1102、固定在阀体1102中的阀板1101、滑动设置在阀体1102中并位于阀板1101朝向缸体401一侧位置的阀芯1103以及用于连接阀板1101和阀芯1103的阻尼弹簧1104。阀板1101具有沿阀体1102纵向贯穿开设的油道12。阀芯1103包括用于与阀体1102内壁配合滑动的环形基板1103-2和设置在环形基板1103-2内孔位置并朝向阀板1101方向分布的锥芯1103-1，锥芯1103-1可随环形基板1103-2沿阀体1102纵向的滑动而部分滑入油道12中，在锥芯1103-1上位于可滑入油道12中的锥顶位置开设有阻尼油孔14，阻尼油孔14在任意状态下均能起到连通缸体401与液压油箱10的作用。在锥芯1103-1上位于不可滑入油道12中的位置开设有常规油孔15，常规油孔15仅在锥芯1103-1未滑入油道12状态下连通缸体401和液压油缸。阀板1101采用橡胶材料制作，用于在锥芯1103-1滑入油道12后，彻底隔绝常规油孔15和液压油箱10之间的通路。

通过以上结构，当玉米果穗进入脱粒间隙6的进料口后，间隙调节机构2尾部推动活塞杆402上移，即推动图5中活塞杆402左移，液压油从左侧的无杆腔401-1流动至右侧的有杆腔401-2。在液压油流经过程中，由于玉米果穗在脱粒间隙6中移动较为缓慢，活塞杆402左移推动液压油的流速未达到闭锁速度（即如图5所示的液压油推动左侧阻尼阀11中阀芯1103上移的力未克服阻尼弹簧1104弹力，液压油依旧能够从阀芯1103内的常规油孔15两侧流出）。当玉米果穗完成脱粒，玉米芯离开脱粒辊5后，脱粒辊5下移，带动头部下移，即在图5活塞杆402迅速右移。此时液压油的的流速足以克服阻尼弹簧1104的弹力推动阀芯1103上移，使液压油不能从两侧的常规油孔15流出，只能通过阻尼油孔14流出，此时活塞杆402右移较为缓慢，使脱粒辊5复位较为缓慢，一方面避免了脱粒辊5的震动和复位弹簧3反复大幅伸缩导致的使用寿命降低。另一方面可使脱粒间隙6的进料口快速达到接收另一个玉米果穗状态的作用。

上述情况适用于同批次规格尺寸相近的玉米果穗的脱粒。当玉米果穗因阳光水分的影响或多批次混杂导致而玉米果穗直径不均匀时，可通过减小间隙调节机构2的阻尼，加快复位弹簧3的复弹速度，使脱粒辊5迅速复位，从而使脱粒辊5在完成一个较大的玉米果穗的脱粒后，迅速适应下一个较小的玉米果穗的脱粒。此种脱粒方式虽然会有一定程度的籽粒损伤、玉米脱粒装置有一定的振动和弹簧的寿命降低，但可以保证玉米果穗的脱净率，使玉米果穗脱粒充分。改变间隙调节机构2阻尼通过以下结构实现：

阻尼油孔14的数量为多个，多个阻尼油孔14均匀间隔分布在锥芯1103-1的锥顶位置，在阀板1101中沿阀体1102径向贯穿滑动插设有插板13，插板13的一端位于阀体1102的外部，另一端位于阀体1102的内部并可与锥芯1103-1的锥顶部位紧触，从而可通过插板13沿阀体1102径向方向的滑动以将部分阻尼油孔14封堵。在阀板1101和对应位置的阀体1102上开设有相互连通并供插板13滑动配合的插槽。当需要增大间隙调节机构2的阻尼时，可将插板13朝向阀体1102内部插入，如图7所示，以尽量多的封堵阻尼油孔14；当需要减小间隙调节机构2的阻尼时，可将插板13外拉，如图6所示，以减少被插板13封堵的阻尼油孔14的数量。由于阀板1101采用橡胶材料制作，插板13与阀板1101中开设的插槽为紧配合，从而可避免液压油漏出。

Claims (10)

1.一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置，其特征在于：包括筒状的机壳（1）和沿机壳（1）纵向设置在机壳（1）内腔中的三根脱粒辊（5），三根脱粒辊（5）呈品字形分布且三根脱粒辊（5）中的其中两根的转向与剩余一根的转向相反，在三根脱粒辊（5）的中间位置形成用于随脱粒辊（5）的转动以对果穗揉搓脱粒的脱粒间隙（6），三根脱粒辊（5）均以相同的角度倾斜于机壳（1）的轴向分布，使脱粒间隙（6）的一端较宽并形成供果穗沿纵向进入脱粒间隙（6）的进料口，另一端较窄并形成供果穗脱粒后排出的出料口，在任意一根脱粒辊（5）与机壳（1）之间均设有用于自动调整脱粒间隙（6）宽度以适应不同规格果穗脱粒的间隙调节机构（2）。

2.根据权利要求1所述的一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置，其特征在于：脱粒辊（5）端部的辊轴均转动配合安装在轴承座（9）中，在机壳（1）的端部设有供轴承座（9）滑动配合的条形滑槽（8），条形滑槽（8）沿机壳（1）的径向分布。

3.根据权利要求2所述的一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置，其特征在于：脱粒辊（5）相背于脱粒间隙（6）的一侧设有脱粒罩（7），脱粒罩（7）的两端分别固定在位于对应脱粒辊（5）两端位置的轴承座（9）上。

4.根据权利要求3所述的一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置，其特征在于：任意一个间隙调节机构（2）均包括复位弹簧（3）和双腔液压缸（4），复位弹簧（3）的两端分别固定在机壳（1）的内壁和脱粒罩（7）上，双腔液压缸（4）的活塞杆（402）与脱粒罩（7）固定连接，缸体（401）与机壳（1）内壁固定连接，缸体（401）的有杆腔（401-2）和无杆腔（401-1）分别通过阻尼阀（11）连接在同一个液压油箱（10）上；阻尼阀（11）包括筒状的阀体（1102）、固定在阀体（1102）中的阀板（1101）、滑动设置在阀体（1102）中并位于阀板（1101）朝向缸体（401）一侧位置的阀芯（1103）以及用于连接阀板（1101）和阀芯（1103）的阻尼弹簧（1103-4），阀板（1101）具有沿阀体（1102）纵向贯穿开设的油道（12），阀芯（1103）包括用于与阀体（1102）内壁配合滑动的环形基板（1103-2）和设置在环形基板（1103-2）内孔位置并朝向阀板（1101）方向分布的锥芯（1103-1），锥芯（1103-1）可随环形基板（1103-2）沿阀体（1102）纵向的滑动而部分滑入油道（12）中，在锥芯（1103-1）上位于可滑入油道（12）中的位置开设有阻尼油孔（14），在锥芯（1103-1）上位于不可滑入油道（12）中的位置开设有常规油孔（15）。

5.根据权利要求4所述的一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置，其特征在于：阻尼油孔（14）开设在锥芯（1103-1）的锥顶位置，常规油孔（15）开设在锥芯（1103-1）与环形基板（1103-2）连接的基部。

6.根据权利要求5所述的一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置，其特征在于：阻尼油孔（14）的数量为多个，多个阻尼油孔（14）均匀间隔分布在锥芯（1103-1）的锥顶位置，在阀板（1101）中沿阀体（1102）径向贯穿滑动插设有插板（13），插板（13）的一端位于阀体（1102）的外部，另一端位于阀体（1102）的内部并可与锥芯（1103-1）的锥顶部位紧触，从而可通过插板（13）沿阀体（1102）径向方向的滑动以将部分阻尼油孔（14）封堵。

7.根据权利要求6所述的一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置，其特征在于：阀板（1101）采用橡胶材料制作，在阀板（1101）和对应位置的阀体（1102）上开设有相互连通并供插板（13）滑动配合的插槽。

8.根据权利要求1所述的一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置，其特征在于：脱粒辊（5）包括耐磨橡胶辊皮和铁芯，在耐磨橡胶辊皮上设有用于辅助脱粒间隙（6）中的果穗由进料口朝向出料口方向移动的螺旋线（17）。

9.根据权利要求8所述的一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置，其特征在于：螺旋线（17）的螺距由进料口朝向出料口的方向逐渐增大并在出料口的位置保持等距分布。

10.根据权利要求8所述的一种可根据果穗形状自动调整脱粒间隙的玉米脱粒装置，其特征在于：在耐磨橡胶辊皮上间隔设有多个柔性脱粒元件（16）。

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