CN217140493U - 一种砻谷胶辊间距调节装置 - Google Patents

Abstract

实用新型涉及一种砻谷胶辊间距调节装置，包括：定辊，其固定地设置于砻谷箱内；动辊，其浮动地设置于砻谷箱内；所述的动辊的中心轴为动辊轴，动辊轴与伸缩调节机构相连；所述的伸缩调节机构上设置有位移传感器；所述的伸缩调节机构进行伸缩动作时，动辊动作，且让动辊、定辊的间隙大小发生变化，其伸缩动作的位移量被位移传感器测得。还包括对伸缩调节机构进行控制的控制系统。还包括旋转机构。本实用新型达到的有益效果是：能自适应调节砻谷胶辊间距，精确控制砻谷胶辊间距大小，提高脱壳率，降低糙碎率。

Description

一种砻谷胶辊间距调节装置

技术领域

本实用新型涉及胚胎米机设备技术领域，特别是一种砻谷胶辊间距调节装置。

背景技术

鲜米机是一种能够现场砻谷、碾米、售卖保证精米新鲜程度且能够提供糙米、胚芽米和精米等多种米的机器，通常要求鲜米机能一键碾米，即鲜米机具有一定自动化程度，因此，对鲜米机提升装置来说，通常要求能检测稻谷和自动提升稻谷才能满足鲜米机一键碾米需求。

鲜米机砻谷装置是稻谷加工的关键部件，其作用是通过不同转速的胶辊对稻谷产生挤压、搓撕作用，使稻谷外壳破裂脱壳。砻谷胶辊的磨损、胶辊间的距离等都将直接影响大米加工质量及胶辊寿命。胶辊之间间距过小，胶辊容易磨损，稻谷易破碎，致使胶耗和糙碎率增大；间距过大导致稻谷脱壳不完整，脱壳率下降。胶辊使用一段时间后会磨损，导致胶辊之间间距变大，需要调节胶辊之间的间距，才能使砻谷加工正常工作，确保大米加工质量。

现有砻谷胶辊调节技术都没有实现胶辊间距准确调节。例如采用丝杆手动转动方式，间距调节不准确，主要靠人的经验；利用手压陀的砻谷胶辊调节技术，靠弹簧和压陀重力设定，实际是一种辊间压力调节技术方案，没有准确调节辊间距；采用位移传感器辊间距调节方式，通过电机带动丝杆转动来调节间距，虽然有调节功能，但是没有胶辊位置的定位检测，仍然没有准确设定间距大小；在砻谷室中采用光学、位移传感器监测辊间距，通过气缸等伸缩装置推动动辊调节辊间距，但是砻谷作业时振动较大、产生大量糠壳和灰尘，在砻谷室中设置传感器将很难确保其正常使用，气缸伸缩也不能准确设定辊间距。

基于此，实用新型人对现有技术进行研究，结合设备在工作中表现处的缺陷，从实际需求出发，设计一款新的鲜米机。

为了充分地保护，鲜米机拆分成了多个方案来申请。

而本方案，一种砻谷胶辊间距调节装置，只是其中一个方案。

本方案的作用是，能够检测胶辊接触零点，通过设定的间距自动准确调节胶辊间距，用户也可以在显示屏上手动调节胶辊间距，满足不同稻米加工需求，使砻谷机胶耗、糙碎率均降低，提高大米加工质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种利于精确控制砻谷处的间隙大小、提高砻谷质量、能提供良好的砻谷力、能自适应调整、提高饱满度的砻谷胶辊间距调节装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种砻谷胶辊间距调节装置，包括：

定辊，其固定地设置于砻谷箱内；

动辊，其浮动地设置于砻谷箱内；

所述的动辊的中心轴为动辊轴，动辊轴与伸缩调节机构相连；

所述的伸缩调节机构上设置有位移传感器；

所述的伸缩调节机构进行伸缩动作时，动辊动作，且让动辊、定辊的间隙大小发生变化，其伸缩动作的位移量被位移传感器测得。

进一步地，所述的伸缩调节机构依次经电机驱动器、单片机、显示屏控制相连；单片机还与存储器、位移传感器相连；存储器中存有设置有的位移数据；通过显示屏操作单片机，让单片机调用存储器内位移数据，让伸缩调节机构产生相应动作。

进一步地，所述的动辊轴经旋转机构与伸缩调节机构相连；

所述的旋转机构包括转动臂、旋转轴、转动座；

所述的动辊的动辊轴，其端头处安装有转动臂；

所述的转动臂呈弯折状，动辊轴安装在其中部的弯折处；

所述的转动臂，其下端铰接地套在旋转轴上，旋转轴的两端通过转动座分别固定在砻谷箱内的前壁、后壁上；

所述的转动臂，其上端与伸缩调节机构铰接相连；

所述的伸缩调节机构动作时，其带动转动臂以旋转轴为中心进行转动；转动臂转动过程中，经动辊轴带动动辊动作，调节动辊和定辊之间的间隙大小。

进一步地，所述的伸缩调节机构包括U型连接板、步进电机；

所述的U型连接板上焊接固定有螺母；联轴器两端分别连接丝杠和步进电机的输出轴，丝杠与螺母螺纹连接；

所述的U型连接板设置在限位座中间，U型连接板只能伸缩运动；

所述的U型连接板，其两个支出端分别通过连接销铰接有支撑板；

两个支撑板之间安装有支撑轴；

所述的转动臂的上端铰接套在支撑轴上。

进一步地，所述的限位座呈U型，U型连接板从其中间穿过；限位座与步进电机的机座连为一体；限位座的凹陷处固定有位移传感器，位移传感器的位移端与U型连接板相连；当U型连接板动作时，其带动位移传感器的位移端动作，形成位移测量。

进一步地，所述的砻谷箱内，设置有一个定辊、两个动辊；两个动辊沿上、下位置设置，定辊设置在两者一侧；定辊与上、下位置的动辊，分别形成砻谷间隙A、砻谷间隙B。

进一步地，所述的两个动辊之间还设置有淌板Ⅵ，通过砻谷间隙A的物料经淌板Ⅵ引至砻谷间隙B处。

本实用新型具有以下优点：

通过设置定辊、动辊，而动辊通过伸缩调节机构实现位置调节，伸缩调节机构上设置有位移传感器；还通过电机驱动器、单片机、显示屏、存储器实现对动辊的控制，能够精准地对定辊、动辊之间的间隙大小进行控制；间隙大小的精确控制，能有效地提高砻谷质量；

动辊通过旋转机构与伸缩调节机构相连，伸缩机构通过推动旋转机构带动动辊动作；相比于伸缩调节机构直接与动辊相连的方式，旋转机构的设置，使得动辊靠近定辊时，能提供良好的支撑力，从而提安装强度的可靠性，利于砻谷；

伸缩调节机构的结构设置，不仅仅是为了实现伸缩动作，还方便设置位移传感器，利于测量；另外伸缩调节机构中支撑板的设置，在砻谷时，还能进行极细微的自适应调整，避免强行挤压，避免产生碎米，提高砻谷后的饱满度。

附图说明

图1为本实用新型设置在砻谷装置上的结构示意图；

图2为本实用新型设置在砻谷装置上另一角度的结构示意图；

图3为动辊、定辊设置的结构示意图；

图4为伸缩调节机构、旋转机构设置的结构示意图；

图5图4的局部放大图；

图6伸缩调节机构的结构示意图；

图7为伸缩调节机构被控制系统控制的示意图；

图中：40-砻谷箱，41-定辊，4201-动辊轴，42-动辊，43-伸缩调节机构，44-位移传感器，45-旋转机构，4501-转动臂，4502-旋转轴，4503-转动座，46-U型连接板，4601-螺母，4602-连接销，47-丝杠，48-步进电机，49-限位座，50-联轴器，51-支撑板，52-支撑轴，53-淌板Ⅵ。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1～图4所示，一种砻谷胶辊间距调节装置，包括定辊41、动辊42；定辊41、动辊42平行地设置在砻谷箱40内，且两者之间形成间隙；有谷料进入到定辊41和动辊42之间的间隙时，通过定辊41、动辊42转动时的速度差，产生的相反方向摩擦力，形成对谷粒的搓撕作用，从而达到砻谷(去壳)的目的。

本方案中，定辊41固定设置，而动辊42浮动设置；并且动辊42的中心轴为动辊轴4201，动辊轴4201与伸缩调节机构43相连。即通过伸缩调节机构43带动动辊42动作，从而实现动辊42与定辊41之间的间隙调节。

进一步地，在砻谷箱40的壁上开有长腰型孔，动辊轴4201穿过该长腰型孔后与伸缩调节机构43相连。

另外，在伸缩调节机构43上设置有位移传感器44；当伸缩调节机构43进行伸缩动作时，动辊42动作，伸缩动作的位移量被位移传感器44测得，从而能间接地实现动辊42、定辊41的间隙大小的控制。

由于砻谷胶辊间距精准调节是高质量砻谷加工的保障条件之一，不同种类和含水率的稻谷砻谷时，胶辊间距是不同的，砻谷加工时辊间间距调节不仅提高砻谷质量，同时也提高胶辊使用寿命。

本实施例中，伸缩调节机构43中通过步进电机48进行驱动，并且通过控制系统控制步进电机48的动作。具体地，控制系统中，包括单片机、电机驱动器、显示屏、存储器、外接电源；其中，步进电机48依次经电机驱动器、单片机、显示屏控制相连；并且，单片机还与存储器、位移传感器44相连。存储器中存有设置有的位移数据；通过显示屏操作单片机，让单片机调用存储器内位移数据，让伸缩调节机构43产生相应动作。

在设备生成阶段，需要先进行砻谷加工调试。需要针对不同种类稻谷进行试验，确定适宜的胶辊间距，往往需要手动调节并建立不同种类稻谷不同工况的砻谷胶辊间距数据库。

进一步地，单片机型号为STM32F103VET6，电机驱动器型号为HBS57，步进电机48型号为闭环步进电机，显示屏为串口屏；外接电源为整个控制系统提供电源。

可选地，一种砻谷胶辊间距调节装置，如图5和图6所示，还对伸缩调节机构43进行了具体设计。

具体地，伸缩调节机构43包括U型连接板46、步进电机48。其中，U型连接板46上焊接固定有螺母4601；联轴器50两端分别连接丝杠47和步进电机48的输出轴，丝杠47与螺母4601螺纹连接。同时，U型连接板46的两侧设置有限位座51。

步进电机48带动U型连接板46转动，而由于限位座51将U型连接板46进行了限位，于是，U型连接板46只能伸缩动作。

本实施例中，U型连接板46，其两个支出端分别通过连接销4602铰接有支撑板52；并且两个支撑板52之间安装有支撑轴52。而转动臂4501的上端铰接套在支撑轴52上。支撑板52的设置，是因为转动臂4501转动时，转动臂4501的上端与U型连接板46的伸缩动作不在一条直线上。

本实施例中，限位座49呈U型，U型连接板46从其中间穿过；限位座49与步进电机48的机座连为一体；限位座49的凹陷处固定有位移传感器44，位移传感器44的位移端与U型连接板46相连；当U型连接板46动作时，其带动位移传感器44的位移端动作，形成位移测量。

可选地，一种砻谷胶辊间距调节装置，如图4和图5所示，动辊42是通过旋转机构45再与伸缩调节机构43相连的。旋转机构25保证动辊42与定辊41的牢靠结构。

具体地，旋转机构45包括转动臂4501、旋转轴4502、转动座4503。在砻谷箱40内，其前壁、后壁位置均固定有相对的转动座4503，前、后壁的转动座4503之间安装有旋转轴4502，而转动臂4501的下端套设地铰接在该旋转轴4502上。

转动臂4501的上端与伸缩调节机构43铰接相连。转动臂4501呈弯折状，其中部套设在动辊42的动辊轴4201的端头。

工作时，伸缩调节机构43推动转动臂4501的上端，以转动臂4501的下端为圆形转动；转动臂4501的中部弯折处呈凸起状，其中部带动动辊轴4201动作，从而让动辊42远离或靠近定辊41。当动辊42靠近定辊41时，相当于通过转动臂4501的上下端均收到作用力，通过凸起的中部位置给动辊42施加力，能保证力的强度，从而保证动辊42、定辊41的间隙是稳定可靠的，从而利于砻谷。

可选地，一种砻谷胶辊间距调节装置，如图4所示，在砻谷箱40内，设置有一个定辊41、两个动辊42。

具体地，两个动辊42沿上、下位置设置，定辊41设置在两者一侧；定辊41与上、下位置的动辊42，分别形成砻谷间隙A、砻谷间隙B。

本实施例中，两个动辊42之间还设置有淌板Ⅵ53，通过砻谷间隙A的料经淌板Ⅵ53引至砻谷间隙B处。

在砻谷时，稻谷进入上方的动辊42、定辊41之间的砻谷间隙A处(即第一砻谷工作区)，由于动辊42、定辊41存在速度差且旋转方向相反，稻谷在砻谷间隙A处受到动辊42、定辊41两辊的挤压和由两辊速度差产生的相反方向摩擦力，形成对谷粒的搓撕作用，稻谷在砻谷间隙A处第一砻谷工作区脱壳并经淌板Ⅵ53流出，进入到定辊41、动辊42之间的砻谷间隙B处(即第二砻谷工作区)，稻谷脱壳原理与在第一砻谷工作区原理一样，稻谷经过两次砻谷作业，最终得到脱壳后的糙米和糠壳。当稻谷脱壳不干净或者是碎米较多时，就需要通过调节机构43来调节两个砻谷工作区的动辊42与定辊41之间间距，直到砻谷作业达到要求为止。

砻谷胶辊间距调节原理：用户通过显示屏输入目标胶辊间距值，单片机计算控制步进电机48转动，由联轴器50带动丝杆47转动，使螺母4601带着U型连接板46上在丝杆47轴线方向上移动，再通过支撑板51、连接销4602、支撑轴52的动力传递作用，推动旋转机构45转动，使动辊42绕旋转轴4502旋转轴，改变动辊42和定辊41之间的间距。当胶辊间距调节指令发出后，控制系统控制步进电机48转动，C型连接46板朝定辊41方向推出，位移传感器44实时返回U型连接板46的位移值且位移值持续增大，伸缩调节机构43、旋转机构45使动辊42逐渐靠近定辊41，当砻谷室内动辊42的砻谷胶辊与定辊41的砻谷胶辊碰到一起时(相应的辊外套有砻谷胶辊，增大摩擦力)，位移传感器44的位移突然不再变化，控制系统立即停止步进电机48转动并反转，使动辊42和定辊41分开，位移传感器44实时反馈动辊42离开定辊41时发生的位移给控制系统，通过伸缩调节机构43和旋转机构45之间的运动关系，控制系统准确计算出动辊42和定辊41之间的间距，当动辊42和定辊41之间的间距满足设定要求时，控制系统发出指令停止步进电机48转动，完成砻谷胶辊间距准确调节。

需要说明说明的是，在整个砻谷胶辊间距调节装置生成完成后，需要调试和建立相应数据库。

在砻谷加工调试阶段，需要针对不同种类稻谷进行试验，确定适宜的胶辊间距，往往需要手动调节并建立不同种类稻谷不同工况的砻谷胶辊间距数据库。砻谷胶辊间距手动调节工作原理：在砻谷加工过程中，如果发现脱壳率降低，糙米中稻谷粒很多，说明胶辊间距过大，操作人员在显示屏上点击一次减小间距时，控制系统启动步进电机48旋转一定角度，通过伸缩调节机构43和旋转机构45移动动辊42，减小动辊42和定辊41之间的间距，如果发现糙米中仍然有较多稻谷粒，则继续减小胶辊间距，直到稻谷脱壳率和糙米中稻谷粒达到要求为止，记录这种工况的适宜辊间距；如果发现糙米中碎米多，则说明胶辊间距过小，操作人员在屏幕上点击一次增大间距，控制系统则启动步进电机48旋转，通过伸缩调节机构42和旋转机构45移动动辊42，增大动辊42和定辊41之间的间距，检查糙米中碎米的多少，直到糙碎率满足要求为止，记录这种工况的适宜辊间距。

当砻谷机加工不同种类稻谷的砻谷胶辊间距数据库建好后，在一定量的稻谷加工或者胶辊磨损到一定程度后，控制系统就启动一次自动胶辊间距调节。如，砻谷胶辊间距自动调节工作原理：在砻谷机工作时，控制系统会自动存储所加工的稻谷数量，当启动自动胶辊间距调节功能后，控制系统首先启动步进电机48旋转，通过伸缩调节机构43和旋转机构45移动动辊42，减小动辊42与定辊41之间的间距，位移传感器44会实时反馈U型连接板46的位移值，当位移传感器44的位移值突然不变化时，也就是动辊42与定辊41已经接触时作为胶辊间距的零点或起点，此时电机驱动器断电并给单片机反馈信号，单片机收到信号后，把储存于储存器的胶辊间距值传递给电机驱动器，电机驱动器切换步进电机48旋转方向并重新使能，步进电机48旋转使调节机构43、旋转机构45开始工作，把动辊42相对于定辊41移开，通过位移传感器44返回给单片机的位移值计算出动辊42和定辊41之间的间距，当动辊42与定辊41之间的间距达到用户的设定值时，停止步进电机48运动，步进电机48、丝杆47、螺母4601自锁，支撑动辊42砻谷作业，实现砻谷胶辊自动准确调节.

上述实施例仅表达了较为优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种砻谷胶辊间距调节装置，其特征在于：包括：

定辊(41)，其固定地设置于砻谷箱(40)内；

动辊(42)，其浮动地设置于砻谷箱(40)内；

所述的动辊(42)的中心轴为动辊轴(4201)，动辊轴(4201)与伸缩调节机构(43)相连；

所述的伸缩调节机构(43)上设置有位移传感器(44)；

所述的伸缩调节机构(43)进行伸缩动作时，动辊(42)动作，且让动辊(42)、定辊(41)的间隙大小发生变化，其伸缩动作的位移量被位移传感器(44)测得。

2.根据权利要求1所述的一种砻谷胶辊间距调节装置，其特征在于：所述的伸缩调节机构(43)依次经电机驱动器、单片机、显示屏控制相连；

单片机还与存储器、位移传感器(44)相连；

存储器中存有设置有的位移数据；通过显示屏操作单片机，让单片机调用存储器内位移数据，让伸缩调节机构(43)产生相应动作。

3.根据权利要求2所述的一种砻谷胶辊间距调节装置，其特征在于：所述的动辊轴(4201)经旋转机构(45)与伸缩调节机构(43)相连；

所述的旋转机构(45)包括转动臂(4501)、旋转轴(4502)、转动座(4503)；

所述的动辊(42)的动辊轴(4201)，其端头处安装有转动臂(4501)；

所述的转动臂(4501)呈弯折状，动辊轴(4201)安装在其中部的弯折处；

所述的转动臂(4501)，其下端铰接地套在旋转轴(4502)上，旋转轴(4502)的两端通过转动座(4503)分别固定在砻谷箱(40)内的前壁、后壁上；

所述的转动臂(4501)，其上端与伸缩调节机构(43)铰接相连；

所述的伸缩调节机构(43)动作时，其带动转动臂(4501)以旋转轴(4502)为中心进行转动；转动臂(4501)转动过程中，经动辊轴(4201)带动动辊(42)动作，调节动辊(42)和定辊(41)之间的间隙大小。

4.根据权利要求3所述的一种砻谷胶辊间距调节装置，其特征在于：所述的伸缩调节机构(43)包括U型连接板(46)、步进电机(48)；

所述的U型连接板(46)上焊接固定有螺母(4601)；联轴器(50)两端分别连接丝杠(47)和步进电机(48)的输出轴，丝杠(47)与螺母(4601)螺纹连接；

所述的U型连接板(46)设置在限位座(49)中间，U型连接板(46)只能伸缩运动；

所述的U型连接板(46)，其两个支出端分别通过连接销(4602)铰接有支撑板(51)；

两个支撑板(51)之间安装有支撑轴(52)；

所述的转动臂(4501)的上端铰接套在支撑轴(52)上。

5.根据权利要求4所述的一种砻谷胶辊间距调节装置，其特征在于：所述的限位座(49)呈U型；

限位座(49)与步进电机(48)的机座连为一体；

限位座(49)的凹陷处固定有位移传感器(44)，位移传感器(44)的位移端与U型连接板(46)相连；

当U型连接板(46)动作时，其带动位移传感器(44)的位移端动作，形成位移测量。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种砻谷胶辊间距调节装置，其特征在于：所述的砻谷箱(40)内，设置有一个定辊(41)、两个动辊(42)；

两个动辊(42)沿上、下位置设置，定辊(41)设置在两者一侧；

定辊(41)与上、下位置的动辊(42)，分别形成砻谷间隙A、砻谷间隙B。

7.根据权利要求6所述的一种砻谷胶辊间距调节装置，其特征在于：所述的两个动辊(42)之间还设置有淌板Ⅵ(53)，通过砻谷间隙A的物料经淌板Ⅵ(53)引至砻谷间隙B处。

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