CN2700010Y - 大直径电极筒的茶叶静电拣梗机 - Google Patents

Abstract

一种大直径电极筒的茶叶静电拣梗机，由静电发生器9与机械分拣机构组成，升压变压器SB的高压回路上有整流器D、限流电阻R，电路负极接电极筒4，正极接分配筒5，其机械分拣机构有顶部的进料口7，该口下方的分配筒5、电极筒4与分离板3，最下部有出叶口2与出梗口1，进料口与分配筒之间加设簸箕形的振动式匀茶斗6，还采用独特的限流电阻R，解决了负载状态下不断补充电场能量消耗的问题，保证了强电场在拣梗全过程中始终存在，从而有条件增大电极筒4与分配筒5的直径，扩大强电场作用的有效空间，达到提高拣梗机分拣能力与分拣效率的目的。

Description

大直径电极筒的茶叶静电拣梗机

                   技术领域

本实用新型涉及一种制茶机，其核心部件电极筒直径加大的茶叶静电拣梗机。

                   背景技术

茶叶在采摘、加工过程中，常混有茶梗、发丝、瓜壳等杂物，影响茶叶品质，需专用设备拣剔。这些专用设备中，还是静电拣梗机较先进和较受欢迎。它是上世纪中后期从日本引进，然后我国出现仿制机型。这机型顶部有待拣茶进料口，该口下部有分配筒(或弧形板，下同)和电极筒，高压静电的负极接电极筒，正极接分配筒并接地，则两筒之间存在着电场，从进料口下落的待拣茶经分配筒的缓冲后进入两筒间隙的电场中，含水率高的梗比含水率低的叶片被吸引力大，在吸引力与梗、叶自身重力的共同作用下，产生不同偏移，实现首级分拣。若需再分拣，则在下方再设一组电极筒、分配筒与分离板，接上正负电极，形成二极电场，进行二级分拣。余类推，直至多级分拣。

对于茶叶静电拣梗机，中、日两国的同业科技人员，均认为该机尚存在着分拣率不高、复拣与误拣较多等不尽人意之处，从众多途径出发，试图进行改进，相关的文章和专利不断出现，极大多数是从加大静电电压，提高极间(即两筒间)电场强度出发来改善拣梗机的分拣能力，分析这一思路的起因，可能是这样的：因接上高压静电的两筒间的极间电容特性，经一定的过渡充电过程，极间电压、电场达到稳定状态，由于电容的隔直特性，电路稳定后将不存在提供极间电场的充电电流，又考虑到极间电容的击穿问题，因而将电流取小值。从而使高电压、低电流的静电拣梗方法沿用至今。

极间有个合理的高电压值，是电场强度与作用力的基础，这是静态(空载)分析的正确观点，但茶叶的拣梗与剔杂是有负载的，是个动态过程，拣梗机运转时，落入两极间(两筒间)的待拣茶，成为一种连续运行的介质(空载时，空气是介质)，在电场作用下产生分离，不断消耗电场能量，不及时补充，分拣能力势必不断下降，不少同业人员将静电拣梗机开机的短时间内的良好分拣能力称为“昙花现象”，这一好景不长的原因我认为是能量得不到及时补充的结果。这一补充用给予连续静电电流的补充来实现。

本申请人在CN03128830·8的“高效茶叶静电拣梗方法及装置”专利申请材料中，已阐明上述道理，完成相关机型的生产和使用，从实践中结束了“昙花现象”。

受传统认识的局限，设计上想从提高极间静电电压出发解决问题，但实践上这不能增强或维持负载状态下的强电场，不能提高分拣率和分拣效率，因此电极筒的直径似乎没有加大的必要，约定俗成地定制在140±4mm范围内，而且这一尺寸还作为行业标准固定。

                    发明内容

本申请人在合理的静电高压条件下，从不断补充静电电流着手，有效地解决了增强或维持负载状态下的强电场环境，才有条件安排增大电极筒与分配筒的直径，调节好两筒之间的距离，达到扩大强电场作用的有效空间范围，明显提高拣梗机的分拣率与分拣效率的目的。因此，设计出的电极筒直径大于140mm，分配筒(弧形板)直径等于或大于电极筒直径。

为了达到提高静电电流值，并不断在负载状态下补充到电极上以增强或维持电场强度的目的，这只需对通用的静电拣梗机中的静电发生器进行改进：限流电阻R的阻值偏低选择，而功率偏高选择，即可提高静电电流值。要求单组负载的限流电阻的阻值R＜10MΩ，同时其额定功率P＞5W。用这样的限流电阻至少两个单只电阻元件串联、并联或混联成静电发生器的限流电阻。这已在本申请人的CN03128830·8专利申请材料中细述，恕不再一一罗列。

                   附图说明

图1为静电拣梗机主要部件位置关系图。

图2为静电拣梗机分拣状态示意图。

图3为电极筒、分配筒之间电场分布示意图。

                 具体实施方式

本实用新型由静电发生器9与机械分拣机构两大部分组成，其静电发生器9产生静电高压的电路结构方式很多，现以工频交流升压后的半波整流式为例来说明：升压变压器SB的高压回路上有整流器D、限流电阻R，该限流电阻的单组负载的每只电阻元件选用参数为R限＜10MΩ，同时电阻的额定功率P＞5W，至少两只电阻元件串、并或混联而成。静电发生器9负极接电极筒4，正极接分配筒5并接地。其机械分拣机构也有几种型式，现以一种如下的机型来说明，该机的顶部有进料口7，口下是类簸箕形的振动式匀茶斗6，该斗6下口下方有分配筒(弧形板)5、电极筒4和分离板3，整机还有机架、外壳、动力8及其传动部件，最下部有出茶口2和出梗口1。另外，其它用输送带替代进料口的、不设匀茶斗6的，但各机型均有电极筒4与分配筒5，本申请人认为：无论何种机型，电极筒的直径不要局限在140mm甚至更小的范围，应该从提高分拣能力与分拣效率为目的地加大电极筒直径，最起码的要求是超过140mm，(具体需加大到何种尺寸，应以待拣茶吞吐量、厂房场地、单机规格统筹而定)，同时按电极筒直径与分配筒直径比为1∶1～2.5的比例加大分配筒直径，从而在合理的静电高压下，增大静电电流量，确保负载状态时电场强度的增强或维持，达到扩大强电场作用的有效空间范围，明显提高拣梗机的分拣能力与分拣效率的目的。整机的其它部件为常规技术。

一种看似简单的增加电极筒直径的小改进，然而这是从长期禁锢在提高静电电压的思想索缚中解脱出来后，走增加静电电流的新路，才摸索出如今的意想不到的效果来。

综上所述，静电拣梗机在负载状态，电场能量随分拣茶的分拣而流失，需增加静电电流量来补充；增加静电流采用选低阻值、高功率的电阻元件串、并、混联成静电发生器所需的限流电阻；增加静电电流量便可有效增强或维持电场强度，在此基础上，增大电极筒与分配筒的直径，扩大电场作用的有效空间，才能实现提高静电拣机的分拣能力与分拣效率。

Claims (4)

1、一种大直径电极筒的茶叶静电拣梗机，由静电发生器(9)与机械分拣机构两大部分组成，升压变压器SB的高压回路上有整流器D、限流电阻R，电路负极接电极筒(4)，正极接分配筒(5)并接地，其机械分拣机构是顶部有进料口(7)，该口(7)下有分配筒(5)、电极筒(4)与分离板(3)，最下部有出叶口(2)与出梗口(1)，整机还有机架、外壳、动力(8)及其传动部件，其特征是电极筒(4)与分配筒(5)直径大于140mm。

2、如权利要求1所述的大直径电极筒的茶叶静电拣梗机，其特征是所说的分配筒(5)、电极筒(4)和分离板(3)三者组合成至少一组。

3、如权利要求1所述的大直径电极筒的茶叶静电拣梗机，其特征是分配筒(5)的直径大于或等于电极筒(4)的直径。

4、如权利要求3所述的大直径电极筒的茶叶静电拣梗机，其特征是电极筒(4)与分配筒(5)的直径比为1∶1～2.5。

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