一种机气耦合式玉米脱粒装置

专利2025-12-23  11


本发明涉及玉米脱粒,具体为一种机气耦合式玉米脱粒装置。


背景技术:

1、玉米作为重要的粮食作物,是中国三大粮食作物中产量最高、种植面积最大的作物,除了作为粮食,玉米还扮演着饲料和工业原料的重要角色,在饲料中,玉米的添加比例长期超过60%,被称为“饲料之王”,同时,玉米也是许多工业产品的主要原料,如生物燃料乙醇等。其脱粒效率和质量对农业生产至关重要。

2、传统脱粒方式效率低、劳动强度大,且易造成籽粒破碎,对于对高含水率玉米来说更加容易破碎。如果玉米籽粒在脱粒过程中破碎,则不能长期储存,且会在微生物的作用下逐渐腐败,因此高含水率玉米的低破损脱粒十分困难。目前国内外对高含水率玉米的脱粒暂未找到合适的方法。如何通过研究,确定一种适宜于高含水率玉米的脱粒方法,仍是一个亟待解决的难题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种机气耦合式玉米脱粒装置,该装置可通过机械和气流共同作用对玉米进行脱粒,极大的降低高含水率玉米在脱粒过程中的籽粒破损,有利于长期储存。

2、本发明采用的技术方案是:一种机气耦合式玉米脱粒装置,包括机架以及设置在机架上的柔性离散机构和机气耦合脱粒机构;

3、柔性离散机构包括离散箱,离散箱的一端设有喂料斗,离散箱内沿其长度方向设有输送机构,在输送机构两侧对称设有两排离散滚筒,两排离散滚筒之间形成离散通道,每排离散滚筒包括可沿自身轴线旋转的水平离散滚筒和竖直离散滚筒,且输送机构两侧的水平离散滚筒和竖直离散滚筒分别对应,离散箱底部设置离散滚筒驱动部件,离散滚筒驱动部件带动至少一排离散滚筒沿自身轴线主动旋转,并配合另一排离散滚筒对处在离散通道内的待脱粒玉米进行挤压离散;

4、机气耦合脱粒机构包括横置且两端敞口的脱粒筒,脱粒筒圆周面上侧的进口通过连接管道与离散通道的出口端连通,脱粒筒内腔的一端安装能产生涡旋气流的涡旋气流发生机构,脱粒筒的另一端为碎玉米芯吹出端,脱粒筒的内壁固定有冲击棒,挤压离散后通过连接管道滑入脱粒筒的玉米被涡旋气流带动与冲击棒撞击脱粒,使玉米粒和碎玉米芯分离,在脱粒筒圆周面的下侧设置仅供玉米粒进入的收料槽。

5、作为优选方案,所述水平离散滚筒和竖直离散滚筒的圆周面上均设置凸起。

6、作为优选方案,所述水平离散滚筒的圆周面上固定有螺旋导向条。

7、作为优选方案,输送机构两侧相对的两个竖直离散滚筒的间距可压缩调节。

8、作为优选方案,输送机构两侧相对的两个竖直离散滚筒中的其中一个安装在弹性座上;

9、所述弹性座包括支撑轴、支撑板、弹簧、轴承座和第一轴承,支撑轴沿离散通道宽度方向固定在所述离散箱内壁,支撑板滑动设置在支撑轴上,所述弹簧套在支撑轴上且两端分别固定连接离散箱内壁和支撑板,支撑板的上下两端均安装有带有第一轴承的轴承座,与弹性座配合的竖直离散滚筒的两端设有延伸至第一轴承内的转轴。

10、作为优选方案,所述冲击棒在脱粒筒内壁螺旋排布。

11、作为优选方案,所述冲击棒上设有凸起。

12、作为优选方案,所述凸起为柔性凸起。

13、作为优选方案,涡旋气流发生机构包括出风端朝向脱粒筒内腔的风机以及处在所述风机出风端一侧的涡旋组件;

14、涡旋组件包括外支撑环以及沿着所述外支撑环的中心轴线等角度分布的叶片,在脱粒筒内腔内壁安装有第二轴承,外支撑环固定在第二轴承的内环。

15、作为优选方案,所述收料槽沿着所述脱粒筒的轴向设置,且收料槽的槽底倾斜,收料槽的低端设置出料敞口,所述收料槽的宽度小于玉米芯的直径,大于玉米粒的直径。

16、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

17、1、先采用柔性离散机构对待脱粒的玉米进行柔性挤压,使玉米粒和玉米芯松散,再使用机气耦合脱粒机构通过气流的方式带动松散后的玉米撞击脱粒,通过将两种方式耦合来保证脱粒的效率,同时整个脱粒过程中不对玉米进行过度的挤压,从而保证玉米粒不易破碎,更加适合对高含水率玉米的脱粒作业;

18、2、脱粒过程连续,玉米粒和玉米芯直接分离,同时能保持传统机器脱粒加工的效率;

19、3、通过两排离散滚筒对经过的玉米进行揉搓,仅使玉米离散松脱,虽不足以在柔性挤压过程将玉米粒和玉米芯完全分离,但能够降低玉米粒在该过程中受到的挤压和剪切,保证玉米粒在该过程不破损;

20、4、通过涡旋气流发生机构形成的涡旋气流带动松散后玉米在脱粒筒内与冲击棒进行无规则撞击,该过程配合柔性离散机构实现玉米粒和玉米芯的完全分离,但是该过程中涡旋的冲击力也不足以使玉米粒破碎;

21、5、在离散滚筒的圆周面以及冲击棒的表面设置与玉米直接接触的柔性凸起,一方面在离散滚筒的基础上增加与玉米的接触面积,提高挤压或碰撞的效果,另一方面柔性凸起不易使与之接触的玉米粒直接破损。



技术特征:

1.一种机气耦合式玉米脱粒装置,其特征在于:包括机架以及设置在机架上的柔性离散机构和机气耦合脱粒机构;

2.根据权利要求1所述的一种机气耦合式玉米脱粒装置,其特征在于:所述水平离散滚筒(4)和竖直离散滚筒(5)的圆周面上均设置凸起。

3.根据权利要求1所述的一种机气耦合式玉米脱粒装置,其特征在于:所述水平离散滚筒(4)的圆周面上固定有螺旋导向条(10)。

4.根据权利要求1所述的一种机气耦合式玉米脱粒装置,其特征在于:输送机构两侧相对的两个竖直离散滚筒(5)的间距可压缩调节。

5.根据权利要求4所述的一种机气耦合式玉米脱粒装置,其特征在于:输送机构两侧相对的两个竖直离散滚筒(5)中的其中一个安装在弹性座上;

6.根据权利要求1所述的一种机气耦合式玉米脱粒装置,其特征在于:所述冲击棒(8)在脱粒筒(6)内壁螺旋排布。

7.根据权利要求1所述的一种机气耦合式玉米脱粒装置,其特征在于:所述冲击棒(8)上设有凸起。

8.根据权利要求2或7所述的一种机气耦合式玉米脱粒装置,其特征在于:所述凸起为柔性凸起。

9.根据权利要求1所述的一种机气耦合式玉米脱粒装置,其特征在于:涡旋气流发生机构包括出风端朝向脱粒筒(6)内腔的风机(16)以及处在所述风机(16)出风端一侧的涡旋组件;

10.根据权利要求1所述的一种机气耦合式玉米脱粒装置,其特征在于:所述收料槽(9)沿着所述脱粒筒(6)的轴向设置,且收料槽(9)的槽底倾斜,收料槽(9)的低端设置出料敞口,所述收料槽(9)的宽度小于玉米芯的直径,大于玉米粒的直径。


技术总结
一种机气耦合式玉米脱粒装置,包括机架以及设置在机架上的柔性离散机构和机气耦合脱粒机构;柔性离散机构包括离散箱,离散箱的一端设有喂料斗,离散箱内沿其长度方向设有输送机构,在输送机构两侧对称设有两排离散滚筒,两排离散滚筒之间形成离散通道,每排离散滚筒包括可沿自身轴线旋转的水平离散滚筒和竖直离散滚筒,且输送机构两侧的水平离散滚筒和竖直离散滚筒分别对应,离散箱底部设置离散滚筒驱动部件,离散滚筒驱动部件带动至少一排离散滚筒沿自身轴线主动旋转。本机气耦合式玉米脱粒装置可通过机械和气流共同作用对玉米进行脱粒,极大的降低高含水率玉米在脱粒过程中的籽粒破损,有利于长期储存。

技术研发人员:李心平,彭彬,孙睿喆,李亚南,王俊义,马福丽,杜哲,马义东,耿令新,庞靖
受保护的技术使用者:河南科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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