专利名称：一种新型贯流式谷物清选装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种联合收割机的谷物清选装置，尤其涉及一种新型贯流式谷物清选
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背景技术：
小麦、水稻和油菜是我国最主要的粮食作物，随着我国农业生产机械化程度的不断提高，这些主要粮食作物的收获都实现了联合收割机作业。清选装置是联合收割机的重要组成部分，它影响到整机的工作性能，其清选性能中的籽粒含杂率、清选损失率是衡量联合收割机产品质量的主要指标之一。农业中常用的物料清选方法有风选和筛选，其中风选是最主要的一种谷物清选方法。清选谷物时，利用待清选谷物中各种成分在悬浮速度等空气动力学性质方面的差异，完成籽粒与茎杆等杂质的分离清选。传统风选装置采用离心风机作为风源，存在气流紊乱、轴向风速不均匀等问题；另一方面，传统清选室中，风机与清选室管径相差很大，气流从小体积的风机口进入大体积的清选室，管径的突变容易导致大量涡流的产生。因此，传统谷物风选装置的清选室内气流场压力分布不规律，导致谷物实际运动轨迹完全偏离理论运动轨迹，造成较大的清选损失和含杂率的增加，不适用于清选要求较高的作业场合。随着作业面积的不断扩大，谷物联合收割机不断向高效率、大型化发展，导致联合收割机清选部件宽度增加，而离心风机很难获得大宽幅稳定风源，制约了联合收割机的发展。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种谷物清选装置的改进，该谷物清选装置应能提供一个相对稳定的横向风源以及可调节间距和角度的喂料系统，以达到更好的清选效果，还应具有结构简单、操作容易、成本较低的特点。本发明提出的技术方案是
一种新型贯流式谷物清选装置，包括机架、安装在机架顶部的喂料机构、安装在机架侧面的风源装置，其特征在于所述机架，设有清洗室及其下方的接料室，清洗室的前侧和后侧设有挡板，左侧为与风源装置连接的进风口，右侧为杂质出口，清洗室顶部的左侧与喂料机构的送料口接通，底部与接料室接通；接料室内设有至少一个开口朝上布置的集料斗；所述喂料机构，包括一对沿前后方向水平伸展的喂料辊，两喂料辊之间的空隙形成前述送料口，送料口的上方固定着喂料斗；其中左侧的固定喂料辊的两端分别安装在机架前后两侧的固定板上，该固定喂料辊由电机驱动；右侧的活动喂料辊的两端分别通过法兰轴承可滑移地安装在一摆动支架上，该摆动支架位于前述两固定板之间，摆动支架的左端以固定喂料辊的轴线为摆动中心，右端通过角度调节机构锁紧在所述固定板上；所述风源装置，包括上下两个固定在支座上的贯流风机，两个贯流风机关于水平面对称布置，且其风机转轴均沿前后方向水平伸展，出风口均朝右布置，两贯流风机的右侧设有一喇叭形的气流扩展通道，该气流扩展通道的左端接通两个出风口，右端与前述清洗室的进风口连接。所述两个贯流风机中，上侧的贯流风机的安装转角为+50°到+60°，下侧的贯流风机的安装转角为-50°到-60°。所述喇叭形的气流扩展通道由四块梯形板组成，其中顶板的扩张角度为O到15度，底板的扩张角度为O到-15度，前侧板和后侧板分别从左端至右端向气流扩展通道的水平中心线收缩，顶板、底板、前侧板和后侧板在气流扩展通道的右端拼接形成一个与清洗室进风口匹配的通道出口。所述摆动支架包括前、后两块活动板以及连接两活动板右端的摆动杆；摆动杆前后水平伸展，其两端分别从两活动板的板面水平向外伸出一定距离，每块活动板的左端铰接在固定喂料辊的转轴上，右部通过法兰轴承安装着活动喂料辊，并且每块活动板分别开设有利于法兰轴承滑动的滑槽，所述滑槽沿着活动板的长度方向伸展。 所述角度调节机构包括分别开设在两固定板右侧的弧形调节槽，摆动杆的前端和后端分别穿越过一弧形调节槽，并分别通过螺母锁紧在固定板上。所述喂料辊的表面包有一层橡胶。所述清洗室的前侧为透明挡板，后侧为白色挡板。本发明的有益效果是1、本发明选择使用贯流风机，提供了一个横向更为稳定的风源，贯流风机的轴向长度可以按照要求定制，有利于谷物的气流清选；2、在风机的出风口设计了一个气流扩展通道，使出风口缓慢增大，从结构上减少了涡流的产生，风能损失较小，提高了清选效果；3、采用一对通过包胶处理的喂料辊挤压谷物料，使谷物以薄层状均匀地进入气流清选室内部，这样就可以保证大部分难以风选的短茎杆在进入清选室时其轴向与风向垂直，使短茎杆与谷粒尽快分离，提高清选效果。此外，本发明的结构较为简单，操作比较方便，制造成本相对较低，具有较好的市场前景。
图1是本发明的主视结构示意图。图2是本发明的后视结构示意图(省略风源装置)。图3是本发明中机架的主视结构示意图。图4是本发明中机架的左视结构示意图。图5是本发明中机架的俯视结构示意图。图6是本发明中喂料辊的安装结构的俯视放大图。图7是图6中D-D向剖视图。图8是本发明中喂料机构的主视放大图(省略喂料斗)。图9是图8中活动板的主视结构示意图。图10是图8中固定板的主视结构示意图。图11是本发明中风源装置的主视放大图(省略气流扩展通道)。图12是本发明中气流扩展通道的主视图。图13是本发明中气流扩展通道的右视图。图14是本发明中气流扩展通道的俯视图。
图中1.贯流风机，2.气流扩展通道，2-1.顶板，2-2.底板，2_3.前侧板，2_4.后侧板，3.喂料斗，4.调节活页，5.机架，5-1.清洗室，5-2.接料室，5-3.进风口，6. B型皮带，7.电机，8.小轮毂，9.大轮毂，10.白色挡板，11.透明挡板，12.固定板，12-1.弧形调节槽，13.活动板，13-1.滑槽，14.法兰轴承，15.活动喂料辊，16.固定喂料辊，17.摆动杆，17-1.螺母，18.喂料斗，19.挡板，20.送料口，21.支座。
具体实施例方式下面结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例如图1、图2所示，本发明所述的一种新型贯流式谷物清选装置，包括机架5、安装在机架顶部的喂料机构、安装在机架侧面的风源装置。如图3 图5所示，所述机架由铝型材搭建而成，机架设有清洗室5-1及其下方的接料室5-2,清洗室的前侧和后侧设有挡板(前侧为透明挡板11,后侧为白色挡板10,便于 观察清洗室内的工作情况)，左侧为与风源装置连接的进风口 5-3，右侧敞口形成杂质出口，清洗室顶部的左侧与喂料机构的送料口 20接通，底部敞口并与接料室接通；接料室内设有至少一个开口朝上布置的集料斗18 (图中为2个)。所述喂料机构，包括一对沿前后方向水平伸展的喂料辊，两喂料辊之间的空隙形成前述送料口 20，送料口的上方固定着喂料斗3，喂料斗底部的开口处设有调节活页4以控制喂料斗打开、关闭。其中左侧的固定喂料辊16的两端分别安装在机架前后两侧的竖直布置的固定板12上，该固定喂料辊由电机7通过B型皮带6驱动(三相异步电机)；右侧的活动喂料辊的两端分别通过法兰轴承14可滑移地安装在一摆动支架上，通过滑移来调节活动喂料辊和固定喂料辊之间的间距，控制送料速度。该摆动支架位于前述两固定板之间，摆动支架的左端以固定喂料辊的轴线为摆动中心，右端通过角度调节机构锁紧在所述固定板上。如图6 图10所示,所述摆动支架包括前、后两块活动板13以及连接两活动板右端的摆动杆17 ;摆动杆前后水平伸展，其两端分别从两活动板的板面水平向外伸出一定距离，每块活动板的左端铰接在固定喂料辊的转轴上，右部通过法兰轴承14安装着活动喂料辊，并且每块活动板分别开设有利于法兰轴承滑动的滑槽13-1，所述滑槽沿着活动板的长度方向伸展。所述角度调节机构包括分别开设在两固定板右侧的弧形调节槽12-1，摆动杆的前端和后端分别穿越过一弧形调节槽，并分别通过螺母17-1锁紧在固定板上。通过调节摆动杆在弧形调节槽中的位置，实现两喂料辊所在平面与水平面之间夹角的调节。所述喂料辊的表面包有一层橡胶，包胶处理可以大幅度降低辊子对谷物的挤压损伤。如图1、图11所示，所述风源装置，包括上下两个固定在支座21上的贯流风机1，两个贯流风机关于水平面对称布置(即上侧的贯流风机倒置，下侧的贯流风机正置)，且其风机转轴均沿前后方向水平伸展，出风口均朝右布置，两贯流风机的右侧设有一喇叭形的气流扩展通道2，该气流扩展通道的左端接通两个出风口，右端与前述清洗室的进风口连接。所述两个贯流风机中，上侧的贯流风机的安装转角为+50°到+60° (安装角即贯流风机的出风口所在平面与水平面之间的夹角)，下侧的贯流风机的安装转角为-50°到-60°。所述喇叭形的气流扩展通道由四块梯形板组成，其中顶板2-1的扩张角度为O到15度(扩张角度即板与水平面之间的夹角)，底板2-2的扩张角度为O到-15度，前侧板2-3和后侧板2-4分别从左端至右端向气流扩展通道的水平中心线收缩，顶板、底板、前侧板和后侧板在气流扩展通道的右端拼接形成一个与清洗室进风口匹配的通道出口。采用贯流风机作为风源，叶轮回转时，气流从叶轮敞开处进入叶栅，即从径向进气，穿过叶轮内部，从另一面叶栅处排入蜗壳，形成工作气流。气流在叶轮内的流动情况很复杂，然而气流沿着蜗壳到达出风口时风速比较稳定，因此满足了风源稳定的要求，而且风源在轴向上的长度可以根据自己的要求加工定制。但由于出风口高度较小，所以采用两台贯流风机上下安装、共同送风以增加吹风面高度。其次，贯流风机的出风方向有一定的弧线型，经过实验测得，当风机转角约55°时(如图11所示)，出风口的气流方向近似水平，因此将两台风机倾斜固定在机架上。在两台风机的右侧设计一个喇叭形的气流扩展通道，根据贯流风机有效安装角度要求，气流扩展通道的扩张角度应小于15° (如图13所示)，否则会出现过多的涡流造成风能的损失；但由于风道上下扩张，会造成风速的降低，为了弥补通道高度扩展引起风速降低，该扩展通道垂直于风机轴的前侧板、后侧板设计成向内收缩，这个气流扩展通道可以保证风能从风机出风口到气流扩展通道的另一侧损失基本没有，足以保 证清选所需要的风速大小。本发明的清选过程首先将待清选的谷物料倒入喂料斗3，打开贯流风机I和三相异步电机7的电源，风机转动提供稳定的水平气流，电动机带动固定喂料辊15，然后放开调节活页4，谷物料就通过两喂料辊的挤压加速作用进入气流清选室进行风选，较轻的颖壳和很小的茎杆直接吹出到清选室右侧(图1中箭头A所示)，较重的茎杆吹到接料室右侧的接料斗(图1中箭头B所示)，谷物掉落在接料室左侧的接料斗(图1中箭头C所示)。
权利要求
1.一种新型贯流式谷物清选装置，包括机架(5)、安装在机架顶部的喂料机构、安装在机架侧面的风源装置，其特征在于 所述机架，设有清洗室(5-1)及其下方的接料室(5-2)，清洗室的前侧和后侧设有挡板，左侧为与风源装置连接的进风口( 5-3 )，右侧为杂质出口，清洗室顶部的左侧与喂料机构的送料口(20)接通，底部与接料室接通；接料室内设有至少一个开口朝上布置的集料斗(18)； 所述喂料机构，包括一对沿前后方向水平伸展的喂料辊，两喂料辊之间的空隙形成前述送料口，送料口的上方固定着喂料斗(3 );其中左侧的固定喂料辊(16 )的两端分别安装在机架前后两侧的固定板(12)上，该固定喂料辊由电机(7)驱动；右侧的活动喂料辊(15)的两端分别通过法兰轴承(14)可滑移地安装在一摆动支架上，该摆动支架位于前述两固定板之间，摆动支架的左端以固定喂料辊的轴线为摆动中心，右端通过角度调节机构锁紧在所述固定板上； 所述风源装置，包括上下两个固定在支座(21)上的贯流风机(1)，两个贯流风机关于水平面对称布置，且其风机转轴均沿前后方向水平伸展，出风口均朝右布置，两贯流风机的右侧设有一喇叭形的气流扩展通道(2)，该气流扩展通道的左端接通两个出风口，右端与前述清洗室的进风口连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型贯流式谷物清选装置，其特征在于所述两个贯流风机中，上侧的贯流风机的安装转角为+50°到+60°，下侧的贯流风机的安装转角为-50° 到-60°。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型贯流式谷物清选装置，其特征在于所述喇叭形的气流扩展通道由四块梯形板组成，其中顶板(2-1)的扩张角度为O到15度，底板(2-2)的扩张角度为O到-15度，前侧板(2-3)和后侧板(2-4)分别从左端至右端向气流扩展通道的水平中心线收缩，顶板、底板、前侧板和后侧板在气流扩展通道的右端拼接形成一个与清洗室进风口匹配的通道出口。
4.根据权利要求3所述的一种新型贯流式谷物清选装置，其特征在于所述摆动支架包括前、后两块活动板(13)以及连接两活动板右端的摆动杆(17);摆动杆前后水平伸展，其两端分别从两活动板的板面水平向外伸出一定距离，每块活动板的左端铰接在固定喂料辊的转轴上，右部通过法兰轴承(14)安装着活动喂料辊，并且每块活动板分别开设有利于法兰轴承滑动的滑槽(13-1)，所述滑槽沿着活动板的长度方向伸展。
5.根据权利要求4所述的一种新型贯流式谷物清选装置，其特征在于所述角度调节机构包括分别开设在两固定板右侧的弧形调节槽(12-1)，摆动杆的前端和后端分别穿越过一弧形调节槽，并分别通过螺母(17-1)锁紧在固定板上。
6.根据权利要求5所述的一种新型贯流式谷物清选装置，其特征在于所述喂料辊的表面包有一层橡胶。
7.根据权利要求6所述的一种新型贯流式谷物清选装置，其特征在于所述清洗室的前侧为透明挡板(11)，后侧为白色挡板(10 )。
全文摘要
本发明涉及一种新型贯流式谷物清选装置。所要解决的技术问题是提供的谷物清选装置应能提供一个相对稳定的横向风源以及可调节间距和角度的喂料系统，以达到更好的清选效果，还应具有结构简单、操作容易、成本较低的特点。技术方案是一种新型贯流式谷物清选装置，包括机架、安装在机架顶部的喂料机构、安装在机架侧面的风源装置，其特征在于所述机架，设有清洗室及其下方的接料室，清洗室的前侧和后侧设有挡板，左侧为与风源装置连接的进风口，右侧为杂质出口，清洗室顶部的左侧与喂料机构的送料口接通，底部与接料室接通；接料室内设有至少一个开口朝上布置的集料斗。
文档编号A01F12/44GK102986381SQ20121049665
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者杜小强, 胡小钦, 肖梦华, 陈建能, 赵匀 申请人:浙江理工大学