多级差速茶鲜叶分选单列化输送机及其单列化输送方法与流程

本发明属于机械领域，涉及一种输送机，具体涉及一种高效的、低损的多级差速茶鲜叶分选单列化输送机及其单列化输送方法。

背景技术：

中国是茶叶生产和出口大国，茶叶的品种繁多，不同的茶叶制茶工艺差异较大，但总体来说都可以分为采摘、分选、烘干、揉制、分装、冷储等过程。人工采茶虽然采摘芽叶完整但是效率很低，成本较高。为了提升劳动效率，发展茶叶产业，目前许多茶园开始使用机械化采茶设备。这些机械化设备的劳动效率很高，但是采摘茶叶的完整度不高，导致后续加工花了很大消耗生产出品质不高的干茶，严重影响茶叶生产的附加值。该现状对机采茶鲜叶有效的分选设备的研究和发明提出了需求。

目前对于茶叶分选大体上有两种研究思路。一种是振动分级，通过大小不同的筛子抛掷或者振动茶叶进行筛选，主要研究计算不同级别茶叶的形状特点，这种方案对于茶叶的损伤性较大，特别是对于绿茶的加工有着严重的影响；另一种方案是风选分级，人为制造流场将机采茶叶中的细小碎叶、完整芽叶分开，并将芽叶进行分级，这种方案对于茶叶的损伤很小，但由于自由下落的鲜叶在风力场中不可控，下落位移受下落距离、与风的有效接触、叶之间相互干扰等多因素影响，且缺乏茶叶在风力场中运动理论的研究，目前市场上现有的茶叶风选机的分选效果还不够理想。

中国专利公告号CN203944559U，公开了一种分选蔬菜、花生和茶叶的风机装置。设置有提升输送带、风选室，在风选通道下方安装有一台风机，工作时向上通风，将细小的碎叶以及杂质吹离上方，其余落入下方出料口，这种风选设备风选能力较低，对于较重的杂质无法分选，只能做到有限的二级分离。

此外还有中国专利公告号CN105107741A，公开的一种茶叶风选机。该风选装置主要包括送料装置和风选通道。送料装置包括有搅动匀料装置、负压除尘装置，风机安装在风选通道一侧进行横向风选，将不同级别的茶叶分成三级落在通道下方的出料口中，同时将碎叶吹离风选箱。这种设备可以对茶叶进行三级分离，去除较重和较轻的杂质，但是使用的轴流风机的风场不稳定不理想，风选的准确率和最后茶叶的分级还不够细致。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有设备对茶叶等分级的不准确、损伤大和效率低的问题，提供一种多级差速茶鲜叶分选单列化输送机，可以实现茶鲜叶的高效、低损的精准多级分级预处理。本发明的另一个目的是提供一种多级差速茶鲜叶分选单列化输送方法，首先通过贯流风机制造的稳定流场对从卸料器投入的茶鲜叶等进行风选，风选后落于双层输料机上，双层输料机分为上下两层，上层有两条安装在两侧的输送带，下层有安装在中间位置的输送带将落下的茶叶分为三列进行传输。后经过两级速度不断增大的输送带，将前后茶叶的间隔拉大，实现茶叶不同级别的无损分级和单个分离。分离后便于后续的视觉识别单个茶鲜叶的形态特征进行归类，机器分级精准度更高；单列化数目越多同时间识别茶鲜叶数目越多，机器性能更加高效。

针对上述的技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明多级差速茶鲜叶分选单列化输送机，包括多级差速输送机、卸料器和贯流风机群组系统，贯流风机群组系统设置在多级差速输送机输入端；所述的贯流风机群组系统由风机支撑架和贯流风机组成；四个贯流风机通过螺栓上下等距固定在风机支撑架上；所述的卸料器设置在最高位置贯流风机顶部，并固定在风机支撑架上。

所述的多级差速输送机包括双层输送机、二级输送机、三级输送机和电动机调速控制器；双层输料机的输出端设置在二级输送机的输入端顶部，二级输送机的输出端设置在三级输送机的输入端顶部。

所述的双层输料机包括双层输料支撑架、下层从动轴、下层输送带、上层从动轴、上层输送带、上层主动轴、下层主动轴、上层带轮和下层双联带轮；所述的下层主动轴通过轴承支承于双层输料支撑架上，下层从动轴两端嵌入双层输料支撑架底部两侧开设的两个滑槽内；下层主动轴上固定滚筒，下层从动轴通过轴承支承有滚筒，下层从动轴和下层主动轴上的滚筒通过下层输送带连接；两根第一螺杆分别由双层输料支撑架输出端底部对应侧开设的插孔穿入下层从动轴对应端的通孔内；固定在下层从动轴两端的两块螺母块分别与对应侧第一螺杆构成螺旋副；所述的上层主动轴通过轴承支承于双层输料支撑架上，上层从动轴两端嵌入双层输料支撑架顶部两侧开设的两个滑槽内；上层主动轴两端固定两个滚筒，上层从动轴两端通过轴承支承有两个滚筒；上层主动轴和上层从动轴对应端的滚筒通过上层输送带连接；两根第二螺杆分别由双层输料支撑架输出端顶部对应侧开设的插孔穿入上层从动轴对应端的通孔内；固定在上层从动轴两端的两块螺母块分别与对应侧第二螺杆构成螺旋副；两根上层输送带关于下层输送带对中设置，且两根上层输送带的间距小于下层输送带的宽度；双层输料电机通过电机固定架安装在双层输料支撑架上；双层输料电机的输出轴和下层主动轴的伸出端分别固定主动带轮和下层双联带轮；所述的主动带轮与下层双联带轮的内侧轮通过V带连接；上层主动轴的伸出端固定上层带轮；上层带轮与下层双联带轮的外侧轮通过V带连接。

所述的二级输送机和三级输送机均包括主动输送轴、从动输送轴、输送支撑架、差速输送带、大带轮、V带和输送电机；所述的主动输送轴通过轴承支承在输送支撑架上，从动输送轴两端嵌入输送支撑架两侧开设的两个滑槽内；主动输送轴上固定滚筒，从动输送轴通过轴承支承有滚筒，主动输送轴和从动输送轴上的滚筒通过差速输送带连接；两根第三螺杆分别由输送支撑架输出端对应侧开设的插孔穿入从动输送轴对应端的通孔内；固定在从动输送轴两端的两块螺母块分别与对应侧第三螺杆构成螺旋副；所述的输送电机通过电机固定架安装在输送支撑架上；输送电机的输出轴和主动输送轴的伸出端分别固定小带轮和大带轮；小带轮和大带轮通过V带连接；双层输送机的双层输料电机、二级输送机的输送电机和三级输送机的输送电机转速依次增大。

每个贯流风机都有独立的风机调速控制器控制。

所述的上层带轮与下层双联带轮的内侧轮及外侧轮直径相等。

所述的双层输料电机以及二级输送机和三级输送机的输送电机均由电机调速控制器控制。

该多级差速茶鲜叶分选单列化输送机的单列化输送方法，具体如下：

步骤一、卸料器向下输送茶鲜叶，通过上下排布的四个贯流风机的流场将茶鲜叶根据重量和形态差异前后区分落在双层输送机的下层输送带和上层输送带上；其中，贯流风机的流场方向及流速可调。

步骤二、茶鲜叶落在双层输送机后由于双层输送带的上下层结构将茶鲜叶分为三列分开输送，两根上层输送带关于下层输送带对中设置，且两根上层输送带的间距小于下层输送带的宽度，可以保证落于中间的茶鲜叶能够全部落在下层输送带上，分散在两侧的茶鲜叶落在上层输送带上，随着三列输送带向二级输送机传送。

步骤三、茶鲜叶投入二级输送机后，二级输送机与一级输送机的速度差使得前后分离的茶鲜叶距离拉大继续输送，到达三级输送机后三级输送机与二级输送机的速度差使得前后分离的茶鲜叶距离进一步增大，实现茶鲜叶的单列化分离输送。

本发明具有的有益效果是：

本发明适合茶鲜叶的风选分级，利用贯流风机形成风墙，每台风机的风速可调，可以形成阶梯式风场，利于茶叶在风场内受风力作用后按品级落在不同区域。双层输送机的上下两层输送带可以将落下的茶叶分成三列传输，经过差速分离后将茶叶前后分开处理。风选方式和输送机装置能够有效地降低茶鲜叶在分级过程中造成的损伤，并且茶鲜叶的风选过程能够连续进行，选择合适风速和流场方向就能更加高效地完成精准分级茶鲜叶的工作，针对目前茶鲜叶分级技术不准确、损伤大和效率低的突出问题做出了有效的解决方法。

附图说明

图1为本发明的整体结构立体图；

图2为本发明中双层输送机的结构示意图；

图3为本发明中二级输送机的结构示意图；

图4为本发明中多级差速输送机的传动效果图。

图中：1、多级差速输送机,2、卸料器，3、贯流风机群组系统，4、双层输料电机，1-1、三级输送机，1-2、二级输送机，1-3、双层输送机，3-1、风机支撑架，3-2、贯流风机，1-2-1、主动输送轴，1-2-2、从动输送轴，1-2-3、输送支撑架，1-2-4、差速输送带，1-2-5、大带轮，1-2-6、V带，1-3-1、双层输料支撑架，1-3-2、下层从动轴，1-3-3、下层输送带，1-3-4、上层从动轴，1-3-5、上层输送带，1-3-6、上层主动轴，1-3-7下层主动轴、1-3-8上层带轮、1-3-9下层双联带轮。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，多级差速茶鲜叶分选单列化输送机，包括多级差速输送机1、卸料器2和贯流风机群组系统3；贯流风机群组系统3设置在多级差速输送机1输入端；贯流风机群组系统3由风机支撑架3-1和贯流风机3-2组成；四个贯流风机3-2通过螺栓上下等距固定在风机支撑架3-1上；每个贯流风机都有独立的风机调速控制器控制。卸料器2设置在最高位置贯流风机3-2顶部，并固定在风机支撑架3-1上。

如图1、2和3所示，多级差速输送机1包括双层输送机1-3、二级输送机1-2、三级输送机1-1和电动机调速控制器；双层输料机1-3的输出端设置在二级输送机1-2的输入端顶部，二级输送机1-2的输出端设置在三级输送机1-1的输入端顶部。

如图1和2所示，双层输料机1-3包括双层输料支撑架1-3-1、下层从动轴1-3-2、下层输送带1-3-3、上层从动轴1-3-4、上层输送带1-3-5、上层主动轴1-3-6、下层主动轴1-3-7、上层带轮1-3-8和下层双联带轮1-3-9；下层主动轴1-3-7通过轴承支承于双层输料支撑架1-3-1上，下层从动轴1-3-2两端嵌入双层输料支撑架1-3-1底部两侧开设的两个滑槽内；下层主动轴上固定滚筒，下层从动轴通过轴承支承有滚筒，下层从动轴1-3-2和下层主动轴1-3-7上的滚筒通过下层输送带1-3-3连接；两根第一螺杆分别由双层输料支撑架1-3-1输出端底部对应侧开设的插孔穿入下层从动轴对应端的通孔内；固定在下层从动轴两端的两块螺母块分别与对应侧第一螺杆构成螺旋副，通过旋转第一螺杆来移动下层从动轴1-3-2，从而张紧下层输送带；上层主动轴1-3-6通过轴承支承于双层输料支撑架1-3-1上，上层从动轴1-3-4两端嵌入双层输料支撑架1-3-1顶部两侧开设的两个滑槽内；上层主动轴1-3-6两端固定两个滚筒，上层从动轴1-3-4两端通过轴承支承有两个滚筒；上层主动轴1-3-6和上层从动轴1-3-4对应端的滚筒通过上层输送带1-3-5连接；两根第二螺杆分别由双层输料支撑架1-3-1输出端顶部对应侧开设的插孔穿入上层从动轴对应端的通孔内；固定在上层从动轴两端的两块螺母块分别与对应侧第二螺杆构成螺旋副，通过旋转第二螺杆来移动上层从动轴，从而张紧上层输送带；两根上层输送带1-3-5关于下层输送带1-3-3对中设置，且两根上层输送带1-3-5的间距小于下层输送带1-3-3的宽度；双层输料电机4通过电机固定架安装在双层输料支撑架1-3-1上；双层输料电机4的输出轴和下层主动轴1-3-7的伸出端分别固定主动带轮和下层双联带轮1-3-9；主动带轮与下层双联带轮1-3-9的内侧轮通过V带连接；上层主动轴1-3-6的伸出端固定上层带轮1-3-8；上层带轮1-3-8与下层双联带轮1-3-9的外侧轮通过V带连接；上层带轮1-3-8与下层双联带轮1-3-9的内侧轮及外侧轮直径相等；双层输料电机4由电机调速控制器控制。

如图1和3所示，二级输送机1-2和三级输送机1-1均包括主动输送轴1-2-1、从动输送轴1-2-2、输送支撑架1-2-3、差速输送带1-2-4、大带轮1-2-5、V带1-2-6和输送电机；主动输送轴1-2-1通过轴承支承在输送支撑架1-2-3上，从动输送轴1-2-2两端嵌入输送支撑架1-2-3两侧开设的两个滑槽内；主动输送轴1-2-1上固定滚筒，从动输送轴1-2-2通过轴承支承有滚筒，主动输送轴1-2-1和从动输送轴1-2-2上的滚筒通过差速输送带1-2-4连接；两根第三螺杆分别由输送支撑架1-2-3输出端对应侧开设的插孔穿入从动输送轴1-2-2对应端的通孔内；固定在从动输送轴1-2-2两端的两块螺母块分别与对应侧第三螺杆构成螺旋副，通过旋转第三螺杆来移动从动输送轴1-2-2，从而张紧差速输送带1-2-4；输送电机通过电机固定架安装在输送支撑架1-2-3上；输送电机的输出轴和主动输送轴1-2-1的伸出端分别固定小带轮和大带轮1-2-5；小带轮和大带轮1-2-5通过V带1-2-6连接；二级输送机1-2和三级输送机1-1的输送电机均由电机调速控制器控制，双层输送机1-3的双层输料电机4、二级输送机1-2的输送电机和三级输送机1-1的输送电机转速依次增大，使得三级输送机1-1的差速输送带1-2-4速度V₃大于二级输送机1-2的差速输送带1-2-4速度V₂，且二级输送机1-2的差速输送带1-2-4速度V₂大于双层输送机1-3的下层输送带1-3-3速度V₁。

该多级差速茶鲜叶分选单列化输送机的单列化输送方法，具体如下：

步骤一、如图1所示，卸料器2向下输送茶鲜叶，通过上下排布的四个贯流风机4-2的流场将茶鲜叶根据重量和形态差异前后区分落在双层输送机1-3的下层输送带1-3-3和上层输送带1-3-5上；其中，贯流风机4-2的流场方向及流速可调，通过上下排布的四个贯流风机能够达到较好的筛选效果。

步骤二、茶鲜叶落在双层输送机1-3后由于双层输送带的上下层结构将茶鲜叶分为三列分开输送，两根上层输送带1-3-5关于下层输送带1-3-3对中设置，且两根上层输送带1-3-5的间距小于下层输送带1-3-3的宽度，可以保证落于中间的茶鲜叶能够全部落在下层输送带1-3-3上，分散在两侧的茶鲜叶落在上层输送带1-3-5上，随着三列输送带向二级输送机传送。

步骤三、如图4所示，茶鲜叶投入二级输送机后，二级输送机1-2与一级输送机1-3的速度差使得前后分离的茶鲜叶距离拉大继续输送，到达三级输送机1-1后三级输送机与二级输送机的速度差使得前后分离的茶鲜叶距离进一步增大，实现茶鲜叶的单列化分离输送。