一种草本纤维原料规范整理设备及方法与流程

本发明涉及麻纤维生产领域。具体为一种草本纤维原料规范整理设备及方法。

背景技术：

麻纤维的应用历史悠久，其生产工艺一般包括预处理、接种、发酵、灭活、清洗等工艺，一直以来，这些工艺都是通过人工以天然的方式进行。然而传统的工艺占用空间大、耗费时间长，导致生产效率非常低。随着工业化的进行，麻纤维生产技术也发生了变化。例如，将原料从茎杆上分离下来并去除外皮后，利用机械对其进行碾压，使表皮破碎并与韧皮纤维分离。在此过程中存在的问题是，如果碾压力太小，则表皮难以与韧皮纤维分离，如果碾压力过大，容易损伤韧皮纤维。另外，在预处理的过程中，会产生大量的破碎皮屑和纤维，形成大量灰尘，不仅会污染环境，还会对工人的健康造成危害。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题在于克服现有的分离韧皮纤维与表皮的设备存在分离不彻底或者损伤韧皮纤维并且污染环境的缺点，提供一种可分离韧皮纤维与表皮同时不损伤纤维并且环保的草本纤维原料规范整理设备。

本发明的草本纤维原料规范整理设备，包括：

送料装置，所述送料装置包括用于输送草本纤维原料的输送带和驱动所述输送带运转的送料驱动装置；

碾压装置，所述碾压装置包括机架及设在所述机架上的多对碾压罗拉，多对碾压罗拉包括在送料方向上依次设置的直齿罗拉、左旋曲齿罗拉、右旋曲齿罗拉和直齿罗拉，每对碾压罗拉包括主动罗拉和位于所述主动罗拉正上方并与所述主动罗拉通过凹凸齿啮合的从动罗拉，所述主动罗拉的凹凸齿的啮合面与所述从动罗拉的凹凸齿的啮合面之间形成允许所述草本纤维原料通过的碾压空间，多对碾压罗拉的碾压空间在水平面上对齐构成碾压通道的部分，所述机架设有上下延伸的滑道，所述从动罗拉的安装轴可沿所述滑道在上下方向发生一定幅度的位移同时在水平方向上受到限制，所述碾压装置还包括多个一端与所述机架固定另一端与所述从动罗拉的安装轴相抵的弹簧，多个所述弹簧与多个所述从动罗拉一一对应地相抵，所述弹簧对所述从动罗拉的安装轴施加向下的预紧力，所述碾压装置与所述送料装置相接的一端设有用于接收来自所述送料装置的草本纤维原料并对其进行初步整形的导料筒，所述导料筒具有朝向所述送料装置的矩形入口和朝向所述碾压罗拉的矩形出口，且在上下方向上所述入口的尺寸大于出口的尺寸，所述导料筒的出口与所述碾压通道相对将所述草本纤维原料引导进入碾压空间；

分离装置，所述分离装置包括带孔输送装置、驱动所述带孔输送装置震动的震动驱动装置及将碎皮屑吹走的风机；

收尘装置，所述收尘装置包括至少罩住所述碾压装置和分离装置的壳体、与所述壳体内部连通的收尘管和使所述壳体和收尘管内部形成负压的抽风机。

作为优选，所述收尘装置包括与所述壳体顶部连通的第一收尘管和与所述壳体的底部连通的第二收尘管，所述壳体与所述第一收尘管连通的位置处呈倒置的漏斗状，所述壳体与所述第二收尘管连通的位置呈漏斗状。

作为优选，所述收尘装置的壳体在靠近所述送料装置与所述碾压装置的相接处设有允许所述草本纤维原料通过的入料口，所述收尘装置的壳体在靠近所述分离装置远离所述碾压装置的一端设有允许所述草本纤维原料通过的出料口。

作为优选，所述主动罗拉的凹凸齿的啮合面与所述从动罗拉的凹凸齿的啮合面之间的距离为2-10mm，所述主动罗拉的凹凸齿的啮合面与所述从动罗拉的凹凸齿的啮合面沿轴向的尺寸相同且为400-1000mm。

作为优选，所述弹簧的预紧力为150-250kn。

作为优选，所述的弹簧的一端通过螺杆固定在机架上，所述弹簧的另一端通过螺杆与所述从动罗拉的安装轴固定。所述弹簧的内径为12-24mm，螺杆的直径为14-22mm，弹簧的端部套在所述螺杆上。

本发明还提供一种草本纤维原料规范整理方法，包括以下步骤：

(1)通过送料装置将草本纤维原料送至碾压装置的导料筒，通过草料筒后草本纤维原料被初步整理成为的宽度和厚度规范一致的草料帘；

(2)使被整理为草料帘的草本纤维原料依次通过直齿罗拉实施分匀压实、通过左旋曲齿罗拉实施左向撕扯、通过右旋曲齿罗拉实施右向撕扯和通过直齿罗拉实施拉伸理直；

(3)将通过罗拉后的草本纤维原料输送到可震动的分离装置，使碎皮屑与草本纤维分离；

上述各步骤均在收尘装置的壳体内完成，在上述步骤进行的同时，壳体内的碎皮屑和灰尘在负压的作用下进入过滤器。

本发明的草本纤维原料规范整理设备和草本纤维原料规范整理方法与现有技术相比，具有以下有益效果：

草本纤维原料规范整理设备包括可罩住碾压装置和分离装置，防止碎屑和灰尘扩散，除尘设备还可以对碎屑和灰尘进行收集处理，防止污染环境，防止危害工人的身体健康。相应地，在草本纤维原料规范整理方法中，添加了除尘的工艺。另外，对草本纤维原料进行麻皮清除后再进行烘干工艺，可提高烘干的率并且节约能源。同时，通过在机架设置上下延伸的滑道，和在机架与从动罗拉的安装轴之间设置弹簧，使得从动罗拉的位置和预紧力可根据草本纤维原料的厚度来进行自动调整。

附图说明

图1为本发明一个实施例的草本纤维原料规范整理设备的结构示意图。

图2为本发明一个实施例的草本纤维原料规范整理设备的一对碾压罗拉的凹凸齿啮合示意图。

附图标记

1送料装置，11输送带，12送料驱动装置；

2碾压装置，21机架，22主动罗拉，221主动罗拉的凹凸齿，23驱动轴，24从动罗拉，241从动罗拉的凹凸齿，25安装轴，26弹簧，27螺杆，28导料筒，281入口，282出口，29碾压空间；

3分离装置，31镂空输送带，32震动驱动装置；

4收尘装置，41壳体，42第一收尘管，43第二收尘管，44入料口，45出料口。

具体实施方式

本发明的草本纤维原料规范整理设备可用于在大麻、苎麻、红麻等各种麻类植物的预处理过程中，对带表皮草本纤维原料进行脱皮处理，脱皮处理后的草本纤维原料可继续进行烘干等其他处理工艺。图1为本发明的一个实施例的草本纤维原料规范整理设备的结构示意图，如图1所示，本发明的草本纤维原料规范整理设备包括送料装置1、碾压装置2、分离装置3和收尘装置4，其中送料装置1、碾压装置2和分离装置3依次设置，即送料装置1将草本纤维原料送到碾压装置2进行碾压，使得表皮破碎并与韧皮纤维分离，然后由分离设备将碎皮屑吹走。

所述送料装置1包括用于输送草本纤维原料的输送带11和驱动所述输送带11运转的送料驱动装置12，作为优选的方案，输送带11是倾斜的，其远离碾压装置2的一端较低，工作者可以更容易地将草本纤维原料搬上输送带11。其中的输送带11优选为镂空的，例如为具有圆形的或者长条形的孔，在输送的过程中，部分已经与韧皮纤维脱离的表皮及其他杂质可通过孔落下，不会随着韧皮纤维进入碾压装置2。送料驱动装置12可以是电机，经过减速器后带动输送带11运转。

所述碾压装置2的一端与所述送料装置1相接以接收来自所述送料装置1的草本纤维原料，所述碾压装置2包括机架21及设在所述机架21上的多对碾压罗拉。多对碾压罗拉包括在送料方向上依次设置的直齿罗拉、左旋曲齿罗拉、右旋曲齿罗拉和直齿罗拉。每对碾压罗拉包括主动罗拉22和位于所述主动罗拉22正上方并与所述主动罗拉22啮合的从动罗拉24。主动罗拉22的轴为驱动轴23，主动罗拉22通过键与驱动轴23连接，从而在驱动轴23的驱动下旋转。从动罗拉24通过轴承与其安装轴25连接，在主动罗拉22的驱动下，从动罗拉24相对于安装轴25旋转。如图2所示，所述主动罗拉22的凹凸齿221的啮合面与所述从动罗拉24的凹凸齿241的啮合面之间形成允许所述草本纤维原料通过的碾压空间29，多对碾压罗拉的碾压空间29在水平面上对齐构成碾压通道的部分。草本纤维原料进入碾压通道后在主动罗拉22和从动罗拉24的牵引下移动，在移动的同时，受到主动罗拉22和从动罗拉24的碾压，表皮破碎并与韧皮纤维分离。

所述碾压装置2与所述送料装置1相接的一端设有用于接收来自所述送料装置1的草本纤维原料并对其进行初步整形的导料筒28，所述导料筒2具有朝向所述送料装置1的矩形入口281和朝向所述碾压罗拉的矩形出口282，且在上下方向上所述入口281的尺寸大于出口282的尺寸，所述导料筒28的出口与所述碾压通道相对将所述草本纤维原料引导进入碾压通道。

所述机架21设有上下延伸的滑道(图中未示出)，所述从动罗拉24的轴可沿所述滑道在上下方向发生一定幅度的位移同时在水平方向上受到限制，即从动罗拉24可在上下方向发生位移，而在水平方向上固定。滑道的具体结构可以是滑槽，轴设有滑块，滑块可在滑槽内沿滑槽上下移动但不能水平移动。滑道也可以是滑轨，此时，轴的滑块上设有与滑轨配合的槽。

所述碾压装置2还包括多个一端与所述机架21固定另一端与所述从动罗拉24的轴相抵的弹簧26，多个所述弹簧26与多个所述从动罗拉24一一对应地相抵，所述弹簧26对所述从动罗拉24的轴施加向下的预紧力。作为优选的方案，所述弹簧26的预紧力为150-250kn，所述的弹簧26的一端通过螺杆2727固定在机架21上，在本实施例中，弹簧26的内径为12-24mm，螺杆2727的直径为14-22mm，弹簧26的一端套在螺杆2727上。所述弹簧26的另一端也可通过螺杆2727与所述从动罗拉24的轴固定。

由于草本纤维原料的厚度无法保证完全一致，当较薄的部分通过碾压空间时，从动拉罗在弹簧26的预紧力下处于较低的位置碾压草本纤维原料。当较厚的部分通过碾压空间时，在草本纤维原料的反作用力下，从动罗拉24克服弹簧26的预紧力沿着滑道上升一定幅度，在保证碾压效果的前提下允许较厚的部分通过碾压空间。

所述分离装置3包括镂空输送带31、驱动所述镂空输送带31震动的震动驱动装置32及将碎皮屑吹走的风机(图中未示出)。震动驱动装置32可采用电机驱动的曲柄连杆结构，带动镂空输送带31做快速的短直线往复运动，从而形成震动。在草本纤维原料从镂空输送带31上通过时，部分碎皮屑在震动下从镂空处落下，部分被风机吹走。

所述收尘装置4包括至少罩住所述碾压装置2和分离装置3的壳体41、与所述壳体41内部连通的收尘管、设在所述收尘管上的过滤器(图中未示出)和使所述壳体41和收尘管内部形成负压的抽风机(图中未示出)。碎皮屑和灰尘被罩在壳体41内，并在负压的作用下，进入收尘管，通过过滤器后排出，不会对环境造成污染。作为优选的方式，过滤器可以设置多级，例如在靠近壳体41的位置可以设置大孔径的过滤器，阻止较大的碎屑，在远离壳体41的位置设置小孔径的过滤器，过滤灰尘。

所述收尘装置4包括与所述壳体41顶部连通的第一收尘管42和与所述壳体41的底部连通的第二收尘管43，所述壳体41与所述第一收尘管42连通的位置处呈倒置的漏斗状，所述壳体41与所述第二收尘管43连通的位置呈漏斗状。壳体41的这种形状更利于碎屑和灰尘进入收尘管。也可以将壳体41的底壁直接设计成为大的漏斗状，使部分碎屑和灰尘依靠自重沿斜壁收集。

所述收尘装置4的壳体41在靠近所述送料装置1与所述碾压装置2的相接处设有允许所述草本纤维原料通过的入料口44，所述收尘装置4的壳体41在靠近所述分离装置3远离所述碾压装置2的一端设有允许所述草本纤维原料通过的出料口45。

作为优选的方案，所述碾压装置2包括四对碾压罗拉，其中位于两端的碾压罗拉为直齿罗拉，位于中部的两对碾压罗拉为曲齿罗拉。直齿罗拉提供较大的碾压力，使表皮破碎，曲齿罗拉一方面使表皮破碎松散并与韧皮纤维分离，另一方面梳理韧皮纤维。当然，在其他的实施例中，也可以采用2或3或5对碾压罗拉。

作为优选的方案，所述主动罗拉22的啮合面与所述从动罗拉24的啮合面之间的距离为2-10mm，该距离为静态距离，即在没有草本纤维原料通过时，二者时间的距离。所述主动罗拉22的啮合面与所述从动罗拉24的啮合面沿轴向的尺寸相同且为400-1000mm，保证从碾压装置2通过的草本纤维原料都受到碾压。

本发明还提供一种草本纤维原料规范整理方法，包括以下步骤：

(1)通过送料装置将草本纤维原料送至碾压装置的导料筒，通过草料筒后草本纤维原料被初步整理成为的宽度和厚度规范一致的草料帘；

(2)使被整理为草料帘的草本纤维原料依次通过直齿罗拉实施分匀压实、通过左旋曲齿罗拉实施左向撕扯、通过右旋曲齿罗拉实施右向撕扯和通过直齿罗拉实施拉伸理直；

(3)将通过罗拉后的草本纤维原料输送到可震动的分离装置，使碎皮屑与草本纤维分离；

上述各步骤均在收尘装置的壳体内完成，在上述步骤进行的同时，壳体内的碎皮屑和灰尘在负压的作用下进入过滤器。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出的各种修改或等同替换也落在本发明的保护范围内。