专利名称：全状态在线可调式种子重力筛选机的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种农业机械技术领域的设备，具体是一种对种子进行重力筛选的机器。
背景技术：
种子重力分选根据种子的重量、大小、密度对种子进行分选，是种子加工处理过程中一个不可替代的重要环节。其基本原理是通过对种子的微量冲击，使种子获得在空中飞行的初始速度，初始速度与种子的重量有关；种子在空中受到重力和空气阻力的共同作用，种子的大小、重量、密度决定种子在空中飞越的方向和距离，于是在不同的方向和距离上能够获得不同规格重量、大小和密度的种子。当今的种子重力筛选机都是采用以下的机械原理实现上述分选过程。即首先通过曲轴偏心机构和柔性簧片带动筛床的往复振动，使种子获得初始冲击速度。为了减小因种子堆积在筛床上，各种子之间的摩擦力影响，保障种子获得足够的初始飞行速度，一般要在布制的筛床背面给予适量的风压使种子处于“悬浮”状态，以减小摩擦影响，其次通过给筛床一定的倾斜角(前后向、左右向)，保证种子有足够的飞行区分距离，使得不同的种子能准确地落入设在筛床边缘它们各自的储存通道内。由于不同种类的种子大小、重量、密度差别很大，而且在种子中时常伴有杂质、碎粒，因此利用在线调整筛床振动频率、风压和倾斜角以提高分选质量和效率。
经对现有技术的查新发现，德国Petkus Wutha公司的KD120-400型重力选种机是目前世界同类机器中最为先进的。它通过曲柄偏心轮机构带动筛床簧片往复振动；通过调节连接电机和曲柄之间皮带的松紧实现筛床的振动频率调整；悬浮风压的调整通过控制风机出风口的开启程度实现。经实际操作发现，该重力种子筛选机存在以下缺点机器运转时，调节筛床左右向倾角的转盘和手柄处在振动状态，无法接触转盘和手柄来调节振动参数。即使在对某些特定的种子进行低速筛选时，旋转转盘调节倾角会影响筛床框架的振动频率。其次，对筛床振动频率的调整通过调整电机与曲柄偏心机的联结皮带的松紧实现。而根据对机器的安全操作规程，这种调节必须在低速状态下进行，所以调节时是个变转速的暂态过程，与调节后的稳态转速相差较大。实际操作时往往需要有个较长时间的试凑过程。因此调整效率很低。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供一种全状态在线可调式种子重力筛选机，使其解决筛床左右向倾角和筛床振动频率不能在线调整的问题，参数调整的操作安全方便，效率高，精确度好，有利于推广应用。
本发明是通过以下技术方案实现的，包括三个工作平面、曲柄机构、四个弹簧片、两个连杆、四个转铰、驱动电机以及变频器。其中，三个工作平面、曲柄机构、四个弹簧片、两个连杆、四个转铰、驱动电机构成三平面机械结构。
第一工作平面通过四个弹簧片弹性地安装在第二工作平面上；驱动电机刚性地安装在第二工作平面上，驱动电机旋转时，第一工作平面就会在连接它和驱动电机的转轮的曲柄机构的作用下左右往复运动；第二工作平面通过第一、第二转铰和第一连杆固定在第三工作平面上，调整第一连杆的两个臂杆的角度就能调整第一工作平面的前后向倾角；第三工作平面通过第三、第四转铰和第二连杆固定在抛光机的基座上，调整第二连杆的两个臂杆的角度就能调整第一工作平面的前后、左右向倾角。
变频器是一个输出频率可调的三相交流电源系统，通过调节变频器的输出频率，就可以调节安装在第二工作平面上的驱动电机的转速，从而最终调节第一工作平面的往复运动的频率。
本发明通过设立三个工作平面，将筛床的振动，前后向倾角调整，左右向倾角调整完全解耦。其中，第一平面(筛床)主要在曲柄偏心机构驱动及簧片的约束下做左右向往复振动，第二平面用于调整筛床前后向倾角，第三平面用于调整筛床左右向倾角。变频器控制驱动电机的转速，实现筛床振动频率的无级在线调节。由于第二、第三工作平面为非振动面，均可以在线独立调整。通过静力学分析可知，由于第一工作平面通过四个弹簧片安装于第二工作平面之上，第一工作平面的前后向倾角变化就等于第二工作平面的前后向和左右向倾角变化，而通过调整支撑第二工作平面的连杆的两个臂杆的角度即可调节第二工作平面的前后向倾角。同理，当支撑第二工作平面的连杆紧固之后，第二工作平面的左右向倾角变化就等于第三工作平面的左右向倾角变化，而通过调整支撑第三工作平面的连杆的两个臂杆的角度即可调节第三工作平面的左右向倾角。因此，通过调整第二工作平面的前后向倾角和第三工作平面的左右向倾角即可实现第一工作平面的前后向倾角和左右向倾角的调整。第一工作平面的往复运动频率由驱动电机的转速决定，工作平面倾角的调整不影响振动参数，从而实现了振动和倾角的调整解耦，克服了原有技术中频率调节和倾角调节相互影响的缺点。调节驱动电机的转速只需调节变频器中的频率值设置，因此实现了振动频率参数的在线调节。
与现有技术相比，本发明三平面机械结构比单平面机械结构增加了不参与振动的两个工作平面，实现了振动和倾角的调整解耦。变频器通过控制驱动电机的转速实现在线调节振动频率，精确度和安全性高，且安全方便。本发明能够在线调整筛床振动频率和倾斜角，有利于提高种子分选质量和效率。
图1本发明整体结构示意图具体实施方式
如图1所示，本发明包括工作平面1、2、3，曲柄机构4，弹簧片5、6、7、8，连杆9、10，转铰11、12、13、14，驱动电机15，变频器16。
工作平面1通过四个弹簧片5、6、7、8弹性地安装在工作平面2上；曲柄机构4和驱动电机15的转轮连接；驱动电机15刚性地安装在工作平面2上，驱动电机15旋转时，工作平面1就会在曲柄机构4的作用下左右往复运动；工作平面2通过转铰11、12和连杆9固定在工作平面3上，调整连杆9的两个臂杆的角度就能调整工作平面2的前后向倾角；工作平面3通过转铰13、14和连杆10固定在抛光机的基座上，调整连杆10的两个臂杆的角度就能调整工作平面3的左右向倾角。变频器16的输出端连接驱动电机15的输入端，控制驱动电机15的转速来调节工作平面1的往复运动的频率。
由于工作平面2和3为非振动面，均可以独立调整。由于工作平面1通过四个弹簧片安装于工作平面2之上，工作平面1的前后向和左右向倾角变化就等于工作平面2的前后向和左右向倾角变化，而通过调整支撑工作平面2的连杆9的两个臂杆的角度即可调节工作平面2的前后向倾角。同理，当支撑工作平面2的连杆9紧固之后，工作平面2的左右向倾角变化就等于工作平面3的左右向倾角变化，而通过调整支撑工作平面3的连杆10的两个臂杆的角度即可调节工作平面3的前后向倾角。因此，通过调整工作平面2的前后向倾角和工作平面3的左右向倾角即可实现工作平面1的前后向倾角和左右向倾角的调整。工作平面1的往复运动频率由驱动电机15的转速决定，调节驱动电机15的转速只需调节变频器16中的频率值设置，工作平面1倾角的调整不影响振动参数，从而实现了振动和倾角的调整解耦。
权利要求
1.一种全状态在线可调式种子重力筛选机，包括工作平面(1)、曲柄机构(4)、弹簧片(5、6、7、8)、连杆(9、10)、转铰(11、12、13、14)、驱动电机(15)，其特征在于，还包括工作平面(2、3)、变频器(16)，工作平面(1)通过四个弹簧片(5、6、7、8)弹性地设置在工作平面(2)上，曲柄机构(4)和驱动电机(15)的转轮连接，驱动电机(15)刚性地设置在工作平面(2)上，工作平面(2)通过转铰(11、12)和连杆(9)固定在工作平面(3)上，工作平面(3)通过转铰(13、14)和连杆(10)固定在抛光机的基座上，变频器(16)连接驱动电机(15)。
2.根据权利要求1所述的全状态在线可调式种子重力筛选机，其特征是，变频器(16)的输出端连接驱动电机(15)的输入端，控制驱动电机(15)的转速来调节工作平面(1)的往复运动的频率。
3.根据权利要求1或者2所述的全状态在线可调式种子重力筛选机，其特征是，驱动电机(15)旋转时，工作平面(1)在曲柄机构(4)的作用下左右往复运动。
4.根据权利要求1所述的全状态在线可调式种子重力筛选机，其特征是，工作平面(2、3)为非振动面，均能独立调整，通过调整工作平面(2)的前后向倾角和工作平面(3)的左右向倾角，即实现工作平面(1)的前后向倾角和左右向倾角的调整。
5.根据权利要求1或者4所述的全状态在线可调式种子重力筛选机，其特征是，工作平面(1)的前后向倾角的调整，通过调整连杆(9)的两个臂杆的角度来实现。
6.根据权利要求1或者4所述的全状态在线可调式种子重力筛选机，其特征是，工作平面(1)的左右向倾角的调整，通过调整连杆(10)的两个臂杆的角度来实现。
全文摘要
一种农业机械技术领域的全状态在线可调式种子重力筛选机，包括三个工作平面、曲柄机构、四个弹簧片、两个连杆、四个转铰、驱动电机以及变频器。第一工作平面通过四个弹簧片弹性地安装在第二工作平面上；驱动电机刚性地安装在第二工作平面上，第二工作平面通过第一、第二转铰和第一连杆固定在第三工作平面上，第三工作平面通过第三、第四转铰和第二连杆固定在抛光机的基座上，变频器连接驱动电机。本发明实现了振动和倾角的调整解耦，变频器控制驱动电机的转速在线调节振动频率，精确度和安全性高，且安全方便。本发明的全状态在线可调式种子重力筛选机能够在线调整筛床振动频率和倾斜角，有利于提高种子分选质量和效率。
文档编号B07B13/10GK1745909SQ20051002965
公开日2006年3月15日 申请日期2005年9月15日 优先权日2005年9月15日
发明者陈大跃, 谢国权, 赵春宇, 朱成刚, 陈乐生 申请人:上海交通大学