空气循环流式谷物筛分农用机械装置及其工作方法与流程

本发明属于筛分技术领域。

背景技术：

现有的筛分装置一般仅仅是根据物料尺寸的大小进行多步分离，设备负责，完全筛分的实现往往需要多个分离的步骤或多个分离的设备相互配合实现，效率低下，筛分质量较差。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种空气循环流式谷物筛分农用机械装置及其工作方法，可以实现单一设备，单一步骤的物料分离，特别是分离后的物料可以将小而轻质的碎屑级杂料一步到位的分离。

技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

空气循环流式谷物筛分农用机械装置，包括入料箱、筛分半筒、筛分箱，所述筛分半筒轴向平躺设置在入料箱和筛分箱之间；所述筛分半筒的一端的局部段为抽风吸力装置，所述筛分半筒剩余段为筛分仓，所述抽风吸力装置与筛分仓之间通过出风隔滤层连通，所述出风隔滤层为球面筛孔结构，所述筛分仓的轴向内部设置有搅拌设备，所述搅拌设备通过驱动设备驱动连接；所述筛分半筒的半圆周上壁面嵌设在所述入料箱的下部，所述入料箱与筛分半筒之间通过筛分筒上部的半圆周上壁面上开设的若干第一通孔连通，所述筛分半筒下部的下料豁口与筛分箱的上部连通，所述筛分箱的底部为斜坡式出料滑板，沿出料滑板的向下的斜坡走势的末端设置有出料口；与所述出风隔滤层斜向向下相对的筛分箱的侧壁为第一进风壁，与所述出风隔滤层水平方向相对的筛分筒的侧壁为第二进风壁，所述第一进风壁和第二进风壁上设置有若干与外界连通的第二通孔；所述第一进风壁和第二进风壁至过出风隔滤层的空气流动方向与出料滑板的坡面走势及出风隔滤层的球面结构对应，在筛分半筒和筛分箱的内部形成循环流。

进一步的，所述入料箱的长度方向的侧壁上设置有滑道，垂直于所述入料箱的长度方向设置有匀料板，所述匀料板的两端通过转向位移机构设置在滑道上；所述匀料板沿滑道来回位移，且所述匀料板位移至入料箱的长度方向任一端时旋转调整匀料板与筛分半筒的半圆周上壁面之间的相对角度。

进一步的，所述匀料板的本体为软体弹性记忆材质，其板面由下至上依次为匀料轮廓边界、过料通道、过料第一过料栅道和第二过料栅道；所述匀料轮廓边界为锯齿形状毛刷结构，所述毛刷结构的整体锯齿形状与筛分半筒的半圆周上壁面间隙对应设置，且锯齿形状的毛刷结构的中间部分距离筛分半筒的半圆周上壁面的间隙大于所述锯齿形状的毛刷结构的两端部分距离筛分半筒的半圆周上壁面的间隙；所述过料通道对称设置在匀料轮廓边界的两端，且所述过料通道的上端不高于匀料轮廓边界的至高点边界；所述匀料轮廓边界的至高点边界的上方水平平行设置有第一过料栅道，所述第一过料栅道的上方平行设置有第二过料栅道，所述第一过料栅道的长度尺寸大于第二过料栅道的长度尺寸。

进一步的，所述入料箱的长度方向的两端通过铰接电驱动设备对称设置有进料导板，所述进料导板通过第一铰接电驱动设备与入料箱的上入料口所在平面的相对可旋转角度设置；所述进料导板的上表面沿入料箱的长度方向设置多条凸起的进料脊条，位于所述进料导板中间位置的进料脊条之间的间隙大于位于所述进料导板两边位置的进料脊条之间的间隙。

进一步的，所述搅拌设备包括转轴和至少四组均匀设置在转轴上的搅动面，所述搅动面为锯齿形状，所述搅动面的锯齿之间的间隙尺寸不小于物料的径向尺寸，但小于第一通孔的径向尺寸；所述搅动面分为搅动大面和搅动小面，所述搅动大面的末端距离筛分半筒内壁之间的距离小于搅动小面的末端距离筛分半筒内壁之间的距离，所述搅动大面与搅动小面相邻沿轴向分布设置在转轴上；所述搅动大面上的锯齿与搅动小面上的锯齿错位设置。

进一步的，所述出料滑板的铰接端通过第二铰接电驱动设备与筛分箱铰接设置，通过第二铰接电驱动设备实现出料滑板在工作状态下上、下方向小幅高频抖动，以及所述出料滑板相对水平面的倾斜角度。

进一步的，所述出料滑板的上表面沿坡面走低趋势方向分布包括第一斜坡区域、斜坡阶梯区域和第二斜坡区域，所述第一斜坡区域、斜坡阶梯区域和第二斜坡区域首尾相连设置；所述第一斜坡区域的至低点不低于斜坡阶梯区域的至高点，所述斜坡阶梯区域的至低点不低于第二斜坡区域的至高点；所述第一斜坡区域的坡面角度小于第二斜坡区域的坡面角度；所述出料滑板的筛分箱铰接端低于出风隔滤层的最下端的距离至少为一个物料的径向尺寸。

进一步的，所述入料箱的下部侧面对称设置有滤料通道，所述滤料通道通过合板铰接密封；所述滤料通道沿入料箱长度方向连通入料箱的积料区，所述积料区为沿入料箱长度方向的内壁与筛分半筒长度方向半圆周上壁面上表面连接线及以上的三角截面延伸区域。

进一步的，所述筛分半筒的一端的局部段为抽风吸力装置的设置区域，即所述抽风吸力装置与所述出风隔滤层之间留有一段筒体结构，该段筒体结构的下壁面开设有进风豁口，所述进风豁口通过豁口盖板调节进风豁口的大小。

空气循环流式谷物筛分农用机械装置的筛分方法：待分离的物料通过传送带，单侧或双侧通过进料导板的上表面脊条的导向进入至入料箱的箱体内部，由于脊条的分布设置，使得物料进入到筛分筒上部的半圆周上壁面中间段偏多；与此同时，所述匀料板往复于入料箱的长度方向的两端，当匀料板运动至左侧或右侧任一端时，所述匀料板相对筛分筒上部的半圆周上壁面的夹角由a转变为b，满足a+b＝180°；根据物料的筛分速度和精度的要求，通过铰接电驱动设备调节进料导板相对水平面的夹角。

物料在匀料板的匀料作用下，通过筛分筒上部的半圆周上壁面上开设的若干第一通孔连通落入至筛分半筒，同时，比设定的物料尺寸大的杂料滤除在入料箱中，并滑入排放至积料区，通过定期定时的打开合板清除杂料。

粗滤后的物料进入到筛分半筒后，通过搅拌设备进行扰动，延长物料落入至出料滑板的时间；在扰动减缓下落的同时，由于抽风吸力装置的空气流的作用，可以使得比物料小而轻质的杂料随循环式空气流的走向，沿着筛分筒斜向上的风力作用，穿过风隔滤层排除至筛分筒之外。

物料落入至出料滑板后，在第二铰接电驱动设备的上下抖动的作用下，沿出料滑板的整体斜坡趋势顺利从出料口出料；由于部分小而轻质的杂料会同样会落入至出料滑板上表面，由于杂料的小而轻质，杂料受空气流的作用远远大于出料滑板的倾斜角度及振动的影响，故小而轻质的物料会在风力的作用下沿出料滑板逆向攀爬向上或腾飞位移，并最终从出风隔滤层排除出去；为了防止部分落在出料滑板上的物料同样逆向攀爬向上位移，可以通过出料滑板的上表面沿坡面走低趋势方向分布包括第一斜坡区域、坡向阶梯区域和第二斜坡区域阻止大而重的物料的逆向攀爬。

为实现筛分半筒内部的空气流走向及大小的精确调试，通过调节豁口盖板的豁口大小进行精微控制调节。

所述出风隔滤层通过驱动设备定时进行变加速的自转。

有益效果：本发明提供一种空气循环流式谷物筛分农用机械装置及其工作方法，可以实现单一设备，单一步骤的物料分离，特别是分离后的物料可以将小而轻质的碎屑级杂料一步到位的分离。

附图说明

附图1为内部循环式空气流的走向示意图；

附图2为整体结构示意图；

附图3为内部结构示意图；

附图4为俯视图；

附图5为侧视图一；

附图6为侧视图二；

附图7为匀料板的结构示意图；

附图8为进料导板的另一种实施例结构示意图；

图9为内部斜坡式出料滑板的截面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1、2、3、4、5和6，空气循环流式谷物筛分农用机械装置，包括入料箱1、筛分半筒2、筛分箱3，所述筛分半筒2轴向平躺设置在入料箱1和筛分箱3之间；所述筛分半筒2的一端的局部段为抽风吸力装置6，所述筛分半筒2剩余段为筛分仓，所述抽风吸力装置6与筛分仓之间通过出风隔滤层15连通，所述出风隔滤层15为球面筛孔结构，所述筛分仓的轴向内部设置有搅拌设备，所述搅拌设备通过驱动设备12驱动连接；所述筛分半筒2的半圆周上壁面嵌设在所述入料箱1的下部，所述入料箱1与筛分半筒2之间通过筛分筒2上部的半圆周上壁面上开设的若干第一通孔连通，所述筛分半筒2下部的下料豁口与筛分箱3的上部连通，所述筛分箱3的底部为斜坡式出料滑板17，沿出料滑板17的向下的斜坡走势的末端设置有出料口20；与所述出风隔滤层15斜向向下相对的筛分箱3的侧壁为第一进风壁，与所述出风隔滤层15水平方向相对的筛分筒2的侧壁为第二进风壁，所述第一进风壁和第二进风壁上设置有若干与外界连通的第二通孔；所述第一进风壁和第二进风壁至过出风隔滤层的空气流动方向与出料滑板17的坡面走势及出风隔滤层15的球面结构对应，在筛分半筒2和筛分箱3的内部形成循环流。所述筛分箱3的底部通过支撑底座支架19架空设置。

所述入料箱1的长度方向的侧壁上设置有滑道11，垂直于所述入料箱1的长度方向设置有匀料板4，所述匀料板4的两端通过转向位移机构设置在滑道11上；所述匀料板4沿滑道11来回位移，且所述匀料板4位移至入料箱1的长度方向任一端时旋转调整匀料板4与筛分半筒2的半圆周上壁面之间的相对角度。

如附图7，所述匀料板4的本体为软体弹性记忆材质，其板面由下至上依次为匀料轮廓边界41、过料通道42、过料第一过料栅道43和第二过料栅道44；所述匀料轮廓边界41为锯齿形状毛刷结构，所述毛刷结构的整体锯齿形状与筛分半筒2的半圆周上壁面间隙对应设置，且锯齿形状的毛刷结构的中间部分距离筛分半筒2的半圆周上壁面的间隙大于所述锯齿形状的毛刷结构的两端部分距离筛分半筒2的半圆周上壁面的间隙，可以尽量满足中间段部分的及时出料的速度。所述过料通道42对称设置在匀料轮廓边界41的两端，且所述过料通道42的上端不高于匀料轮廓边界41的至高点边界，可以使得两端位置的物料未能及时下落的时候，可以从过料通道42通过，避免匀料板4长期往复的运动，造成物料在入料箱1的长度方向两端的堆积。所述匀料轮廓边界41的至高点边界的上方水平平行设置有第一过料栅道43，所述第一过料栅道43的上方平行设置有第二过料栅道44，所述第一过料栅道43的长度尺寸大于第二过料栅道44的长度尺寸。避免匀料板4长期往复的运动，造成物料在入料箱1的长度方向两端的堆积。

所述入料箱1的长度方向的两端通过铰接电驱动设备14对称设置有进料导板5，所述进料导板5通过第一铰接电驱动设备14与入料箱1的上入料口所在平面的相对可旋转角度设置；所述进料导板5的上表面沿入料箱1的长度方向设置多条凸起的进料脊条51，位于所述进料导板5中间位置的进料脊条51之间的间隙大于位于所述进料导板5两边位置的进料脊条之间的间隙。保证传送带中进入的物料更加顺利且较为偏袒地落入至筛分筒2上部的半圆周上壁面的中间区域。如图8，为进料导板5的更进一步的设计，进料导板5上的脊条的走向由入料端至出料端呈收敛式分布，更加便捷可行的实现物料更加顺利且较为偏袒地落入至筛分筒2上部的半圆周上壁面的中间区域。

所述搅拌设备包括转轴和至少四组均匀设置在转轴上的搅动面22，所述搅动面22为锯齿形状，所述搅动面22的锯齿之间的间隙尺寸不小于物料的径向尺寸，但小于第一通孔的径向尺寸，可以实现搅动面22减缓物料下落的同时，确保一部分物料可以及时从搅动面的锯齿间隙中下落，防止过分堆积。为了减缓物料下落速度的同时，防止过多物料堆积在搅动面上而无法及时下落造成的混乱，所述搅动面22分为搅动大面和搅动小面，所述搅动大面的末端距离筛分半筒2内壁之间的距离小于搅动小面的末端距离筛分半筒2内壁之间的距离，所述搅动大面与搅动小面相邻沿轴向分布设置在转轴上；所述搅动大面上的锯齿与搅动小面上的锯齿错位设置。实现部分能够较快从搅动面下落物料，毫无阻拦的过快下落，导致的该部分物料因得不到充分的风力过滤除杂的效果。循环式空气流相对于其他形式的空气流而言，可以更加充分的进行筛分，充分结合运用了本专利中的搅拌设备中的搅动面22的结构及相互之间的关系设计，充分利用了筛分半筒2的结构空间。

所述出料滑板17的铰接端通过第二铰接电驱动设备23与筛分箱3铰接设置，通过第二铰接电驱动设备23实现出料滑板17在工作状态下上、下方向小幅高频抖动，以及所述出料滑板17相对水平面的倾斜角度。比如调节出料滑板17向下旋转至接近垂直于水平面，用于清理去除出料滑板17上的细小杂质或卡设粘连的物料或杂质。

如附图9，所述出料滑板17的上表面沿坡面走低趋势方向分布包括第一斜坡区域171、斜坡阶梯区域172和第二斜坡区域173，所述第一斜坡区域171、斜坡阶梯区域172和第二斜坡区域173首尾相连设置；所述第一斜坡区域171的至低点不低于斜坡阶梯区域的至高点，所述斜坡阶梯区域的至低点不低于第二斜坡区域173的至高点；所述第一斜坡区域171的坡面角度小于第二斜坡区域的坡面角度。需要从出料口20出去的物料，为了防止长期的风力的作用，导致逆向攀爬而上，造成出风的出风隔滤层15的堵塞，设计的坡向阶梯区域172可以很好的防止逆向攀爬；同时第一斜坡区域171和第二斜坡区域173的设计，可以结合出料滑板17的上、下高频抖动的情况下，保证需要从出料口20出去的物料能够在抖动的配合下，更加顺利下滑至出料口。

所述出料滑板17的筛分箱3铰接端低于出风隔滤层15的最下端的距离至少为一个物料的径向尺寸。这部分的至少一个物料的径向尺寸距离，可以防止过多的需要从出料口20出去的物料直接堵塞在出风隔滤层15上。为了及时疏通可能会堵塞在出风隔滤层15上的物料，所述出风隔滤层15通过驱动设备定时进行变加速的自转。

所述入料箱1的下部侧面对称设置有滤料通道，所述滤料通道通过合板10铰接密封；所述滤料通道沿入料箱1长度方向连通入料箱1的积料区，所述积料区为沿入料箱1长度方向的内壁与筛分半筒2长度方向半圆周上壁面上表面连接线及以上的三角截面延伸区域。

所述筛分半筒2的一端的局部段为抽风吸力装置6的设置区域，即所述抽风吸力装置6与所述出风隔滤层15之间留有一段筒体结构，该段筒体结构的下壁面开设有进风豁口，所述进风豁口通过豁口盖板8调节进风豁口的大小。

空气循环流式谷物筛分农用机械装置的筛分方法，待分离的物料通过传送带，单侧或双侧通过进料导板5的上表面脊条的导向进入至入料箱1的箱体内部，由于脊条的分布设置，使得物料进入到筛分筒2上部的半圆周上壁面中间段偏多；与此同时，所述匀料板4往复于入料箱1的长度方向的两端，当匀料板4运动至左侧或右侧任一端时，所述匀料板4相对筛分筒2上部的半圆周上壁面的夹角由a转变为b，满足a+b＝180°；根据物料的筛分速度和精度的要求，通过铰接电驱动设备14调节进料导板5相对水平面的夹角；

物料在匀料板4的匀料作用下，通过筛分筒2上部的半圆周上壁面上开设的若干第一通孔连通落入至筛分半筒2，同时，比设定的物料尺寸大的杂料滤除在入料箱1中，并滑入排放至积料区，通过定期定时的打开合板10清除杂料；

粗滤后的物料进入到筛分半筒2后，通过搅拌设备进行扰动，延长物料落入至出料滑板17的时间；在扰动减缓下落的同时，由于抽风吸力装置6的空气流的作用，可以使得比物料小而轻质的杂料随循环式空气流的走向，沿着筛分筒2斜向上的风力作用，穿过风隔滤层15排除至筛分筒之外；

物料落入至出料滑板17后，在第二铰接电驱动设备23的上下抖动的作用下，沿出料滑板17的整体斜坡趋势顺利从出料口20出料；由于部分小而轻质的杂料会同样会落入至出料滑板17上表面，由于杂料的小而轻质，杂料受空气流的作用远远大于出料滑板的倾斜角度及振动的影响，故小而轻质的物料会在风力的作用下沿出料滑板17逆向攀爬向上或腾飞位移，并最终从出风隔滤层15排除出去；为了防止部分落在出料滑板17上的物料同样逆向攀爬向上位移，可以通过出料滑板17的上表面沿坡面走低趋势方向分布包括第一斜坡区域171、坡向阶梯区域172和第二斜坡区域173阻止大而重的物料的逆向攀爬；

为实现筛分半筒2内部的空气流走向及大小的精确调试，通过调节豁口盖板8的豁口大小进行精微控制调节；

所述出风隔滤层15通过驱动设备定时进行变加速的自转。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。