一种玉米加工设备与方法与流程

本发明属于粮食机械领域，尤其涉及一种玉米加工设备与方法。

背景技术：

玉米加工设备是一种常见的粮食加工设备，利用强风来对玉米的粉尘进行清除；通常，除尘腔内利用横风进行除尘，除尘效果有限，需要多次进行分离。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种玉米加工设备与方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种玉米加工设备，其特征在于：包括脱粒单元、搅拌下料单元、粒轴筛分单元、除尘干燥单元、玉米传送单元和玉米轴粉碎单元；所述脱粒单元的出料端与搅拌下料单元的进料端连接；所述搅拌下料单元的出料端与粒轴筛分单元的进料端连接；所述粒轴筛分单元的漏粒端与除尘干燥单元的进料端连接；所述除尘干燥单元的出料端与玉米传送单元的入料端连接；所述粒轴筛分单元的出料端与玉米轴粉碎单元的入料端连接。

进一步的，所述粒轴筛分单元为槽形板结构，其槽形板中部阵列设置若干排漏粒孔，其每排漏粒孔之间设有弧形缓冲板；所述粒轴筛分单元倾斜架设在除尘干燥单元上方，其粒轴筛分单元高侧为入料端，矮侧为出料端，粒轴筛分单元的若干排漏粒孔设置在除尘干燥单元入料口正上方。

进一步的，所述除尘干燥单元包括设备容器、第一下料板、除尘反应容器、第二下料板、第三下料板和风机振动单元；所述设备容器为顶部开口的柱形容器结构；所述第一下料板为凹形圆板易振结构，其凹形板中部均匀有若干漏料孔，第一下料板水平设置在设备容器内腔，第一下料板将设备容器内腔分隔为设备容器上腔和设备容器下腔，其中设备容器下腔内侧壁设有通风口，其通风口处设有负压风机，负压风机出风口连接外界；所述除尘反应容器为顶部开口的柱形容器结构，除尘反应容器设置在设备容器下腔，除尘反应容器顶部入料口与第一下料板上的若干漏料孔对应设置，除尘反应容器顶部与第一下料板底面间距设置；所述第二下料板为凸形圆板易振结构，第二下料板水平悬空设置在除尘反应容器内腔，第二下料板与第一下料板通过第一振动传递柱支撑连接；所述第三下料板为环状板，第三下料板在第二下料板下方，并水平设置在除尘反应容器内腔，第三下料板外轮廓与除尘反应容器内壁固定密封连接；所述第二下料板和第三下料板将除尘反应容器内腔分隔为上反应腔、中反应腔和下反应腔，其中下反应腔通过通风管道与外界联通，下反应腔底部设有出料装置；所述风机振动单元穿过在第三下料板环形内圈，风机振动单元外壁与第三下料板环形内圈之间设有漏粒间隙，风机振动单元出风口连接中反应腔，风机振动单元进风口连接下反应腔，风机振动单元与第二下料板通过第二振动传递柱连接。

进一步的，还包括第三振动传递柱；所述第三振动传递柱的第一端与第一下料板中部传振连接，第三振动传递柱第二端与粒轴筛分单元传振连接。

进一步的，所述风机振动单元包括风机轴、风筒、风扇叶片、挡柱、活动档环、挡簧、第一离心滑块、第二离心滑块、第三离心滑块、第四离心滑块、第一滑杆、第二滑杆、第三滑杆、第四滑杆、第一向心力弹簧、第二向心力弹簧、第三向心力弹簧和第四向心力弹簧；所述风筒上下贯穿的筒状结构；若干所述风扇叶片的根部与风机轴固定连接，若干风扇叶片成圆周阵列分布，若干风扇叶片设置在风筒内部，若干风扇叶片末端分别与风筒内壁固定连接；所述第一滑杆、第二滑杆、第三滑杆为光杆，第四滑杆为螺纹杆；第一滑杆、第二滑杆、第三滑杆和第四滑杆第一端连接风机轴，第二端连接风筒内壁，第一滑杆、第二滑杆、第三滑杆和第四滑杆在风筒内成圆周阵列分布，其第二滑杆上套设有环柱形挡柱，所述挡柱第一端与风筒内壁固定连接；其第四滑杆上设有活动档环，所述活动挡环为环柱形结构，活动档环套设在第四滑杆上，并与第四滑杆螺纹连接；所述第一离心滑块、第二离心滑块、第三离心滑块和第四离心滑块分别滑动套设在第一滑杆、第二滑杆、第三滑杆和第四滑杆上，其第四离心滑块设置在活动档环和风机轴之间；所述第一向心力弹簧、第二向心力弹簧、第三向心力弹簧和第四向心力弹簧分别套设在第一滑杆、第二滑杆、第三滑杆和第四滑杆上，其中第一向心力弹簧和第三向心力弹簧的第一端分别与风机轴固定连接，第一向心力弹簧和第三向心力弹簧的第二端分别与第一离心滑块和第三离心滑块固定连接；第二向心力弹簧设置在第二离心滑块和挡柱之间，第四向心力弹簧设置在第四离心滑块和活动挡环之间，第四向心力弹簧和第二向心力弹簧在风扇叶片静止状态下为压缩状态；所述挡簧为弹簧结构，挡簧套设在第三滑杆上，挡簧第一端与风筒内壁固定连接，挡簧第二端为自由端。

进一步的，所述第一离心滑块、第二离心滑块、第三离心滑块和第四离心滑块上的一端分别设有圆形凹槽，其滑块上的圆形凹槽与对应的滑杆同轴心设置；第一离心滑块、第二离心滑块、第三离心滑块和第四离心滑块分别第一向心力弹簧、第二向心力弹簧、第三向心力弹簧和第四向心力弹簧的连接处设置在圆形凹槽内。

进一步的，还包括电磁铁装置和永磁体柱所述永磁体柱固定设置在风筒外壁，且永磁体柱与第四滑杆同轴心设置；所述电磁铁装置固定设置在除尘反应容器的下反应腔内壁，电磁铁装置所在高度与永磁体柱所在高度相同，电磁铁磁吸端与与永磁体柱磁吸端对应设置；风筒转动至电磁铁磁吸端与与永磁体柱磁吸端最短距离状态下，相互磁力最强。

进一步的，还包括第一导风板、第二导风板和气流平衡叶片；所述第一导风板为环形板结构，第一导风板在永磁体柱下方水平套设在风筒外壁，其套设处固定连接；第二导风板在第一导风板下方水平套设在风筒外壁，其套设处固定连接；所述第二导风板的外圆周长度大于第一导风板外圆周长度；若干所述气流平衡叶片垂直设置在第一导风板和第二导风板之间，若干气流平衡叶片根部与风筒外壁固定连接，若干气流平衡叶片沿风筒成圆周阵列分布。

进一步的，一种玉米加工设备的方法，其特征在于：

整体方法如下：

脱粒单元将玉米棒上的玉米粒脱落，并将形成玉米粒和玉米轴混合物下料至搅拌下料单元，搅拌下料单元对玉米粒和玉米轴混合物搅拌均匀后下料至粒轴筛分单元，玉米粒从粒轴筛分单元的漏料孔漏出至除尘干燥单元，除尘干燥单元对玉米粒进行除尘和干燥，粒轴筛分单元上剩下的玉米轴从粒轴筛分单元出料端下料至玉米轴粉碎单元；

风机振动单元方法如下：

根据待加工玉米粒的性质，调节活动档环在第四滑杆上的位子并调节电磁铁装置的磁性；

启动风机振动单元电机，风筒和风扇叶片连续旋转，第一离心滑块、第二离心滑块、第三离心滑块和第四离心滑块在在离心力的作用下分别沿第一滑杆、第二滑杆、第三滑杆和第四滑杆做离心运动；

在低转速情况下第一离心滑块和第三离心滑块在第一向心力弹簧和第三向心力弹簧的相同向心拉力作用下第一离心滑块和第三离心滑块偏心程度相同；第二离心滑块在离心力作用下压缩第二向心力弹簧直至第二向心力弹簧产生的向心力与第二离心滑块的离心力平衡；第四离心滑块在离心力作用下压缩第四向心力弹簧，直至第四向心力弹簧产生的向心力与第四离心滑块离心力平衡，第四离心滑块的偏心程度由活动档环被调节的位子来决定；低转速情况下各相对滑块基本保持一致的偏心程度，使风机振动单元平稳加速，各滑块离心力随转速增大而增大；

当风机振动单元电机加速至一定转速时：第二离心滑块使第二向心力弹簧压缩至压缩极限，第二离心滑块停止做离心运动，第三离心滑块与挡簧自由端接触，在离心力作用下第三离心滑块继续做离心运动，并压缩挡簧，直至挡簧和第三向心力弹簧共同对第三离心滑块施加的向心力与离心力平衡；第四离心滑块在离心力作用下，第四离心滑块在离心力作用下运动至第四向心力弹簧极限压缩状态；第一离心滑块在离心力作用下运动至与风筒内壁接触；在该转速下第一离心滑块和第四离心滑块的偏心程度大于第二离心滑块和第三离心滑块，使风机振动单元在旋转过程中产生振动，并通过第二振动传递柱、第一振动传递柱和第三振动传递柱将振动传递给第二下料板、第一下料板和粒轴筛分单元；

当待加工玉米粒为比较重的颗粒时，调高鼓风量可使除尘效果更好，在上述转速基础下，风机振动单元电机继续加速；第一离心滑块、第二离心滑块和第四离心滑块由于受到刚性阻力，不继续做离心运动；第三离心滑块由于转速的上升，对应离心力增大，打破原来动平衡，第三离心滑块进一步压迫挡簧做离心运动，使第三离心滑块的偏心程度和第一离心滑块的偏心程度逐步接近，从而相对减弱风机振动单元的振动程度，起到过量振动保护作用；

上述过程中，风机振动单元带动风筒外壁上的永磁体柱连续旋转，一个旋转周期永磁体柱对电磁铁装置触发一次电磁吸/推力，由此引发电磁铁装置连续振动，并将振动传递给除尘反应容器和第三下料板；

上述过程中，风机振动单元的风扇叶片使下反应腔产生负压，通过通风管道连续从外界导入空气或加热气体；气体由风机振动单元上部的出风端吹向中反应腔，中反应腔产生强烈正压，随之中反应腔气体通过第二下料板边缘与除尘反应容器内壁之间的间隙吹向上反应腔，上反应腔内产生正压，上反应腔内的气体通过除尘反应容器顶部与第一下料板底面之间的间隙吹向粉尘腔，最后粉尘腔内的正压气体从通风口排出外界；与此同时气流平衡叶片在第一导风板、第二导风板的综合作用下在下反应腔内部产生上升气流，其气流通过风筒外壁与第三下料板之间的间隙吹入中反应腔；

将待加工玉米粒从容器上腔通过第一下料板上的若干漏料孔下料至上反应腔，上反应腔中的玉米粒在第二下料板上滑行至边缘并下落至中反应腔，在中反应腔中在高速气流的作用下粉尘与谷粒分离，其中玉米粒在重力作用下继续沿第三下料板下滑至下反应腔，粉尘在上升气流的作用下进入上反应腔，并随气流继流连续导入粉尘腔，下反应腔中残余的粉尘吸入风机振动单元如此循环，下反应腔中的玉米粒通过出料装置将玉米粒下料。

有益效果：本发明的有益效果如下：

(1)多层按一定规则设置的下料板使谷物均匀下料并充分干燥和除尘；

(2)将振动装置和风机装置设计成一体，并且处在设备中心，使振动和吹风更加匀，节约空间、当个电机，省去多电机成本；

(3)振动装置设有保护机制，有效抑制了风机转速过快使振动幅度过大造成设备损坏的问题。

附图说明

附图1为本发明整体结构示意图；

附图2为除尘干燥单元内部结构示意图；

附图3为风机振动模块在一定转速下的俯视图；

附图4为风机振动模块在零转速下的俯视图；

附图5为滑块示意图。

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所示，一种玉米加工设备，其特征在于：包括脱粒单元70、搅拌下料单元68、粒轴筛分单元62、除尘干燥单元61、玉米传送单元18和玉米轴粉碎单元66；所述脱粒单元70的出料端与搅拌下料单元68的进料端连接；所述搅拌下料单元68的出料端与粒轴筛分单元62的进料端连接；所述粒轴筛分单元62的漏粒端与除尘干燥单元61的进料端连接；所述除尘干燥单元61的出料端与玉米传送单元18的入料端连接；所述粒轴筛分单元62的出料端与玉米轴粉碎单元66的入料端连接。

如附图1所示，粒轴筛分单元62为槽形板结构，其槽形板中部阵列设置若干排漏粒孔64，其每排漏粒孔64之间设有弧形缓冲板63；所述粒轴筛分单元62倾斜架设在除尘干燥单元61上方，其粒轴筛分单元62高侧为入料端，矮侧为出料端，粒轴筛分单元62的若干排漏粒孔64设置在除尘干燥单元61入料口正上方。

如附图2所示，除尘干燥单元61包括设备容器5、第一下料板1、除尘反应容器2、第二下料板13、第三下料板12和风机振动单元11；所述设备容器5为顶部开口的柱形容器结构；所述第一下料板1为凹形圆板易振结构，其凹形板中部均匀有若干漏料孔15，第一下料板1水平设置在设备容器5内腔，第一下料板1将设备容器5内腔分隔为设备容器上腔和设备容器下腔，其中设备容器下腔内侧壁设有通风口4，其通风口4处设有负压风机60，负压风机60出风口连接外界；所述除尘反应容器2为顶部开口的柱形容器结构，除尘反应容器2设置在设备容器下腔，除尘反应容器2顶部入料口与第一下料板1上的若干漏料孔15对应设置，除尘反应容器2顶部与第一下料板1底面间距设置；所述第二下料板13为凸形圆板易振结构，第二下料板13水平悬空设置在除尘反应容器2内腔，第二下料板13与第一下料板1通过第一振动传递柱14支撑连接；所述第三下料板12为环状板，第三下料板12在第二下料板13下方，并水平设置在除尘反应容器2内腔，第三下料板12外轮廓与除尘反应容器2内壁固定密封连接；所述第二下料板13和第三下料板12将除尘反应容器2内腔分隔为上反应腔18、中反应腔40和下反应腔17，其中下反应腔17通过通风管道3与外界联通，下反应腔17底部设有出料装置7；所述风机振动单元11穿过在第三下料板12环形内圈，风机振动单元11外壁与第三下料板12环形内圈之间设有漏粒间隙，风机振动单元11出风口连接中反应腔40，风机振动单元11进风口连接下反应腔17，风机振动单元11与第二下料板13通过第二振动传递柱41连接。

如附图2所示，还包括第三振动传递柱80；所述第三振动传递柱80的第一端与第一下料板1中部传振连接，第三振动传递柱80第二端与粒轴筛分单元62传振连接。

如附图3或4所示，风机振动单元11包括风机轴42、风筒43、风扇叶片26、挡柱38、活动档环30、挡簧34、第一离心滑块25、第二离心滑块20、第三离心滑块32、第四离心滑块44、第一滑杆23、第二滑杆36、第三滑杆33、第四滑杆28、第一向心力弹簧22、第二向心力弹簧21、第三向心力弹簧31和第四向心力弹簧27；所述风筒43上下贯穿的筒状结构；若干所述风扇叶片26的根部与风机轴42固定连接，若干风扇叶片26成圆周阵列分布，若干风扇叶片26设置在风筒43内部，若干风扇叶片末端分别与风筒43内壁固定连接；所述第一滑杆23、第二滑杆36、第三滑杆33为光杆，第四滑杆28为螺纹杆；第一滑杆23、第二滑杆36、第三滑杆33和第四滑杆28第一端连接风机轴42，第二端连接风筒43内壁，第一滑杆23、第二滑杆36、第三滑杆33和第四滑杆28在风筒43内成圆周阵列分布，其第二滑杆36上套设有环柱形挡柱38，所述挡柱38第一端与风筒43内壁固定连接；其第四滑杆28上设有活动档环30，所述活动挡环30为环柱形结构，活动档环30套设在第四滑杆28上，并与第四滑杆28螺纹连接；所述第一离心滑块25、第二离心滑块20、第三离心滑块32和第四离心滑块44分别滑动套设在第一滑杆23、第二滑杆36、第三滑杆33和第四滑杆28上，其第四离心滑块44设置在活动档环30和风机轴42之间；所述第一向心力弹簧22、第二向心力弹簧21、第三向心力弹簧31和第四向心力弹簧27分别套设在第一滑杆23、第二滑杆36、第三滑杆33和第四滑杆28上，其中第一向心力弹簧22和第三向心力弹簧31的第一端分别与风机轴42固定连接，第一向心力弹簧22和第三向心力弹簧31的第二端分别与第一离心滑块25和第三离心滑块32固定连接；第二向心力弹簧21设置在第二离心滑块20和挡柱38之间，第四向心力弹簧27设置在第四离心滑块44和活动挡环30之间，第四向心力弹簧27和第二向心力弹簧21在风扇叶片26静止状态下为压缩状态；所述挡簧34为弹簧结构，挡簧34套设在第三滑杆33上，挡簧34第一端与风筒43内壁固定连接，挡簧34第二端为自由端。

如附图3、4或5所示，第一离心滑块25、第二离心滑块20、第三离心滑块32和第四离心滑块44上的一端分别设有圆形凹槽90，其滑块上的圆形凹槽90与对应的滑杆同轴心设置；第一离心滑块25、第二离心滑块20、第三离心滑块32和第四离心滑块44分别第一向心力弹簧22、第二向心力弹簧21、第三向心力弹簧31和第四向心力弹簧27的连接处设置在圆形凹槽90内。

如附图2或3所示，还包括电磁铁装置和永磁体柱29所述永磁体柱29固定设置在风筒43外壁，且永磁体柱29与第四滑杆28同轴心设置；所述电磁铁装置固定设置在除尘反应容器2的下反应腔17内壁，电磁铁装置所在高度与永磁体柱29所在高度相同，电磁铁磁吸端与与永磁体柱29磁吸端对应设置；风筒43转动至电磁铁磁吸端与与永磁体柱29磁吸端最短距离状态下，相互磁力最强。

如附图2所示，还包括第一导风板10、第二导风板9和气流平衡叶片6；所述第一导风板10为环形板结构，第一导风板10在永磁体柱29下方水平套设在风筒43外壁，其套设处固定连接；第二导风板9在第一导风板10下方水平套设在风筒43外壁，其套设处固定连接；所述第二导风板9的外圆周长度大于第一导风板10外圆周长度；若干所述气流平衡叶片6垂直设置在第一导风板10和第二导风板9之间，若干气流平衡叶片6根部与风筒43外壁固定连接，若干气流平衡叶片6沿风筒43成圆周阵列分布。

如附图1、2、3、4或5，一种玉米加工设备的方法，其特征在于：

整体方法如下：

脱粒单元70将玉米棒上的玉米粒脱落，并将形成玉米粒和玉米轴混合物下料至搅拌下料单元68，搅拌下料单元68对玉米粒和玉米轴混合物搅拌均匀后下料至粒轴筛分单元62，玉米粒从粒轴筛分单元62的漏料孔64漏出至除尘干燥单元61，除尘干燥单元61对玉米粒进行除尘和干燥，粒轴筛分单元62上剩下的玉米轴从粒轴筛分单元62出料端下料至玉米轴粉碎单元66；

风机振动单元11方法如下：

根据待加工玉米粒的性质，调节活动档环30在第四滑杆28上的位子并调节电磁铁装置的磁性；

启动风机振动单元11电机，风筒43和风扇叶片26连续旋转，第一离心滑块25、第二离心滑块20、第三离心滑块32和第四离心滑块44在在离心力的作用下分别沿第一滑杆23、第二滑杆36、第三滑杆33和第四滑杆28做离心运动；

在低转速情况下第一离心滑块25和第三离心滑块32在第一向心力弹簧22和第三向心力弹簧31的相同向心拉力作用下第一离心滑块25和第三离心滑块32偏心程度相同；第二离心滑块20在离心力作用下压缩第二向心力弹簧21直至第二向心力弹簧21产生的向心力与第二离心滑块20的离心力平衡；第四离心滑块44在离心力作用下压缩第四向心力弹簧27，直至第四向心力弹簧27产生的向心力与第四离心滑块44离心力平衡，第四离心滑块44的偏心程度由活动档环30被调节的位子来决定；低转速情况下各相对滑块基本保持一致的偏心程度，使风机振动单元11平稳加速，各滑块离心力随转速增大而增大；

当风机振动单元11电机加速至一定转速时：第二离心滑块20使第二向心力弹簧21压缩至压缩极限，第二离心滑块20停止做离心运动，第三离心滑块32与挡簧34自由端接触，在离心力作用下第三离心滑块32继续做离心运动，并压缩挡簧34，直至挡簧34和第三向心力弹簧31共同对第三离心滑块32施加的向心力与离心力平衡；第四离心滑块44在离心力作用下，第四离心滑块44在离心力作用下运动至第四向心力弹簧27极限压缩状态；第一离心滑块25在离心力作用下运动至与风筒43内壁接触；在该转速下第一离心滑块25和第四离心滑块44的偏心程度大于第二离心滑块20和第三离心滑块32，使风机振动单元11在旋转过程中产生振动，并通过第二振动传递柱41、第一振动传递柱14和第三振动传递柱80将振动传递给第二下料板13、第一下料板1和粒轴筛分单元62；

当待加工玉米粒为比较重的颗粒时，调高鼓风量可使除尘效果更好，在上述转速基础下，风机振动单元11电机继续加速；第一离心滑块25、第二离心滑块20和第四离心滑块44由于受到刚性阻力，不继续做离心运动；第三离心滑块32由于转速的上升，对应离心力增大，打破原来动平衡，第三离心滑块32进一步压迫挡簧34做离心运动，使第三离心滑块32的偏心程度和第一离心滑块25的偏心程度逐步接近，从而相对减弱风机振动单元11的振动程度，起到过量振动保护作用；

上述过程中，风机振动单元11带动风筒43外壁上的永磁体柱29连续旋转，一个旋转周期永磁体柱29对电磁铁装置触发一次电磁吸/推力，由此引发电磁铁装置连续振动，并将振动传递给除尘反应容器2和第三下料板12；

上述过程中，风机振动单元11的风扇叶片26使下反应腔17产生负压，通过通风管道3连续从外界导入空气或加热气体；气体由风机振动单元11上部的出风端吹向中反应腔40，中反应腔40产生强烈正压，随之中反应腔40气体通过第二下料板13边缘与除尘反应容器2内壁之间的间隙吹向上反应腔18，上反应腔18内产生正压，上反应腔18内的气体通过除尘反应容器2顶部与第一下料板1底面之间的间隙吹向粉尘腔16，最后粉尘腔16内的正压气体从通风口4排出外界；与此同时气流平衡叶片6在第一导风板10、第二导风板9的综合作用下在下反应腔17内部产生上升气流，其气流通过风筒43外壁与第三下料板12之间的间隙吹入中反应腔40；

将待加工玉米粒从容器上腔通过第一下料板1上的若干漏料孔15下料至上反应腔18，上反应腔18中的玉米粒在第二下料板13上滑行至边缘并下落至中反应腔40，在中反应腔40中在高速气流的作用下粉尘与谷粒分离，其中玉米粒在重力作用下继续沿第三下料板12下滑至下反应腔17，粉尘在上升气流的作用下进入上反应腔18，并随气流继流连续导入粉尘腔16，下反应腔17中残余的粉尘吸入风机振动单元11如此循环，下反应腔17中的玉米粒通过出料装置7将玉米粒下料。

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。