一种等直径滚筒式茶鲜叶分级装置及方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于农业机械装备领域，具体涉及茶鲜叶分级方法。
【背景技术】
[0002]茶鲜叶分级机是现代农业中一种重要的茶叶加工机械，通过分级装置把茶鲜叶分级后再加工，可以提高茶叶成品的品质。当前国内外主要茶鲜叶分级机的工作原理基本相同，都是利用不同孔径的筛孔，将不同等级的茶鲜叶分开，从而达到分级的目的。
[0003]经检索发明专利200810059580.6将分级机滚筒设计成圆台形筒体以便茶鲜叶的排出，但是滚筒进料口的直径较小，从而限制了分级机的分级产量;筛孔孔径固定为0.5cm、1.5cm、2.0cm，使第一级主要用于细小碎叶的分级，茶鲜叶分为只能靠1.5cm、2.0cm这两种尺寸的孔径分为3级;分级时滚筒转速和滚筒倾角固定，只能手工控制进料率来保证总体分级率，工作方式粗放，进料率难以控制，分级效率低。发明专利201210037886.8以多层筛网实现分级，但最小的茶鲜叶需要进行多次分级，损伤较大；其滚筒倾角和进料率可手工调节，但是费时费力，又不精确，机械结构复杂。发明专利2013100339166.1中的滚筒倾角、滚筒转速仍不可调，进料率也只能人工控制，工作粗放、效率低。发明专利201210273704.7以平筛振动分级茶鲜叶，因为分级过程中茶鲜叶不断的与分级筛发生碰撞，最后分出的茶鲜叶损伤较严重。实用新型专利201120157386.9中借助大功率风机对茶鲜叶进行分级，由于茶鲜叶物料复杂且各级鲜叶漂浮速度的差异较小，分级效果不佳、能耗大。
[0004]现有一种滚筒式茶鲜叶分级机为圆台型，最小直径42cm，最大直径73cm，长度130cm，滚筒分3段，筛孔规格分别为5mm X 5mm、7mm X 7mm、9mm X 9mm的方孔，各段长度基本相等，筛网倾斜角为6.7°，滚筒转速13r/min，其分级过程中第一级主要是碎叶，第二级和第三级筛孔数比较少导致分级产量低，滚筒短导致鲜叶分级不充分，茶鲜叶易堵塞筛孔。另一种鲜叶分级机，最小直径32cm，最大直径70cm，长度115cm，滚筒分2段，筛孔规格分别为11_ X11mm、20mm X 20mm方孔，两段长度相等，分级时转速17r/min，倾斜角为9.5°，特别大的茶鲜叶从滚筒出料端分出来，但是第一级和第二级滚筒下方的茶鲜叶中尺寸相差很大，没有达到分级的目的。以上茶鲜叶分级机分级产量低、分级率低，茶鲜叶易堵塞筛孔且需要人工进料，劳动强度大，而且筛网无法更换，分级的工作参数不可调整，从而无法满足不同茶鲜叶的分级需求，适用性不强。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种等直径滚筒式茶鲜叶分级装置及方法，以实现滚筒直径相等，加入风选风机和清筛风机，从而使得在分级过程中分级率提高，分级速率加快，筛网堵塞减少。分级机的筛网可装卸，工作时的滚筒倾角、滚筒转速、进料率可调，工人可以根据不同种茶鲜叶更换滚筒筛网和精确调节滚筒工作参数，使用的自动进料机构可以定时、定量的进料，降低工人的劳动强度
为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下: 一种等直径滚筒式茶鲜叶分级装置，包括机架A(l)、动力源(2)、升降机构(3)、进料机构(4)、控制器(5)、进料斜面(6)、滚筒(7)、清筛风机(8)、集料器(9)和支承车轮(10);升降机构(3)包括电动机A(3-l)、升降机(3-2)、螺母(3-3);进料机构(4)包括电动机B(4-l)、限量刷(4-2)、进料带(4-3)、风选风机(4-4)和机架B(4-5);滚筒(7)与机架A(I)之间通过摩擦轮(1-1)、轴承(1-2)支撑;升降机(3-2)与螺母(3-3)转动联接，螺母(3-3)与机架(I)入料端焊接;滚筒(7)由动力源(2)驱动;动力源(2)、电动机A(3-l)和电动机B(4-l)均由控制器(5)控制，控制器(5)显示倾角传感器(5-3)、转速传感器A(5-l)和转速传感器B(5-2)的反馈值；其特征在于:所述滚筒(7)为等直径滚筒、倾斜安装，所述滚筒(7)包括滚筒框架(7-1)、滚筒筛网(7-2)和滚筒转轴(7-3)，所述滚筒筛网(7-2)为可装卸和更换；
所述进料机构(4)可向上进料、亦可反向卸料，且进料和卸料率可调，电动机B(4-1)为调速电动机，限量刷(4-2)固定于进料带(4-3)正上方且位置在垂直方向可调，进料带(4-3)的下方布置风选风机(4-4)，且风速可调;所述风选风机(4-4)的出风口正对着进料带(4-3)和进料斜面(6)之间的空间位置；
所述升降机构(3)中的升降机(3-2)为两台联动升降机，升降机构(3)配合支承车轮
(10)共同完成滚筒(7)倾角的调整；
所述清筛风机(8)的出口位于滚筒(7)上方，出口向下；
所述控制器(5)用于实时精确的检测、显示和调控茶鲜叶分级过程中的滚筒倾角、滚筒转速、进料速率；
所述分级机的滚筒倾角、滚筒转速和进料率分别通过升降机构(3)、动力源(2)、进料机构(4)进行调节，动力源(2)的输出转速可调节。
[0006]所述升降机平台(3)为单驱动的升降机;所述筛网(7-2)组合优选为3种不同大小网孔的筛网。
[0007]所述风选风机(4-4)、清筛风机(8)均为离心风机。
[0008]所述电动机A(3_l)为调速电动机;所述筛网(7-2)由不锈钢编织或冲孔板卷曲而成。
[0009]—种等直径滚筒式茶鲜叶分级方法，其特征在于:具体包括以下步骤第一步，在控制器(5)上设定分级参数值；
第二步，使用升降机构(3)调节滚筒(7)倾角，直到倾角达到倾角设定值；
第三步，使用动力源(2 )驱动滚筒(7 )转动，直到转速达到转速设定值；
第四步，启动进料机构(4)，进料机构开始进料，直到进料率达到设定值；
第五步，启动风选风机(4-4)和清筛风机(8)，系统发出提醒报警声；
第六步，关掉报警声，将茶鲜叶置于进料带(4-3)的前端，茶鲜叶分级装置开始对所述茶鲜叶进行自动分级:茶鲜叶在进料机构(4)带动下以一定进料率进料，在茶鲜叶从进料带(4-3)落入进料斜面(6)的过程中经过风选分级，将茶鲜叶中无芽的茶鲜叶分离出去，剩下的有芽的茶鲜叶再进入滚筒(7)进行筛选分级，从而将不同等级的茶鲜叶分开。
[0010]所述分级参数值具体设定如下:
手采茶鲜叶分级机最高分级率的参数组合为:滚筒倾角6°、进料率2 kg/min、滚筒转速8 r/min；
机采茶鲜叶分级机最高分级率的参数组合为:滚筒倾角6°、进料率1.5 kg/min、滚筒转速 16 r/min。
[0011]本发明的工作原理:
本发明在茶鲜叶分级过程中，某一等级的茶鲜叶可以通过对应的筛孔而实现分级，茶鲜叶在滚筒内分级的时间和接触筛网的概率共同决定了茶鲜叶的总体分级率。茶鲜叶在滚筒内的分级时间和接触筛网的概率都与分级时的滚筒倾角、滚筒转速进料率有关。通过调节茶鲜叶分级过程中的分级参数，可以保证分级速率、提高分级率。
[0012]本发明具有有益效果:
本发明通过采用滚筒倾斜安装的方式来使滚筒筛网与地面形成一定的倾斜角，从而满足排料需求，将滚筒制成等直径，增大了滚筒进料端的直径，提高滚筒利用率，从而提高了茶鲜叶分级的产量；
本发明筛网可更换，使分级机可以适应不同大小、不同品种的茶鲜叶分级；同时可装卸，所分茶鲜叶的等级数为2?4，使分级适应性增强；
本发明通过米用3种筛网，筛孔尺寸选组合为6mmX6mm、1mmX 10mm、13mmX 13mm，可以将茶鲜叶按单芽苞、一芽一叶、一芽二叶从混合茶鲜叶中分离出来；
本发明采用风选风机将漂浮速度差别很大的芽和叶分开;将风选分级与滚筒筛选分级相结合，提高了分级效率；
本发明采用联动升降平台配合支承车轮使用，使茶鲜叶分级机上升保持平稳，不发生歪斜；
本发明采用清筛风机，从滚筒上方向下吹风，舒通了筛孔，提高了分级速率;同时，使得堵塞在筛孔里的茶鲜叶重新掉入滚筒，再次进行分级，从而提高了分级率；
本发明通过增加控制系统，实时精确显示和控制分级机工作过程中的滚筒转速、滚筒倾角、进料率，实现定量管理；同时，采用的升降机构和进料机构均为电动机驱动，提高了机械化程度，减少了工人劳动强度；
本发明中的滚筒转速、滚筒倾角、进料率可根据不同的茶鲜叶进行设定，故分级机可以用于多种不同茶鲜叶的分级；
本发明通过对等直径滚筒式茶鲜叶分级方法的研究，找到了影响茶鲜叶分级的因素主次顺序，同时找到了试验条件下最优的工作参数组合。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图图2是本发明的筛网结构示意图
图3是本发明的进料机构结构示意图图4是本发明的升降平台结构示意图
图中:I机架2动力源3升降机构4进料机构5控制器6进料斜面7滚筒8清筛风机9集料器10支承车轮3-1电动机A3-2升降机3-3螺母4-1电