一种切线导流式气棉分离装置的制作方法

本发明涉及一种切线导流式气棉分离装置，属于农业机械技术领域。

背景技术：

目前，根据采摘对象的不同，采棉机可以分为两大基本类型：选收式和统收式，前者仅采收成熟的籽棉，往往需要复采，后者则将成熟与未成熟的籽棉一同采收，需要采收对象有较高的成熟度。

统收式采棉机是一种适应范围广、价格低、采收效率高的农业田间作业机具，可以一次性完成棉花采收、输送、棉桃回收、清杂、收集等作业，生产效率高，是一种极具发展潜力的采棉机型。统收式采棉机主要由采摘台、输送管道、输送风机、气棉分离装置、预处理清杂装置、集棉箱等几大部件组成。统收式采棉机在采收过程中将籽棉、未成熟的棉桃、枝干、铃壳、碎叶等一同采收，上述籽棉、未成熟的棉桃、枝干、铃壳、碎叶等形成的棉杂混合物经输送风机输出气流的作用下通过棉桃分离气力输棉管道输送至用于预处理的清杂装置。为了提高清杂的效果，通常需要在棉桃分离气力输棉管道与清杂装置之间增设气棉分离装置作为过渡装置，将气流从棉杂混合物中脱离出来。

现有的气棉分离装置多为网孔式气棉分离装置，通常采用长方体结构，如图1所示，由网架1、网板2、底框3构成，可起到排出气流的作用。通过田间试验可知，网孔式气棉分离装置内气流携带的大量小杂可能会堵塞网孔，使棉杂混合物在内形成堆积，使得籽棉在网板形成堆积后气闭，造成气流携带棉杂混合物直接灌入预处理装置，不但使其清杂效果下降，而且易造成预处理清杂装置堵塞。

究其原因，申请人分析如下：现有的网孔式气棉分离输送装置为长方体结构，其相邻两面均呈直角，故混合物无法沿其内边框运动，即混合物无法沿网板的相邻两面运动，易形成堆积，使得气流无法脱出。如图2所示，a口为输棉管道，b口为预处理清杂装置入口，当物料从a口的输棉管道进入网孔式气棉分离输送装置后，细小的碎屑、枝叶等容易在网架1的阻挡下堵住附近的网孔，因此首先混合物在c面形成堆积，在气流作用下混合物不断被压实直至无法通过气流后，气流携带混合物在d面形成堆积并压实，c、d面均形成气闭后，气流灌入b口进入机载预处理清杂装置，部分无法进入机载预处理清杂装置的气流返回网孔式气棉分离输送装置并形成涡流，后续输送而至的混合物一部分在气流作用下直接进入机载预处理装置，一部分在涡流区盘旋。当c、d两面堆积的混合物累积到一定量时，将克服气流作用，同时落入b区，造成预处理装置处理量瞬时提升，造成处理效果下降、且易造成堵塞；采棉机停机时，大量堆积在c、d面的物料失去风力作用，同时落入b区，尤其容易造成机载预处理清杂装置堵塞。

技术实现要素：

本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种可避免堵塞的气棉分离装置，从而可以实现棉桃分离气力输棉管道与机载预处理装置之间的平滑过渡。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种切线导流式气棉分离装置，包括支撑架以及安装在支撑架上的输棉管；所述输棉管由依次连接的入口通道、气棉分离通道和出口通道构成；所述气棉分离通道由侧板、底板和设置在侧板顶部的至少三组顺序相接的导流排气梳构成，并整体呈弧形；所述导流排气梳包括与所述侧板固接的梳板以及固定在该梳板上的若干梳齿，所述导流排气梳的梳板较其梳齿更接近入口通道；所有导流排气梳均位于同一个预设圆弧的不同外切线方向上。

在使用时，所述入口通道与统收式采棉机的棉桃分离气力输棉管道相连，所述出口通道与统收式采棉机的预处理清杂装置相连，这样统收式采棉机采收的棉杂混合物经输送风机的输气流进入本发明装置后，本发明将棉杂混合物中的气流从导流排气梳中排出从而将棉杂混合物分离开来。

本发明采用导流排气梳，末端为开放式结构，与现有技术中网孔式气棉分离输送装置的网板结构不同，不存在横向隔断，因此可保证物料顺畅通过，并在排出气流的同时将碎叶等小杂一同排出。本发明中籽棉在气棉分离通道中不会产生堆积现象，从而保证了预处理清杂装置的物料输入均匀，排除了风力对预处理清杂装置的影响，为预处理清杂装置的高效运行提供保障。

本发明中所述气棉分离通道整体呈弧形，导流排气梳顺序相接并均位于同一个预设圆弧的不同外切线方向上，棉杂混合物可以沿其内边框运动，因此不会在导流排气梳表面形成堆积，也就不会在所述气棉分离通道内产生涡流，从而保证了气棉分离的效果。

由于进入导流式气棉分离输送装置中的混合物成分复杂，含有枝干（可长达15cm）一类的大杂，且一旦枝干被卡住，则极易造成装置堵塞，因此物料的运动路径中不可有纵横交错的结构造成枝干卡死，上述技术方案的进一步改进是：相邻两个排气梳中，更靠近入口通道的导流排气梳的梳齿末端与另一个导流排气梳的梳齿相抵。这样梳板仅起到固定梳齿并加强梳齿强度的作用，不参与传输棉杂混合物，从而避免产生枝干卡死的现象。

为了进一步避免棉杂混合物在气棉分离装置上的堆积，上述技术方案的进一步改进是：还包括位于所述预设圆弧的外切线上的入口导向板和出口导向板，所述入口导向板与入口通道固接，所述入口导向板的一端与所述入口通道的顶壁相抵，其另一端与最接近入口通道的导流排气梳相抵；所述出口导向板与出口通道固接，所述出口导向板的一端与所述出口通道的顶壁相抵，其另一端与最接近出口通道的导流排气梳相抵。

优选的，所述出口导向板的下端与所述出口通道的出口齐平。

为了进一步强化导流排气梳的强度，本发明中每组导流排气梳的梳齿两侧均分别设有一块与梳齿方向一致的加强板，所述加强板与侧板、梳板均固接。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是现有的网孔式气棉分离装置一个侧面的示意图。

图2是现有的网孔式气棉分离装置在在网孔面形成堆积的原理示意图。

图3是本发明实施例的结构示意图。

图4是本发明实施例中导流排气梳的结构示意图。

附图标记：网架1、网板2、底框3、气棉分离通道4、入口导向板4-1、导流排气梳4-2、侧板4-3、出口导向板4-4、底板4-7、入口通道5、出口通道6、加强板11、梳齿12、梳板13。

具体实施方式

实施例

如图3所示，本实施例的切线导流式气棉分离装置，包括支撑架以及安装在支撑架上的输棉通道；输棉通道可分为入口通道5、气棉分离通道4和出口通道6构成，入口通道4和出口通道6均竖直设置，入口通道5与采棉统收机的棉桃分离气力输棉管道出口连接，出口通道6与采棉统收机的机载预处理装置入口连接。优选的，入口通道、气棉分离通道和出口通道可采用一体化制作。

如图3所示，气棉分离通道4由两块侧板4-3、底板4-7和设置在侧板4-3顶部的三组顺序相接的导流排气梳4-2构成，并整体呈弧形。如图3、图4所示，导流排气梳4-2包括与侧板4-3固接的梳板13以及固定在该梳板13上的若干梳齿12，梳齿12两侧均分别设有一块与梳齿12方向一致的加强板11，加强板11与侧板4-3、梳板13均固接，导流排气梳的梳板13较其梳齿12更接近入口通道5；所有导流排气梳4-2均位于同一个预设圆弧（见图3中虚线所示圆弧）的不同外切线方向上。

为了避免棉杂混合物在气棉分离通道上的堆积，如图3所示，还设有与入口通道侧壁固接的入口导向板4-1以及与出口通道侧壁固接的出口导向板4-4，入口导向板4-1和出口导向板4-4也位于所述预设圆弧的外切线上。所述入口导向板4-1的一端与所述入口通道5的顶壁相抵，其另一端与最接近入口通道4-1的导流排气梳相抵；所述出口导向板4-4的一端与所述出口通道的顶壁相抵，其另一端与最接近出口通道的导流排气梳相抵。优选的，出口导向板4-4的下端与所述出口通道6的出口齐平。

本实施例工作时，从输棉管道输出的气流与棉杂混合物进入本实施例的气棉分离装置，气流与棉杂混合物首先到达入口导向板5，随后被导向至导流排气梳4-2，气流从导流排气梳间隙中脱出，经过数组沿预设圆弧（作为导向弧）设置的导流排气梳4-2后，气流排出殆尽，棉杂混合物在惯性作用下到达出口导向板6，最终落入机载预处理清杂装置。

本实施例还可以作以下改进：1）相邻两个导流排气梳4-2中，更靠近入口通道的导流排气梳的梳齿末端与另一个导流排气梳的梳齿相抵。这样本发明装置中就完全没有横隔断，因此几乎完全避免了装置堵塞。

2）导流排气梳4-2并不局限于三组，可在缩小尺寸的基础上布置三组以上。

本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换形成的技术方案，均为本发明要求的保护范围。