一种轴流式刚柔耦合仿形玉米脱粒装置的制作方法

本发明涉及农业机械技术领域，更具体的二是，本发明涉及一种轴流式刚柔耦合仿形玉米脱粒装置。

背景技术：

玉米是我国主要粮食作物之一，大部分地区玉米收获时籽粒含水率在25％～40％，其籽粒的抗破损强度随含水率的增加而减小，对其进行直接脱粒时极易造成籽粒的损伤。随着玉米收获机械化进程的加快，玉米籽粒直收技术日益成为行业热点和难点。现有轴流式脱粒装置的脱粒元件大多采用纹杆、钉齿、板齿等形式，并直接刚性连接在脱粒滚筒的表面上，脱粒装置的凹板筛由栅格板和栅条构成。脱粒装置主要采用冲击和摩擦原理进行脱粒，脱粒元件和凹板筛对玉米果穗施加线接触或点接触作用力，对籽粒的冲击力和搓擦强度大，从而造成大量玉米籽粒的损伤。

技术实现要素：

本发明的目的是设计开发了一种轴流式刚柔耦合仿形玉米脱粒装置，通过在凹板筛上设置弹性脱粒单元，在脱粒滚筒上设置刚柔耦合仿形脱粒单元，能够降低籽粒破损率，提高脱净率。

本发明提供的技术方案为：

一种轴流式刚柔耦合仿形玉米脱粒装置，包括：

上壳体，其上设置有导流叶片；以及

凹板筛，其与所述上壳体连接，围成圆筒式中空结构，其内壁面上设置有弹性脱粒单元；

脱粒圆筒，其设置在所述圆筒式中空结构中心，能够绕所述脱粒圆筒轴向旋转，其上均匀设置有刚柔耦合仿形脱粒单元；

其中，所述弹性脱粒单元与所述刚柔耦合仿形脱粒单元相对玉米果穗呈啮合状。

优选的是，所述脱粒圆筒包括：

锥形喂入头，其固定设置在所述脱粒圆筒前部一端；

螺旋喂入叶片，其圆周式设置在所述锥形喂入头外围；

柱筒，其固定设置在所述脱粒圆筒后部一端，所述刚柔耦合仿形脱粒单元均匀设置在所述柱筒外围。

优选的是，所述刚柔耦合仿形脱粒单元包括：

支座；以及

多个仿形脱粒元件，其与玉米籽粒外形轮廓相对应，其一端通过第一回转轴与所述支座一端铰接；

第一弹簧，其一端设置在所述支座上，另一端与所述仿形脱粒元件底部弹性连接，所述第一弹簧内设置有第一弹簧支撑杆，用于限定所述第一弹簧的位置；

第一挡板，其设置在紧靠所述仿形脱粒元件另一端的支座上，用于限定所述仿形脱粒元件的极限位置。

优选的是，所述凹板筛包括：

第一连接板，其设置在所述凹板筛径向两端，用于连接所述上壳体；

多个肋板，其沿所述凹板筛轴向均匀空隙设置，用于物料分离；

第一支撑板和第二支撑板，其间隙垂直所述肋板设置，其设置在所述弹性脱粒单元两端。

优选的是，所述弹性脱粒单元包括：

仿形脱粒块，其与玉米籽粒外形轮廓相对应，其一端通过第二回转轴与所述第一支撑板铰接；

第二弹簧，其一端设置在所述第二支撑板上，另一端与所述仿形脱粒块另一端底部弹性连接，所述第二弹簧内设置有第二弹簧支撑杆，用于限定所述第二弹簧的位置；

第二挡板，其设置在紧靠所述仿形脱粒块另一端的第二支撑板上，用于限定所述仿形脱粒块的极限位置。

优选的是，所述上壳体还包括：

第二连接板，其设置在所述上壳体径向两端，与所述第一连接板对应连接，其与所述上壳体围成圆筒式中空结构。

优选的是，所述第一连接板与所述第二连接板通过螺栓连接。

优选的是，所述上壳体沿其径向一侧设置有导流叶片，另一侧设置有所述弹性脱粒单元。

优选的是，还包括：

机架；以及

吊臂，其一端垂直连接所述机架两端，另一端垂直连接所述脱粒圆筒两端；

曲臂，其上端与所述机架固定，下端与所述上壳体两侧固定。

本发明至少具备以下有益效果：

(1)本发明所述的轴流式刚柔耦合仿形玉米脱粒装置，脱粒滚筒上设置的刚柔耦合仿形脱粒单元和凹板筛上设置的弹性脱粒单元均是仿玉米果穗及籽粒轮廓的形状设计，使脱粒元件与玉米果穗实现面接触，可增大脱粒元件与玉米籽粒的接触面积，降低对玉米籽粒作用强度，从而提高脱净率，降低籽粒破损率。

(2)脱粒滚筒上的刚柔耦合仿形脱粒单元与支座之间、凹板筛和上壳体的弹性脱粒单元与支撑板之间均通过弹簧连接，使刚柔耦合仿形脱粒单元和弹性脱粒单元具有弹性，与玉米果穗更易实现面接触，实现刚柔耦合脱粒作用，进一步降低玉米籽粒破碎率。

(3)上壳体上也设置有弹性脱粒单元，其与凹板筛上的弹性脱粒单元具有相同形状的脱粒块，增大脱粒区域，从而进一步提高脱净率。

附图说明

图1为本发明所述轴流式刚柔耦合仿形玉米脱粒装置的结构示意图。

图2为本发明所述脱粒滚筒的结构示意图。

图3为本发明所述凹板筛的结构示意图。

图4为本发明所述上壳体的结构示意图。

图5为本发明所述刚柔耦合仿形脱粒单元的结构示意图。

图6为本发明所述弹性脱粒单元的结构示意图。

图7为本发明所述弹性脱粒单元与刚柔耦合仿形脱粒单元相对玉米果穗呈啮合状的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明可以有许多不同的形式实施，而不应该理解为限于再次阐述的实施例，相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的。在附图中，为了清晰起见，会夸大结构和区域的尺寸和相对尺寸。

如图1-7所示，本发明提供一种轴流式刚柔耦合仿形玉米脱粒装置，包括：上壳体110，其上设置有导流叶片111；以及凹板筛120，其与所述上壳体110连接，围成圆筒式中空结构，其内壁面上设置有弹性脱粒单元121；脱粒圆筒130，其设置在所述圆筒式中空结构中心，能够绕所述脱粒圆筒130轴向旋转，其上均匀设置有刚柔耦合仿形脱粒单元131；其中，所述弹性脱粒单元121与所述刚柔耦合仿形脱粒单元131相对玉米果穗呈啮合状。

作为本发明的另一实施例，所述脱粒圆筒130包括：锥形喂入头132，其固定设置在所述脱粒圆筒130前部一端；螺旋喂入叶片133，其圆周式设置在所述锥形喂入头132外围；柱筒134，其固定设置在所述脱粒圆筒后部一端，所述刚柔耦合仿形脱粒单元均匀设置在所述柱筒外围；所述刚柔耦合仿形脱粒单元131包括：支座1311，其底部向上凸起，与所述柱筒134的柱筒外形对应，以方便支座1311稳定的固定设置在所述柱筒134的外围；以及多个仿形脱粒元件1312，其上设置有4个凸起，相邻凸起之间形成凹槽，所述凹槽与玉米籽粒外形轮廓相对应，使仿形脱粒元件1312与玉米果穗实现面接触，可增大仿形脱粒元件1312与玉米籽粒的接触面积，提高脱净率，所述仿形脱粒元件1312的一端通过第一回转轴1313与所述支座1311一端铰接；第一弹簧1314，其一端设置在所述支座1312上，另一端与所述仿形脱粒元件1312底部弹性连接，所述第一弹簧1314内设置有第一弹簧支撑杆1315，用于限定所述第一弹簧1314的位置，当玉米果穗挤压所述仿形脱粒元件1312时，仿形脱粒元件1312压缩第一弹簧1314，使其向下运动，在第一弹簧1314的回复力作用下，会向上运动，使得玉米籽粒与所述仿形脱粒元件1312弹性接触，降低玉米籽粒的冲击力和搓擦强度，进一步降低玉米籽粒破碎率；还包括：第一挡板1316，其设置在紧靠所述仿形脱粒元件1312另一端的支座1311上，其包括竖直板和水平板，所述竖直板与所述底座固定连接，所述水平板设置在所述竖直板上端且宽度大于所述竖直板的宽度，所述仿形脱粒元件1312另一端设置有凸起，所述凸起抵靠在所述竖直板一侧且位于所述水平板下方，所述水平板用于限定所述仿形脱粒元件1312的极限位置。

作为本发明的另一实施例，所述凹板筛120包括：第一连接板122，其设置在所述凹板筛120径向两端，用于连接所述上壳体110；多个肋板123，其沿所述凹板筛轴向均匀空隙设置，用于物料分离；第一支撑板124和第二支撑板125，其间隙垂直所述肋板123设置，其设置在所述弹性脱粒单元121两端；所述弹性脱粒单元121包括：仿形脱粒块1211，其上设置有3个凸起，相邻凸起之间形成凹槽，所述凹槽与玉米籽粒外形轮廓相对应，使仿形脱粒块1211与玉米果穗实现面接触，可增大仿形脱粒块1211与玉米籽粒的接触面积，所述仿形脱粒块1211和所述仿形脱粒元件1312相对玉米果穗呈啮合状，提高脱净率，所述仿形脱粒块1211一端通过第二回转轴1212与所述第一支撑板124铰接；第二弹簧1213，其一端设置在所述第二支撑板125上，另一端与所述仿形脱粒块1212另一端底部弹性连接，所述第二弹簧内设置有第二弹簧支撑杆1214，用于限定所述第二弹簧1213的位置，使得玉米籽粒与所述仿形脱粒块1212弹性接触，降低玉米籽粒的冲击力和搓擦强度，进一步降低玉米籽粒破碎率；第二挡板1215，其设置在紧靠所述仿形脱粒块1212另一端的第二支撑板125上，其结构与所述第一档板1316一致，在此不做赘述，其用于限定所述仿形脱粒块1212的极限位置。

作为本发明的另一实施例，所述上壳体110还包括：第二连接板112，其设置在所述上壳体110径向两端，与所述第一连接板122对应连接，其与所述上壳体110围成圆筒式中空结构；所述第一连接板122与所述第二连接板112通过螺栓连接；所述上壳体沿其径向一侧设置有导流叶片111，另一侧设置有所述弹性脱粒单元121，增大脱粒区域，从而进一步提高脱净率。

作为本发明的另一实施例，还包括：机架140；以及吊臂150，其一端垂直连接所述机架140两端，另一端垂直连接所述脱粒圆筒130两端；曲臂160，其上端与所述机架140固定，下端与所述上壳体120两侧固定。

工作原理：

脱粒圆筒130沿一固定方向旋转，玉米果穗在锥形喂入头132处进入，螺旋喂入叶片133旋转，运输玉米果穗进入所述脱粒圆筒130与所述圆筒式中空结构形成的圆环筒区域，所述弹性脱粒单元121与所述刚柔耦合仿形脱粒单元131相对玉米果穗呈啮合状，脱粒圆筒130旋转，使得玉米果穗在弹性脱粒单元121和刚柔耦合仿形脱粒单元131的作用下脱粒，脱下的玉米籽粒在所述凹板筛120的空隙流出，脱下的玉米棒在脱粒圆筒130的另一端排出，实现两者分离。

本发明所述的轴流式刚柔耦合仿形玉米脱粒装置，脱粒滚筒上设置的刚柔耦合仿形脱粒单元和凹板筛上设置的弹性脱粒单元均是仿玉米果穗及籽粒轮廓的形状设计，使脱粒元件与玉米果穗实现面接触，可增大脱粒元件与玉米籽粒的接触面积，降低对玉米籽粒作用强度，从而提高脱净率，降低籽粒破损率；脱粒滚筒上的刚柔耦合仿形脱粒单元与支座之间、凹板筛和上壳体的弹性脱粒单元与支撑板之间均通过弹簧连接，使刚柔耦合仿形脱粒单元和弹性脱粒单元具有弹性，与玉米果穗更易实现面接触，实现刚柔耦合脱粒作用，进一步降低玉米籽粒破碎率；上壳体上也设置有弹性脱粒单元，其与凹板筛上的弹性脱粒单元具有相同形状的脱粒块，增大脱粒区域，从而进一步提高脱净率。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。