一种工作辊及采用该工作辊的玉米脱粒机的制作方法

本实用新型涉及农业机械领域，尤其涉及一种工作辊及采用该工作辊的玉米脱粒机。

背景技术：

玉米脱粒原理主要有冲击、揉搓、梳刷、碾压、挤搓等。我国一直应用传统的冲击式玉米脱粒机进行玉米种子脱粒作业。

如公告号为CN207022570U的实用新型专利公开了一种基于四辊双仓的玉米脱粒机，包括压板、左侧板、右侧板及底板，所述压板呈双弧形，在压板、左侧板、右侧板及底板之间形成左脱粒空间和右脱粒空间；在左脱粒空间内通过机架安装有左主脱粒辊筒和左辅脱粒辊筒，左主脱粒辊筒半径大于左辅脱粒辊筒半径，在右脱粒空间内通过机架安装有右主脱粒辊筒和右辅脱粒辊筒，右主脱粒辊筒半径大于右辅脱粒辊筒半径。通过玉米棒在两脱粒辊筒之间充分碰撞、挤压，以达到提高脱净率的作用。这种脱粒机依靠冲击方式进行脱粒，脱粒滚筒转速高，玉米种子破损率高，而且噪音大，影响玉米种子的生产及储存。

技术实现要素：

为克服现有技术中玉米脱粒机存在的脱粒滚筒转速高、玉米种子破损率高、噪音大等问题，本实用新型提供了一种工作辊，包括工作辊主体和旋转轴，所述工作辊主体固定安装在所述旋转轴上且所述工作辊主体轴线与所述旋转轴的轴线重合，每个所述工作辊主体表面上均沿圆周方向均匀分布有八行脱粒凸起集合，每行脱粒凸起集合沿轴向均匀分布有六个或七个脱粒凸起集合，每个脱粒凸起集合由12个脱粒凸起呈三行四排排列分布在所述工作辊主体表面而成。

在工作辊表面设置脱粒凸起，在工作辊旋转的过程中，脱粒凸起从玉米穗表面挤压到玉米穗中玉米粒的根部，并通过旋转带动，实现玉米粒根部与玉米芯的松动或脱离，达到脱粒的目的，有效解决了现有玉米脱粒机中通过碰撞带来的破损率高、噪音大的问题。

进一步，位于相邻两行上的所述脱粒凸起集合在所述工作辊主体表面呈错位排列。

进一步，所述脱粒凸起整体包括凸起杆部和脱粒部，所述凸起杆部一端固定在所述工作辊主体表面，另一端与所述脱粒部一体连接。

进一步，所述脱粒凸起的横向截面均为椭圆形，以脱粒凸起与工作辊本体连接面椭圆中心为原点、垂直于工作辊本体表面向上方向为Z轴正方向、与工作辊本体转动反方向为Y轴正方向、位于所述工作辊本体表面上且与工作辊本体转动方向垂直方向为X轴方向，其凸起杆部横向截面椭圆中心轨迹满足如下关系：脱粒部横向截面椭圆中心轨迹满足如下关系：其中z表示椭圆中心距离工作辊本体表面的距离，凸起杆部中z满足0≤z≤5.8mm，脱粒部中z满足5.8＜z≤9.2mm，y表示椭圆中心距离Z轴的距离；脱粒凸起的外轮廓满足如下关系：

采用三维建模优化设计脱粒凸起的曲面轮廓，使脱粒部在运动过程中在使玉米粒松动或脱落的同时，尽可能降低对玉米粒的损伤，提高玉米的脱粒效率。

进一步，每个所述旋转轴上还安装有大传动轮和小传动轮，所述大传动轮、小传动轮轴线与所述旋转轴轴线重合，所述大传动轮和小传动轮均位于所述旋转轴右端，且所述大传动轮位于所述大传动轮与所述工作辊主体中间位置。

进一步，所述工作辊旋转轴最右端还安装有主动传动轮，所述主动传动轮轴线与所述旋转轴轴线重合。

进一步，所述大传动轮、所述小传动轮和所述主动传动轮圆周表面均均匀分布有凸起横条，所述凸起横条的长度方向与所述旋转轴轴线平行。

本实用新型还提供了一种玉米脱粒机，采用上述的工作辊，还包括脱粒机架、脱粒工作区和传动装置，所述脱粒工作区两边通过工作区支架固定安装在所述脱粒机架的上方，所述传动装置安装在所述脱料机架上且位于所述脱粒工作区右侧，四个所述工作辊固定安装在所述脱粒工作区内部。

进一步，四个所述工作辊倾斜设置且轴线平行，四个所述工作辊圆周中心点的连线为正方形，四个所述工作辊主体中间位置形成玉米脱粒的脱粒区。采用四个呈正方形排列的工作辊主体组成脱粒工作区的主体结构，在其中间位置形成脱粒区，并将工作辊设置成倾斜状态，使得玉米穗进入脱粒工作区后，脱粒的同时在重力作用下缓慢从右侧向左侧移动，通过工作辊之间的转动来实现对脱粒区内玉米穗表面的挤压和摩擦，从而使玉米粒脱离玉米芯。

进一步，处于同一高度的两个所述工作辊上所述小传动轮通过第一传动皮带传动，处于同一侧的两个所述工作辊上的所述大传动轮通过第二传动皮带传动。

进一步，四个所述工作辊中有一个为主动辊，其最后端旋转轴上固定安装有主动传动轮，所述主动传动轮通过第三传动皮带与电机传动轮连接，所述电机传动轮固定安装在旋转电机的旋转主轴上，所述旋转电机固定安装在所述脱粒机架上。在工作时，旋转电机旋转带动电机传动轮旋转，电机传动轮通过第三传动皮带带动主动传动轮转动，主动传动轮通过第一传动皮带和第二传动皮带带动其他三个被动设置的工作辊转动，达到四个工作辊均顺时针或均逆时针旋转的目的。

进一步，所述旋转轴轴线与水平面之间的夹角为10～15°。

进一步，所述脱粒工作区上方设有用于将玉米果穗送入脱粒工作区内的给料口，所述给料口的输出端位于四个所述工作辊右端的脱粒区。

进一步，所述脱粒工作区下方设有用于收集脱下的玉米粒及完成脱粒后的玉米芯的收集装置，所述收集装置内设有用于将所述玉米粒与所述玉米芯分离开的筛网，所述筛网为倾斜平面，其底部为玉米粒收集口，左侧设有用于收集玉米芯的玉米芯收集口。

玉米穗从给料口进入脱粒工作区，在脱粒工作区脱粒后形成的玉米粒和玉米芯落到脱粒工作区下方的收集装置中，并通过筛网进行筛选，实现对玉米粒和玉米芯的收集。

进一步，所述给料口上方设有用于将玉米要穗输送到给料口上方的传送皮带。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)在工作辊表面设置脱粒凸起，在工作辊旋转的过程中，脱粒凸起从玉米穗表面挤压到玉米穗中玉米粒的根部，并通过旋转带动，实现玉米粒根部与玉米芯的松动或脱离，达到脱粒的目的，有效解决了现有玉米脱粒机中通过碰撞带来的破损率高、噪音大的问题；

(2)在工作辊表面设置脱粒凸起，在工作辊旋转的过程中，脱粒凸起从玉米穗表面挤压到玉米穗中玉米粒的根部，并通过旋转带动，实现玉米粒根部与玉米芯的松动或脱离，达到脱粒的目的；

(3)采用三维建模优化设计脱粒凸起的曲面轮廓，使脱粒部在运动过程中在使玉米粒松动或脱落的同时，尽可能降低对玉米粒的损伤，提高玉米的脱粒效率。

附图说明

图1为本实用新型较佳之玉米脱粒机整体结构图；

图2为本实用新型较佳之脱粒工作区内部结构图；

图3为本实用新型较佳之工作辊立体图；

图4为本实用新型较佳之主动辊立体图；

图5为本实用新型较佳之工作辊传动示意图；

图6为本实用新型较佳之脱粒凸起截面图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，四辊玉米脱粒机包括脱粒机架1、脱粒工作区2和传动装置3，所述脱粒工作区2两边通过工作区支架11固定安装在所述脱粒机架1的上方，所述传动装置3安装在所述脱料机架1上且位于所述脱粒工作区2右侧，如图2 所示，所述脱粒工作区2内设置有四个用于脱粒的工作辊21，每个所述工作辊 21包括工作辊主体211和旋转轴212，所述工作辊主体211固定安装在所述旋转轴212上且所述工作辊主体211轴线与所述旋转轴212的轴线重合，四个所述工作辊主体211圆周中心点的连线为正方形，四个所述工作辊主体211中间位置形成玉米脱粒的脱粒区22。采用四个呈正方形排列的工作辊组成脱粒工作区的主体结构，在其中间位置形成脱粒区，并将工作辊设置成倾斜状态，使得玉米穗进入脱粒工作区后，脱粒的同时在重力作用下缓慢从右侧向左侧移动，通过工作辊之间的转动来实现对脱粒区内玉米穗表面的挤压和摩擦，从而使玉米粒脱离玉米芯。

如图3和4所示，每个所述旋转轴212上还安装有大传动轮31和小传动轮 32，所述大传动轮31、小传动轮32轴线与所述旋转轴212轴线重合，所述大传动轮31和小传动轮32均位于所述旋转轴212右端，且所述大传动轮31位于所述大传动轮31与所述工作辊主体211中间位置。处于同一高度的两个所述工作辊21上所述小传动轮32通过第一传动皮带33传动，处于同一侧的两个所述工作辊21上的所述大传动轮31通过第二传动皮带34传动。

如图5所示，四个所述工作辊21中有一个为主动辊23，其最后端旋转轴212 上固定安装有主动传动轮35，所述主动传动轮35通过第三传动皮带36与电机传动轮37连接，所述电机传动轮37固定安装在旋转电机38的旋转主轴39上，所述旋转电机38固定安装在所述脱粒机架1上。在工作时，旋转电机旋转带动电机传动轮旋转，电机传动轮通过第三传动皮带带动主动传动轮转动，主动传动轮通过第一传动皮带和第二传动皮带带动其他三个被动设置的工作辊转动，达到四个工作辊均顺时针或均逆时针旋转的目的。所述大传动轮31、所述小传动轮 32和所述主动传动轮35圆周表面均均匀分布有凸起横条311，所述凸起横条311 的长度方向与所述旋转轴212轴线平行。

旋转轴212轴线与水平面之间的夹角a为10～15°，每个所述工作辊主体211 表面上均沿圆周方向均匀分布有八行脱粒凸起集合213，每行脱粒凸起集合213 沿轴向均匀分布有六个或七个脱粒凸起集合213，每个脱粒凸起集合213由12 个脱粒凸起214呈三行四排排列分布在所述工作辊主体211表面而成。位于相邻两行上的所述脱粒凸起集合213在所述工作辊主体211表面呈错位排列。在工作辊表面设置脱粒凸起，在工作辊旋转的过程中，脱粒凸起从玉米穗表面挤压到玉米穗中玉米粒的根部，并通过旋转带动，实现玉米粒根部与玉米芯的松动或脱离，达到脱粒的目的。

如图6所示，脱粒凸起214整体包括凸起杆部215和脱粒部216，所述凸起杆部215一端固定在所述工作辊主体211表面，另一端与所述脱粒部216一体连接。脱粒凸起214的横向截面均为椭圆形，以脱粒凸起214与工作辊本体211 连接面椭圆中心为原点、垂直于工作辊本体211表面向上方向为Z轴正方向、与工作辊本体211转动反方向为Y轴正方向、位于所述工作辊本体211表面上且与工作辊本体211转动方向垂直方向为X轴方向，其凸起杆部215横向截面椭圆中心轨迹217满足如下关系：脱粒部216横向截面椭圆中心轨迹218满足如下关系：其中z0表示椭圆中心距离工作辊本体表面的距离，凸起杆部215中z0满足0≤z0≤5.8mm，脱粒部216中z 满足5.8＜z0≤9.2mm，y0表示椭圆中心距离Z轴的距离；脱粒凸起214的外轮廓满足如下关系：

采用三维建模优化设计脱粒凸起的曲面轮廓，使脱粒部在运动过程中在使玉米粒松动或脱落的同时，尽可能降低对玉米粒的损伤，提高玉米的脱粒效率。

脱粒工作区2下方设有用于收集脱下的玉米粒及完成脱粒后的玉米芯的收集装置5，所述收集装置5内设有用于将所述玉米粒与所述玉米芯分离开的筛网 51，所述筛网51为倾斜平面，其与水平面的倾斜角为15～20°，其底部为玉米粒收集口52，左侧设有用于收集玉米芯的玉米芯收集口53。玉米穗从给料口进入脱粒工作区，在脱粒工作区脱粒后形成的玉米粒和玉米芯落到脱粒工作区下方的收集装置中，并通过筛网进行筛选，实现对玉米粒和玉米芯的收集。

所述给料口4上方设有用于将玉米要穗输送到给料口4上方的传送皮带5。

在工作时，旋转电机旋转带动电机传动轮旋转，电机传动轮通过第三传动皮带带动主动传动轮转动，主动传动轮通过第一传动皮带和第二传动皮带带动其他三个被动设置的工作辊转动，达到四个工作辊均顺时针或均逆时针旋转的目的。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。