一种高效谷物脱粒装置的制作方法

本发明涉及智能农业领域，具体涉及一种高效谷物脱粒装置。

背景技术：

智能农业机械在最近几年的研究比较多，谷物的收割一体机的研究最为深入，谷物的脱粒装置的研究相对较少，这是由于脱粒的技术相对成型，主要采用对带皮谷粒进行碾磨而实现麸皮的去除，这些都需要先将谷物的秸秆先进行去除之后进行脱粒，对于秸秆与谷物的分离，目前主要采用人工进行，而秸秆一般去除之后都会丢弃处理，但是秸秆由于含有丰富的纤维质，在很多领域都可以作为原料使用，但是脱除谷物的秸秆如果回收处理，还需要进行相关的破碎处理，从而对秸秆的处理需要一定的成本，从而给秸秆的回收带来一定的阻碍。同时单纯的碾磨不仅会使得谷粒麸皮的脱除效果不是很高，同时高强度的碾磨也会对谷粒造成破坏，从而会造成坏品率的提高。目前对谷粒和麸皮脱除的方式主要采用喷风且根据谷粒和麸皮不同的密度而实现掉落位置的不同而进行分离，但是这种方式需要相对较大的场地，而且这种方式的分离率还稍有欠缺。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提出一种可以直接将带有秸秆的谷物脱粒并将秸秆破碎回收，麸皮碎化回收的高效谷物脱粒装置。

通过如下技术手段实现：

一种高效谷物脱粒装置，包括去杆破碎部件、碾谷部件、秸秆搅拌部件、研谷部件、去麸部件和出风部件。

所述去杆破碎部件包括破碎腔壳、谷物入料口、第一去杆破碎轴部件、去杆顶破碎刀、第二去杆破碎轴部件、第三去杆破碎轴部件、破碎驱动电机、减速机和破碎腔壳出料口；去杆破碎部件用于将谷物的秸秆与谷物初步分离并对秸秆进行初级的破碎，所述谷物入料口开设于破碎腔壳的顶壁上，破碎腔壳内横置有第一去杆破碎轴部件、第二去杆破碎轴部件和第三去杆破碎轴部件；所述第一去杆破碎轴部件包括第一去杆破碎轴和第一去杆破碎刀，所述第一去杆破碎轴为横轴结构，在第一去杆破碎轴外表面上设置有多排所述第一去杆破碎刀，所述第二去杆破碎轴部件包括第二去杆破碎轴和第二去杆破碎刀，所述第三去杆破碎轴部件包括第三去杆破碎轴和第三去杆破碎刀，第二去杆破碎轴部件和第三去杆破碎轴部件的设置方式与第一去杆破碎轴部件的设置方式相同，在破碎腔壳的内顶壁上布设有多排去杆顶破碎刀，每排所述去杆顶破碎刀与每排所述第一去杆破碎刀、第二去杆破碎刀和第三去杆破碎刀相间隔，所述破碎驱动电机通过所述减速机分别与第一去杆破碎轴、第二去杆破碎轴和第三去杆破碎轴相连，并对其的转动进行驱动，在破碎腔壳一侧壁的最低端开设有所述破碎腔壳出料口。

所述碾谷部件包括传送带、传送辊、碾压辊部件、弹簧杆容置腔和谷杆筛分板，所述破碎腔壳出料口设置在所述传送带的始端的上方，多个用于驱动传送带移动的所述传送辊设置在传送带内，在传送带的终端设置有所述谷杆筛分板，在传送带上方设置有多个所述碾压辊部件，每个所述碾压辊部件包括碾压辊、碾压辊轴、弹簧壳体和弹簧，所述碾压辊为横置的碾辊结构，在碾压辊的两端部设置有所述碾压辊轴，所述碾压辊轴通过弹簧内部的弹簧杆与弹簧的底部连接，弹簧内部的弹簧杆能够向上深入到弹簧杆容置腔内，在弹簧外部设置有弹簧壳体。

所述秸秆搅拌部件包括秸秆搅拌腔壳、秸秆搅拌腔入料口、秸秆搅拌轴、秸秆搅拌叶片、秸秆搅拌电机、秸秆搅拌腔排料口、秸秆搅拌腔出谷筛板和秸秆储料箱；所述秸秆搅拌腔入料口设置在秸秆搅拌腔壳的侧壁的顶端，并与所述谷杆筛分板的终端连通，秸秆搅拌轴竖直设置在秸秆搅拌腔壳内，在秸秆搅拌轴外表面设置有多排秸秆搅拌叶片，秸秆搅拌电机与所述秸秆搅拌轴连接并对其的转动进行驱动；在秸秆搅拌腔壳的底壁上设置有所述秸秆搅拌腔出谷筛板，在秸秆搅拌腔壳的侧壁最低端开设有秸秆搅拌腔排料口，所述秸秆储料箱与所述秸秆搅拌腔排料口连通，用于暂存秸秆物料。

所述研谷部件包括研谷室壳、研谷室入料口、研谷转锥、研谷壁、研谷室出料口和转锥驱动电机；研谷室入料口设置在研谷室壳的顶壁上，并且研谷室入料口开设在谷杆筛分板的正下方，用于承接谷杆筛分板的筛下物，研谷室出料口设置在研谷室壳的底壁上，研谷转锥竖直设置在研谷室壳的内底部，研谷转锥为圆锥体结构，且在研谷转锥的外表面布设有粗糙化处理的硬质合金层，转锥驱动电机与研谷转锥连接并对研谷转锥的转动进行驱动，所述研谷壁环形设置在研谷转锥的周围，研谷壁的顶部的外沿与研谷室入料口的外沿处相接，向下弧形朝向研谷转轴方向延伸，研谷壁的底部的外沿与研谷室出料口的外沿处相接，研谷壁的内表面为粗糙化处理的硬质合金层。

所述去麸部件包括麸皮分离腔壳、去麸腔、去麸腔入口、高压喷风嘴、喷风腔、入风管、入风风机、侧麸皮筛板、底麸皮筛板、去麸腔出料口、排风筛板、出风口和谷仓；去麸腔入口开设在去麸腔的顶壁上，并与所述研谷室出料口连通，去麸腔的一侧壁上密排设置有多个所述高压喷风嘴，所述喷风腔设置在去麸腔侧壁的外部并与每个所述高压喷风嘴相连，并对高压喷风嘴进行高压风供应，在喷风腔外壁上连通有多个入风管，所述入风管上设置有用于增压的入风风机，在去麸腔的与高压喷风嘴相对的侧壁上竖直设置有侧麸皮筛板，去麸腔的底壁为底麸皮筛板，所述底麸皮筛板倾斜设置，且倾斜方向为靠近侧麸皮筛板的一侧为较高端，底麸皮筛板的较低端与去麸腔的侧壁相接处开设有去麸腔出料口，所述谷仓与去麸腔出料口连通，所述麸皮分离腔壳包设在去麸腔的外部，且在侧麸皮筛板和底麸皮筛板外部形成空腔，在麸皮分离腔壳的顶壁上开设有出风口，在出风口与侧麸皮筛板之间倾斜设置有排风筛板。

所述出风部件包括排风管、喷水腔、喷水嘴和杂泥富集槽，所述排风管的入口端与去麸部件的出风口连通，排风管的出口端与外部大气连通，在排风管的内顶壁上设置有一个或多个喷水嘴，所述喷水腔设置在喷水嘴的顶部并对喷水嘴进行水体供应，在喷水腔的下方的排风管的底壁上向下凹陷形成所述杂泥富集槽。

作为优选，每排所述第一去杆破碎刀、第二去杆破碎刀和第三去杆破碎刀均设置有8~10个。

作为优选，所述谷杆筛分板倾斜设置，且其始端高于终端。

作为优选，所述谷杆筛分板和所述秸秆搅拌腔出谷筛板的筛孔孔径均大于谷物的平均直径而小于秸秆的长度，例如筛孔孔径可以为10~20mm。

作为优选，碾压辊的外表面为粗糙化处理的硬质合金层。

作为优选，所述秸秆搅拌电机通过减速机与秸秆搅拌轴连接。

作为优选，所述研谷室出料口为环形开口。

作为优选，所述侧麸皮筛板和底麸皮筛板的筛孔孔径小于谷粒的粒径且大于碎麸料的直径，例如筛孔孔径可以为2~8mm。

作为优选，所述排风筛板的筛孔孔径小于碎麸料的直径。

通过上述技术方案的实施可以使得本发明获得如下技术效果：

通过设置具体结构的去杆破碎部件，通过相互交叉运动的破碎刀，不仅可以将秸秆切碎，同时多次的碰撞可以高强度的抖动秸秆，从而可以将谷粒从秸秆上抖落，从而实现一部分的谷粒与秸秆的分离。

通过设置特定结构的碾谷部件，可以将已经与秸秆分离的谷粒通过碾压与麸皮分离，也可以通过碾压将谷粒与秸秆分离，由于设置有多个碾压辊部件，可以实现前一个或前几个碾压辊部件将谷粒与秸秆分离，后一个或后几个碾压辊部件可以对分离的谷粒进行麸皮的脱除，同时由于碾压辊是通过弹簧实现向下的压力，从而不会给谷粒带来较大的压力，从而也不会造成较大的坏料率。后续通过研谷部件的进一步挤压、以及高压喷风嘴对谷粒进行喷吹后谷粒与侧麸皮筛板相撞击而进一步的将部分包覆在谷粒上的残存麸皮也与谷粒脱除，从而通过多步而实现逐级的将麸皮从谷粒上脱除，从而柔化的并且充分的将麸皮从谷粒上脱除，同时也将麸皮实现了一定的破碎，缩小了麸皮的尺寸，为后续二者的相对小的空间的分离提供便利。

通过设置秸秆搅拌腔，通过秸秆搅拌轴和秸秆搅拌叶片，将破碎后的秸秆进一步的振动，从而可以将残存在秸秆中的谷粒也会通过秸秆搅拌腔出谷筛板进行回收处理，避免了大量的谷粒混杂在秸秆中而浪费，大大提高了谷粒的收得率。

通过设置特定结构的研谷部件，可以实现富集谷粒的空间由大到小移动，并且由于研谷转锥与研谷壁的相互运动，可以轻柔的对谷粒进行摩擦，从而可以将部分没有去除的麸皮实现去除，从而提高了麸皮的去除率和降低了谷粒的坏料率。

通过设置特定结构的去麸部件，通过多个高压喷风嘴对谷粒和麸皮进行喷吹，麸皮由于碎化了后尺寸减小了，从而可以通过侧麸皮筛板和底麸皮筛板将二者筛分。通过设置特定的出风部件，可以导流风向，并且通过喷水嘴可以将气流中夹杂的颗粒物实现湿化后去除，也避免了对空气的二次污染。

附图说明

图1为本发明高效谷物脱粒装置的内视的结构示意图。

图2为图1中a-a向的内视的结构示意图。

其中：100-破碎腔壳，101-谷物入料口，102-第一去杆破碎轴，103-去杆顶破碎刀，104-第一去杆破碎刀，105-第二去杆破碎轴，106-第三去杆破碎轴，107-破碎驱动电机，108-减速机，109-破碎腔壳出料口，201-传送带，202-传送辊，203-碾压辊，204-弹簧壳体，205-弹簧，206-弹簧杆容置腔，207-碾压辊轴，208-谷杆筛分板，300-秸秆搅拌腔壳，301-秸秆搅拌腔入料口，302-秸秆搅拌轴，303-秸秆搅拌叶片，304-秸秆搅拌电机，305-秸秆搅拌腔排料口，306-秸秆搅拌腔出谷筛板，400-秸秆储料箱，501-研谷室入料口，502-研谷转锥，503-研谷壁，504-研谷室出料口，505-转锥驱动电机，600-麸皮分离腔壳，601-高压喷风嘴，602-喷风腔，603-入风管，604-入风风机，605-侧麸皮筛板，606-底麸皮筛板，607-去麸腔出料口，608-排风筛板，609-出风口，700-谷仓，800-排风管，801-喷水腔，802-喷水嘴，803-杂泥富集槽。

具体实施方式

结合附图进行进一步说明：图1和图2为本实施例的高效谷物脱粒装置，包括去杆破碎部件、碾谷部件、秸秆搅拌部件、研谷部件、去麸部件和出风部件。

如图1和图2所示，所述去杆破碎部件包括破碎腔壳100、谷物入料口101、第一去杆破碎轴部件、去杆顶破碎刀103、第二去杆破碎轴部件、第三去杆破碎轴部件、破碎驱动电机107、减速机108和破碎腔壳出料口109。去杆破碎部件用于将谷物的秸秆与谷物初步分离并对秸秆进行初级的破碎，所述谷物入料口开设于破碎腔壳的顶壁上，如图2所示，破碎腔壳内横置有第一去杆破碎轴部件、第二去杆破碎轴部件和第三去杆破碎轴部件；所述第一去杆破碎轴部件包括第一去杆破碎轴102和第一去杆破碎刀104，所述第一去杆破碎轴为横轴结构，在第一去杆破碎轴外表面上设置有多排所述第一去杆破碎刀，所述第二去杆破碎轴部件包括第二去杆破碎轴和第二去杆破碎刀，所述第三去杆破碎轴部件包括第三去杆破碎轴和第三去杆破碎刀，如图2所示，第二去杆破碎轴部件和第三去杆破碎轴部件的设置方式与第一去杆破碎轴部件的设置方式相同，在破碎腔壳的内顶壁上布设有多排去杆顶破碎刀，如图1所示，每排所述去杆顶破碎刀与每排所述第一去杆破碎刀、第二去杆破碎刀和第三去杆破碎刀相间隔，并且每排第一去杆破碎刀与每排第二去杆破碎刀之间相间隔，每排第三去杆破碎刀和每排第二去杆破碎刀之间也是相间隔的（相邻的每排之间相间隔，使得破碎刀之间形成相向的位移，从而实现破碎），所述破碎驱动电机通过所述减速机分别与第一去杆破碎轴、第二去杆破碎轴和第三去杆破碎轴相连，并对其的转动进行驱动，在破碎腔壳一侧壁的最低端开设有所述破碎腔壳出料口。

如图1所示，所述碾谷部件包括传送带201、传送辊202、碾压辊部件、弹簧杆容置腔206和谷杆筛分板208。所述破碎腔壳出料口设置在所述传送带的始端（即图1中的左端）的上方，多个用于驱动传送带移动的所述传送辊设置在传送带内（本实施例如图1所示为5个），在传送带的终端（即图1中的右端）设置有所述谷杆筛分板，在传送带上方设置有多个所述碾压辊部件（本实施例如图1设置有5个），每个所述碾压辊部件包括碾压辊203、碾压辊轴207、弹簧壳体204和弹簧205（如图1所示，弹簧内可以设置有弹簧杆，弹簧的上部和下部一般都设置有限位板用于限制弹簧的位移，弹簧杆与下部的限位板相连，即下部的限位板是可以上下移动的，而上部的限位板固定的弹簧壳体上，从而限制了弹簧向上运动，实现了弹簧的压缩，这为常规的弹簧部件的设置方式），所述碾压辊为横置的碾辊结构，在碾压辊的两端部设置有所述碾压辊轴，所述碾压辊轴通过弹簧内部的弹簧杆与弹簧的底部连接，弹簧内部的弹簧杆能够向上深入到弹簧杆容置腔内，在弹簧外部设置有弹簧壳体（本实施例每个碾压辊均配备有两个弹簧和弹簧壳体，设置在碾压辊的两端）。

如图1所示，所述谷杆筛分板倾斜设置，且其始端高于终端（即图1中的左高右低）。

为了强化碾压效果，碾压辊的外表面为粗糙化处理的硬质合金层。

如图1所示，所述秸秆搅拌部件包括秸秆搅拌腔壳300、秸秆搅拌腔入料口301、秸秆搅拌轴302、秸秆搅拌叶片303、秸秆搅拌电机304、秸秆搅拌腔排料口305、秸秆搅拌腔出谷筛板306和秸秆储料箱400。所述秸秆搅拌腔入料口设置在秸秆搅拌腔壳的左侧壁的顶端，并与所述谷杆筛分板的终端连通（即底端与在谷杆筛分板的终端连接，开口在上部），秸秆搅拌轴竖直设置在秸秆搅拌腔壳内，在秸秆搅拌轴外表面设置有多排秸秆搅拌叶片（本实施例如图1为5排，每排3个），秸秆搅拌电机与所述秸秆搅拌轴连接并对秸秆搅拌轴的转动进行驱动；在秸秆搅拌腔壳的底壁上设置有所述秸秆搅拌腔出谷筛板，在秸秆搅拌腔壳的右侧壁最低端开设有秸秆搅拌腔排料口，所述秸秆储料箱与所述秸秆搅拌腔排料口连通，用于暂存秸秆物料。

所述谷杆筛分板和所述秸秆搅拌腔出谷筛板的筛孔孔径均大于谷物的平均直径而小于秸秆的长度，例如筛孔孔径可以为15mm（根据所处理的谷物的种类而确定）。

一般情况下，为了控制搅拌轴的转速，都会设置减速机的，本实施例可以设置为所述秸秆搅拌电机通过减速机与秸秆搅拌轴连接。

如图1所示，所述研谷部件包括研谷室壳、研谷室入料口501、研谷转锥502、研谷壁503、研谷室出料口504和转锥驱动电机505。研谷室入料口设置在研谷室壳的顶壁上，并且研谷室入料口开设在谷杆筛分板的正下方，用于承接谷杆筛分板的筛下物，研谷室出料口设置在研谷室壳的底壁上，研谷转锥竖直设置在研谷室壳的内底部，研谷转锥为圆锥体结构，且在研谷转锥的外表面布设有粗糙化处理的硬质合金层，转锥驱动电机与研谷转锥连接并对研谷转锥的转动进行驱动，如图1所示，所述研谷壁环形的设置在研谷转锥的周围，研谷壁的顶部的外沿与研谷室入料口的外沿处相接，向下弧形朝向研谷转轴方向延伸，研谷壁的底部的外沿与研谷室出料口的外沿处相接，研谷壁的内表面为粗糙化处理的硬质合金层（本实施例如图1为研谷壁与研谷转锥之间的距离为先大后小之后再大，在其他实施方式中也可以先大后小）。

如图1所示，所述研谷室出料口为环形开口，即绕着研谷转锥的底部外沿都是开口。

如图1所示，所述去麸部件包括麸皮分离腔壳600、去麸腔（图1中侧麸皮筛板、底麸皮筛板、高压喷风嘴和去麸腔入口围成的腔体）、去麸腔入口、高压喷风嘴601、喷风腔602、入风管603、入风风机604、侧麸皮筛板605、底麸皮筛板606、去麸腔出料口607、排风筛板608、出风口609和谷仓700。去麸腔入口开设在去麸腔的顶壁上（即图1中与研谷室出料口重合的位置），并与所述研谷室出料口连通，去麸腔的一侧壁上密排设置有多个所述高压喷风嘴（本实施例为9排，每排9个），所述喷风腔设置在去麸腔侧壁的外部并与每个所述高压喷风嘴相连，并对高压喷风嘴进行高压风供应，在喷风腔外壁上连通有多个入风管（本实施例为3个），所述入风管上设置有用于增压的入风风机，在去麸腔的与高压喷风嘴相对的侧壁上竖直设置有侧麸皮筛板，去麸腔的底壁为底麸皮筛板，所述底麸皮筛板倾斜设置，且倾斜方向为靠近侧麸皮筛板的一侧为较高端（如图1为左高右低），底麸皮筛板的较低端与去麸腔的侧壁相接处开设有去麸腔出料口，所述谷仓与去麸腔出料口连通，所述麸皮分离腔壳包设在去麸腔的外部，且在侧麸皮筛板和底麸皮筛板外部形成空腔，在麸皮分离腔壳的顶壁上开设有出风口，在出风口与侧麸皮筛板之间倾斜设置有排风筛板（如图1为右高左低，较低处与麸皮分离腔壳的左侧壁最低端连接，在其它实施方式中也可以较低端向上移动）。

为了使得谷粒不通过而碎麸料通过，所述侧麸皮筛板和底麸皮筛板的筛孔孔径小于谷粒的粒径且大于碎麸料的直径，例如筛孔孔径可以为5mm。为了使得碎麸料不通过而气流通过，所述排风筛板的筛孔孔径小于碎麸料的直径，例如1mm。

如图1所示，所述出风部件包括排风管800、喷水腔801、喷水嘴802和杂泥富集槽803。所述排风管的入口端与去麸部件的出风口连通，排风管的出口端与外部大气连通，在排风管的内顶壁上设置有多个喷水嘴（本实施例如图1所示设置有2个），所述喷水腔设置在喷水嘴的顶部并对喷水嘴进行水体供应，在喷水腔的下方的排风管的底壁上向下凹陷形成所述杂泥富集槽。如图1所示，本实施例的杂泥富集槽为上大中小然后下小的形式，这样杂泥掉入到槽内后一般不会返回到排风管内。