本實用新型屬于農(nóng)機加工設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種玉米秸稈群皮瓤分離的輥齒式喂入機構(gòu)。
背景技術(shù):
中國是世界第一農(nóng)作物秸稈大國,其中玉米秸稈近些年來已逐步成為產(chǎn)量最大的秸稈資源,玉米秸稈的利用潛力也公認最大。我國每年產(chǎn)生玉米秸稈2億噸左右。在當(dāng)前農(nóng)村經(jīng)濟快速發(fā)展、農(nóng)民生活水平和質(zhì)量得到大幅提高的前提下,玉米秸稈已成為農(nóng)民眼中的廢物,秸稈的處置成為農(nóng)民和國家的負擔(dān)。秸稈雖然是可再生資源,但是由于目前缺乏秸稈高值化利用技術(shù)與設(shè)備,致使農(nóng)民采取簡便的處理方式——焚燒,導(dǎo)致大氣環(huán)境污染、高速車禍和森林火災(zāi)等事故頻發(fā)。據(jù)統(tǒng)計全國玉米秸稈的利用現(xiàn)狀為:飼料化使用約占31.9%、肥料化使用占15.6%、燃料化使用占17.8%、菌基料化使用占2.6%、原料化使用占2.6%,仍有30%被露天焚燒或廢棄(參見文獻:王如芳,張吉旺,董樹亭,等.我國玉米主產(chǎn)區(qū)秸稈資源利用現(xiàn)狀及其效果[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2011,22(6):1504-1510),嚴重污染環(huán)境、浪費資源并導(dǎo)致危險事故的發(fā)生。
玉米秸稈的主要成分為纖維素、半纖維和木質(zhì)素。其中纖維素含量為40%~55%、半纖維素含量為10%~25%、木質(zhì)素含量為20%~30%(參見文獻:陳明波,汪玉璋,楊曉東,等.秸稈能源化利用技術(shù)綜述[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2014,26(12)66-69)。由于玉米秸稈外皮富含木質(zhì)素和粗纖維,使得秸稈飼料化適口性差、采食率低、咀嚼困難(青儲飼料除外)。秸稈肥料化直接還田后,其木質(zhì)素和粗纖維在土壤中被微生物分解轉(zhuǎn)化的周期較長,未腐爛的秸稈會對來年的農(nóng)作物耕作和生長帶來影響,同時也帶來播種質(zhì)量不高以及蟲、草害等問題。燃料化使用因為玉米秸稈的熱值低、收集困難、效益差等原因難以推廣實施。但是秸稈的外皮纖維素和木質(zhì)素強度高、韌性好,是造紙、制板的好原料;秸稈的瓤和葉是優(yōu)質(zhì)的動物飼料。若能將玉米秸稈富含木質(zhì)素和粗纖維的外皮提取出來,與其瓤、葉分開,必將具有良好的應(yīng)用前景。利用秸稈的外皮制造生活用紙和建筑板材,實現(xiàn)秸稈高值化利用是秸稈高效處理的有效途徑。但是,目前市場上沒有推廣應(yīng)用的玉米秸稈皮、瓤、葉分離技術(shù)和設(shè)備。
玉米秸稈外皮具有獨特自然的色澤、均勻的密度,與木材的化學(xué)組分較為近似,具有豐富的纖維素與木質(zhì)素,可替代木材作為工業(yè)加工的原材料,用來造紙或制成高強度環(huán)保人造板等。據(jù)測算,0.134hm2的農(nóng)田產(chǎn)生的秸稈相當(dāng)于0.067hm2林地1年的木材生長量,按每年秸稈7×108t的5%用于制造人造板計,可制成人造板約3×107m3,相當(dāng)于造林116.7hm2(參見文獻:張燕.中國秸稈資源“5F”利用方式的效益對比探析[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2009,23:45-51),具有廣闊的前景。
玉米秸稈皮的纖維素含量高達44.6%,有利于提高紙漿率與紙的強度。半纖維素含量約為20.58%,有利于紙漿的吸水,易于打漿。木質(zhì)素含量約為16.5%,有利于蒸煮漂白,從而提高紙張的質(zhì)量。然而在人造板研究中發(fā)現(xiàn),玉米葉在采收、貯存過程中易腐敗變質(zhì)、變色,會影響其產(chǎn)品外觀。另外,秸稈中的瓤吸水性強、含糖量較高,生產(chǎn)中不僅會對產(chǎn)品的吸水厚度膨脹率產(chǎn)生嚴重影響,而且在熱壓過程中還會產(chǎn)生焦化現(xiàn)象,影響板的外觀,并引起蟲蛀和降低膠合強度等問題。出去瓤葉后的秸稈外皮制成的板,內(nèi)結(jié)合強度、靜曲強度明顯提高,吸水厚度膨脹率明顯下降。可見秸稈的皮與瓤不分離,將其合并用于造紙、制板時,由于糖和蛋白含量高,致使?jié){液粘度大,生產(chǎn)效率低,成本明顯增加,品質(zhì)下降,嚴重制約了秸稈的利用。
玉米秸稈可分離成外皮、瓤、葉三部分,瓤葉可做優(yōu)質(zhì)飼料。將影響反芻動物消化吸收的木質(zhì)素(秸稈皮中含量90%以上)分離出去,剩下的瓤葉混合物經(jīng)化驗分析,粗纖維含量下降50%,粗蛋白質(zhì)含量提高30%,粗脂肪含量提高40%,可消化蛋白質(zhì)提高一倍左右,克服了全玉米秸稈飼料喂反芻動物適口性差的缺點,它不僅是牛羊等反芻動物的優(yōu)質(zhì)基礎(chǔ)粗飼料,而且經(jīng)處理加工后,亦可做豬、鵝、鴨的飼料,大大減少了糧食飼料用量,對發(fā)展節(jié)糧型或少糧型飼料、降低飼養(yǎng)成本是一項重大突破。
玉米秸稈高值化利用的瓶頸就是沒有能夠?qū)⒂衩捉斩挼钠ず腿?、葉實現(xiàn)很好分離的技術(shù)和設(shè)備,難以做到各盡其用,提高綜合利用的經(jīng)濟效益和社會效益。玉米秸稈作為再生資源,稈外皮可作為生產(chǎn)人造板、紙的原材料,有極高的使用價值,即作為資源代替木材,緩解木材供需矛盾,保護森林資源;瓤葉作為高檔飼料節(jié)省糧食。秸稈得到綜合利用后,會避免焚燒秸稈帶來的環(huán)境污染和交通、火災(zāi)事故的發(fā)生,是一舉多贏利國利民的好事。因此,盡快研究出玉米秸稈的外皮和瓤高效分離技術(shù)及設(shè)備,對農(nóng)民盡快實現(xiàn)小康、改善生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和國家十三五的宏偉目標具有重要的意義。
因此,提高玉米秸稈的綜合利用率對秸稈資源的開發(fā)利用有著重大的影響。但是,目前我國的玉米秸稈的資源利用率較低,大部分秸稈或被就地焚燒,或被擱置在地頭。為了提高玉米秸稈的資源利用率,改善玉米秸稈的利用現(xiàn)狀,促進我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,需對玉米秸稈進行高效處理。其中:玉米秸稈的外皮是造紙、造板的好原料;秸稈的瓤不僅可作為動物的優(yōu)質(zhì)飼料,也可以用來生成木糖,培養(yǎng)食用菌和釀酒等。目前,已有一些玉米秸稈皮瓤分離的發(fā)明專利與分離技術(shù);但是大多數(shù)的皮瓤分離裝置的喂入機構(gòu)采用分道式喂入,喂入效率較低,導(dǎo)致生產(chǎn)率也較低。因此盡快研究出玉米秸稈皮瓤高效分離技術(shù)及設(shè)備,對農(nóng)民盡快實現(xiàn)小康、改善生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
人們迫切希望獲得一種技術(shù)效果優(yōu)良的玉米秸稈群皮瓤分離的輥齒式喂入機構(gòu)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種技術(shù)效果優(yōu)良的玉米秸稈群皮瓤分離的輥齒式喂入機構(gòu)。其致力于解決玉米秸稈皮瓤分離機的喂入效率低問題。
本實用新型一種玉米秸稈群皮瓤分離的輥齒式喂入機構(gòu);其特征在于:其構(gòu)成如下:下凹槽式喂入輥10、齒型刀片11、下凹槽式喂入輥齒輪4、下中間齒輪5、上凹槽式喂入輥齒輪6、主動齒輪9、上中間齒輪8、機架2、上凹槽式喂入輥12;其中:其他結(jié)構(gòu)都直接或者間接布置在機架2上,機架2主體部分由兩塊板狀結(jié)構(gòu)件構(gòu)成分別支撐在宏觀為軸狀結(jié)構(gòu)的下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12的兩端近端處;
下凹槽式喂入輥1和上凹槽式喂入輥11二者軸線夾角小于20°(優(yōu)選是二者軸線平行)且二者配對構(gòu)成喂入輥組;下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12二者通過齒輪組連接在一起;具體地:下凹槽式喂入輥齒輪4布置在下凹槽式喂入輥10端部且二者軸線重合;上凹槽式喂入輥齒輪6布置在上凹槽式喂入輥12端部且二者軸線重合;動力由電機1通過皮帶帶動帶輪14,帶輪14通過皮瓤分離機的下一切段裝置的切刀主軸13與主動齒輪9相連,主動齒輪9與上中間齒輪8嚙合,上中間齒輪8同時與下中間齒輪5和上凹槽式喂入輥齒輪6嚙合,下中間齒輪5還與下凹槽式喂入輥齒輪4嚙合;喂入機構(gòu)的傳動裝置均采用齒輪傳動,因齒輪傳動在機構(gòu)工作中具有運行平穩(wěn),傳動比精確,工作可靠,效率高等特點;喂入輥組中的下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12二者轉(zhuǎn)速相同,轉(zhuǎn)向相反;
下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12的外側(cè)面上設(shè)置有軸線呈圓周分布的凹槽;齒型刀片11有多條且分別布置在下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12的凹槽之中,因上下喂入輥的轉(zhuǎn)向相反,齒型刀片的齒型方向排布也隨之不同,上喂入輥的齒型刀片的齒型方向與上喂入輥的轉(zhuǎn)速方向相同,呈順時針分布,下喂入輥的齒型刀片的齒型方向,呈逆時針分布,兩者皆是順著秸稈纖維方向切割。在切削秸稈更加省力,減小功耗,且在喂入輥與齒型刀片的共同作用下,稈皮瓤的結(jié)合狀態(tài)得到充分的破壞,使得后續(xù)秸稈皮瓤分離效果良好。
喂入輥組的主要作用破壞玉米秸稈皮瓤之間的結(jié)合力,使秸稈皮瓤之間產(chǎn)生松動;同時齒型刀片2在旋轉(zhuǎn)的過程中在秸稈皮表面產(chǎn)生一定的齒痕,這些齒痕進一步的破壞了皮瓤的結(jié)合力,而且下凹槽式喂入輥1和上凹槽式喂入輥11的轉(zhuǎn)速相同,轉(zhuǎn)向相反,使得秸稈能自動輸送,便于秸稈的輸送與分離。
玉米秸稈在受到成對布置的下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12共同碾壓的同時,還受到齒型刀片13的劃切作用,齒型刀片在切削秸稈時,齒型刀片的齒刃進入秸稈,帶動著秸稈向前運輸,不僅增大了喂入抓取力,同時進入秸稈內(nèi)部,使其部分外皮揭開,迫使秸稈皮瓤分離,且在喂入輥與齒型刀片的共同作用下,秸稈皮瓤的結(jié)合狀態(tài)得到充分的破壞,使得后續(xù)秸稈皮瓤分離效果良好。
所述玉米秸稈群皮瓤分離的輥齒式喂入機構(gòu),其特征在于:所述玉米秸稈群皮瓤分離的輥齒式喂入機構(gòu)中還設(shè)置有喂入間隙調(diào)節(jié)裝置,其構(gòu)成如下:弧形滑槽15、連桿7、彈簧3;其中:
弧形滑槽15分別對應(yīng)設(shè)置在機架2中的兩塊板式結(jié)構(gòu)件上;弧形滑槽15所對應(yīng)的曲率圓心即為上中間齒輪8的軸心;上凹槽式喂入輥齒輪6和上凹槽式喂入輥12能夠沿弧形滑槽15滑動以調(diào)整上凹槽式喂入輥12與下凹槽式喂入輥10之間的間隙;且在移動過程中,始終保持上凹槽式喂入輥齒輪6與上中間齒輪8正確嚙合以保證傳動副始終有效;
用作徑向限位的連桿7布置在上凹槽式喂入輥12的支撐軸和上中間齒輪8的支撐軸之間;彈簧3布置在上凹槽式喂入輥12的支撐軸和的下凹槽式喂入輥10支撐軸之間,使上喂入輥的在移動的過程中對秸稈保持一定的壓緊力,使得秸稈在喂入過程中始終受到喂入輥的碾壓與齒型刀片的劃切作用。
前述下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12之間的間隙可隨玉米秸稈直徑尺寸的改變而改變,并在喂入間隙變大的同時,保持一定的壓緊力。
本實用新型所述輥齒式喂入機構(gòu)可一次通過多根秸稈,不用分道喂入,提高了喂入效率。秸稈可成排進入喂入機構(gòu),一次可通過8根玉米秸稈,且不用逐根進入,大大提高了喂入效率,輥齒式喂入機構(gòu)可對不同品種的玉米秸稈進行碾壓與劃切,不僅能適用于直徑較大的玉米秸稈,而且還適用于直徑較小的玉米秸稈,可適用于6-40mm的玉米秸稈,適用范圍廣。
喂入間隙自動調(diào)節(jié)裝置能使得喂入間隙隨著秸稈直徑尺寸改變而改變,而且在兩側(cè)各一個即共兩個彈簧壓緊的作用下,使其保持一定的壓緊力,使得秸稈持續(xù)受到碾壓與劃切作用。其主要工序是將去葉后的玉米秸稈經(jīng)過轉(zhuǎn)速相同,轉(zhuǎn)向相反的喂入輥組由下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12構(gòu)成,在齒型刀片,喂入間隙自動調(diào)節(jié)裝置與雙彈簧壓緊裝置的作用下,持續(xù)的輸出下一裝置。
所述齒型刀片11通過固定螺栓固定在下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12的凹槽中,以方便拆卸,方便更換與打磨齒型刀片的齒刃,使其保持一定的鋒利度。
所述安裝有齒型刀片11的下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12的凹槽滿足下述要求:其是橫截面是矩形的矩形凹槽,使秸稈在喂入的過程中受到充分的碾壓,在碾壓的過程中秸稈產(chǎn)生塑性變形,破壞了秸稈皮瓤的結(jié)合狀態(tài),使秸稈皮與瓤之間產(chǎn)生松動,便于后續(xù)的分離;
所述的齒型刀片11齒型方向隨下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12的轉(zhuǎn)速方向而排列分布,上喂入輥的齒型刀片的齒型方向跟上喂入輥的轉(zhuǎn)速方向相同,呈順時針分布,下喂入輥的齒型刀片的齒型方向呈逆時針分布,兩者皆是順著秸稈纖維布置方向切割;
齒型刀片在切削秸稈時,齒型刀片的齒刃進入秸稈,帶動著秸稈向前運輸,不僅增大了喂入抓取力,同時進入秸稈內(nèi)部,使其部分外皮揭開,迫使秸稈皮瓤分離。
所述的帶輪14:電機1通過皮帶帶動帶輪14,帶輪14通過皮瓤分離機的下一切段裝置的切刀主軸13與主動齒輪9相連,切刀主軸13,與主動齒輪9兩者軸線重合。
使用所述玉米秸稈群皮瓤分離的輥齒式喂入機構(gòu)的整個裝置還設(shè)置有動力機和可能有的變速機構(gòu),在此不再贅述。
本實用新型所采用的喂入輥是外表面帶有矩形凹槽的兩個成對布置的輥子:上凹槽式喂入輥12和下凹槽式喂入輥10進行傳動,強制秸稈向前輸送。在兩個成對布置的喂入輥上的矩形凹槽中設(shè)有破壞玉米秸稈的結(jié)合狀態(tài)的齒型刀片11。
本實用新型的有益效果:
1、本實用新型在充分研究玉米秸稈物料特性的基礎(chǔ)上展開相關(guān)的設(shè)計和應(yīng)用過程,創(chuàng)新點之一特別針對壓縮后玉米秸稈皮瓤的結(jié)合狀態(tài)提出了創(chuàng)造性的解決方案,使得玉米秸稈在經(jīng)過本實用新型所述的喂入機構(gòu)時,玉米秸稈皮瓤結(jié)合狀態(tài)會遭到破壞,為以后的皮瓤分離奠定了良好的基礎(chǔ)。
2、本實用新型采用矩形凹槽式喂入輥,使秸稈在喂入的過程中受到充分的碾壓,在碾壓的過程中秸稈產(chǎn)生塑性變形,破壞了秸稈皮瓤的結(jié)合狀態(tài),使秸稈皮與瓤之間產(chǎn)生松動,便于后續(xù)的分離。
3、齒型刀片隨喂入輥的轉(zhuǎn)向而分列排布,上喂入輥的齒型刀片的齒型方向與上喂入輥的轉(zhuǎn)速方向相同,呈順時針分布,下喂入輥的齒型刀片的齒型方向,呈逆時針分布,兩者皆是順著秸稈纖維方向切割。在切削秸稈更加省力,減小功耗,且齒型刀片在切削秸稈時,齒型刀片的齒刃進入秸稈,帶動著秸稈向前運輸,增大了喂入抓取力,提高喂入效率。
4、齒型刀片2安裝在凹槽式喂入輥的凹槽之中,使秸稈在受到喂入輥組中上下兩個喂入輥共同碾壓的同時,還受到齒型刀片2的劃切作用,齒型刀片的齒刃進入秸稈,帶動著秸稈向前運輸,不僅增大了喂入抓取力,同時進入秸稈內(nèi)部,使其部分外皮揭開,迫使秸稈皮瓤分離,且在喂入輥與齒型刀片的共同作用下,秸稈皮瓤的結(jié)合狀態(tài)得到充分的破壞,秸稈皮瓤之間產(chǎn)生松動,使得后續(xù)秸稈皮瓤分離效果良好。
5、本實用新型的喂入輥間隙可隨玉米秸稈直徑尺寸的改變而改變,并在喂入間隙變大的同時,保持一定的壓緊力。隨著玉米秸稈的增大,上喂入輥不斷向上移動,移動的過程中彈簧由初始狀態(tài)變成被拉伸的狀態(tài),使得上喂入輥不斷受到彈簧的拉力作用,使喂入輥保持一定的壓緊力,使得秸稈在喂入過程中始終受到喂入輥的碾壓與齒型刀片的劃切作用。
6、本實用新型所述輥齒式喂入機構(gòu)可一次通過多根秸稈,不用分道喂入,提高了喂入效率。秸稈可成排進入喂入機構(gòu),一次可通過8根玉米秸稈,且不用逐根進入,大大提高了喂入效率,輥齒式喂入機構(gòu)可對不同品種的玉米秸稈進行碾壓與劃切,不僅能適用于直徑較大的玉米秸稈,而且還適用于直徑較小的玉米秸稈,可適用于6-40mm的玉米秸稈,適用范圍廣。
附圖說明
下面結(jié)合附圖及實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明:
圖1為實施例1所述玉米秸稈群皮瓤分離的輥齒式喂入機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意簡圖主視圖;
圖2為圖1的左視圖;
圖3為圖1的右視圖;
圖4為徒1中央處圓形區(qū)域內(nèi)喂入輥組與齒型刀片2的局部放大圖。
具體實施方式
附圖標記含義如下:電機1、機架2、右側(cè)彈簧3、下凹槽式喂入輥齒輪4、下中間齒輪5、上凹槽式喂入輥齒輪6、右側(cè)連桿7、上中間齒輪8、主動齒輪9、下凹槽式喂入輥10、齒型刀片11、上凹槽式喂入輥12、切刀主軸13、帶輪14、弧形滑槽15、左側(cè)連桿16、左側(cè)彈簧17。
實施例1
一種玉米秸稈群皮瓤分離的輥齒式喂入機構(gòu);其構(gòu)成如下:電機1、機架2、右側(cè)彈簧3、下凹槽式喂入輥齒輪4、下中間齒輪5、上凹槽式喂入輥齒輪6、右側(cè)連桿7、上中間齒輪8、主動齒輪9、下凹槽式喂入輥10、齒型刀片11、上凹槽式喂入輥12、切刀主軸13、帶輪14、弧形滑槽15、左側(cè)連桿16、左側(cè)彈簧17;其中:其他結(jié)構(gòu)都直接或者間接布置在機架2上,機架2體部分由兩塊板狀結(jié)構(gòu)件構(gòu)成分別支撐在宏觀為軸狀結(jié)構(gòu)的下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12的兩端近端處;
下凹槽式喂入輥1和上凹槽式喂入輥11二者軸線平行且二者配對構(gòu)成喂入輥組;且二者配對構(gòu)成喂入輥組;下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12二者通過齒輪組連接在一起;具體地:下凹槽式喂入輥齒輪4布置在下凹槽式喂入輥10端部且二者軸線重合;上凹槽式喂入輥齒輪6布置在上凹槽式喂入輥12端部且二者軸線重合;動力由電機1通過皮帶帶動帶輪14,帶輪14通過皮瓤分離機的下一切段裝置的切刀主軸13與主動齒輪9相連,主動齒輪9與上中間齒輪8嚙合,上中間齒輪8同時與下中間齒輪5和上凹槽式喂入輥齒輪6嚙合,下中間齒輪5還與下凹槽式喂入輥齒輪4嚙合;喂入機構(gòu)的傳動裝置均采用齒輪傳動,因齒輪傳動在機構(gòu)工作中具有運行平穩(wěn),傳動比精確,工作可靠,效率高等特點;喂入輥組中的下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12二者轉(zhuǎn)速相同,轉(zhuǎn)向相反;
下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12的外側(cè)面上設(shè)置有軸線呈圓周分布的凹槽;齒型刀片11有多條且分別布置在下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12的凹槽之中,因上下喂入輥的轉(zhuǎn)向相反,齒型刀片的齒型方向排布也隨之不同,上喂入輥的齒型刀片的齒型方向與上喂入輥的轉(zhuǎn)速方向相同,呈順時針分布,下喂入輥的齒型刀片的齒型方向,呈逆時針分布,兩者皆是順著秸稈纖維方向切割。在切削秸稈更加省力,減小功耗,且在喂入輥與齒型刀片的共同作用下,秸稈皮瓤的結(jié)合狀態(tài)得到充分,秸稈皮瓤的結(jié)合狀態(tài)得到充分的破壞,使得后續(xù)秸稈皮瓤分離效果良好
喂入輥組的主要作用破壞玉米秸稈皮瓤之間的結(jié)合力,使秸稈皮瓤之間產(chǎn)生松動;同時齒型刀片2在旋轉(zhuǎn)的過程中在秸稈皮表面產(chǎn)生一定的齒痕,這些齒痕進一步的破壞了皮瓤的結(jié)合力,而且下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12的轉(zhuǎn)速相同,轉(zhuǎn)向相反,使得秸稈能自動輸送,便于秸稈的輸送與分離。
玉米秸稈在受到成對布置的下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12共同碾壓的同時,還受到齒型刀片2的劃切作用,齒型刀片在切削秸稈時,齒型刀片的齒刃進入秸稈,帶動著秸稈向前運輸,不僅增大了喂入抓取力,同時進入秸稈內(nèi)部,使其部分外皮揭開,迫使秸稈皮瓤分離,且在喂入輥與齒型刀片的共同作用下,秸稈皮瓤的結(jié)合狀態(tài)得到充分的破壞。
所述玉米秸稈群皮瓤分離的輥齒式喂入機構(gòu)中還設(shè)置有喂入間隙調(diào)節(jié)裝置,其構(gòu)成如下:弧形滑槽15、連桿7、彈簧3;其中:
弧形滑槽15分別對應(yīng)設(shè)置在機架2中的兩塊板式結(jié)構(gòu)件上;弧形滑槽15所對應(yīng)的曲率圓心即為上中間齒輪8的軸心;上凹槽式喂入輥齒輪6和上凹槽式喂入輥12能夠沿弧形滑槽15滑動以調(diào)整上凹槽式喂入輥12與下凹槽式喂入輥10之間的間隙;且在移動過程中,始終保持上凹槽式喂入輥齒輪6與上中間齒輪8正確嚙合以保證傳動副始終有效;
用作徑向限位的連桿7布置在上凹槽式喂入輥12的支撐軸和上中間齒輪8的支撐軸之間;彈簧3布置在上凹槽式喂入輥12的支撐軸和的下凹槽式喂入輥10支撐軸之間,使上喂入輥的在移動的過程中對秸稈保持一定的壓緊力,使得秸稈在喂入過程中始終受到喂入輥的碾壓與齒型刀片的劃切作用壞,使得后續(xù)秸稈皮瓤分離效果良好。
前述下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12之間的間隙可隨玉米秸稈直徑尺寸的改變而改變,并在喂入間隙變大的同時,保持一定的壓緊力。
本實施例所述輥齒式喂入機構(gòu)可一次通過多根秸稈,不用分道喂入,提高了喂入效率。秸稈可成排進入喂入機構(gòu),一次可通過8根玉米秸稈,且米秸稈進行碾壓與劃切,不僅能適用于直徑較大的玉米秸稈,而且還適用于直徑較小的玉米秸稈,可適用于6-40mm的玉米秸稈,適用范圍廣。
喂入間隙自動調(diào)節(jié)裝置能使得喂入間隙隨著秸稈直徑尺寸改變而改變,而且在兩側(cè)各一個即共兩個彈簧壓緊的作用下,使其保持一定的壓緊力,使得秸稈持續(xù)受到碾壓與劃切作用。其主要工序是將去葉后的玉米秸稈經(jīng)過轉(zhuǎn)速相同,轉(zhuǎn)向相反的喂入輥組由下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12構(gòu)成,在齒型刀片,喂入間隙自動調(diào)節(jié)裝置與雙彈簧壓緊裝置的作用下,持續(xù)的輸出下一裝置。
所述齒型刀片11通過固定螺栓固定在下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12的凹槽中,以方便拆卸,方便更換與打磨齒型刀片的齒刃,使其保持一定的鋒利度。
所述安裝有齒型刀片11的下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12的凹槽滿足下述要求:其是橫截面是矩形的矩形凹槽,使秸稈在喂入的過程中受到充分的碾壓,在碾壓的過程中秸稈產(chǎn)生塑性變形,破壞了秸稈皮瓤的結(jié)合狀態(tài),使秸稈皮與瓤之間產(chǎn)生松動,便于后續(xù)的分離。
所述的齒型刀片11齒型方向隨下凹槽式喂入輥10和上凹槽式喂入輥12的轉(zhuǎn)速方向而排列分布,上喂入輥的齒型刀片的齒型方向與上喂入輥的轉(zhuǎn)速方向相同,呈順時針分布,下喂入輥的齒型刀片的齒型方向呈逆時針分布,兩者皆是順著秸稈纖維布置方向切割;齒型刀片在切削秸稈時,齒型刀片的齒刃進入秸稈,帶動著秸稈向前運輸,不僅增大了喂入抓取力,同時進入秸稈內(nèi)部,使其部分外皮揭開,迫使秸稈皮瓤分離。
所述的帶輪14:電機1通過皮帶帶動帶輪14,帶輪14通過皮瓤分離機的下一切段裝置的切刀主軸13與主動齒輪9相連,切刀主軸13,與主動齒輪9兩者軸線重合。使用所述玉米秸稈群皮瓤分離的輥齒式喂入機構(gòu)的整個裝置還設(shè)置有動力機和可能有的變速機構(gòu),在此不再贅述。
本實施例所采用的喂入輥是外表面帶有矩形凹槽的兩個成對布置的輥子:上凹槽式喂入輥12和下凹槽式喂入輥10進行傳動,強制秸稈向前輸送。在兩個成對布置的喂入輥上的矩形凹槽中設(shè)有破壞玉米秸稈的結(jié)合狀態(tài)的齒型刀片11。
本實施例的有益效果:
1、本實施例在充分研究玉米秸稈物料特性的基礎(chǔ)上展開相關(guān)的設(shè)計和應(yīng)用過程,創(chuàng)新點之一特別針對壓縮后玉米秸稈皮瓤的結(jié)合狀態(tài)提出了創(chuàng)造性的解決方案,使得玉米秸稈在經(jīng)過本實施例所述的喂入機構(gòu)時,玉米秸稈皮瓤結(jié)合狀態(tài)會遭到破壞,為以后的皮瓤分離奠定了良好的基礎(chǔ)。
2、本實用新型采用矩形凹槽式喂入輥,使秸稈在喂入的過程中受到充分的碾壓,在碾壓的過程中秸稈產(chǎn)生塑性變形,破壞了秸稈皮瓤的結(jié)合狀態(tài),使秸稈皮與瓤之間產(chǎn)生松動,便于后續(xù)的分離。
3、齒型刀片隨喂入輥的轉(zhuǎn)向而分列排布,上喂入輥的齒型刀片的齒型方向與上喂入輥的轉(zhuǎn)速方向相同,呈順時針分布,下喂入輥的齒型刀片的齒型方向,呈逆時針分布,兩者皆是順著秸稈纖維方向切割。在切削秸稈更加省力,減小功耗,且齒型刀片在切削秸稈時,齒型刀片的齒刃進入秸稈,帶動著秸稈向前運輸,增大了喂入抓取力,提高喂入效率。
4、齒型刀片2安裝在凹槽式喂入輥的凹槽之中,使秸稈在受到喂入輥組中上下兩個喂入輥共同碾壓的同時,還受到齒型刀片2的劃切作用,齒型刀片的齒刃進入秸稈,帶動著秸稈向前運輸,不僅增大了喂入抓取力,同時進入秸稈內(nèi)部,使其部分外皮揭開,迫使秸稈皮瓤分離,且在喂入輥與齒型刀片的共同作用下,秸稈皮瓤的結(jié)合狀態(tài)得到充分的破壞,秸稈皮瓤之間產(chǎn)生松動,使得后續(xù)秸稈皮瓤分離效果良好。
5、本實用新型的喂入輥間隙可隨玉米秸稈直徑尺寸的改變而改變,并在喂入間隙變大的同時,保持一定的壓緊力。隨著玉米秸稈的增大,上喂入輥不斷向上移動,移動的過程中彈簧由初始狀態(tài)變成被拉伸的狀態(tài),使得上喂入輥不斷受到彈簧的拉力作用,使喂入輥保持一定的壓緊力,使得秸稈在喂入過程中始終受到喂入輥的碾壓與齒型刀片的劃切作用。
6、本實用新型所述輥齒式喂入機構(gòu)可一次通過多根秸稈,不用分道喂入,提高了喂入效率。秸稈可成排進入喂入機構(gòu),一次可通過8根玉米秸稈,且不用逐根進入,大大提高了喂入效率,輥齒式喂入機構(gòu)可對不同品種的玉米秸稈進行碾壓與劃切,不僅能適用于直徑較大的玉米秸稈,而且還適用于直徑較小的玉米秸稈,可適用于6-40mm的玉米秸稈,適用范圍廣。
實施例2
如圖1-4所示,輥齒式喂入機構(gòu)是與玉米秸稈皮瓤分離機的一個重要組成部分,所述的輥齒式喂入機構(gòu)是放置在機架2的兩側(cè)機壁上,機架2的兩側(cè)壁上有兩個對稱的弧形滑槽15,所述的上凹槽式喂入輥12放置在弧形滑槽15之中,可在弧形滑槽15中運動;所述的下凹槽式喂入輥10放置機架兩側(cè)的軸承中,所述齒型刀片11固定在上凹槽式喂入輥12和下凹槽式喂入輥10的凹槽之中,由固定螺栓來固定;所述的喂入間隙調(diào)節(jié)裝置由弧形滑槽15,連桿7,彈簧3組成,所述的弧形凹槽15的軌跡是以上中間齒輪8的齒輪中心為圓心,以上喂入輥齒輪6與上中間齒輪8的齒輪中心距為半徑所畫的??;所述的連桿7用來連接上凹槽式喂入輥12,連桿7的一端固定在機架上,另一端連接上凹槽式喂入輥12軸上;所述的彈簧3,一端固定在喂入輥軸座上,另一端固定在機架上;所述的上凹槽式喂入輥12在弧形滑槽15之中移動的時候,彈簧3由初始狀態(tài)變成被拉伸的狀態(tài),使上凹槽式喂入輥12一直受到彈簧3的拉力;動力由電機1通過皮帶帶動帶輪14,帶輪14通過皮瓤分離機的下一切段裝置的切刀主軸13與主動齒輪9相連,主動齒輪9與上中間齒輪8嚙合,上中間齒輪8同時與下中間齒輪5和上凹槽式喂入輥齒輪6嚙合,下中間齒輪5還與下凹槽式喂入輥齒輪4嚙合。