專利名稱：秸稈皮瓤分離的分離裝置及分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種秸桿皮瓤分離的軸流滾筒、以及包括該軸流滾筒的分離裝置，使用該秸桿皮瓤分離的分離裝置的秸桿皮瓤分離方法，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段的玉米收割機(jī)采用玉米秸桿粉碎還田的方法，將其粉碎后用作肥料，但是玉米秸桿分為秸桿外皮、瓤、葉幾部分，其中瓤、葉腐爛后可以當(dāng)作土地肥料，而外皮的主要成分為纖維，腐爛需要的時(shí)間較長(zhǎng)且不能改善土壤，玉米秸桿粉碎還田后易造成土壤膨松從而降低土壤的儲(chǔ)水能力，所以將玉米秸桿粉碎還田的方法，玉米秸桿并沒(méi)有得到充分的利用。玉米秸桿可用作造紙?jiān)?，如若將玉米秸桿外皮、瓤及葉分離并做晾曬干燥處理后分類利用，玉米秸桿的利用價(jià)值將會(huì)進(jìn)一步提高。CN201110440706. 6公開(kāi)了一種玉米秸桿皮瓤葉分離機(jī)，包括機(jī)架(13)和設(shè)在機(jī)架上的動(dòng)力機(jī)構(gòu)(12)，其特征在于所述機(jī)架(13)上由前向后依次設(shè)有均與動(dòng)力機(jī)構(gòu)(12)傳動(dòng)連接的導(dǎo)向輸送機(jī)構(gòu)、除葉機(jī)構(gòu)、剝?nèi)繖C(jī)構(gòu)和輸出機(jī)構(gòu)。專門針對(duì)于玉米秸桿進(jìn)行除葉、剝?nèi)孔鳂I(yè)，實(shí)現(xiàn)葉、瓤、皮徹底 分離的功能，使玉米秸桿的葉、瓤、皮可以分別有效利用。但是，這種玉米秸桿皮瓤葉分離機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備笨重，無(wú)法安裝在收割機(jī)上使用。CN102490238A公開(kāi)了一種玉米秸桿皮瓤的分離方法，它涉及玉米秸桿的處理方法。將經(jīng)現(xiàn)有分離機(jī)初分離的玉米秸桿粉碎；將玉米秸桿碎料篩除硬結(jié)部分和粉塵；將經(jīng)處理的玉米秸桿碎料再次粉碎，然后干燥；處理的玉米秸桿碎料依次按10 50目篩分，再將不同目數(shù)的玉米秸桿碎料分級(jí)風(fēng)選；即實(shí)現(xiàn)了玉米秸桿皮瓤的分離。該方法將玉米秸桿皮粉碎后分離，得到的玉米秸桿皮可用于碎料板材，但不適用于造紙，限制了得到的玉米秸桿皮的使用范圍。西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版，2012年03期，朱新華；楊中平；吳永鋒；查崢，《玉米秸桿莖葉分離裝置的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)》設(shè)計(jì)了一種由壓輥機(jī)構(gòu)、剝輥機(jī)構(gòu)、清理機(jī)構(gòu)等組成的莖葉分離裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)玉米秸桿的莖葉分離，并采用含水率為21. 68%的玉米秸桿對(duì)分離裝置參數(shù)進(jìn)行了正交試驗(yàn)優(yōu)選。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士論文(劉麗玲)，2011-04-06《玉米秸桿皮瓤葉分離試驗(yàn)研究》，對(duì)玉米秸桿綜合利用的關(guān)鍵技術(shù)之一一皮瓤葉的機(jī)械分離技術(shù)進(jìn)行了初步的試驗(yàn)研究。玉米秸桿皮瓤葉分離加工的主要工藝為除葉一莖桿剖切——剖瓤。通過(guò)對(duì)各關(guān)鍵加工工藝過(guò)程的分析，設(shè)計(jì)了除葉、莖桿剖切、剖瓤三個(gè)獨(dú)立的試驗(yàn)臺(tái)，并對(duì)除葉機(jī)構(gòu)、莖桿剖切機(jī)構(gòu)以及剖瓤機(jī)構(gòu)等關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。西北農(nóng)林科技大學(xué)，農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程2011朱新華碩士論文《玉米秸桿莖葉分離特性研究及其分離機(jī)研制》將玉米秸桿葉、皮和髓進(jìn)行分離和玉米秸桿莖葉分離試驗(yàn)機(jī)，用“壓扁碾搓法”對(duì)玉米秸桿進(jìn)行莖葉分離。農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2007年12期，《錐輥式玉米秸桿揉搓裝置的設(shè)計(jì)》分析了玉米秸桿特性和揉搓機(jī)理，利用三維設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)了錐輥式玉米秸桿揉搓裝置。該裝置主要由集料斗、錐輥、花鍵軸及斜齒輪等組成。這些方法均采用滾筒間擠壓的方式實(shí)現(xiàn)分離，需要多個(gè)滾筒或設(shè)備的組合，占有空間大，無(wú)法在收割機(jī)上使用。而且存在分離不夠徹底，秸桿外皮損傷大，機(jī)械結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜等等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以在收割機(jī)上直接使用的玉米秸桿皮瓤分離的分離裝置。本發(fā)明的另一目的是提供一種玉米秸桿皮瓤分離的方法。本發(fā)明的的技術(shù)方案如下一種玉米秸桿皮瓤分離裝置，包括軸流滾筒及篩子，其特征在于，篩子(e)沿軸流滾筒(d)的長(zhǎng)度設(shè)置在軸流滾筒(d)的下方，軸流滾筒與篩子之間有間隙，該間隙形成秸桿分離空間。如圖2所示。圖9為玉米秸桿皮瓤分離裝置、防堵裝置的位置關(guān)系放大圖。優(yōu)選的，收割機(jī)架(11)上螺旋導(dǎo)流板(17)和篩子(e)的內(nèi)表面形成與軸流滾筒(d)同心的大致圓柱筒，該圓柱筒與軸流滾筒(d)的外表面之間形成秸桿分離空間。優(yōu)選的，所述篩子，篩子是半圓形柵格狀的框架結(jié)構(gòu)，所組成的柵格狀框架的孔為矩形孔，適于不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片落下。如圖6a和6b所示。所述矩形孔的長(zhǎng)為2 5cm,寬為2 4cm,優(yōu)選的,所述矩形孔為3cmX3. 4cm的矩形孔。所述軸流滾筒，包括支撐圓盤(Al)、齒桿(A2)和固定在齒桿(A2)上的齒，齒桿(A2)為條形板或長(zhǎng)圓管型，固定在支撐圓盤(Al)外的圓周上，所述齒為紋桿齒(A5)、釘齒(A3)和/或板齒(A4)之一或組合。 優(yōu)選的，所述齒桿(A2)為2 10個(gè)，如圖3a和3b所示，在支撐圓盤的圓周上均勻分布。齒桿上均勻分布著釘齒(A3)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本領(lǐng)域的公知常識(shí)選擇釘齒的分布方式，如正三角形排列、四方形排列等。本發(fā)明對(duì)軸流滾筒的長(zhǎng)度沒(méi)有限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)收割機(jī)的大小來(lái)選擇軸流滾筒的長(zhǎng)度。所述支撐圓盤(Al)的直徑為沒(méi)有特別限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)收割機(jī)的結(jié)構(gòu)選擇支撐圓盤的直徑。優(yōu)選的，所述齒為釘齒與紋桿齒，或釘齒與板齒的組合；優(yōu)選的，所述齒為紋桿齒(A5)、釘齒(A3)和板齒(A4)的組合，齒桿(A2)上固定著紋桿齒(A5)、釘齒(A3)、板齒(A4)，如圖4所示。優(yōu)選的，齒桿(A2)的一端固定紋桿齒(A5)，占齒桿長(zhǎng)度的10 45% ;齒桿(A2)的另一端固定板齒(A4),占齒桿長(zhǎng)度的10 45% ;齒桿的中間固定釘齒(Al)，占齒桿長(zhǎng)度的10 80%。如圖4所示。優(yōu)選的，所述齒為紋桿齒(A5)和板齒(A4)固定在齒桿上。如圖5所示。齒桿(A2)的一端固定紋桿齒(A5),占齒桿長(zhǎng)度的10 90% ;齒桿(A2)的另一端固定板齒(A4),占齒桿長(zhǎng)度的10 90%。優(yōu)選的，支撐圓盤(Al)為2 8個(gè)；更優(yōu)選的，2 8個(gè)支撐圓盤的半徑相同。優(yōu)選的，所述齒桿(A2)為2 10個(gè)，在支撐圓盤的圓周上均勻分布。優(yōu)選的，齒桿上均勻分布著釘齒(A3)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本領(lǐng)域的公知常識(shí)選擇釘齒的分布方式，如正三角形排列、四方形排列等。本發(fā)明對(duì)軸流滾筒的長(zhǎng)度沒(méi)有限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)收割機(jī)的大小來(lái)選擇軸流滾筒的長(zhǎng)度。優(yōu)選的，所述支撐圓盤(Al)的直徑為沒(méi)有特別限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)收割機(jī)的結(jié)構(gòu)選擇支撐圓盤的直徑。優(yōu)選的，滾筒與篩子之間有間隙為3 25mm。更優(yōu)選的，滾筒與篩子之間有四檔間隙，即5臟、10mm、15臟、2Ctam ;可自由調(diào)節(jié)。優(yōu)選的，要獲得良好的分離效果，根據(jù)作物狀況，調(diào)節(jié)好滾筒與篩子之間的間隙很重要，為此有四檔間隙，即5mm、10mm、15mm、20mm,玉米稻桿水分含量大時(shí),滾筒與篩子之間用較大間隙，當(dāng)玉米秸桿水分含量小時(shí)，滾筒與篩子之間用小間隙。玉米秸桿進(jìn)入滾筒和篩子的間隙內(nèi)，通過(guò)滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，將秸桿撕裂，分為細(xì)條狀的秸桿外皮、不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片，達(dá)到分離效果。工作時(shí)，滾筒高速旋轉(zhuǎn)，在篩子和滾筒釘齒的配合下，玉米秸桿受到旋轉(zhuǎn)釘齒的多次打擊、翻動(dòng)、搓揉，使秸桿分為細(xì)條狀的秸桿外皮、不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片。秸桿都是在上述的秸桿分離空間里受到釘齒的搓揉使秸桿撕裂，過(guò)程中瓤會(huì)被剝離，由于秸桿皮纖維大較硬所以會(huì)撕裂成條狀，不會(huì)通過(guò)篩孔落下，而是隨著滾筒在導(dǎo)流板的作用下在滾筒的末端(所述末端是相對(duì)于秸桿進(jìn)入滾筒的一側(cè))在離心力的作用下拋入出口處，而瓤和葉的會(huì)呈現(xiàn)塊狀，由篩孔落下。玉米秸桿皮瓤分離裝置多采用滾筒間擠壓的方式實(shí)現(xiàn)分離，需要多個(gè)滾筒，無(wú)法直接安裝在收割機(jī)上?，F(xiàn)有技術(shù)中小麥、大豆的脫粒滾筒，可以安裝在收割機(jī)中，但這種滾筒不能直接用于玉米秸桿。玉米秸桿較長(zhǎng)、玉米秸桿外皮的主要成分為纖維、硬度較大，若將玉米秸桿送入普通的脫粒滾筒，會(huì)造成纏繞、卡塞等多種問(wèn)題。為了改進(jìn)滾筒，我們進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)。我們意外的發(fā)現(xiàn)，將齒桿固定在多個(gè)支撐圓盤上、齒桿上安裝釘齒，或者安裝紋桿齒、釘齒和板齒的組合，并與篩子配合使用，可以很好的解決玉米秸桿皮瓤分離的問(wèn)題。優(yōu)選的，所述玉米秸桿皮瓤分離裝置還包括防堵裝置，防堵裝置由清理滾筒及旋轉(zhuǎn)軸(al)組成，所述的清理滾筒由套筒(a2)及套筒上圓周分布的圓鋼齒(a3)組成，清理滾筒和旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)緊定螺釘(a4)連接。如圖7所示。

防堵裝置安裝在篩子下方的空隙中。優(yōu)選的，防堵裝置安裝在篩子及收割機(jī)的分配攪龍之間的空隙中。如圖2和圖9所示。優(yōu)選的，所述玉米秸桿皮瓤分離裝置還包括秸桿皮分散裝置，秸桿皮分散裝置使用螺栓連接安裝于收割機(jī)的出口處，秸桿皮分散裝置包括外殼(bl)、旋轉(zhuǎn)軸(b3)及打散葉片(b2)，旋轉(zhuǎn)軸(b3)及打散葉片(b2)安裝在外殼(bl)內(nèi)；所述的旋轉(zhuǎn)軸上安裝有套筒，套筒上均勻分布著打散葉片。如圖8所示。套筒和旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)鍵連接，也可采用其他連接方式。一種玉米秸桿皮瓤分離方法，包括下列步驟I)收割的玉米秸桿進(jìn)入滾筒；2)滾筒高速旋轉(zhuǎn)，在篩子和滾筒釘齒的配合下，玉米秸桿受到旋轉(zhuǎn)釘齒的多次打擊、翻動(dòng)、搓揉，使秸桿分為細(xì)條狀的秸桿外皮、不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片；3)瓤和葉呈現(xiàn)塊狀，由篩子的篩孔落下；4)秸桿皮隨著滾筒在導(dǎo)流板的作用下在滾筒的末端，在離心力的作用下拋入出口處。優(yōu)選的，步驟2)中所述的滾筒高速旋轉(zhuǎn)，滾筒的轉(zhuǎn)速為700 1250r/min。優(yōu)選900 1000r/min。玉米秸桿在滾筒中的停留時(shí)間為3 15秒。優(yōu)選的，步驟3)中由篩子的篩孔落下的瓤和葉，經(jīng)防堵裝置落入分配攪龍完成分離作業(yè)。優(yōu)選的，稻桿皮分散裝置安裝于收割機(jī)的出口處，步驟4)中稻桿皮經(jīng)稻桿皮分散裝置排出。關(guān)于玉米秸桿的力學(xué)特性，有一次斷裂理論和疲勞斷裂理論，在存在著重復(fù)載荷的脫離過(guò)程中和作物存在應(yīng)力集中的情況下，應(yīng)用隨機(jī)疲勞理論研究莖葉的斷裂過(guò)程是合乎邏輯的。作物的疲勞斷裂過(guò)程，同樣可分為疲勞裂紋形成階段(包括疲勞成核和微觀裂紋擴(kuò)展)和疲勞裂紋，裂紋形成階段的壽命與循環(huán)載荷下殘余應(yīng)變的大小、應(yīng)力集中的程度、載荷順序有關(guān)。隨滾筒轉(zhuǎn)速的增加，滾筒的紋桿齒、釘齒和板齒離心力隨之增加，紋桿齒、釘齒和板齒與稻桿相互作用力也同時(shí)增強(qiáng)，紋桿齒、釘齒和板齒對(duì)稻桿的沖擊、梳刷作用增強(qiáng)。秸桿的皮瓤分離效率提高，最大值出現(xiàn)在滾筒轉(zhuǎn)速為800 — 1000r/min之間。隨滾筒轉(zhuǎn)速的增加，紋桿齒、釘齒和板齒端部的圓周速度增大，切向力增大，紋桿齒、釘齒和板齒穿透秸桿的能力增強(qiáng)，則紋桿齒、釘齒和板齒將秸桿撕裂成細(xì)小的長(zhǎng)條狀，在慣性力的作用下將撕裂后的秸桿向后拋出；滾筒轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加，則紋桿齒、釘齒和板齒梳刷莖桿的次數(shù)增加，多次梳刷則撕裂后的秸桿很容易脫落，分離效率逐漸增加。滾筒轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加，則造成莖桿劃傷、破碎，分離效率下降。另一方面，滾筒轉(zhuǎn)速增加后，玉米秸桿獲得的速度增大，在皮瓤分離的過(guò)程中上下竄動(dòng)的位移隨之增大，碰撞側(cè)壁的幾率增大，莖桿破碎率也就增大。莖葉含水率對(duì)玉米秸桿皮瓤分離效率有很大影響。不同的含水率的秸桿，應(yīng)采用不同的分離參數(shù)。當(dāng)作物潮濕時(shí)(含水率>50%)，滾筒與篩子之間用15mm或20mm間隙，滾筒轉(zhuǎn)速950 1000r/min。作物干燥時(shí)(含水率< 50% ),滾筒與篩子之間用5mm或IOmm間隙，滾筒最佳轉(zhuǎn)速950 1000r/min。在實(shí)際試驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)，在收割機(jī)滾筒運(yùn)行在950_1000r/min而篩子和滾筒間隙固定時(shí)，水分含量大的玉米秸桿較水分含量小的玉米秸桿易于進(jìn)行瓤、秸桿皮分離。我們分析有以下結(jié)論①對(duì)水分含量大的秸桿，在理想車速1000r/min左右(一般農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行的轉(zhuǎn)速是有固定檔位，而不是象汽車等可隨意調(diào)整轉(zhuǎn)速)時(shí)，滾筒和篩子之間間隙較大。如繼續(xù)調(diào)大間隙，則提到很高的轉(zhuǎn)速；如調(diào)整間隙較小時(shí)則可適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速；對(duì)水分含量小的秸桿，在理想車速lOOOr/min左右時(shí)，滾筒和篩子之間間隙較小。如調(diào)大間隙，則提到很高的轉(zhuǎn)速；如調(diào)整間隙較小時(shí)則可適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速，但理想轉(zhuǎn)速下間隙已經(jīng)較小而沒(méi)有再調(diào)整的空間了 ；②對(duì)滾筒和篩子之間的間隙進(jìn)行分析，當(dāng)間隙固定時(shí)分離水分含量大的秸桿較分離水分含量小的秸桿轉(zhuǎn)速可適當(dāng)減低；③對(duì)滾筒轉(zhuǎn)速進(jìn)行分析，當(dāng)轉(zhuǎn)速固定時(shí)分離水分含量大的秸桿較分離水分含量小的秸桿間隙可適當(dāng)增大。本發(fā)明的有益效果是1、玉米秸桿皮瓤分離裝置可以直接安裝于收割機(jī)上，收獲玉米的同時(shí)還可以將玉米秸桿分為細(xì)條狀的秸桿外皮、不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片分別排出，并做晾曬干燥處理后分類利用，提高秸桿的利用價(jià)值。2、由于潮濕的瓤及葉在由篩子拋出后可能粘附到收割機(jī)內(nèi)壁上，隨著其不斷的累積會(huì)使篩子孔堵塞影響篩子的分離效果。 該發(fā)明中的防堵裝置能消除瓤和葉的粘附，從而消除堵塞。用戶使用時(shí)不用頻繁的進(jìn)行清理，提高工作效率。3、秸桿皮分散裝置將細(xì)條狀秸桿皮打散并均勻排到收割機(jī)一側(cè)的地上，而且便于晾曬及打捆。


圖1a圖1b和為多用途農(nóng)用收割機(jī)收割玉米時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為玉米秸桿輸送過(guò)程的示意圖；圖3a為全齒形滾筒的正視圖，圖3b為全齒形滾筒的左視圖；圖4為紋桿齒、釘齒、板齒組合型滾筒示意圖；圖5為紋桿齒、板齒組合型滾筒示意圖；圖6a為柵格狀篩子的正視圖，圖6b為柵格狀篩子的左視圖；圖7為防堵裝置的示意圖；圖8為秸桿皮分散裝置的示意圖。其中左圖為主視圖，右圖為側(cè)面圖。圖9為玉米秸桿皮瓤分離裝置、防堵裝置的位置關(guān)系放大圖；其中 I’、摘穗割臺(tái)，2’、收莖割臺(tái)，3’、輸莖裝置，4’、玉米穗升運(yùn)器，5’、玉米儲(chǔ)倉(cāng)，6’、玉
米秸桿皮瓤分離裝置，7 ’、秸桿皮分散裝置，8 ’、防堵裝置；b、鏈耙總成，C、切流滾筒，d、軸流滾筒，e、篩子，f、抖動(dòng)篩板，g、分配攪龍1，h、分配攪龍2，1、風(fēng)扇；al、傳動(dòng)軸，a2、套筒，a3、圓鋼齒，a4、緊定螺釘；bl、外殼，b2、打散葉片，b3、旋轉(zhuǎn)軸；11、收割機(jī)架，12、防堵裝置清理滾筒，13、分配攪龍1，14、分配攪龍2，15、篩子，16、滾筒、17，螺旋導(dǎo)流板Al、支撐圓盤，A2、齒桿，A3釘齒，A4板齒，A5紋桿齒，
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明的玉米秸桿皮瓤分離裝置及相關(guān)部件、運(yùn)行方式進(jìn)行具體說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此。實(shí)施例1一種玉米秸桿皮瓤分離裝置，包括軸流滾筒及篩子，篩子e沿軸流滾筒d的長(zhǎng)度設(shè)置在滾筒d的下方，滾筒與篩子之間有間隙，該間隙形成秸桿分離空間。如圖9所示。收割機(jī)架11上螺旋導(dǎo)流板17和篩子e的內(nèi)表面形成與軸流滾筒d同心的大致圓柱筒，該圓柱筒與軸流滾筒d的外表面之間形成秸桿分離空間。篩子是半圓形柵格狀的框架結(jié)構(gòu)，所組成的柵格狀框架的孔為3cmX3. 4cm的長(zhǎng)孔，適于不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片落下。如圖6a和6b所示。滾筒與篩子之間有間隙為5mm。所述軸流滾筒包括支撐圓盤Al、齒桿A2和釘齒A3，齒桿A2為條形板，固定在支撐圓盤Al外的圓周上，釘齒A3固定在齒桿A2上。如圖3a和3b所示。支撐圓盤Al為4個(gè)；4個(gè)支撐圓盤的半徑相同。齒桿A2為6個(gè)，在支撐圓盤的圓周上均勻分布。齒桿上均勻分布著釘齒A3。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本領(lǐng)域的公知常識(shí)選擇釘齒的分布方式，如正三角形排列、四方形排列等。所述支撐圓盤的直徑為沒(méi)有限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)收割機(jī)的結(jié)構(gòu)選擇支撐圓盤的直徑。工作時(shí)，滾筒高速旋轉(zhuǎn)，在篩子和滾筒釘齒的配合下，玉米秸桿受到旋轉(zhuǎn)釘齒的多次打擊、翻動(dòng)、搓揉，使秸桿分為細(xì)條狀的秸桿外皮、不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片。秸桿都是在上述的秸桿分離空間里受到釘齒的搓揉使秸桿撕裂，過(guò)程中瓤會(huì)被剝離，由于秸桿皮纖維大較硬所以會(huì)撕裂成條狀，不會(huì)通過(guò)篩孔落下，而是隨著滾筒在導(dǎo)流板的作用下在滾筒的末端(所述末端是相對(duì)于秸桿進(jìn)入滾筒的一側(cè))在離心力的作用下拋入出口處，而瓤和葉的會(huì)呈現(xiàn)塊狀，由篩孔落下。如圖1和圖2所示，玉米秸桿輸送示意圖，工作時(shí)，玉米摘穗割臺(tái)I’上的摘穗輥將玉米穗從直立的玉米秸桿上摘下，玉米穗經(jīng)玉米升運(yùn)器4’進(jìn)入玉米儲(chǔ)倉(cāng)5’中，同時(shí)秸桿由收莖割臺(tái)2’割斷并通過(guò)割臺(tái)上的攪龍進(jìn)入到輸莖裝置3’中，秸桿靠輸莖裝置3’中的鏈耙總成b將割斷的秸桿輸送至切流滾筒C，秸桿由切流滾筒c拋入玉米秸桿皮瓤分離裝置6’，隨著分離裝置軸流滾筒d的轉(zhuǎn)動(dòng)，玉米秸桿在秸桿皮瓤分離裝置6’內(nèi)作螺旋運(yùn)動(dòng)。在分離裝置的軸流滾筒釘齒和篩子的配合作用下，玉米秸桿受到旋轉(zhuǎn)釘齒的多次打擊、翻動(dòng)、搓揉，將玉米秸桿撕裂，分為細(xì)條狀的秸桿外皮、不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片。不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片由篩子的孔落下，由分配攪龍g將其輸送至收割機(jī)后方的抖動(dòng)篩板f，瓤及葉片靠風(fēng)扇i及抖動(dòng)篩板f的抖動(dòng)作用在收割機(jī)后方排出，細(xì)條狀的秸桿外皮在軸流滾筒的末端的出口進(jìn)入、秸桿皮分散裝置7’，再由秸桿皮分散裝置7’打散后排出，完成作業(yè)。玉米秸桿皮瓤分離方法，包括下列步驟I)收割的玉米秸桿進(jìn)入滾筒；2)滾筒高速旋轉(zhuǎn)，滾筒的轉(zhuǎn)速為llOOr/min。在篩子和滾筒釘齒的配合下，玉米秸桿受到旋轉(zhuǎn)釘齒的多次打擊、翻動(dòng)、搓揉，使秸桿分為細(xì)條狀的秸桿外皮、不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片；玉米秸桿在滾筒中的停留時(shí)間為5秒。3)瓤和葉呈現(xiàn)塊狀，由篩子的篩孔落下；
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4)秸桿皮隨著滾筒在導(dǎo)流板的作用下在滾筒的末端，在離心力的作用下拋入出口處。實(shí)施例2其他同實(shí)施例1，不同之處在于齒桿A2為長(zhǎng)圓管型，滾筒與篩子之間間隙為10mm。玉米秸桿皮瓤分離裝置還包括防堵裝置，防堵裝置由清理滾筒及旋轉(zhuǎn)軸al組成，所述的清理滾筒由套筒a2及套筒上圓周分布的圓鋼齒a3組成，清理滾筒和旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)緊定螺釘a4連接。如圖7所示。防堵裝置安裝在篩子下方的空隙中。如圖2和圖8所示。如若秸桿的葉子及瓤在潮濕，秸桿在滾筒及篩子的作用下產(chǎn)生的不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片在漏下篩子后，可能粘附到收割機(jī)的內(nèi)壁上，隨著其不斷的累積會(huì)使篩子孔堵塞，造成秸桿的分離效果減弱。所以加裝該防堵裝置，由分配攪龍作為主傳動(dòng)，通過(guò)鏈輪傳動(dòng)的方式帶動(dòng)防堵裝置，在防堵裝置不斷的作用下，使粘附在內(nèi)壁上的瓤和葉子順利進(jìn)入分配攪龍內(nèi)，完成分離作業(yè)。玉米秸桿皮瓤分離方法，包括下列步驟I)收割的玉米秸桿進(jìn)入滾筒；2)滾筒高速旋轉(zhuǎn)，滾筒的轉(zhuǎn)速為lOOOr/min。在篩子和滾筒釘齒的配合下，玉米秸桿受到旋轉(zhuǎn)釘齒的多次打擊、翻動(dòng)、搓揉，使秸桿分為細(xì)條狀的秸桿外皮、不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片；玉米秸桿在滾筒中的停留時(shí)間為10秒。3)瓤和葉呈現(xiàn)塊狀，由篩子的篩孔落下；由篩子的篩孔落下的瓤和葉，經(jīng)防堵裝置排出；4)秸桿皮隨著滾筒在導(dǎo)流板的作用下在滾筒的末端，在離心力的作用下拋入出口處。如若秸桿的葉子及瓤再潮濕，秸桿在滾筒及篩子的作用下產(chǎn)生的不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片在漏下篩子后，可能粘附到收割機(jī)的內(nèi)壁上，隨著其不斷的累積會(huì)使篩子孔堵塞，造成秸桿的分離效果減弱。所以加裝該防堵裝置，由分配攪龍作為主傳動(dòng)，通過(guò)鏈輪傳動(dòng)的方式帶動(dòng)防堵裝置，在防堵裝置不斷的作用下，使粘附在內(nèi)壁上的瓤和葉子順利進(jìn)入分配攪龍內(nèi)，完成分離作業(yè)。實(shí)施例3其他同實(shí)施例1或2，不同之處在于滾筒與篩子之間有間隙為15mm。玉米秸桿皮瓤分離裝置還包括秸桿皮分散裝置，秸桿皮分散裝置使用螺栓連接安裝于收割機(jī)的出口處，秸桿皮分散裝置由外殼bl、旋轉(zhuǎn)軸b3及打散葉b2片組成，旋轉(zhuǎn)軸b3及打散葉b2片安裝在外殼bl內(nèi)；所述的旋轉(zhuǎn)軸上安裝有套筒，套筒上均勻分布著打散葉片。如圖8所示。套筒和旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)鍵連接，也可采用其他連接方式。玉米秸桿皮瓤分離方法，包括下列步驟

I)收割的玉米秸桿進(jìn)入滾筒；2)滾筒高速旋轉(zhuǎn)，滾筒的轉(zhuǎn)速為900r/min，在篩子和滾筒釘齒的配合下，玉米秸桿受到旋轉(zhuǎn)釘齒的多次打擊、翻動(dòng)、搓揉，使秸桿分為細(xì)條狀的秸桿外皮、不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片；玉米秸桿在滾筒中的停留時(shí)間為12秒。3)瓤和葉呈現(xiàn)塊狀，由篩子的篩孔落下；由篩子的篩孔落下的瓤和葉，經(jīng)防堵裝置排出，4)秸桿皮隨著滾筒在導(dǎo)流板的作用下在滾筒的末端，在離心力的作用下拋入出口處。稻桿皮分散裝置安裝于收割機(jī)的出口處，稻桿皮經(jīng)稻桿皮分散裝置排出。由于玉米秸桿皮瓤分離裝置分離出的絲狀的秸桿外皮在排出到地上時(shí)會(huì)呈現(xiàn)不規(guī)則的排布，可能受到收割機(jī)后輪的碾壓，同時(shí)由于秸桿皮較硬且纖維連接性好，可能出現(xiàn)成堆的現(xiàn)象，不便于晾曬。故加裝秸桿皮分散裝置，該裝置由滾筒通過(guò)帶傳動(dòng)方式使其內(nèi)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，將秸桿皮打散并由裝置殼體的引導(dǎo)把秸桿皮均勻的打散到收割機(jī)一側(cè)的地上，而且便于晾曬及打捆。實(shí)施例4其他同實(shí)施例1，不同之處在于滾筒與篩子之間有間隙為20mm。支撐圓盤Al為2個(gè)；2個(gè)支撐圓盤的半徑相同。齒桿A2為3個(gè)，在支撐圓盤的圓周上均勻分布。齒桿上均勻分布著釘齒A3。實(shí)施例5其他同實(shí)施例1，不同之處在于
支撐圓盤Al為6個(gè)；6個(gè)支撐圓盤的半徑相同。齒桿A2為9個(gè),在支撐圓盤的圓周上均勻分布。齒桿上均勻分布著釘齒A3。實(shí)施例6其他同實(shí)施例1,不同之處在于實(shí)施例1中的釘齒由紋桿齒A5、釘齒A3、板齒A4的組合代替，齒桿A2上固定著紋桿齒A5、釘齒A3、板齒A4，如圖4所示。齒桿A2的一端固定紋桿齒A5，占齒桿長(zhǎng)度的30%;齒桿A2的另一端固定板齒A4,占齒桿長(zhǎng)度的30% ;齒桿的中間固定釘齒A3,占齒桿長(zhǎng)度的40%。如圖4所示。實(shí)施例7其他同實(shí)施例6,不同之處在于齒桿A2的一端固定紋桿齒A5,占齒桿長(zhǎng)度的45%;齒桿42的另一端固定板齒A4,占齒桿長(zhǎng)度的45% ;齒桿的中間固定釘齒A3,占齒桿長(zhǎng)度的10%。如圖4所不。實(shí)施例8其他同實(shí)施例6,不同之處在于齒桿A2的一端固定紋桿齒A5,占齒桿長(zhǎng)度的10%;齒桿A2的另一端固定板齒A4,占齒桿長(zhǎng)度的10% ;齒桿的中間固定釘 齒A3,占齒桿長(zhǎng)度的80%。如圖4所不。實(shí)施例9其他同實(shí)施例1,不同之處在于滾筒與篩子之間有間隙為20mm。齒桿A2的一端固定紋桿齒A5，占齒桿長(zhǎng)度的40%;齒桿A2的另一端固定板齒A4,占齒桿長(zhǎng)度的60%。支撐圓盤Al為3個(gè)；2個(gè)支撐圓盤的半徑相同。齒桿A2為6個(gè)，在支撐圓盤的圓周上均勻分布。如圖5所示。實(shí)施例10其他同實(shí)施例1，不同之處在于齒桿A2的一端固定紋桿齒A5,占齒桿長(zhǎng)度的70%;齒桿A2的另一端固定板齒A4,占齒桿長(zhǎng)度的30%。支撐圓盤Al為6個(gè)；6個(gè)支撐圓盤的半徑相同。齒桿A2為9個(gè)，在支撐圓盤的圓周上均勻分布。如圖5所示。
權(quán)利要求
1.一種玉米秸桿皮瓤分離裝置，包括軸流滾筒及篩子，其特征在于，篩子(e)沿軸流滾筒(d)的長(zhǎng)度設(shè)置在軸流滾筒(d)的下方，軸流滾筒與篩子之間有間隙，該間隙形成秸桿分離空間；所述篩子，是半圓形柵格狀的框架結(jié)構(gòu)，所組成的柵格狀框架的孔為矩形孔，適于不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片落下；所述軸流滾筒，包括支撐圓盤(Al)、齒桿(A2)和固定在齒桿(A2)上的齒，齒桿(A2)為條形板或長(zhǎng)圓管型，固定在支撐圓盤(Al)外的圓周上，所述齒為紋桿齒(A5)、釘齒(A3)、板齒(A4)之一或組合。
2.如權(quán)利要求1所述的玉米秸桿皮瓤分離裝置，其特征在于，所述齒為釘齒(A3),均勻分布在齒桿(A2)上；或者，所述齒為釘齒與紋桿齒，或釘齒與板齒的組合；或者，所述齒為紋桿齒(A5)、釘齒(A3)和板齒(A4)的組合，齒桿(A2)上固定著紋桿齒 (A5)、釘齒(A3)、板齒(A4);齒桿(A2)的一端固定紋桿齒(A5),占齒桿長(zhǎng)度的10 45% ； 齒桿(A2)的另一端固定板齒(A4),占齒桿長(zhǎng)度的10 45% ;齒桿的中間固定釘齒(Al), 占齒桿長(zhǎng)度的10 80% ；或者，所述齒為紋桿齒(A5)和板齒(A4)的組合；齒桿(A2)的一端固定紋桿齒(A5), 占齒桿長(zhǎng)度的10 90% ;齒桿(A2)的另一端固定板齒(A4),占齒桿長(zhǎng)度的10 90% ；所述矩形孔的長(zhǎng)為2 5cm,寬為2 4cm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的玉米秸桿皮瓤分離裝置，其特征在于，支撐圓盤(Al)為2 8個(gè)；2 8個(gè)支撐圓盤的半徑相同；所述齒桿(A2)為2 10個(gè),在支撐圓盤的圓周上均勻分布。
4.如權(quán)利要求1所述的玉米秸桿皮瓤分離裝置，其特征在于，滾筒與篩子之間有間隙為3 25mm。
5.如權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的玉米秸桿皮瓤分離裝置，其特征在于，所述玉米秸桿皮瓤分離裝置還包括防堵裝置，防堵裝置由清理滾筒及旋轉(zhuǎn)軸(al)組成，所述的清理滾筒由套筒(a2)及套筒上圓周分布的圓鋼齒(a3)組成，清理滾筒和旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)緊定螺釘(a4) 連接；防堵裝置安裝在篩子下方的空隙中。
6.如權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的玉米秸桿皮瓤分離裝置，其特征在于，所述玉米秸桿皮瓤分離裝置還包括秸桿皮分散裝置，秸桿皮分散裝置使用螺栓連接安裝于收割機(jī)的出口處，秸桿皮分散裝置由外殼(bl)、旋轉(zhuǎn)軸(b3)及打散葉片(b2)組成，旋轉(zhuǎn)軸(b3)及打散葉片(b2)安裝在外殼(bl)內(nèi)；所述的旋轉(zhuǎn)軸上安裝有套筒，套筒上均勻分布著打散葉片 (b2)。
7.—種玉米秸桿皮瓤分離方法，包括下列步驟1)收割的玉米秸桿進(jìn)入滾筒；2)滾筒高速旋轉(zhuǎn)，在篩子和滾筒釘齒的配合下，玉米秸桿受到旋轉(zhuǎn)釘齒的多次打擊、翻動(dòng)、搓揉，使秸桿分為細(xì)條狀的秸桿外皮、不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片；3)瓤和葉呈現(xiàn)塊狀，由篩子的篩孔落下；4)秸桿皮隨著滾筒在導(dǎo)流板的作用下在滾筒的末端，在離心力的作用下拋入出口處。
8.如權(quán)利要求7所述的玉米秸桿皮瓤分離方法，其特征在于，步驟2)中所述的滾筒高速旋轉(zhuǎn)，滾筒的轉(zhuǎn)速為700 1250r/min，優(yōu)選900 1000r/min。玉米秸桿在滾筒中的停留時(shí)間為3 15秒。
9.如權(quán)利要求7所述的玉米秸桿皮瓤分離方法，其特征在于，步驟3)中由篩子的篩孔落下的瓤和葉，經(jīng)防堵裝置排出，完成分離作業(yè)。
10.如權(quán)利要求7 9任一項(xiàng)所述的玉米稻桿皮瓤分尚方法,其特征在于,稻桿皮分散裝置安裝于收割機(jī)的出口處，步驟4)中秸桿皮經(jīng)秸桿皮分散裝置排出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種秸稈皮瓤分離的軸流滾筒、以及包括該軸流滾筒的分離裝置，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。一種玉米秸稈皮瓤分離裝置，包括軸流滾筒及篩子，軸流滾筒包括支撐圓盤、齒桿和釘齒，齒桿，固定在支撐圓盤外的圓周上，釘齒固定在齒桿上；篩子沿軸流滾筒的長(zhǎng)度設(shè)置在滾筒的下方，滾筒與篩子之間有間隙，該間隙形成秸稈分離空間。玉米秸稈皮瓤分離裝置可以直接安裝于收割機(jī)上，收獲玉米的同時(shí)還可以將玉米秸稈分為細(xì)條狀的秸稈外皮、不規(guī)則塊狀瓤和小片狀的葉片分別排出，并做晾曬干燥處理后分類利用，提高秸稈的利用價(jià)值。
文檔編號(hào)B07B1/04GK103039191SQ20121050590
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者華新生, 田明德, 黃洪星, 趙士峰, 宋占勇, 李海軍, 崔春青, 任淼 申請(qǐng)人:山東泉林紙業(yè)有限責(zé)任公司