一种间隙可调的玉米果穗差速辊调质装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810053722.1 (22)申请日 2018.01.19 (71)申请人 中国农业大学 地址 100081 北京市海淀区圆明园西路2号 (72)发明人 崔涛 屈哲 杨丽 张东兴 王云霞 张天亮 荆慧荣 王镇东 丁友强 李玉环 王雪松 (74)专利代理机构 北京迎硕知识产权代理事务 所(普通合伙) 11512 代理人 钱扬保 张群峰 (51)Int.Cl. A01F 12/00(2006.01) (54)发明名称 一种间隙可调的玉米果穗差速辊调质装置 (57)摘要 本发明。

2、公开了一种间隙可调的玉米果穗差 速辊调质装置， 它包括台架(1)、 差速辊调质机构 (2)、 动力系统(4)、 喂料部分(3)和接料部分(5)； 差速辊调质机构(2)和喂料部分(3)安装在台架 (1)上部， 动力系统(4)和接料部分(5)安装在台 架(1)下部。 本发明通过动力系统驱动上、 下调质 辊转动， 利用上调质辊和下调质辊的速度差以及 二者之间的间隙实现对玉米果穗的调质处理， 经 过调质处理后的玉米果穗其籽粒松散、 籽粒与芯 轴连接力降低， 较调质前更容易脱粒， 且没有籽 粒破碎， 从而可以在后续的玉米脱粒过程中减小 脱粒所需的脱粒作用力， 最终达到降低脱粒过程 中籽粒破碎率、 提高脱。

3、净率的目的。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 108076851 A 2018.05.29 CN 108076851 A 1.一种间隙可调的玉米果穗差速辊调质装置， 其特征在于： 它包括台架(1)、 差速辊调 质机构(2)、 动力系统(4)、 喂料部分(3)和接料部分(5)； 差速辊调质机构(2)和喂料部分(3)安装在台架(1)上部， 动力系统(4)和接料部分(5) 安装在台架(1)下部； 差速辊调质机构(2)由上调质辊(13)、 下调质辊(14)、 立式带座轴承 (15)、 可调式安装架(16)和固定式安装架(17)组成； 动力系统(4)包括上调质辊驱动机构和 下调质辊驱动机构，。

4、 上调质辊驱动机构和下调质辊驱动机构都分别由变频电机(6)、 大链轮 (7)、 小链轮(8)、 链条(9)和张紧链轮(12)组成， 小链轮(8)和大链轮(7)分别与变频电机(6) 的电机轴(10)和调质辊的动力输入轴(11)配合安装， 张紧链轮(12)设置在大链轮(7)和小 链轮(8)之间； 上调质辊(13)的一端设置有带键槽的长轴即动力输入轴(11)， 另一端设置有不带键槽 的短轴(21)， 其中动力输入轴(11)通过大链轮(7)、 小链轮(8)、 链条(9)与变频电机(6)的电 机轴(10)相连， 动力输入轴(11)和短轴(21)分别与相应的立式带座轴承(15)配合安装， 立 式带座轴承(。

5、15)通过螺栓固定在可调式安装架(16)上， 即上调质辊(13)固定在可调式安装 架(16)上； 可调式安装架(16)通过螺栓与台架(1)的竖直支撑管(22)相连接， 与竖直支撑管 (22)连接处开有竖长孔(23)， 可调式安装架(16)通过安装在竖长孔(23)不同位置， 即可调 节可调式安装架(16)在台架(1)上的上下位置， 使得上调质辊(13)在台架(1)上的上下安装 位置可调节； 下调质辊(14)的一端设置有带键槽的长轴即动力输入轴(11)， 另一端设置有不带键槽 的短轴(21)， 其中动力输入轴(11)通过大链轮(7)、 小链轮(8)、 链条(9)与变频电机(6)的电 机轴(10)相。

6、连， 动力输入轴(11)和短轴(21)分别与相应的立式带座轴承(15)配合安装， 立 式带座轴承(15)通过螺栓固定在固定式安装架(17)上， 即下调质辊(14)固定在固定式安装 架(17)上； 固定式安装架(17)通过螺栓与台架(1)的竖直支撑管(22)相连接， 与竖直支撑管 (22)连接处开有圆孔(24)， 固定式安装架(17)在台架(1)上的位置不可调节， 即下调质辊 (14)在台架(1)上的位置也不可调节， 为固定式安装。 2.如权利要求1所述的一种间隙可调的玉米果穗差速辊调质装置， 其特征在于： 所述喂 料部分(3)由喂料盘(25)、 喂料盘安装架(26)和L形连接座(27)组成； 。

7、其中喂料盘(25)是左 右两侧带折边的长方形料盒,具有物料输入端(30)和物料输出端(29)， 喂料盘安装架(26) 通过螺栓连接固定到固定式安装架(17)上,喂料盘(25)的左右折边上对称分布有4个L形连 接座(27)， 其中靠近物料输出端(29)的2个L形连接座(27)的长边焊接到可调式安装架(16) 上， 短边用螺栓来固定喂料盘(25)； 其中靠近物料输入端(30)的2个L形连接座(27)的短边 用螺栓来固定喂料盘(25)， 长边与喂料盘安装架(26)的2根矩形支撑管(31)用螺栓进行连 接与固定， 且在矩形支撑管(31)上与L形连接座(27)的长边连接处开有竖长孔(23)， 可通过 调。

8、节L形连接座(27)在矩形支撑管(31)上的安装位置， 实现喂料盘(25)与水平面倾角的调 节。 3.如权利要求1所述的一种间隙可调的玉米果穗差速辊调质装置， 其特征在于： 所述接 料部分(5)由接料盘(32)、 L形连接座(27)和接料盘支撑杆(33)组成； 其中接料盘(32)是左 右两侧带折边的长方形料盒， 接料盘(32)的物料接取端(34)靠近下调质辊(14)， 物料接取 端(34)与2个L形连接座(27)的短边进行螺栓连接与固定， L形连接座(27)的长边焊接到固 定式安装架(17)上； 接料盘(32)的尾端(36)放置到接料盘支撑杆(33)上， 2根接料盘支撑杆 权 利 要 求 书 。

9、1/2 页 2 CN 108076851 A 2 (33)对称焊接到台架(1)的竖直支撑管(22)上。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 108076851 A 3 一种间隙可调的玉米果穗差速辊调质装置 技术领域 0001 本发明涉及一种农业机械领域中适于玉米果穗调质装置， 特别涉及一种间隙可调 的玉米果穗差速辊调质装置。 背景技术 0002 近年来随着我国玉米机械化收获水平的提高， 尤其是玉米籽粒收获技术的研究与 发展， 玉米籽粒直收将成为我国玉米收获的发展方向。 玉米籽粒收获可有效减少粮食损失、 降低劳动强度、 提高生产效率， 实现节本增效； 同时实现玉米不落地收获， 通过烘干设备。

10、烘 干后直接入仓， 提高粮食品级， 减少粮食污染。 0003 但是， 目前我国玉米收获时籽粒含水率偏高， 要普遍高于25， 尤其是在黄淮海一 年两熟种植区， 玉米收获时其籽粒含水率高达30， 甚至更高， 导致进行玉米籽粒直收时会 出现籽粒破碎率高、 脱净率低和损失严重等问题， 成为我国玉米籽粒直收发展过程中的关 键难题。 因此， 解决玉米籽粒直收过程中高含水率下的破碎率高、 脱净率低和损失严重等问 题， 成为我国玉米机械化收获发展过程中的重中之重。 0004 脱粒分离装置作为玉米籽粒收获机的核心装置， 其工作性能直接影响到收获机的 作业效果。 脱粒分离装置从形式上主要分为切流脱粒装置、 纵轴流。

11、脱粒分离装置和切纵轴 流组合式。 进入脱粒分离装置中的玉米果穗在高速旋转的脱粒滚筒作用下， 玉米果穗受到 来自脱粒元件、 凹板和果穗间的揉搓、 击打作用力， 由于玉米果穗在脱粒过程中需要克服籽 粒与籽粒、 籽粒与芯轴之间的作用力才能实现脱粒。 因此， 当果穗受到的揉搓、 击打作用力 大于籽粒与籽粒、 籽粒与芯轴之间的作用力时才能实现玉米的脱粒过程。 但是， 玉米果穗在 脱粒过程中， 受到脱粒元件和凹板的揉搓、 击打作用力比较大， 在实现脱粒的同时也会导致 高含水率的玉米籽粒更容易产生破碎。 因此， 如何有效地既能够保证完成高含水率下玉米 脱粒过程， 又可以降低籽粒破碎率甚至没有破碎籽粒， 成为。

12、我国目前玉米籽粒直收中的关 键难题。 发明内容 0005 针对上述问题， 本发明的目的是提供一种结构简单、 设计合理的间隙可调式玉米 果穗差速辊调质装置， 玉米果穗经过该装置调质后再进行脱粒， 可有效降低高含水率下玉 米脱粒过程中的籽粒破碎率。 0006 为了达到上述目的， 本发明提供了如下技术方案： 0007 一种间隙可调的玉米果穗差速辊调质装置， 它包括台架(1)、 差速辊调质机构(2)、 动力系统(4)、 喂料部分(3)和接料部分(5)。 0008 差速辊调质机构(2)和喂料部分(3)安装在台架(1)上部， 动力系统(4)和接料部分 (5)安装在台架(1)下部； 差速辊调质机构(2)由上。

13、调质辊(13)、 下调质辊(14)、 立式带座轴 承(15)、 可调式安装架(16)和固定式安装架(17)组成； 动力系统(4)包括上调质辊驱动机构 和下调质辊驱动机构， 上调质辊驱动机构和下调质辊驱动机构都分别由变频电机(6)、 大链 说 明 书 1/5 页 4 CN 108076851 A 4 轮(7)、 小链轮(8)、 链条(9)和张紧链轮(12)组成， 小链轮(8)和大链轮(7)分别与变频电机 (6)的电机轴(10)和调质辊的动力输入轴(11)配合安装， 张紧链轮(12)设置在大链轮(7)和 小链轮(8)之间。 0009 上调质辊(13)的一端设置有带键槽的长轴即动力输入轴(11)， 。

14、另一端设置有不带 键槽的短轴(21)， 其中动力输入轴(11)通过大链轮(7)、 小链轮(8)、 链条(9)与变频电机(6) 的电机轴(10)相连， 动力输入轴(11)和短轴(21)分别与相应的立式带座轴承(15)配合安 装， 立式带座轴承(15)通过螺栓固定在可调式安装架(16)上， 即上调质辊(13)固定在可调 式安装架(16)上； 可调式安装架(16)通过螺栓与台架(1)的竖直支撑管(22)相连接， 与竖直 支撑管(22)连接处开有竖长孔(23)， 可调式安装架(16)通过安装在竖长孔(23)不同位置， 即可调节可调式安装架(16)在台架(1)上的上下位置， 使得上调质辊(13)在台架(。

15、1)上的上 下安装位置可调节。 0010 下调质辊(14)的一端设置有带键槽的长轴即动力输入轴(11)， 另一端设置有不带 键槽的短轴(21)， 其中动力输入轴(11)通过大链轮(7)、 小链轮(8)、 链条(9)与变频电机(6) 的电机轴(10)相连， 动力输入轴(11)和短轴(21)分别与相应的立式带座轴承(15)配合安 装， 立式带座轴承(15)通过螺栓固定在固定式安装架(17)上， 即下调质辊(14)固定在固定 式安装架(17)上； 固定式安装架(17)通过螺栓与台架(1)的竖直支撑管(22)相连接， 与竖直 支撑管(22)连接处开有圆孔(24)， 固定式安装架(17)在台架(1)上的。

16、位置不可调节， 即下调 质辊(14)在台架(1)上的位置也不可调节， 为固定式安装。 0011 进一步地， 上调质辊(13)和下调质辊(14)的结构相同， 都是由无缝钢管(18)形成 主体， 无缝钢管(18)外表面套有耐磨橡胶套(19)， 耐磨橡胶套(19)的表面密布有小梯形凸 起(20)。 0012 进一步地， 所述喂料部分(3)由喂料盘(25)、 喂料盘安装架(26)和L形连接座(27) 组成； 其中喂料盘(25)是左右两侧带折边的长方形料盒,具有物料输入端(30)和物料输出 端(29)， 喂料盘安装架(26)通过螺栓连接固定到固定式安装架(17)上,喂料盘(25)的左右 折边上对称分布有。

17、4个L形连接座(27)， 其中靠近物料输出端(29)的2个L形连接座(27)的长 边焊接到可调式安装架(16)上， 短边用螺栓来固定喂料盘(25)； 其中靠近物料输入端(30) 的2个L形连接座(27)的短边用螺栓来固定喂料盘(25)， 长边与喂料盘安装架(26)的2根矩 形支撑管(31)用螺栓进行连接与固定， 且在矩形支撑管(31)上与L形连接座(27)的长边连 接处开有竖长孔(23)， 可通过调节L形连接座(27)在矩形支撑管(31)上的安装位置， 实现喂 料盘(25)与水平面倾角的调节。 0013 进一步地， 所述接料部分(5)由接料盘(32)、 L形连接座(27)和接料盘支撑杆(33)。

18、 组成； 其中接料盘(32)是左右两侧带折边的长方形料盒， 接料盘(32)的物料接取端(34)靠 近下调质辊(14)， 物料接取端(34)与2个L形连接座(27)的短边进行螺栓连接与固定， L形连 接座(27)的长边焊接到固定式安装架(17)上； 接料盘(32)的尾端(36)放置到接料盘支撑杆 (33)上， 2根接料盘支撑杆(33)对称焊接到台架(1)的竖直支撑管(22)上。 0014 本发明由于采用以上技术方案， 其具有以下优点： 1、 本发明所述一种间隙可调的 玉米果穗差速辊调质装置结构简单、 设计合理， 玉米果穗经过该装置调质处理后能够达到 籽粒间松散、 且籽粒与芯轴的连接力减小的效果，。

19、 再进行后续的玉米脱粒时可有效降低脱 粒过程中的籽粒破碎率。 2、 本发明所述的上调质辊和下调质辊分别由2个变频电机进行转 说 明 书 2/5 页 5 CN 108076851 A 5 速的控制， 可实现上、 下调质辊不同速度差的调节， 达到调节与控制该玉米果穗调质装置调 质效率和质量的目的； 且调质辊转速调节简单、 快捷、 准确。 3、 本发明所述的间隙可调的玉 米果穗差速辊调质装置， 通过调节上调质辊在台架1上的上下位置即可实现不同调质间隙 的调节， 以适应不同含水率， 不同直径的玉米果穗， 提高该调质装置的适应性， 确保证良好 的调质效果； 且调质间隙的调节过程具有简单、 方便、 快捷的。

20、特点。 4、 本发明所述的上、 下调 质辊的表面均套了一个耐磨橡胶套， 且耐磨橡胶套的表面均匀密布有小梯形凸起。 均匀密 布的梯形凸起可以使玉米果穗上的籽粒更容易松散， 降低籽粒与芯轴间的连接力， 起到更 好的调质效果好， 且橡胶材质的调质辊表面对玉米籽粒无损伤。 在后续的玉米脱粒过程中， 可以减小脱粒所需的作用力， 降低脱粒滚筒转速， 最终达到降低籽粒破碎率， 提高脱净率的 目的。 附图说明 0015 图1是本发明整体结构示意图； 0016 图2是本发明中间隙可调的差速辊调质机构的结构示意图； 0017 图3是本发明调质辊的结构示意图； 0018 图4是本发明中喂料部分的结构示意图； 001。

21、9 图5是本发明中动力系统的结构示意图； 0020 图6是本发明中接料部分的结构示意图。 0021 其中附图标记分别代表： 0022 1-台架， 2-差速辊调质机构， 3-喂料部分， 4-动力系统， 5-接料部分， 6-变频电机， 7-大链轮， 8-小链轮， 9-链条， 10-电机轴， 11-动力输入轴， 12-张紧链轮， 13-上调质辊， 14- 下调质辊， 15-立式带座轴承， 16-可调式安装架， 17-固定式安装架， 18-无缝钢管， 19-耐磨 橡胶套， 20-梯形凸起， 21-短轴， 22-竖直支撑管， 23-竖长孔， 24-圆孔， 25-喂料盘， 26-喂料 盘安装架， 27-L。

22、形连接座， 29-物料输出端， 30-物料输入端， 31-矩形支撑管， 32-接料盘， 33- 接料支撑杆， 34-物料接取端， 36-尾端。 具体实施方式 0023 下面结合附图和实施例对本发明的结构组成以及工作原理进行进一步说明。 0024 参见图1， 根据本发明的一种间隙可调的玉米果穗差速辊调质装置， 其结构主要包 括台架1、 差速辊调质机构2、 动力系统4、 喂料部分3和接料部分5。 差速辊调质机构2和喂料 部分3安装在台架1上部， 动力系统4和接料部分5安装在台架1下部。 0025 参见图5， 动力系统4包括上调质辊驱动机构和下调质辊驱动机构， 两者结构和组 成部件基本相同， 都由变。

23、频电机6、 大链轮7、 小链轮8、 链条9和张紧链轮12组成， 小链轮8和 大链轮7分别与变频电机6的电机轴10和调质辊的动力输入轴11配合安装， 张紧链轮12设置 在大链轮7和小链轮8之间。 0026 参见图2-3， 差速辊调质机构2由上调质辊13、 下调质辊14、 立式带座轴承15、 可调 式安装架16和固定式安装架17组成。 其中上调质辊13由长度为622mm、 外圆直径为204mm、 厚 度为7mm的无缝钢管18形成主体， 并在无缝钢管18的外表面套了一个厚度为20mm的耐磨橡 胶套19， 耐磨橡胶套19的表面密布有小梯形凸起20。 上调质辊13的两端有一长一短2根轴， 说 明 书 3。

24、/5 页 6 CN 108076851 A 6 其中带键槽的长轴即动力输入轴11， 通过大链轮7、 小链轮8、 链条9与变频电机6的电机轴10 相连， 控制上调质辊13的转速， 不带键槽的短轴21为轴承座固定轴。 动力输入轴11和短轴21 分别与立式带座轴承15配合安装， 立式带座轴承15通过螺栓固定在可调式安装架16上， 即 上调质辊13固定在可调式安装架16上。 可调式安装架16通过螺栓与台架1的竖直支撑管22 相连接， 与竖直支撑管22连接处开有竖长孔23， 可调式安装架16通过安装在竖长孔23不同 位置， 即可调节可调式安装架16在台架1上的上下位置， 也就实现了上调质辊13在台架1上。

25、 的上下安装位置的调节。 下调质辊14主要由长度为622mm、 外圆直径为204mm、 厚度为7mm的 无缝钢管18， 并在无缝钢管18的外表面套了一个厚度为20mm的耐磨橡胶套19， 耐磨橡胶套 19的表面密布有梯形凸起20。 下调质辊14两端分别有一长一短2根轴， 其中带键槽的长轴即 动力输入轴11， 通过大链轮7、 小链轮8、 链条9与变频电机6的电机轴10相连， 控制下调质辊 14的转速， 不带键槽的短轴21为轴承座固定轴。 动力输入轴11和短轴21分别与立式带座轴 承15配合安装， 立式带座轴承15通过螺栓固定在固定式安装架17上， 即下调质辊14固定在 固定式安装架17上。 固定式。

26、安装架17通过螺栓与台架1的竖直支撑管22相连接， 与竖直支撑 管22连接处开有直径为13mm的圆孔24， 固定式安装架17在台架1上的位置不可调节， 即下调 质辊14在台架1上的位置也不可调节， 为固定式安装。 可调式安装架16和固定式安装架17均 由矩形管通过螺栓装配而成的长方形结构， 通过调节上调质辊13在台架1上的上下位置即 可调节差速辊即上调质辊13和下调质辊14的间隙， 通过2个变频电机6分别调节上调质辊13 和下调质辊14的转速即可调节二者的速度差。 0027 参见图4， 喂料部分3由喂料盘25、 喂料盘安装架26和L形连接座27组成。 其中喂料 盘25是由2mm厚的冷轧钢板折弯。

27、而成带折边的长方形料盒， 长度为625mm， 宽度为620mm， 折 边高度为55mm， 可防止玉米果穗从喂料盘25的两侧滑出。 喂料盘25具有物料输入端30和物 料输出端29， 喂料盘安装架26通过螺栓连接固定到固定式安装架17上,喂料盘25的左右折 边上对称分布有4个L形连接座27。 其中靠近物料输出端29的2个L形连接座27的长边焊接到 可调式安装架16上， 短边用螺栓来固定喂料盘25； 其中靠近物料输入端30的2个L形连接座 27的短边用螺栓来固定喂料盘25， 长边与喂料盘安装架26的2根矩形支撑管31用螺栓进行 连接与固定， 且在矩形支撑管31上与L形连接座27的长边连接处开有竖长孔。

28、23， 可通过调节 L形连接座27在矩形支撑管31上的安装位置， 实现喂料盘25与水平面倾角的调节。 通过调节 喂料盘25不同的倾斜角度， 达到调节玉米果穗喂入速度的目的。 待调质的玉米果穗从喂料 盘25的物料输入端30沿着喂料盘25滑下， 从喂料盘25的物料输出端29滑出， 进入间隙可调 的差速辊调质机构2中进行调质处理。 0028 参见图6， 接料部分5由接料盘32、 L形连接座27和接料盘支撑杆33组成。 其中接料 盘32是由2mm厚的冷轧钢板折弯而成带折边的长方形料盒， 长度为680mm， 宽度为620mm， 折 边高度为55mm， 可防止玉米果穗从出料盘32的两侧滑出。 接料盘32的。

29、物料接取端34靠近下 调质辊14， 物料接取端34用于接取经过差速辊调质机构2调质完成的玉米果穗， 调质后的玉 米果穗可沿着接料盘32顺利滑出， 最后落到地上或果穗收集装置中。 物料接取端34与2个L 形连接座27的短边进行螺栓连接与固定， L形连接座27的长边焊接到固定式安装架17上。 接 料盘32的尾端36放置到接料盘支撑杆33上， 2根接料盘支撑杆33对称焊接到台架1的竖直支 撑管22上。 0029 本发明的工作流程如下： 说 明 书 4/5 页 7 CN 108076851 A 7 0030 (1)启动2个变频电机6， 并分别调节电机转速至要求的数值， 通过链条9进行传动， 把变频电机。

30、6输出的功率分别传输到上调质辊13和下调质辊14的动力输入轴11上， 整个调 质装置处于稳定的待工作状态。 可以通过分别调节2个变频电机的转速， 来调节上调质辊13 和下调质辊14的速度差。 0031 (2)将要进行调质的玉米果穗均匀有序的放置到喂料盘25的物料输入端30， 玉米 果穗沿着喂料盘25滑入到间隙可调的差速辊调质机构2中进行调质处理。 可以通过调节可 调式安装架16在台架1上的上下位置， 进而调节上调质辊13在台架1上的上下位置， 最终实 现上调质辊13和下调质辊14间隙调节的目的。 0032 (3)调质后的玉米果穗从差速辊调质机构2中出来后， 落入到接料盘32上， 并沿着 接料盘。

31、32滑落到地上或者果穗收集装置中， 完成玉米果穗的调质处理。 经过差速辊调质机 构2调质后的玉米果穗其籽粒松散， 较调质前更容易脱粒， 且没有籽粒破碎， 从而可以在后 续的玉米脱粒过程中减小脱粒所需的脱粒作用力， 最终达到降低脱粒过程中籽粒破碎率的 目的。 0033 (4)调质工作完成后， 关闭变频电机使停止工作， 关闭电源。 0034 本领域技术人员应该理解， 上文所述具体实施方式仅为了更好地理解本发明， 并 不用于对本发明进行限制， 本发明的保护范围应以权利要求书的限定为准。 说 明 书 5/5 页 8 CN 108076851 A 8 图1 说 明 书 附 图 1/4 页 9 CN 108076851 A 9 图2 图3 说 明 书 附 图 2/4 页 10 CN 108076851 A 10 图4 说 明 书 附 图 3/4 页 11 CN 108076851 A 11 图5 图6 说 明 书 附 图 4/4 页 12 CN 108076851 A 12 。