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申请/专利权人：中国农业大学

摘要：本发明公开了一种凹板间隙自激调节的脱粒分离装置，包括喂入保护罩、顶盖、排杂导流板、分离凹板、分离凹板自激调节机构、脱粒凹板、脱粒凹板自激调节机构、脱粒滚筒，其中：脱粒凹板和分离凹板并排安装在脱粒滚筒下部且脱粒凹板安装在更靠近脱粒滚筒喂入侧的位置；顶盖安装在脱粒滚筒上部，喂入保护罩安装在脱粒滚筒喂入侧，排杂导流板安装在脱粒滚筒输出侧；脱粒凹板和分离凹板与顶盖之间都设有脱粒凹板自激调节机构。本发明结构紧凑合理、工作稳定可靠、拆卸方便，脱粒低损伤，防堵塞。

主权项：1.一种凹板间隙自激调节的脱粒分离装置，包括喂入保护罩、顶盖、排杂导流板、分离凹板、分离凹板自激调节机构、脱粒凹板、脱粒凹板自激调节机构、脱粒滚筒，其特征在于：脱粒凹板和分离凹板并排安装在脱粒滚筒下部，且脱粒凹板安装在更靠近脱粒滚筒喂入侧的位置；顶盖安装在脱粒滚筒上部，喂入保护罩安装在脱粒滚筒前侧，排杂导流板安装在脱粒滚筒后侧；脱粒凹板和分离凹板与顶盖之间都设有脱粒凹板自激调节机构；排杂导流板包括过渡板和导向板，二者通过焊接连接，夹角为150°；其中过渡板通过螺栓与分离凹板经排杂导流板固定孔连接；过渡板与水平面垂直，导向板与水平面夹角为60°；脱粒凹板自激调节机构包括一对脱粒凹板上固定耳、螺栓、安装架、螺旋拉力弹簧、脱粒凹板下固定耳；其中一对脱粒凹板上固定耳间隔预定距离焊接在安装架上，安装架焊接在顶盖上，两个脱粒凹板上固定耳上都设有安装孔，第一螺栓穿过两个安装孔后被螺母锁紧后安装在两个脱粒凹板上固定耳上，螺旋拉力弹簧通过弹簧上钩勾挂在第一螺栓上；一对脱粒凹板下固定耳间隔预定距离设置在脱粒凹板固定架上，两个脱粒凹板下固定耳上都设有安装孔，第二螺栓穿过两个安装孔后被螺母锁紧后安装在两个脱粒凹板下固定耳上，螺旋拉力弹簧通过弹簧下钩钩挂在第二螺栓上；分离凹板自激调节机构包括分离凹板固定耳和螺旋拉力弹簧，其中一对分离凹板固定耳间隔预定距离设置在安装架上，分离凹板固定耳上都设有安装孔，第三螺栓穿过两个安装孔后被螺母锁紧后安装在分离凹板固定耳上，螺旋拉力弹簧上钩通过螺栓钩挂在第三螺栓上；分离凹板两侧都设有多个安装孔，弹簧下钩与分离凹板的安装孔钩挂连接；脱粒凹板包括脱粒凹板端板圆管和两个脱粒凹板端板，脱粒凹板端板分别设在脱粒凹板两端，脱粒凹板端板上分布着孔径相同的圆管槽，多个凹板端板圆管穿过圆管槽，相邻两根圆管形成脱粒凹板长条筛孔。

全文数据：一种凹板间隙自激调节的脱粒分离装置技术领域本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种凹板间隙自激调节的脱粒分离装置。背景技术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，通过烘干设备烘干后直接入仓，提高粮食品级，减少粮食污染。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。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。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，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，成为我国目前玉米籽粒直收中的关键难题。为了克服以上缺点，本发明针对高含水率玉米提供一种结构紧凑合理、工作稳定可靠、拆卸方便、低损伤、防堵塞、间隙可调的多功能脱粒装置。与现有技术相比，本发明有益效果在于：1、凹板间隙自激调节的脱粒分离装置可以通过弹簧自激调节脱粒间隙，实时适应不同喂入量的脱粒作业需求，避免繁琐的人工调节，应用前景广泛。2、多级弹簧联动调节。脱粒凹板和分离凹板都装有弹簧调节装置，实现脱粒分离作业过程中凹板间隙的多级联动调节。3、脱粒凹板和分离凹板的弹簧劲度系数不同，脱粒凹板和分离凹板上弹簧劲度系数逐渐增大。脱粒滚筒前段玉米较多时，玉米与玉米之间相互作用较大，脱粒凹板弹簧劲度系数小，减小对玉米果穗的作用力，有助于降低玉米籽粒破损率；脱粒滚筒后端玉米较少，玉米与玉米之间相互作用较小，脱粒凹板弹簧劲度系数大，增大对玉米果穗的作用力，保证玉米果穗脱净率。4、分离凹板弹簧劲度系数相对脱粒凹板弹簧劲度系数较大，及时分离籽粒及其混合物。避免分离凹板间隙自激调节过于频繁，引起玉米籽粒及其混合物在脱粒室过度振动，分离不及时，脱粒时间延长，破碎率增大。5、脱粒凹板筛孔间隙大小调节方便。可根据实际脱粒作业情况，更换脱粒凹板端板或改变圆管数量实现对筛孔大小的调节，满足不同脱粒性能要求。6、半包式挂耳，脱粒凹板安装与拆卸方便快捷。7、150°排杂导流板，将脱出杂余快速导向制定地点，实现杂余的快速排出与收集，提高玉米脱粒分离效率。8、三段式脱粒凹板集中化安装，方便安装与拆卸，简化机构，提高。发明内容为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种凹板间隙自激调节的脱粒分离装置，包括喂入保护罩、顶盖、排杂导流板、分离凹板、分离凹板自激调节机构、脱粒凹板、脱粒凹板自激调节机构、脱粒滚筒，其中：脱粒凹板和分离凹板并排安装在脱粒滚筒下部，且脱粒凹板安装在更靠近脱粒滚筒喂入侧的位置；顶盖安装在脱粒滚筒上部，喂入保护罩安装在脱粒滚筒前侧，排杂导流板安装在脱粒滚筒后侧；脱粒凹板和分离凹板与顶盖之间都设有脱粒凹板自激调节机构。所述的脱粒分离装置，其中：喂入保护罩在脱粒分离装置的前端通过螺栓与顶盖固定连接。所述的脱粒分离装置，其中：脱粒凹板一侧通过脱粒凹板固定螺栓固定在脱粒凹板固定架上，在该侧脱粒凹板固定架通过脱粒凹板自激调节机构与顶盖连接；分离凹板通过分离凹板自激调节机构与顶盖相连。所述的脱粒分离装置，其中：排杂导流板设置在脱粒分离装置后端，排杂导流板上设有安装孔，通过螺栓与分离凹板上设置的对应的安装孔配合连接。所述的脱粒分离装置，其中：脱粒滚筒后端滚筒轴通过法兰盘固定在滚筒固定架上，滚筒轴通过联轴器与滚筒轴驱动电机连接；脱粒滚筒前端滚筒轴也通过法兰盘固定在滚筒固定架上。所述的脱粒分离装置，其中：脱粒凹板自激调节机构包括一对脱粒凹板上固定耳、螺栓、安装架、螺旋拉力弹簧、脱粒凹板下固定耳；其中一对脱粒凹板上固定耳间隔预定距离焊接在安装架上，安装架焊接在顶盖上，两个脱粒凹板上固定耳上都设有安装孔，第一螺栓穿过两个安装孔后被螺母锁紧后安装在两个脱粒凹板上固定耳上，螺旋拉力弹簧通过弹簧上钩勾挂在第一螺栓上。所述的脱粒分离装置，其中：一对脱粒凹板下固定耳间隔预定距离设置在脱粒凹板固定架上，两个脱粒凹板下固定耳上都设有安装孔，第二螺栓穿过两个安装孔后被螺母锁紧后安装在两个脱粒凹板下固定耳上，螺旋拉力弹簧通过弹簧下钩钩挂在第二螺栓上。所述的脱粒分离装置，其中：脱粒凹板固定架两端各设有一个脱粒凹板自激调节机构。所述的脱粒分离装置，其中：脱粒凹板背面即另一侧设有多个挂耳，脱粒凹板通过挂耳挂在吊杆上，吊杆穿过套杆下端的环状结构，套杆上端的套杆螺纹段穿过安装架上的安装孔后与螺母配合连接。所述的脱粒分离装置，其中：分离凹板通过两侧的每侧设置的分离凹板自激调节机构与顶盖连接。所述的脱粒分离装置，其中：分离凹板自激调节机构包括分离凹板固定耳和螺旋拉力弹簧，其中一对分离凹板固定耳间隔预定距离设置在安装架上，分离凹板固定耳上都设有安装孔，第三螺栓穿过两个安装孔后被螺母锁紧后安装在分离凹板固定耳上，螺旋拉力弹簧上钩通过螺栓钩挂在第三螺栓上；分离凹板两侧都设有多个安装孔，弹簧下钩与分离凹板的安装孔钩挂连接。所述的脱粒分离装置，其中：排杂导流板包括过渡板和导向板组成，二者通过焊接连接，夹角为150°；其中过渡板通过螺栓与分离凹板经排杂导流板固定孔连接；过渡板与水平面垂直，导向板与水平面夹角为60°。所述的脱粒分离装置，其中：脱粒凹板包括脱粒凹板端板圆管和两个脱粒凹板端板，脱粒凹板端板分别设在脱粒凹板两端，脱粒凹板端板上分布着孔径相同的圆管槽，多个凹板端板圆管穿过圆管槽，相邻两根圆管形成脱粒凹板长条筛孔。所述的脱粒分离装置，其中：不同的脱粒凹板端板相邻的两个圆管槽距离不等。所述的脱粒分离装置，其中：挂耳设置在脱粒凹板端板一端，包括半包式挂耳槽，挂耳槽内槽为弧形，挂耳槽由内槽向槽口方向张口逐渐增大。所述的脱粒分离装置，其中：脱粒凹板为三段式结构，三个脱粒凹板并排装配到脱粒凹板固定架上。附图说明图1为凹板间隙自激调节的脱粒分离装置正面整体结构示意图；图2为凹板间隙自激调节的脱粒分离装置背面整体结构示意图；图3为脱粒凹板弹簧自激调节结构示意图；图4为脱粒凹板装配结构示意图；图5为螺旋拉力弹簧结构示意图；图6为脱粒凹板铰接结构示意图；图7为分离凹板自激调节结构示意图；图8为脱粒滚筒固定连接结构示意图；图9为脱粒凹板端板结构示意图；图10为排杂导流板结构示意图。其中的附图标记为：1、喂入保护罩，2、顶盖，3、排杂导流板，301、过渡板，302、导向板，4、分离凹板，5、分离凹板自激调节机构，501、分离凹板固定耳，6、脱粒凹板，601、挂耳，6011、挂耳槽，602、脱粒凹板固定螺栓，603、圆管槽，604、圆管，605、脱粒凹板端板，7、脱粒凹板自激调节机构，701、脱粒凹板上固定耳，702、螺栓，703、安装架，704、螺旋拉力弹簧，7041、弹簧上钩，7042、弹簧下钩，705、脱粒凹板上固定耳，706、脱粒凹板固定架，8、脱粒滚筒，801、滚筒轴，802、法兰盘，803、滚筒固定架，804、滚筒轴驱动电机，805、联轴器，9、吊杆，10、套杆，1001、套杆螺纹段，1002、环状结构。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。如图1和2所示，凹板间隙自激调节的脱粒分离装置包括喂入保护罩1、顶盖2、排杂导流板3、分离凹板4、分离凹板自激调节机构5、脱粒凹板6、脱粒凹板自激调节机构7、脱粒滚筒8。脱粒凹板6和分离凹板4并排安装在脱粒滚筒8下部且脱粒凹板6安装在更靠近脱粒滚筒8喂入侧的位置；顶盖2安装在脱粒滚筒8上部，喂入保护罩1安装在脱粒滚筒8喂入侧，排杂导流板3安装在脱粒滚筒8输出侧；脱粒凹板6和分离凹板4与顶盖2之间都设有脱粒凹板自激调节机构7。如图1和10所示，排杂导流板3包括过渡板301和导向板303，二者通过焊接连接，夹角为150°。其中过渡板301通过螺栓与分离凹板4经排杂导流板固定孔302连接。由于过渡板301与水平面垂直，导向板303与水平面夹角为60°，可使脱粒杂余及时排出并导向指定装置内，方便杂余的清理工作，提高脱粒分离工作效率。喂入保护罩1在脱粒分离装置的前端通过螺栓与顶盖2固定连接。如图1和4所示，脱粒凹板6正面一侧通过脱粒凹板固定螺栓602固定在脱粒凹板固定架706上，脱粒凹板固定架706通过脱粒凹板自激调节机构7与顶盖2连接。分离凹板4通过分离凹板自激调节机构5与顶盖相连，排杂导流板3设置在脱粒分离装置后端，排杂导流板3上设有安装孔，通过螺栓与分离凹板4上设置的对应的安装孔孔配合连接，使排杂导流板3固定在分离凹板4上。其中，脱粒滚筒8位于由顶盖2、分离凹板4和脱粒凹板6所构成的脱粒室中。如图8所示，脱粒滚筒8后端滚筒轴801通过法兰盘802固定在一个滚筒固定架803上，同时滚筒轴801通过联轴器805与滚筒轴驱动电机804连接。脱粒滚筒8前端滚筒轴801也通过法兰盘802固定另一个滚筒固定架803上。滚筒固定架803两端固定在机架图中未示出上。如上所述，如图3-5所示，脱粒凹板自激调节机构7包括一对脱粒凹板上固定耳701、螺栓702、安装架703、螺旋拉力弹簧704、脱粒凹板下固定耳705。其中一对脱粒凹板上固定耳701间隔预定距离焊接在一个安装架703上，安装架703焊接在顶盖2上，两个脱粒凹板上固定耳701上都设有安装孔，第一螺栓702穿过两个安装孔后被螺母锁紧后安装在两个脱粒凹板上固定耳701上，螺旋拉力弹簧704通过弹簧上钩7041勾挂在第一螺栓702上。一对脱粒凹板下固定耳705间隔预定距离焊接在脱粒凹板固定架706上，两个脱粒凹板下固定耳705上都设有安装孔，第二螺栓穿过两个安装孔后被螺母锁紧后安装在两个脱粒凹板下固定耳705上，螺旋拉力弹簧704通过弹簧下钩7042钩挂在第二螺栓上。脱粒凹板固定架706两端各设有一个脱粒凹板自激调节机构7。如图2和图7所示，脱粒凹板6背面即另一侧设有多个挂耳601，脱粒凹板6通过挂耳601挂在吊杆9上，吊杆9穿过套杆10下端的环状结构1002实现固定连接。套杆10上端的套杆螺纹段1001穿过另一个安装架703上的安装孔后与螺母配合连接，由此可固定套杆10。脱粒凹板6可绕挂耳601处上下转动，形成铰接结构。所述安装架703固定在机架图中未示出上。如图7和图9所示，脱粒凹板6主要由脱粒凹板端板圆管604和脱粒凹板端板605组成，脱粒凹板端板605设在脱粒凹板6两端，脱粒凹板端板605上分布着孔径相同的圆管槽603，两个脱粒凹板端板605中间有若干圆管604穿过圆管槽603，相邻两根圆管604形成脱粒凹板长条筛孔。其中，不同的脱粒凹板端板605相邻两个圆管槽603距离不等。当需要调节脱粒凹板6筛孔大小时，可更换圆管槽603距离不等的脱粒凹板端板605或者改变脱粒凹板端板605上与之配合的圆管数量即可，方便快捷。如图9所示，挂耳601包括半包式挂耳槽6011，挂耳槽6011内槽为弧形，方便与吊杆9配合连接，同时挂耳槽6011由内槽向槽口方向张口逐渐增大，槽口比内槽大，在保证铰接结构在正常工作条件下，方便脱粒凹板6快速挂在吊杆9或者快速从吊杆9上拆卸，提高更换脱粒凹板6的效率。如图4所示，脱粒凹板6为三段式结构，三个脱粒凹板6统一装配到脱粒凹板固定架706上，可进行分段式管理。在安装过程中，可先将脱粒凹板固定架706安装到脱粒凹板自激调节机构7上，然后依次安装每段脱粒凹板6。脱粒凹板6集中化管理，既方便安装与拆卸又减少了脱粒凹板自激调节机构7使用数量，使凹板自激调节结构简约化，避免复杂结构，提高工作的可靠性一般一个凹板一端需要2个自激调节结构，三个凹板集中装配到脱粒凹板固定架706上，如图1和2所示，只需要2个自激调节结构与脱粒凹板固定架706连接即可实现对三个脱粒凹板的间隙调节功能。如上所述，如图1和2所示，分离凹板4通过两侧的每侧前后各四个分离凹板自激调节机构5与顶盖2连接。如图5和图6所示，分离凹板自激调节机构5包括分离凹板固定耳501和螺旋拉力弹簧704。其中一对分离凹板固定耳501间隔预定距离焊接在安装架703上，分离凹板固定耳501上都设有安装孔，第三螺栓穿过两个安装孔后被螺母锁紧后安装在分离凹板固定耳501上，螺旋拉力弹簧704弹簧上钩7041通过螺栓钩挂在第三螺栓上；分离凹板4两侧上沿附近都设有多个安装孔，弹簧下钩7042直接与分离凹板4上相对应的孔配合连接弹簧下钩7042直接与分离凹板4钩挂连接。本发明的工作过程如下：凹板间隙自激调节的脱粒分离装置的工作过程主要由4个阶段组成，分别为果穗喂入、脱粒、分离和排杂。工作时，滚筒轴驱动电机804驱动滚筒轴801带动脱粒滚筒8旋转，玉米果穗从喂入保护罩1一侧进入由顶盖2、脱粒凹板6和分离凹板4组成的脱粒室内，完成喂入过程；果穗在脱离室内受到脱粒滚筒8和脱粒凹板6的击打、碰撞、揉搓等作用下完成脱粒过程；在此区域，脱粒凹板6在脱粒凹板自激调节机构7的调节下，脱粒凹板6会以挂耳601为旋转中心进行上下往复运动，自动适应不同的喂入量，实现凹板间隙脱粒凹板与脱粒滚筒上脱粒元件最高端的距离的自动调节，有效减少了果穗的刚性冲击，降低玉米籽粒的机械损伤，完成脱粒过程。其中，在脱粒凹板自激调节机构7中，可根据玉米含水率的高低更换不同劲度系数的螺旋拉力弹簧704含水率高，果穗易损伤，选择劲度系数小的弹簧，此时脱粒凹板6对果穗作用力小，降低果穗机械损伤；反之，选择劲度系数大的弹簧，增大脱粒凹板6对果穗作用力，保证脱净率。当未脱净果穗到达分离凹板4处时，分离凹板在前后各四个分离凹板自激调节机构5的调节下，对未脱净果穗有一定的脱粒作用，然后实现玉米籽粒与杂余的分离，完成分离过程。分离凹板自激调节机构5对分离凹板4有一定的凹板间隙调节作用，优选的分离凹板4的自激调节机构5螺旋弹簧劲度系数比脱粒凹板6自激调节机构7螺旋弹簧劲度系数大，主要作用就是防止分离凹板4的上下运动幅度过大，避免分离凹板4上下往复运动过于频繁导致脱粒室内未脱净果穗振动剧烈，不能使籽粒与杂余及时分离，导致脱离时间变长，导致籽粒机械损伤较大。最终，杂余经排杂导流板3排出装置外，完成排杂过程。

权利要求：1.一种凹板间隙自激调节的脱粒分离装置，包括喂入保护罩、顶盖、排杂导流板、分离凹板、分离凹板自激调节机构、脱粒凹板、脱粒凹板自激调节机构、脱粒滚筒，其特征在于：脱粒凹板和分离凹板并排安装在脱粒滚筒下部，且脱粒凹板安装在更靠近脱粒滚筒喂入侧的位置；顶盖安装在脱粒滚筒上部，喂入保护罩安装在脱粒滚筒前侧，排杂导流板安装在脱粒滚筒后侧；脱粒凹板和分离凹板与顶盖之间都设有脱粒凹板自激调节机构。2.根据权利要求1所述的脱粒分离装置，其特征在于：喂入保护罩在脱粒分离装置的前端通过螺栓与顶盖固定连接。3.根据权利要求1所述的脱粒分离装置，其特征在于：脱粒凹板一侧通过脱粒凹板固定螺栓固定在脱粒凹板固定架上，在该侧脱粒凹板固定架通过脱粒凹板自激调节机构与顶盖连接；分离凹板通过分离凹板自激调节机构与顶盖相连。4.根据权利要求1所述的脱粒分离装置，其特征在于：排杂导流板设置在脱粒分离装置后端，排杂导流板上设有安装孔，通过螺栓与分离凹板上设置的对应的安装孔孔配合连接。5.根据权利要求1所述的脱粒分离装置，其特征在于：脱粒滚筒后端滚筒轴通过法兰盘固定在滚筒固定架上，滚筒轴通过联轴器与滚筒轴驱动电机连接；脱粒滚筒前端滚筒轴也通过法兰盘固定在滚筒固定架上。6.根据权利要求1所述的脱粒分离装置，其特征在于：脱粒凹板固定架两端各设有一个脱粒凹板自激调节机构。

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