專利名稱：立式軸流脫粒部件外風道氣流清選裝置的制作方法
技術領域：
本發明是用于農業谷物立式軸流脫粒機或立式軸流脫粒部件的聯合收割機上的一種清選裝置。傳統的脫粒機和聯合收割機，不論是切流滾筒脫粒部件還是臥式軸流脫粒部件，多采用往復式震動篩進行清選，該清選裝置與氣流清選相比，具有結構龐大，生產率低，單位金屬用量大，振動部件容易損壞等缺點。原有的立式軸流脫粒部件，雖然也采用了氣流清選，但采用中心風道，將被清理的脫出物集中在集料錐，清選面積縮小，混雜物和空氣流量之比的系數增高，清選能力受到制約，因而脫粒部件生產率能力受到限制，只能用于小型脫粒機上。
本發明采用外風道氣流清選系統，在360°立置圓筒形脫分凹板(7，圖1)外圍設一脫出物空腔(10)，在空腔內由第一和第二清選系統，通過垂直上升氣流，將穎糠和雜余清理出去，脫粒部件生產能力不再受清選能力的限制，清選面積可根據滾筒生產率增加而擴大，解決了立式軸流脫粒機生產能力瓶頸問題，為設計廉價簡易大中型立式軸流脫粒機和聯合收割機開創了道路。外風道氣流清選裝置結構簡單，脫粒部件的脫粒，分離和清選三道程序流程縮短，清選能力增強，脫粒工藝流程更為合理。
本發明氣流清選裝置由第一和第二清選系統所組成。第一清選部位在立置凹板(7)上端脫出物空腔(10)內，由環形混流風扇內圈(16)和外風道內壁(8)組成環形錐體吸風道(11)，由風扇葉片(12)產生的負壓，將凹板上端分離出來的穎糠雜余，直接由風扇葉片吸出機外，以分擔第二清選系統的清選負荷。
本發明第二清選系統是由分離葉輪(5)，外環風道(9)，環形混流風扇(15)及軸向螺旋排雜風道(19)所組成。分離葉輪由多個傾斜葉片(20，圖1，圖2)和固定圈(25)構成。葉片間隙小于短莖桿長度。葉片下面安裝數個刮糧板(21)，刮糧板上裝有橡膠墊板，以免籽粒被擠碎。分離葉輪安裝在一個環形三角膠帶槽圈上(3)，由介軸(26)上三角膠帶輪傳動。環形槽圈內側由四個導輪支撐(24)，槽圈須調整與滾筒(2)軸同心，分離葉輪與滾筒旋轉方向相反。
環形混流風扇(15)由風扇內圈(16)，風扇板(17)及數個后傾葉片(12)制成。風扇體用桿件(13)固定在滾筒(2)下排排草齒(14)上，與滾筒同體旋轉，環形軸流進風徑向排風。
排雜風道為軸向螺旋體(19)，在外環風道上部外側，排雜風道出口與排草出口(18)在同一位置，但由風扇板(17)隔開。
當作物由喂入口(1)喂入滾筒進行脫粒時，從凹板(7)分離出來的脫出物(包括籽粒，穎糠和短莖桿雜余等)，沿360°圓筒形凹板均勻地在脫出物空腔(10)內擴散下落。在凹板上部分離出來的脫出物，首先由第一清選風道(11)吸出部分雜余。其余大部分脫出物，降落在反向旋轉的分離葉輪上(5)，脫出物受葉輪離心力作用，在葉片上向外圍拋擲，進入外環風道入口處(6)。在外環風道(9)內由環形風扇所產生的負氣壓，使氣流從分離葉輪下部，通過葉片間隙上升，(旋轉的傾斜分離葉片也產生上升氣流)，將較輕的雜余和穎糠送進環形風道。再通過風扇葉片，從螺旋排雜風道(19)排出機外。較重的籽粒，通過分離葉輪外端間隙，下落到集糧盤，然后由刮糧板(21)將清潔的籽粒由出糧口(22)排出。
本發明根據脫出物空氣動力特性，穎糠和籽粒具有不同飄浮系數，因而利用它們不同的臨界速度，在垂直氣流場中進行分離清選。資料表明水稻臨界速度為10.1米/秒，小麥為8.9-11.5米/秒，大麥為8.4-10.8米/秒，而稻麥的穎糠臨界速度則為0.6-5.0米/秒。短莖桿(小于100毫米，呈水平位置)為2.5-3.2米/秒。(物料臨界速度是用測定儀器在垂直氣流場中測定的。與本發明外環風道垂直氣流是一致的)。根據此測定數據，外環風道入口處風速設計為6米/秒，脫出物降落到分離葉輪上，因稻麥穎糠臨界速度小于6米/秒，則被吸入風道，稻麥籽粒臨界速度大于6米/秒，則不會被吸入風道，而下落到集糧盤，因之能獲得分離。
由于短莖桿不是近似球體，它的臨界飄浮速度在氣流場中因方位不同而異。如短莖桿在氣流場中呈直立狀態，它的臨界速度比水平時大2-3倍，將無法被氣流吸走，這是一般氣流清選難以獲得較高的清潔度的主要原因。
分離葉輪的作用在于能將降落到葉輪上的短莖桿水平輸送到風道吸口，因短莖桿此時處于水平位置，臨界速度小于6米/秒，則容易被氣流吸起。當短莖桿脫離葉輪向上運動時，可能產生任意滾動呈傾斜或直立狀態，飄浮系數將增大，但風道入口呈錐形，風道逐漸變窄，風速也隨之增高，因之莖桿不管呈什么方位將都能被氣流吸出機外，從而能獲得較高的清潔度。
圖1立式軸流脫粒部件外風道清選總體布置圖2分離葉輪固定在環形三角膠帶槽圈上
權利要求
1.立式軸流脫粒部件外風道氣流清選裝置是用于農業谷物立式軸流脫粒機和立式軸流脫粒部件的聯合收割機上的一種清選裝置。本發明的特征是在360°立置凹板外圈組成脫出物空腔(10)，在空腔內配置第一和第二清選系統。第一清選系統位于立置凹板上端，清選凹板上部分離出來的穎糠和雜余。第二清選系統由分離葉輪(5)，外環風道(9)，環形混流風扇(15)及軸向螺旋排雜風道所組成。將主要剩余的穎糠雜余清理出去。
2.根據權利要求1所述的第一清選系統，其特征是在凹板上端脫出物空腔內，由環形混流風扇內圈(16)和外風道內壁(8)組成環狀錐體吸風道，經旋轉的風扇葉片產生負壓，將凹板上部分離出來的穎糠雜余，直接由風扇葉片吸出機外。
3.根據權利要求1所述第二清選系統分離葉輪，其特征是由多個傾斜葉片(20)和固定圈(25)構成。葉片間隙小于短莖桿長度。葉片下面安裝數個刮糧板(21)。分離葉輪安裝在一個環形三角膠帶輪槽圈上(3，圖2)，環形輪槽圈內側由四個導向輪(24)支撐。槽圈須與滾筒同心。分離葉輪與滾筒旋轉方向相反。
4.根據權利要求1所述環形混流風扇，其特征是由風扇內圈(16)，風扇板(17)和數個后傾角葉片(12)組成。風扇葉片位于第一和第二清選風道出口上面，混流風扇產生環形軸流進風和徑向排風。風扇體由桿件(13)固定在滾筒下排排草齒上(14)與滾筒(2)一同旋轉。
5.根據權利要求1所述的外環風道下端須為錐狀吸風口，錐狀風道截面積逐漸縮小，風速逐漸增高。
6.根據權利要求1所述環形混流風扇的排雜風道，其特征是軸向螺旋體。
全文摘要
立式軸流脫粒部件外風道氣流清選裝置是用于農業谷物立式軸流脫粒機或立式軸流脫粒部件的聯合收割機上的一種清選裝置。其清選原理系利用凹板脫出物籽粒和穎糠雜余不同飄浮系數，在360°凹板外圈脫出物空腔內，經第一清選和第二清選系統，通過垂直上升氣流，將穎糠和雜余分離出去。本發明結構簡單，脫、分、清工藝流程短，清選能力強，為生產廉價的大中型脫粒機和聯合收割機提供了條件。
文檔編號A01F12/44GK1044378SQ9010017
公開日1990年8月8日 申請日期1990年1月15日 優先權日1990年1月15日
發明者馬驥 申請人:中國農業機械化科學研究院