一种气流清理搅龙式输送机构和方法及输送设备和收获机技术

本发明专利技术提供一种气流清理搅龙式输送机构和方法及输送设备和收获机，包括输送搅龙、检测机构、离心风机模块、气流喷头和控制单元。控制单元根据输送搅龙轴线方向上与水平面夹角计算理论出口风速，当气流喷头的实际出口风速小于理论出口风速时，控制单元控制离心风机模块提高风速，排杂窗打开到预设时间后，检测机构检测输送搅龙内是否还有残留物，若存在残留物控制单元控制离心风机模块提高风速，若不存在残留物控制单元控制排杂窗关闭。本发明专利技术在输送搅龙中采用正压气流清理的方式清理搅龙中的残留物，可以根据实现自动排出输送搅龙内的残留物，清理效果优良，提高了收获内部的自净能力，使得收获机可以高效率运转。使得收获机可以高效率运转。使得收获机可以高效率运转。

【技术实现步骤摘要】
一种气流清理搅龙式输送机构和方法及输送设备和收获机


[0001]本专利技术属于输送机械领域，尤其涉及一种气流清理搅龙式输送机构和方法及输送设备和收获机。

技术介绍

[0002]搅龙式输送机构在输送设备领域应用广泛，具有结构简单、输送高效的优点，但在使用后它们总会在结构中残留被输送物和其他杂余，若这些残留物不及时清理，则会储积在搅龙机构的边角和间隙处，使搅龙式输送机构在下次输送其他物体时造成被输送物混杂。针对这些残留物，目前一般都是通过人工的方式进行清理，但清理效果不佳且费时费力，因此需要对搅龙式输送机构的自净能力加以提升。
[0003]特别是联合收获机卸粮搅龙的残留物清理中，现有技术有利用振动和在联合收获机卸粮搅龙底部设置负压的方法来对联合收获机粮箱和卸粮搅龙进行清理，但在排出残留物时仍需人工打开卸粮搅龙下方的端盖，对负压清理功耗较大，对工作环境密闭性有很高要求，此外，该方法不适用于其他工作条件下的搅龙式输送机构。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种气流清理搅龙式输送机构，所述搅龙式输送机构带有气流清理装置；本专利技术在输送搅龙中采用正压气流清理的方式清理搅龙机构中的残留物，克服负压清理状态下功耗较大，工作环境密闭性高等要求，更具有通用性的，并且可以对各种搅龙式输送机构进行自动清理，可以实现自动排出输送搅龙内的残留物。
[0005]本专利技术的一个方式的目的之一是通过设置检测机构实时采集不同工况下搅龙式输送机构相对于水平面的倾斜角度，控制单元根据倾斜角度信息控制离心风机模块适应性调整风机叶片转速，从而调整出口风速达到更好更稳定的清理效果。
[0006]本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种输送设备，该输送设备包括所述搅龙式输送机构，清理效果优良，高效。
[0007]本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种收获机，该收获机包括带有气流清理装置的搅龙式输送机构，清理效果优良，节省人力的优点，提高了收获内部的自净能力，使得收获机可以高效率运转。
[0008]本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种带有气流清理装置的搅龙式输送机构的控制方法。
[0009]注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。
[0010]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0011]一种气流清理搅龙式输送机构，包括输送搅龙、检测机构、离心风机模块、气流喷头和控制单元；
[0012]所述离心风机模块与气流喷头的一端连接，气流喷头的另一端与输送搅龙连接，输送搅龙还设有排杂窗；
[0013]所述检测机构用于检测气流喷头的实际出口风速、输送搅龙轴线方向上与水平面夹角α以及输送搅龙内是否还有残留物，并传递给控制单元；
[0014]所述控制单元分别与检测机构、离心风机模块和排杂窗连接；控制单元控制排杂窗和离心风机模块打开，控制单元根据输送搅龙轴线方向上与水平面夹角α计算理论出口风速，当气流喷头的实际出口风速小于理论出口风速时，控制单元控制离心风机模块提高风速，排杂窗打开到预设时间后，检测机构检测输送搅龙内是否还有残留物，若存在残留物控制单元控制离心风机模块提高风速，若不存在残留物控制单元控制排杂窗关闭。
[0015]上述方案中，所述离心风机模块包括离心风机和调速器；所述离心风机和调速器连接，所述控制单元分别与离心风机和调速器连接。
[0016]上述方案中，还包括电动推杆；所述电动推杆与排杂窗连接，所述控制单元与电动推杆连接，电动推杆用于控制排杂窗的开闭。
[0017]上述方案中，还包括显示器；所述显示器与控制单元连接。
[0018]上述方案中，所述检测机构包括风速传感器、倾角传感器和若干组对射式光电开关；
[0019]所述风速传感器用于检测气流喷头出口风速；所述倾角传感器用于检测输送搅龙轴线方向上与水平面夹角α；所述对射式光电开关用于检测输送搅龙内是否还有残留物；所述风速传感器、倾角传感器和对射式光电开关分别与控制单元连接。
[0020]上述方案中，所述气流喷头的底座为圆形，底座与气流软管连接，气流喷头的中部为弧形壁，气流喷头中部长度与底座直径比为1：1～2：1，气流喷头的头部还开设有增压筒，增压筒的出口面积与底座面积比为1：4～1：3，增压筒出口处设有细密金属网。
[0021]上述方案中，当检测机构检测到输送搅龙轴线方向上与水平面夹角α＝0时，
[0022]气流喷头出口气流需能够使搅龙管道内的残留物做整体移动，假设某工况下搅龙管道处于水平状态，则移动的临界条件是残留物受到的风力大于摩擦力，即：
[0023][0024]式中：C为阻力系数，ρ为空气密度，S1为搅龙管道内残留物的横截面积，V1为靠近排杂窗处气流的速度，μ为残留物与搅龙管道内壁的静摩擦系数，m为残留物质量，g为重力加速度，R为所述水平搅龙管道圆弧半径，β为所述水平搅龙管道圆弧弦长对应圆心角的一半；
[0025]气流喷头理论出口风速V0的值为:
[0026][0027]其中：
[0028][0029]式中：V
m
为所述排杂窗附近清理气流的轴心速度，a为湍流系数，s为气流喷头和排杂窗的水平距离；h为气流喷头出口高度，y为排杂窗距离清理气流中心轴线的垂直距离，
[0030]f为排杂窗附近气流截面的射流半高度，由下式计算：
[0031]f＝2.44(as+0.41b0)
[0032]b0为气流喷头出口半高度，b0＝1/2h；
[0033]结合上述公式一、式二、式三，得水平状态时的气流喷头理论出口速度V0需满足：
[0034][0035]进一步的于，当检测机构检测到输送搅龙轴线方向上与水平面夹角α>0时，残留物受到的风力应大于残留物所受摩擦力和其在上述轴线方向上重力分力之和，即：
[0036][0037]结合上述公式四和式五，倾斜状态时的气流喷头的理论出口风速V
0α
需满足：
[0038][0039]一种输送设备，包括所述的气流清理搅龙式输送机构。
[0040]一种收获机，包括所述的气流清理搅龙式输送机构。
[0041]上述方案中，所述输送搅龙为割台搅龙、籽粒输送搅龙、杂余搅龙、卸粮搅龙或脱粒搅龙。
[0042]所述输送搅龙为卸粮搅龙；卸粮搅龙包括水平搅龙、搅龙弯头和垂直提升搅龙；水平搅龙通过搅龙弯头和垂直提升搅龙连接；水平搅龙设置在粮箱底部；所述排杂窗布置在所述搅龙弯头处。
[0043]进一步的，所述粮箱气流喷头有六个，包括第一气流喷头、第二气流喷头、第三气流喷头、第四气流喷头、第五气流喷头和第六气流喷头；
[0044]所述第一气流喷头设置在水平搅龙下方靠近粮箱竖直侧板处的一端，第二气流喷头和第三气流喷头分别安装在所述粮箱底部水平搅龙管道内，第四气流喷头安装在搅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气流清理搅龙式输送机构，其特征在于，包括输送搅龙、检测机构、离心风机模块(4)、气流喷头(6)和控制单元；所述离心风机模块(4)与气流喷头(6)的一端连接，气流喷头(6)的另一端与输送搅龙连接，输送搅龙还设有排杂窗(10)；所述检测机构用于检测气流喷头(6)的实际出口风速、输送搅龙轴线方向上与水平面夹角α以及输送搅龙内是否还有残留物，并传递给控制单元；所述控制单元分别与检测机构、离心风机模块(4)和排杂窗(10)连接；控制单元控制排杂窗(10)和离心风机模块(4)打开，控制单元根据输送搅龙轴线方向上与水平面夹角α计算理论出口风速，当气流喷头(6)的实际出口风速小于理论出口风速时，控制单元控制离心风机模块(4)提高风速，排杂窗(10)打开到预设时间后，检测机构检测输送搅龙内是否还有残留物，若存在残留物控制单元控制离心风机模块(4)提高风速，若不存在残留物控制单元控制排杂窗(10)关闭。2.根据权利要求1所述的气流清理搅龙式输送机构，其特征在于，所述检测机构包括风速传感器(7)、倾角传感器(8)和若干组对射式光电开关(11)；所述风速传感器(7)用于检测气流喷头(6)出口风速；所述倾角传感器(8)用于检测输送搅龙轴线方向上与水平面夹角α；所述对射式光电开关(11)用于检测输送搅龙内是否还有残留物；所述风速传感器(7)、倾角传感器(8)和对射式光电开关(11)分别与控制单元连接；还包括电动推杆(9)；所述电动推杆(9)与排杂窗(10)连接，所述控制单元与电动推杆(9)连接，电动推杆(9)用于控制排杂窗(10)的开闭。3.根据权利要求1所述的气流清理搅龙式输送机构，其特征在于，所述气流喷头(6)的底座为圆形，底座与气流软管连接，气流喷头(6)的中部为弧形壁，气流喷头(6)中部长度与底座直径比为1：1～2：1，气流喷头(6)的头部还开设有增压筒，增压筒的出口面积与底座面积比为1：4～1：3，增压筒出口处设有细密金属网。4.根据权利要求1所述的气流清理搅龙式输送机构，其特征在于，当检测机构检测到输送搅龙轴线方向上与水平面夹角α＝0时，气流喷头(6)出口气流需能够使搅龙管道内的残留物做整体移动，假设某工况下搅龙管道处于水平状态，则移动的临界条件是残留物受到的风力大于摩擦力，即：管道处于水平状态，则移动的临界条件是残留物受到的风力大于摩擦力，即：管道处于水平状态，则移动的临界条件是残留物受到的风力大于摩擦力，即：式中：C为阻力系数，ρ为空气密度，S1为搅龙管道内残留物的横截面积，V1为靠近排杂窗处气流的速度，μ为残留物与搅龙管道内壁的静摩擦系数，m为残留物质量，g为重力加速度，R为所述水平搅龙管道圆弧半径，β为所述水平搅龙管道圆弧弦长对应圆心角的一半；气流喷头理论出口风速V0的值为:
其中：式中：V
m
为所述排杂窗附近清理气流的轴心速度，a为湍流系数，s为气流喷头和排杂窗的水平距离；h为气流喷头出口高度，y为排杂窗距离清理气流中心轴线的垂直距离，f为排杂窗附近气流截面的射流半高度，由下式计算：f＝2.44(as+0.41b0)b0为气流喷头出口半高度，b0＝1/2h；结合上述公式一、式二、式三，得水平状态时的气流喷头理论出口速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李耀明，夏圣博，姬魁洲，张韬，王晗昊，丁伯传，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：