目前玉米籽粒收获机在高含水率的黄淮海地区，玉米籽粒脱粒破损严重，本发明专利技术提供了一种低损高效双纵轴流玉米柔性揉搓脱粒装置，该技术方案通过柔性揉搓方式，对玉米果穗揉搓、挤压，完成脱粒，解决了高含水率下玉米籽粒破碎损伤严重的问题。本发明专利技术旨在保证玉米快速、顺畅、有序喂入的前提下，增大玉米籽粒与脱粒元件的接触面积和接触时间，减小脱粒元件对玉米籽粒的碰撞力，以降低玉米籽粒破碎率。相对目前单纵轴流脱粒装置，采用双纵轴流玉米柔性揉搓的脱粒方式，可增大玉米果穗喂入量，喂入的玉米物料流分布更均匀，且物料层较薄，能保证玉米物料流有序向后流动，可避免物料堆积堵塞，还可减小滚筒直径和长度，使玉米籽粒收获机结构更加紧凑。机结构更加紧凑。机结构更加紧凑。
【技术实现步骤摘要】
一种低损高效双纵轴流玉米柔性揉搓脱粒装置
[0001]本专利技术涉及农业机械
，进一步涉及低损高效玉米收获技术与装备，具体涉及一种低损高效双纵轴流玉米柔性揉搓脱粒装置。
技术介绍
[0002]玉米是我国重要的粮食和饲料作物，作为农民主要收入来源而被广泛种植。机械化收获是玉米的主要收获方式，在耕地资源和播种面积有限的条件下，提升农机装备技术水平，降低收获损耗是增加粮食产量、提高农民收入、保证国家粮食安全的重要途径。
[0003]玉米脱粒过程中脱粒元件与玉米直接接触，对玉米果穗产生了冲击、碾压、揉搓等作用，通过脱粒元件的接触碰撞作用力，实现玉米籽粒脱离玉米芯轴，获得完整玉米籽粒的过程。脱粒作为玉米籽粒收获的关键作业环节，是玉米籽粒破损和破碎的主要来源，严重影响收获品质，尤其在我国黄淮海地区，收获时玉米含水率高，随着收获作业速度和喂入量的不断提高，玉米破损和破碎严重，收获效果差、造成严重的粮食浪费。
[0004]由于传统脱粒元件与玉米籽粒接触时间短、面积小，作用刚性大，导致玉米破损率和损失高。要实现低损高效玉米脱粒，一方面受到籽粒含水率、力学特性等物料特性影响，另一方面，受到脱粒机理、形式和脱粒装置等影响。面向我国黄淮海粮食主产区玉米收获时含水率过高的问题，研制低损高效玉米脱粒技术与装备具有重要意义。
[0005]玉米脱粒一般依靠脱粒元件与谷物果穗之间的冲击、碾压等作用，使谷物脱粒；碾压脱粒原理通过脱粒元件谷物果穗，依靠作用在谷物上的作用力，使得谷物籽粒与穗轴之间产生横向位移，实现谷物脱离果穗；梳刷脱粒原理利用谷物果穗通过排列较为紧密的脱粒元件的缝隙，依靠脱粒元件对谷粒施加拉力和冲击力实现脱粒；揉搓脱粒原理，通过脱粒元件对谷物，以及谷物之间的相互揉搓作用进行脱粒；振动脱粒原理，依靠脱粒元件对谷物施加高频振动而进行脱粒。
[0006]目前脱粒技术主要为切流式脱粒技术、轴流式脱粒技术、切流
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轴流混合式脱粒技术等。目前的脱粒元件主要为纹杆式滚筒、钉齿式滚筒、板齿式滚筒，以及不同脱粒元件之间的组合和排列方式。上述玉米脱粒过程中，均为脱粒元件与玉米果穗相互作用，存在接触时间短、碰撞冲击力大，导致玉米籽粒破损率高等问题。
[0007]具体来看，现有脱粒技术的缺点主要包括以下方面：
[0008]钉齿或纹杆式脱粒滚筒，脱粒元件与玉米籽粒之间主要为点接触或线接触形式，接触时间短，导致刚性打击、碰撞冲击力比较大，玉米籽粒破碎和损伤严重。
[0009](1)纹杆式滚筒，工作过程中容易发生作物在滚筒中堵塞的情况，导致脱粒效果较差。
[0010](2)钉齿式滚筒，凹板分离能力较弱，导致其含杂率较高，钉齿脱粒元件造成的玉米籽粒破碎率过高。
[0011](3)双滚筒式，结构复杂、秸秆折断破碎多，清选压力较大。
[0012](4)横轴流式，低茬收割时，喂入量加大，脱粒与分离能力不能满足作业需求，导致
作业速度放慢工作效率下降，且作物潮湿时易堵塞滚筒。
[0013](5)单纵轴流式，喂入量相对较少，缺点是喂入不流畅，螺旋喂入叶片易磨损、传动结构较复杂。
技术实现思路
[0014]本专利技术旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种低损高效双纵轴流玉米柔性揉搓脱粒装置，以解决常规脱粒装置与玉米接触面积小、接触时间短、碰撞冲击力大，玉米籽粒破损和破碎严重等技术问题。
[0015]本专利技术要解决的另一技术问题是，如何实现低损高效的玉米脱粒。
[0016]为实现以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0017]一种低损高效双纵轴流玉米柔性揉搓脱粒装置，装置采用电机驱动、链传动，设置两个滚筒共同完成脱粒，滚筒前部设有绞龙导锥，呈锥形，实现高效快速有序喂入，脱粒滚筒上依次安装钉齿、收拢元件、揉搓元件，钉齿螺旋排布在脱粒滚筒上，末端倒圆角处理，钉齿区占脱粒滚筒长度的3/10，前部钉齿用于实现玉米果穗的初步脱粒，收拢元件长度占滚筒长度的1/10，揉搓元件长度占3/5，实现玉米果穗的精脱、细脱，传动轴带动绞龙导锥、脱粒滚筒顺时针旋转，脱粒装置呈5～45
°
倾斜，滚筒转速范围为100～800r/min。
[0018]作为优选，所述的揉搓元件包括主揉搓面和辅助面，在主揉搓面中，靠近齿根部为圆弧曲面，靠近齿顶部为倒角面，在倒角面处开有卡槽，橡胶垫安装在卡槽中；圆弧曲面与倒角面通过圆角平滑连接；辅助面呈5～30
°
倾斜。
[0019]作为优选，所述的揉搓元件在脱粒滚筒上沿圆周分布；凹版筛安装于所述滚筒下部，凹版筛与揉搓元件的齿顶部距离在15mm以内；在揉搓元件的圆弧曲面和辅助面上，与滚筒轴线平行间隔焊有凸筋，凸筋截面呈圆形或棱形。
[0020]作为优选，所述的两个滚筒构成双纵轴流脱粒滚筒，滚筒直径为变径，滚筒前端和后端直径变化范围为1～2cm。相对于目前单纵轴流脱粒滚筒，可增大玉米果穗喂入量，且在相同喂入量的条件下，喂入玉米物料流分布均匀，且物料层相对较薄，保证玉米物料流有序向后流动，避免物料堆积堵塞，且可减小滚筒直径和长度，使玉米籽粒收获机更加紧凑。
[0021]作为优选，上罩安装于所述滚筒上部，所述的上罩，前部为入料口，中部对应钉齿区，内壁焊有螺旋导流板，后部对应揉搓元件，焊有凸起。
[0022]作为优选，所述的收拢元件，前部为尖端，后部截面轮廓与揉搓元件相同，顶部与揉搓元件高度相同，整体呈弯曲状。
[0023]作为优选，所述的橡胶垫通过揉搓元件的卡槽固定。
[0024]作为优选，所述滚筒安装于机架上。
[0025]作为优选，在凹版筛上分别设置有筛条和筛板。
[0026]本专利技术在运行过程中，玉米果穗首先经过双纵轴流滚筒锥形绞龙导锥，实现高效、快速、有序喂入，进入钉齿脱粒区，初步进行脱粒，随后通过收拢元件，进入揉搓脱粒区，玉米果穗将一直处在齿槽空间内，使玉米果穗填充齿槽空间的三分之二，上罩、凹版筛、橡胶垫和玉米果穗之间是面接触，增加玉米果穗揉搓时间，降低玉米籽粒破损率和破碎率；其次通过揉搓元件的搅动，依靠凸筋、上罩及凹版筛结构与玉米果穗及果穗与果穗之间的发生滑动接触摩擦，实现玉米果穗的净脱、细脱，最后玉米芯轴、叶在滚筒末端排出。
[0027]双纵轴流脱粒方式，可增大玉米果穗喂入量，且相对于目前单纵轴流脱粒装置，相同玉米喂入量的条件下，喂入玉米物料流分布均匀，且物料层相对较薄，能够保证玉米物料流有序向后流动，同时避免物料堆积堵塞，还可减小滚筒直径和长度，使玉米籽粒收获机更加紧凑。
[0028]上罩前半部分对应钉齿区，内壁焊有螺旋导流板，后半部分对应揉搓元件，焊有凸起(如图4所示)。
[0029]绞龙导锥呈锥形。钉齿末端采用倒圆角处理，通过螺旋线均匀排布在脱粒滚筒前端(如图7所示)。
[0030]主揉搓面和辅助揉搓面起到揉搓作用，在主揉搓面中，靠近齿根部为圆弧曲面，靠近齿顶部为倒角面，圆弧曲面与倒角面通过圆角平滑连接；辅助面呈5～3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低损高效双纵轴流玉米柔性揉搓脱粒装置，其特征在于：装置采用电机(1)驱动、链传动，设置两个滚筒共同完成脱粒，滚筒前部设有绞龙导锥(14)，呈锥形，实现高效快速有序喂入，脱粒滚筒(15)上依次安装钉齿(16)、收拢元件(17)、揉搓元件(18)，钉齿(16)螺旋排布在脱粒滚筒(15)上，末端倒圆角处理，钉齿区(16)占脱粒滚筒(15)长度的3/10，前部钉齿(16)用于实现玉米果穗的初步脱粒，收拢元件(17)长度占滚筒长度的1/10，揉搓元件(18)长度占3/5，实现玉米果穗的精脱、细脱，传动轴(6)带动绞龙导锥(14)、脱粒滚筒(15)顺时针旋转，脱粒装置呈5～45
°
倾斜，滚筒转速范围为100～800r/min。2.根据权利要求1所述的一种低损高效双纵轴流玉米柔性揉搓脱粒装置，其特征在于，所述的揉搓元件(18)包括主揉搓面(22)和辅助面(21)，在主揉搓面(22)中，靠近齿根部为圆弧曲面，靠近齿顶部为倒角面，在倒角面处开有卡槽，橡胶垫(19)安装在卡槽中；圆弧曲面与倒角面通过圆角平滑连接；辅助面(21)呈5
°
～30
°
倾斜。3.根据权利要求2所述的一种低损高效双纵轴流玉米柔性揉搓脱粒装置，其特征在于，所述的揉搓元件(18)在脱粒滚筒(15)上沿圆周分布；凹版筛(10)...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚艳春，张安斌，李玉琨，李明睿，耿端阳，顾增杰，刘通，王从旭，潘阳，石贤帅，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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