油莎豆键式分离清选装置

摘要

本发明涉及农业机械，特别是一种油莎豆键式分离清选装置。包括机架、数个限位机构、数个强制分离清选机构、动力传动机构，限位机构、强制分离清选机构和动力传动机构均设置在机架上，强制分离清选机构的一端与限位机构连接，强制分离机构的另一端的底部与动力传动机构连接。大大提高油莎豆分离清选的效率，提高油莎豆收获的机械化水平。

说明书

技术领域

本发明涉及农业机械，特别是一种油莎豆键式分离清选装置。

背景技术

油莎豆又称虎坚果、油莎草、铁荸荠等，是原产于非洲及地中海沿岸国家的一种草本植物，它是一种具有适应性广、生育期短、生物量大、含油量高等优良特性的优质、高产、综合利用价值高的新型油料经济作物。由于油莎豆块茎生长在地下，根系发达、颗粒较小，导致茎、豆、土分离困难，这一难题导致了油莎豆在我国的推广种植一直没有取得实质进步和发展，我国目前尚缺少关于油莎豆分离清选技术的系统研究。为了促进油莎豆产业的发展，亟需研发出针对油莎豆的分离清选装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种油莎豆键式分离清选装置，大大提高油莎豆分离清选的效率，提高油莎豆收获的机械化水平。

本发明的技术方案是：一种油莎豆键式分离清选装置，包括机架，其中，还包括数个限位机构、数个强制分离清选机构、动力传动机构，限位机构、强制分离清选机构和动力传动机构均设置在机架上，强制分离清选机构的一端与限位机构连接，强制分离机构的另一端的底部与动力传动机构连接；

所述强制分离清选机构包括锯齿外沿鱼鳞筛、编织格筛和连接套，锯齿外沿鱼鳞筛和编织格筛组成长方体状的筛笼，锯齿外沿鱼鳞筛位于筛笼的顶部表面，编织格筛位于筛笼的侧面和底部表面，锯齿外沿鱼鳞筛的表面间隔设置数个凸起的筛口，筛口的外沿呈锯齿状，编织格筛呈网格状，编织格筛的一端与限位机构连接，对应的编织格筛的另一端通过连接套与其下方的动力传动机构连接；

所述限位机构包括限位滑块、限位导轨和连接轴，限位导轨固定在机架上，限位滑块滑动设置在限位导轨内，连接轴的一端与限位滑块连接，连接轴的另一端与编织格筛连接；

所述动力传动机构包括传动曲轴，传动曲轴包括数根沿竖直方向间隔交替设置的主轴颈和连接相邻两主轴颈的连接臂，主轴颈分别通过连接套与其上方的编织格筛连接。

本发明中，相邻两强制分离清选机构之间的间隙优选为4-8mm。

所述动力传动机构还包括传动曲轴轴承、变速箱和自适应调节电机，变速箱与自适应调节电机连接，传动曲轴通过传动曲轴轴承与变速箱连接，传动曲轴的转动范围为45°-90°。通过传动曲轴，实现了数个强制分离清选机构之间类似钢琴键的有序运动。

还包括监控机构，监控机构包括曲轴转速传感器、曲轴扭矩传感器和自适应控制系统，传动曲轴的端部设有曲轴转速传感器和曲轴扭矩传感器，自适应控制系统安装机架上，曲轴转速传感器、曲轴扭矩传感器和变速箱分别与自适应控制系统连接。自适应控制系统根据监测到的传动曲轴的转速和扭矩，对变速箱进行控制，对传动曲轴的转速进行调节和控制，从而控制强制分离清选机构的有序运动。

本发明的有益效果是：

(1)通过限位机构和动力传动机构，实现了强制分离清选机构的往复运动，在强制分离清选机构的往复运动过程中，实现了油莎豆的分离、清选和收集，大大提高油莎豆分离清选的效率，提高油莎豆收获的机械化水平；

(2)通过监控机构，实现了对传动曲轴转速的控制，控制各强制分离清选机构的有序运动。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的侧视结构示意图；

图3是强制分离清选机构的立体结构示意图；

图4是传动曲轴的结构示意图。

图中：1限位滑块；2限位导轨；3连接轴；4锯齿外沿鱼鳞筛；5编织格筛；6连接套；7传动曲轴；8传动曲轴轴承；9变速箱；10自适应调节电机；11曲轴转速传感器；12曲轴扭矩传感器；13自适应控制系统。

具体实施方式

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

如图1和图2所示，本发明所述的油莎豆键式分离清选装置包括机架、限位机构、强制分离清选机构、动力传动机构和监控机构，限位机构、强制分离清选机构和动力传动机构均设置在机架上，强制分离清选机构的一端与限位机构连接，强制分离机构的另一端的底部与动力传动机构连接，动力传动机构与监控机构连接。

如图3所示，强制分离清选机构包括锯齿外沿鱼鳞筛4、编织格筛5和连接套6，锯齿外沿鱼鳞筛4和编织格筛5组成长方体状的筛笼，其中锯齿外沿鱼鳞筛4位于筛笼的顶部表面，编织格筛5位于筛笼的各侧面和底部表面。锯齿外沿鱼鳞筛4的表面间隔设置数个凸起的筛口，筛口的外沿呈锯齿状。编织格筛5呈网格状。本发明包括多个平行设置的强制分离清选机构，相邻两强制分离清选机构之间存在间隙，本实施例中，两强制分离清选机构之间的间隙优选为4-8mm。编织格筛5的一端与限位机构连接，对应的编织格筛5的另一端通过连接套6与其下方的动力传动机构连接。

强制分离清选机构的一端通过限位机构与机架连接。限位机构包括限位滑块1、限位导轨2和连接轴3，限位导轨2固定在机架上，限位滑块1设置在限位导轨2内，且限位滑块1可以沿限位导轨2前后滑动，连接轴3的一端与限位滑块1连接，连接轴3的另一端与编织格筛5连接。限位滑块1在限位导轨2内前后滑动的过程中，实现了强制分离清选机构沿水平方向往复移动，同时实现了对强制分离清选机构在纵向水平自由度和横向旋转自由度的限位。本发明中，每一个强制分离清选机构对应设置一个限位机构。

如图4所示，动力传动机构包括传动曲轴7、传动曲轴轴承8、变速箱9和自适应调节电机10，变速箱9与自适应调节电机10连接，传动曲轴7通过传动曲轴轴承8与变速箱9连接，自适应调节电机10输出轴的转速经变速箱9减速后，通过传动曲轴轴承8传递至传动曲轴7，带动传动曲轴7转动，传动曲轴7的转动范围为45°-90°。传动曲轴7包括数根沿竖直方向间隔交替设置的主轴颈和连接相邻两主轴颈的连接臂，主轴颈分别通过连接套6与其上方的编织格筛5连接。通过传动曲轴7，实现了数个强制分离清选机构之间类似钢琴键的有序运动。

自适应调节电机10动作过程中，带动传动曲轴7转动，传动曲轴7的主轴颈通过连接套6带动强制分离清选机构上下、前后往复运动。强制分离清选机构往复运动过程中，油莎豆植株落在锯齿外沿鱼鳞筛4的一端，油莎豆植株与锯齿外沿鱼鳞筛4碰撞，通过锯齿外沿鱼鳞筛4的往复移动和锯齿状的筛口，将油莎豆块茎与秧、须根分离，分离后的油莎豆块茎、土壤和部分体积小的杂物会落入筛笼内，通过编织格筛5的往复移动，将土壤和杂物从筛笼内筛出，只有油莎豆块茎留在了筛笼内，实现了油莎豆的分离、清选和收集。分离后的根须和秧沿着锯齿外沿鱼鳞筛4从另一端排走。

监控机构包括曲轴转速传感器11、曲轴扭矩传感器12和自适应控制系统13，传动曲轴7的端部设有曲轴转速传感器11和曲轴扭矩传感器12，自适应控制系统13安装机架上。曲轴转速传感器11用于监测传动曲轴的转速，曲轴扭矩传感器12用于监测传动曲轴的转矩，曲轴转速传感器11、曲轴扭矩传感器12和变速箱9均与与自适应控制系统13连接，自适应控制系统13根据监测到的传动曲轴的转速和扭矩，对变速箱9进行控制，从而控制强制分离清选机构的有序运动。

本发明的工作过程如下所述：自适应调节电机10工作，通过变速箱9带动传动曲轴7转动，传动曲轴7通过连接套6带动与其连接的各强制分离清选机构上下、前后往复运动，强制清选机构往复运动过程中，通过锯齿外沿鱼鳞筛4的往复运动实现了油莎豆块茎与根须、秧的分离，油莎豆块茎从筛口落入筛笼内，并通过编织格筛5的往复运动将土壤和体积较小的杂质筛出，分离后的根须和秧沿着锯齿外沿鱼鳞筛4从另一端排走，实现了油莎豆的分离、清选和收集。通过自适应控制系统13对传动曲轴7的转速和扭矩进行调节，使传动曲轴7的转速能够适应实际的工作情况。

以上对本发明所提供的油莎豆键式分离清选装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。