專利名稱：玉米脫粒機及玉米脫粒方法
技術領域：
本發明涉及一種玉米脫粒機及其玉米脫粒方法，這是一種將玉米粒沿玉米芯的圓周切向方向脫離玉米芯的脫粒方式，其采用擠壓和旋轉實現切向力脫粒，脫粒后的玉米粒干凈，玉米芯完整，適用于家庭或企業使用。
背景技術：
玉米是中國的三大糧食品種之一。我國年種植玉米面積達到3000萬公頃，主要分布在東北和華北玉米主產區以及西南西北的一部分地區。每年秋收后，人們要對玉米進行脫粒加工。目前，玉米脫粒的方式主要有機動脫粒和手工脫粒兩種。常見的機動脫粒方式有直接將玉米棒子倒入滾筒內打碎，再用風力進行清選； 或者采用在立式錐軸上固定按螺旋線狀排列的釘齒進行脫粒；或者在機架上固設一個外層為塑性的軋滾，脫粒時，手工將玉米棒一個一個地喂入進料，極容易發生危險，安全性不能保證。所有這些方式的脫粒效率低，能源消耗大，而且在使用上有很大的局限。手工脫粒方式一般是指用扁擔或用手工搓玉米，費時費力，脫粒效率更低，勞動強度也更大，極其不適應農業現代化生產的需求。

發明內容
為解決上述現有玉米脫粒機存在的效率低、勞動強度大、不安全的技術問題，本發明提供一種生產效率高、勞動強度小、安全性高的玉米脫粒機及其玉米脫粒方法，其采用旋轉擠壓的玉米脫粒方式，利用切向力進行脫粒，脫粒干凈，脫粒后的玉米粒、玉米芯完整，無需再次進行風力清選。本發明的玉米脫粒機包括機架、電機、脫粒齒盤、定心套、推桿、螺旋輪和料斗。其中，電機安裝在機架的下方，脫粒齒盤安裝在機架的上方，定心套設置在機架上并位于脫粒齒盤與推桿之間，推桿設置在一個由螺旋輪驅動的滑動臺上，電機通過皮帶傳動分別驅動脫粒齒盤和螺旋輪旋轉，推桿的前端固設有玉米棒夾持機構(如頂針、齒或夾)，脫粒齒盤、 定心套和推桿同軸相對正，料斗設置在機架上方，料斗的出口對準脫粒齒盤與定位套之間的區域。本發明使用上述玉米脫粒機進行玉米脫粒的方法包括玉米棒由料斗的出口落入脫粒齒盤與定位套之間的區域，玉米脫粒機的推桿利用其夾持機構夾持住(如用頂針刺入)玉米棒一端，螺旋輪旋轉推動推桿向脫粒齒盤水平移動，推桿穿過定心套將玉米棒逐漸送入旋轉的脫粒齒盤中，脫粒齒盤上的齒與玉米棒接觸并產生切向力，使玉米粒從玉米棒上脫離，玉米粒落在定心套與脫粒齒盤之間的下方并被收集，玉米芯從脫粒齒盤中穿過被送出，玉米粒與玉米棒完全分離。本發明采用上述技術方案所取得的有益技術效果為無需將玉米棒整個打碎，而是采用旋轉擠壓的方式，利用切向力進行脫粒，脫粒后的玉米粒和玉米芯完整，無需再次進行風力清選；在確保玉米粒與玉米芯完全分離的同時，能耗低、效率高、安全性好。本發明的玉米脫粒機結構簡單，生產成本低，其脫粒方法實施簡單，極大地減輕了勞動強度，因此適用范圍廣泛，具有較大的經濟效益和社會價值。


圖I是本發明的玉米脫粒機的結構透視示意圖；圖2是本發明的玉米脫粒機通過擠壓旋轉實現玉米脫粒的原理圖；圖3是本發明的玉米脫粒方法的受力分析圖。圖中1_脫粒齒盤 2_定心套 3_推桿 4_螺旋輪 5_料斗6_玉米
棒
具體實施例方式下面結合附圖，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細的描述。參見圖1，本發明的玉米脫粒機包括機架、電機、脫粒齒盤I、定心套2、推桿3、螺旋輪4和料斗5。其中，電機安裝在機架的下方，當然也可以安裝在機架的上方。脫粒齒盤I 安裝在機架上方的一端，定心套2設置在機架上并且位于脫粒齒盤I與推桿3之間，推桿3 設置在一個由“8”字螺旋輪4驅動的滑動臺上，螺旋輪4設置在機架上。電機通過皮帶傳動分別驅動脫粒齒盤I和螺旋輪4旋轉，當然電機也可以通過其它傳動機構例如齒輪箱直接驅動脫粒齒盤I和螺旋輪4旋轉。推桿3的前端裝設有玉米棒夾持機構，如頂針、齒或夾， 利用頂針刺入(或用齒、夾夾持住)玉米棒的一端以便于固定住玉米棒。脫粒齒盤I、定心套2和推桿3軸線相同且相對正。料斗5設置在機架上方，料斗5的出口對準脫粒齒盤I 與定位套2之間的區域。料斗5中的排列整齊的玉米棒依次通過料斗出口由推桿3推入脫粒機構——脫粒齒盤I。參見圖2，本發明將脫粒齒盤I上的齒設在脫粒齒盤I的前端，即玉米棒穿入脫粒齒盤I時首先接觸脫粒齒盤I的前端部，而不是設在脫粒齒盤的中空內壁上。本發明這樣設計，除了能夠保證脫粒齒盤I的齒與玉米棒上的玉米粒在整個周向上良好接觸、保證脫粒干凈之外，而且給已經脫離玉米芯的玉米粒留出向下落的空間，不至于造成玉米粒堵塞而被擠壓和損壞。相反，若將齒設在脫粒齒盤的中空內壁上，由于先脫離玉米芯的玉米粒被集中在脫粒齒盤的內壁與玉米芯之間，極易形成玉米粒的堵塞，不僅容易造成玉米粒被擠壓和損壞，而且已經脫離玉米芯的玉米粒沒有好的下落空間而不便于下落排出。參見圖I和圖2，本發明使用上述玉米脫粒機進行玉米脫粒的方法，包括以下步驟玉米棒由料斗5的出口落入脫粒齒盤I與定位套2之間的區域，玉米脫粒機的推桿3利用其頂針刺入玉米棒一端，螺旋輪4旋轉推動推桿3向脫粒齒盤I水平移動，推桿3穿過定心套2將玉米棒推入旋轉的脫粒齒盤I中，繼續推進使玉米粒與脫粒齒盤I上的齒接觸并受到擠壓，玉米棒6與脫粒齒盤I的相對旋轉運動使玉米棒6上的玉米粒受切向力，使玉米粒從玉米棒上脫離開來，玉米粒落在定心套2與脫粒齒盤I之間的下方并被收集，玉米芯從脫粒齒盤I中穿過被送出，玉米粒與玉米棒完全分離。圖2中的水平箭頭表示推桿3的移動方向，旋向箭頭表示脫粒齒盤I的旋轉方向。優選地，脫粒齒盤上的齒為直齒、錐形齒或漸開線齒等。脫粒齒盤的中空直徑與玉米棒的直徑相適應，而且脫粒齒盤的中空直徑可以根據玉米棒的粗細自動調節，以適應不同直徑的玉米棒，或者可以根據玉米棒的粗細選擇安裝相應的脫粒齒盤。優選地，推桿3端部的頂針也可以替換為齒或夾，用于夾持玉米棒并防止其旋轉。參見圖3，玉米粒受軸向推力F1和切向力Fz的作用，其中軸向推力F1為將玉米棒推入的力，切向力FzS玉米粒和脫粒齒盤間產生的摩擦力，脫粒齒盤由驅動力產生的扭矩T 驅動旋轉。下表為幾組玉米進行脫粒時的受力測試數據
力軸向力F1(N)切向力Fz(N)扭矩T (N · M)第一組玉米35. 433. I3. 7第二組玉米34. 828. 73. 2第三組玉米40. 329. 43. 3 從大量試驗數據可見，對樣品干玉米，其脫粒所需最大軸向力F1 = 40. 3N，切向力脫粒力Fz = 33. IN，最大扭矩T = 3. 7N · M，因此，本發明采用的脫粒方法所需脫粒功率小。
權利要求
1.一種玉米脫粒機，包括機架、電機、脫粒齒盤(I)、定心套(2)、推桿(3)、螺旋輪(4) 和料斗(5)，其中，電機安裝在機架的下方，脫粒齒盤(I)安裝在機架的上方，其特征在于 所述定心套(2)設置在機架上并位于所述脫粒齒盤(I)與所述推桿(3)之間，所述推桿(3) 設置在一個由所述螺旋輪(4)驅動的滑動臺上，電機通過皮帶傳動分別驅動所述脫粒齒盤(I)和所述螺旋輪(4)旋轉，所述推桿(3)的前端固設有玉米棒夾持機構，所述脫粒齒盤(I)、定心套(2)和推桿(3)同軸相對正，所述料斗(5)設置在機架上方，該料斗(5)的出口對準所述脫粒齒盤(I)與所述定位套(2)之間的區域。
2.根據權利要求I所述的玉米脫粒機，其特征在于所述夾持機構為頂針、齒或夾。
3.根據權利要求I或2所述的玉米脫粒機，其特征在于所述脫粒齒盤上的齒為直齒、 錐形齒或漸開線齒。
4.根據權利要求I或2所述的玉米脫粒機，其特征在于所述脫粒齒盤是中空的，其中空直徑根據玉米棒的粗細可自動調節。
5.一種使用權利要求1-4任一項所述玉米脫粒機進行玉米脫粒的方法，包括以下步驟玉米棒由料斗(5)的出口落入脫粒齒盤(I)與定位套(2)之間的區域，玉米脫粒機的推桿⑶利用其夾持機構夾持住玉米棒一端，螺旋輪(4)旋轉推動推桿(3)向脫粒齒盤(I) 水平移動，推桿(3)穿過定心套(2)將玉米棒逐漸送入旋轉的脫粒齒盤(I)中，脫粒齒盤(I)上的齒與玉米棒接觸并產生切向力，使玉米粒從玉米棒上脫離，玉米粒落在定心套(2) 與脫粒齒盤(I)之間的下方并被收集，玉米芯從脫粒齒盤(I)中穿過被送出，玉米粒與玉米棒完全分離。
全文摘要
一種玉米脫粒機，包括機架、電機、脫粒齒盤(1)、定心套(2)、推桿(3)、螺旋輪(4)和料斗(5)。定心套設置在脫粒齒盤與推桿之間，推桿設置在由螺旋輪驅動的滑動臺上，電機分別驅動脫粒齒盤和螺旋輪旋轉，推桿前端設有玉米棒夾持機構，脫粒齒盤、定心套和推桿同軸相對正，料斗出口對準脫粒齒盤與定位套之間區域。本發明的玉米脫粒方法，利用推桿將玉米棒穿過定心套推入旋轉的脫粒齒盤，脫粒齒盤的齒與玉米粒間產生切向力使玉米粒從玉米棒上脫離開來，采用旋轉擠壓進行脫粒，脫粒干凈，脫粒后的玉米粒和玉米芯完整。該玉米脫粒機結構簡單，分離后的玉米粒干凈無殘渣，玉米芯完整易收集，脫粒所需功率小，節能環保，適用于家庭和企業。
文檔編號A01F11/06GK102577769SQ20121006612
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月14日 優先權日2012年3月14日
發明者劉輝, 唐勇, 唐壯, 朱宗銘, 李玉龍, 許焰 申請人:長沙齊行機電科技有限公司