本發明屬于機械領域，涉及一種輸送機，具體涉及一種高效的、低損的多級差速茶鮮葉分選單列化輸送機及其單列化輸送方法。

背景技術：

中國是茶葉生產和出口大國，茶葉的品種繁多，不同的茶葉制茶工藝差異較大，但總體來說都可以分為采摘、分選、烘干、揉制、分裝、冷儲等過程。人工采茶雖然采摘芽葉完整但是效率很低，成本較高。為了提升勞動效率，發展茶葉產業，目前許多茶園開始使用機械化采茶設備。這些機械化設備的勞動效率很高，但是采摘茶葉的完整度不高，導致后續加工花了很大消耗生產出品質不高的干茶，嚴重影響茶葉生產的附加值。該現狀對機采茶鮮葉有效的分選設備的研究和發明提出了需求。

目前對于茶葉分選大體上有兩種研究思路。一種是振動分級，通過大小不同的篩子拋擲或者振動茶葉進行篩選，主要研究計算不同級別茶葉的形狀特點，這種方案對于茶葉的損傷性較大，特別是對于綠茶的加工有著嚴重的影響；另一種方案是風選分級，人為制造流場將機采茶葉中的細小碎葉、完整芽葉分開，并將芽葉進行分級，這種方案對于茶葉的損傷很小，但由于自由下落的鮮葉在風力場中不可控，下落位移受下落距離、與風的有效接觸、葉之間相互干擾等多因素影響，且缺乏茶葉在風力場中運動理論的研究，目前市場上現有的茶葉風選機的分選效果還不夠理想。

中國專利公告號CN203944559U，公開了一種分選蔬菜、花生和茶葉的風機裝置。設置有提升輸送帶、風選室，在風選通道下方安裝有一臺風機，工作時向上通風，將細小的碎葉以及雜質吹離上方，其余落入下方出料口，這種風選設備風選能力較低，對于較重的雜質無法分選，只能做到有限的二級分離。

此外還有中國專利公告號CN105107741A，公開的一種茶葉風選機。該風選裝置主要包括送料裝置和風選通道。送料裝置包括有攪動勻料裝置、負壓除塵裝置，風機安裝在風選通道一側進行橫向風選，將不同級別的茶葉分成三級落在通道下方的出料口中，同時將碎葉吹離風選箱。這種設備可以對茶葉進行三級分離，去除較重和較輕的雜質，但是使用的軸流風機的風場不穩定不理想，風選的準確率和最后茶葉的分級還不夠細致。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有設備對茶葉等分級的不準確、損傷大和效率低的問題，提供一種多級差速茶鮮葉分選單列化輸送機，可以實現茶鮮葉的高效、低損的精準多級分級預處理。本發明的另一個目的是提供一種多級差速茶鮮葉分選單列化輸送方法，首先通過貫流風機制造的穩定流場對從卸料器投入的茶鮮葉等進行風選，風選后落于雙層輸料機上，雙層輸料機分為上下兩層，上層有兩條安裝在兩側的輸送帶，下層有安裝在中間位置的輸送帶將落下的茶葉分為三列進行傳輸。后經過兩級速度不斷增大的輸送帶，將前后茶葉的間隔拉大，實現茶葉不同級別的無損分級和單個分離。分離后便于后續的視覺識別單個茶鮮葉的形態特征進行歸類，機器分級精準度更高；單列化數目越多同時間識別茶鮮葉數目越多，機器性能更加高效。

針對上述的技術問題，本發明采用的技術方案是：

本發明多級差速茶鮮葉分選單列化輸送機，包括多級差速輸送機、卸料器和貫流風機群組系統，貫流風機群組系統設置在多級差速輸送機輸入端；所述的貫流風機群組系統由風機支撐架和貫流風機組成；四個貫流風機通過螺栓上下等距固定在風機支撐架上；所述的卸料器設置在最高位置貫流風機頂部，并固定在風機支撐架上。

所述的多級差速輸送機包括雙層輸送機、二級輸送機、三級輸送機和電動機調速控制器；雙層輸料機的輸出端設置在二級輸送機的輸入端頂部，二級輸送機的輸出端設置在三級輸送機的輸入端頂部。

所述的雙層輸料機包括雙層輸料支撐架、下層從動軸、下層輸送帶、上層從動軸、上層輸送帶、上層主動軸、下層主動軸、上層帶輪和下層雙聯帶輪；所述的下層主動軸通過軸承支承于雙層輸料支撐架上，下層從動軸兩端嵌入雙層輸料支撐架底部兩側開設的兩個滑槽內；下層主動軸上固定滾筒，下層從動軸通過軸承支承有滾筒，下層從動軸和下層主動軸上的滾筒通過下層輸送帶連接；兩根第一螺桿分別由雙層輸料支撐架輸出端底部對應側開設的插孔穿入下層從動軸對應端的通孔內；固定在下層從動軸兩端的兩塊螺母塊分別與對應側第一螺桿構成螺旋副；所述的上層主動軸通過軸承支承于雙層輸料支撐架上，上層從動軸兩端嵌入雙層輸料支撐架頂部兩側開設的兩個滑槽內；上層主動軸兩端固定兩個滾筒，上層從動軸兩端通過軸承支承有兩個滾筒；上層主動軸和上層從動軸對應端的滾筒通過上層輸送帶連接；兩根第二螺桿分別由雙層輸料支撐架輸出端頂部對應側開設的插孔穿入上層從動軸對應端的通孔內；固定在上層從動軸兩端的兩塊螺母塊分別與對應側第二螺桿構成螺旋副；兩根上層輸送帶關于下層輸送帶對中設置，且兩根上層輸送帶的間距小于下層輸送帶的寬度；雙層輸料電機通過電機固定架安裝在雙層輸料支撐架上；雙層輸料電機的輸出軸和下層主動軸的伸出端分別固定主動帶輪和下層雙聯帶輪；所述的主動帶輪與下層雙聯帶輪的內側輪通過V帶連接；上層主動軸的伸出端固定上層帶輪；上層帶輪與下層雙聯帶輪的外側輪通過V帶連接。

所述的二級輸送機和三級輸送機均包括主動輸送軸、從動輸送軸、輸送支撐架、差速輸送帶、大帶輪、V帶和輸送電機；所述的主動輸送軸通過軸承支承在輸送支撐架上，從動輸送軸兩端嵌入輸送支撐架兩側開設的兩個滑槽內；主動輸送軸上固定滾筒，從動輸送軸通過軸承支承有滾筒，主動輸送軸和從動輸送軸上的滾筒通過差速輸送帶連接；兩根第三螺桿分別由輸送支撐架輸出端對應側開設的插孔穿入從動輸送軸對應端的通孔內；固定在從動輸送軸兩端的兩塊螺母塊分別與對應側第三螺桿構成螺旋副；所述的輸送電機通過電機固定架安裝在輸送支撐架上；輸送電機的輸出軸和主動輸送軸的伸出端分別固定小帶輪和大帶輪；小帶輪和大帶輪通過V帶連接；雙層輸送機的雙層輸料電機、二級輸送機的輸送電機和三級輸送機的輸送電機轉速依次增大。

每個貫流風機都有獨立的風機調速控制器控制。

所述的上層帶輪與下層雙聯帶輪的內側輪及外側輪直徑相等。

所述的雙層輸料電機以及二級輸送機和三級輸送機的輸送電機均由電機調速控制器控制。

該多級差速茶鮮葉分選單列化輸送機的單列化輸送方法，具體如下：

步驟一、卸料器向下輸送茶鮮葉，通過上下排布的四個貫流風機的流場將茶鮮葉根據重量和形態差異前后區分落在雙層輸送機的下層輸送帶和上層輸送帶上；其中，貫流風機的流場方向及流速可調。

步驟二、茶鮮葉落在雙層輸送機后由于雙層輸送帶的上下層結構將茶鮮葉分為三列分開輸送，兩根上層輸送帶關于下層輸送帶對中設置，且兩根上層輸送帶的間距小于下層輸送帶的寬度，可以保證落于中間的茶鮮葉能夠全部落在下層輸送帶上，分散在兩側的茶鮮葉落在上層輸送帶上，隨著三列輸送帶向二級輸送機傳送。

步驟三、茶鮮葉投入二級輸送機后，二級輸送機與一級輸送機的速度差使得前后分離的茶鮮葉距離拉大繼續輸送，到達三級輸送機后三級輸送機與二級輸送機的速度差使得前后分離的茶鮮葉距離進一步增大，實現茶鮮葉的單列化分離輸送。

本發明具有的有益效果是：

本發明適合茶鮮葉的風選分級，利用貫流風機形成風墻，每臺風機的風速可調，可以形成階梯式風場，利于茶葉在風場內受風力作用后按品級落在不同區域。雙層輸送機的上下兩層輸送帶可以將落下的茶葉分成三列傳輸，經過差速分離后將茶葉前后分開處理。風選方式和輸送機裝置能夠有效地降低茶鮮葉在分級過程中造成的損傷，并且茶鮮葉的風選過程能夠連續進行，選擇合適風速和流場方向就能更加高效地完成精準分級茶鮮葉的工作，針對目前茶鮮葉分級技術不準確、損傷大和效率低的突出問題做出了有效的解決方法。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構立體圖；

圖2為本發明中雙層輸送機的結構示意圖；

圖3為本發明中二級輸送機的結構示意圖；

圖4為本發明中多級差速輸送機的傳動效果圖。

圖中：1、多級差速輸送機,2、卸料器，3、貫流風機群組系統，4、雙層輸料電機，1-1、三級輸送機，1-2、二級輸送機，1-3、雙層輸送機，3-1、風機支撐架，3-2、貫流風機，1-2-1、主動輸送軸，1-2-2、從動輸送軸，1-2-3、輸送支撐架，1-2-4、差速輸送帶，1-2-5、大帶輪，1-2-6、V帶，1-3-1、雙層輸料支撐架，1-3-2、下層從動軸，1-3-3、下層輸送帶，1-3-4、上層從動軸，1-3-5、上層輸送帶，1-3-6、上層主動軸，1-3-7下層主動軸、1-3-8上層帶輪、1-3-9下層雙聯帶輪。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。

如圖1所示，多級差速茶鮮葉分選單列化輸送機，包括多級差速輸送機1、卸料器2和貫流風機群組系統3；貫流風機群組系統3設置在多級差速輸送機1輸入端；貫流風機群組系統3由風機支撐架3-1和貫流風機3-2組成；四個貫流風機3-2通過螺栓上下等距固定在風機支撐架3-1上；每個貫流風機都有獨立的風機調速控制器控制。卸料器2設置在最高位置貫流風機3-2頂部，并固定在風機支撐架3-1上。

如圖1、2和3所示，多級差速輸送機1包括雙層輸送機1-3、二級輸送機1-2、三級輸送機1-1和電動機調速控制器；雙層輸料機1-3的輸出端設置在二級輸送機1-2的輸入端頂部，二級輸送機1-2的輸出端設置在三級輸送機1-1的輸入端頂部。

如圖1和2所示，雙層輸料機1-3包括雙層輸料支撐架1-3-1、下層從動軸1-3-2、下層輸送帶1-3-3、上層從動軸1-3-4、上層輸送帶1-3-5、上層主動軸1-3-6、下層主動軸1-3-7、上層帶輪1-3-8和下層雙聯帶輪1-3-9；下層主動軸1-3-7通過軸承支承于雙層輸料支撐架1-3-1上，下層從動軸1-3-2兩端嵌入雙層輸料支撐架1-3-1底部兩側開設的兩個滑槽內；下層主動軸上固定滾筒，下層從動軸通過軸承支承有滾筒，下層從動軸1-3-2和下層主動軸1-3-7上的滾筒通過下層輸送帶1-3-3連接；兩根第一螺桿分別由雙層輸料支撐架1-3-1輸出端底部對應側開設的插孔穿入下層從動軸對應端的通孔內；固定在下層從動軸兩端的兩塊螺母塊分別與對應側第一螺桿構成螺旋副，通過旋轉第一螺桿來移動下層從動軸1-3-2，從而張緊下層輸送帶；上層主動軸1-3-6通過軸承支承于雙層輸料支撐架1-3-1上，上層從動軸1-3-4兩端嵌入雙層輸料支撐架1-3-1頂部兩側開設的兩個滑槽內；上層主動軸1-3-6兩端固定兩個滾筒，上層從動軸1-3-4兩端通過軸承支承有兩個滾筒；上層主動軸1-3-6和上層從動軸1-3-4對應端的滾筒通過上層輸送帶1-3-5連接；兩根第二螺桿分別由雙層輸料支撐架1-3-1輸出端頂部對應側開設的插孔穿入上層從動軸對應端的通孔內；固定在上層從動軸兩端的兩塊螺母塊分別與對應側第二螺桿構成螺旋副，通過旋轉第二螺桿來移動上層從動軸，從而張緊上層輸送帶；兩根上層輸送帶1-3-5關于下層輸送帶1-3-3對中設置，且兩根上層輸送帶1-3-5的間距小于下層輸送帶1-3-3的寬度；雙層輸料電機4通過電機固定架安裝在雙層輸料支撐架1-3-1上；雙層輸料電機4的輸出軸和下層主動軸1-3-7的伸出端分別固定主動帶輪和下層雙聯帶輪1-3-9；主動帶輪與下層雙聯帶輪1-3-9的內側輪通過V帶連接；上層主動軸1-3-6的伸出端固定上層帶輪1-3-8；上層帶輪1-3-8與下層雙聯帶輪1-3-9的外側輪通過V帶連接；上層帶輪1-3-8與下層雙聯帶輪1-3-9的內側輪及外側輪直徑相等；雙層輸料電機4由電機調速控制器控制。

如圖1和3所示，二級輸送機1-2和三級輸送機1-1均包括主動輸送軸1-2-1、從動輸送軸1-2-2、輸送支撐架1-2-3、差速輸送帶1-2-4、大帶輪1-2-5、V帶1-2-6和輸送電機；主動輸送軸1-2-1通過軸承支承在輸送支撐架1-2-3上，從動輸送軸1-2-2兩端嵌入輸送支撐架1-2-3兩側開設的兩個滑槽內；主動輸送軸1-2-1上固定滾筒，從動輸送軸1-2-2通過軸承支承有滾筒，主動輸送軸1-2-1和從動輸送軸1-2-2上的滾筒通過差速輸送帶1-2-4連接；兩根第三螺桿分別由輸送支撐架1-2-3輸出端對應側開設的插孔穿入從動輸送軸1-2-2對應端的通孔內；固定在從動輸送軸1-2-2兩端的兩塊螺母塊分別與對應側第三螺桿構成螺旋副，通過旋轉第三螺桿來移動從動輸送軸1-2-2，從而張緊差速輸送帶1-2-4；輸送電機通過電機固定架安裝在輸送支撐架1-2-3上；輸送電機的輸出軸和主動輸送軸1-2-1的伸出端分別固定小帶輪和大帶輪1-2-5；小帶輪和大帶輪1-2-5通過V帶1-2-6連接；二級輸送機1-2和三級輸送機1-1的輸送電機均由電機調速控制器控制，雙層輸送機1-3的雙層輸料電機4、二級輸送機1-2的輸送電機和三級輸送機1-1的輸送電機轉速依次增大，使得三級輸送機1-1的差速輸送帶1-2-4速度V₃大于二級輸送機1-2的差速輸送帶1-2-4速度V₂，且二級輸送機1-2的差速輸送帶1-2-4速度V₂大于雙層輸送機1-3的下層輸送帶1-3-3速度V₁。

該多級差速茶鮮葉分選單列化輸送機的單列化輸送方法，具體如下：

步驟一、如圖1所示，卸料器2向下輸送茶鮮葉，通過上下排布的四個貫流風機4-2的流場將茶鮮葉根據重量和形態差異前后區分落在雙層輸送機1-3的下層輸送帶1-3-3和上層輸送帶1-3-5上；其中，貫流風機4-2的流場方向及流速可調，通過上下排布的四個貫流風機能夠達到較好的篩選效果。

步驟二、茶鮮葉落在雙層輸送機1-3后由于雙層輸送帶的上下層結構將茶鮮葉分為三列分開輸送，兩根上層輸送帶1-3-5關于下層輸送帶1-3-3對中設置，且兩根上層輸送帶1-3-5的間距小于下層輸送帶1-3-3的寬度，可以保證落于中間的茶鮮葉能夠全部落在下層輸送帶1-3-3上，分散在兩側的茶鮮葉落在上層輸送帶1-3-5上，隨著三列輸送帶向二級輸送機傳送。

步驟三、如圖4所示，茶鮮葉投入二級輸送機后，二級輸送機1-2與一級輸送機1-3的速度差使得前后分離的茶鮮葉距離拉大繼續輸送，到達三級輸送機1-1后三級輸送機與二級輸送機的速度差使得前后分離的茶鮮葉距離進一步增大，實現茶鮮葉的單列化分離輸送。