柔性玉米脱粒机的开发

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摘要：我国现有的多种玉米脱粒机形式基本相同。都是由机架体、主轴、筛底、传动装置、喂料斗、风机、筛分装置等组成，且都存在破损率较高、脱净率又较低等缺陷，使玉米生产在脱粒这个环节损失较大。而柔性玉米脱粒机能使脱净率大幅提高，能使玉米粒、玉米芯的破损率降的很低，能够除掉杂物，使玉米粒的洁净率得到提升，大大提高脱粒的生产率。

关键词：柔性玉米脱粒机；脱净率；破碎率；生产率；主动轴；从动轴；脱粒齿

中图分类号：S226.1 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-12-0127-1

1 问题的提出

目前，我国现有的多种玉米脱粒机形式基本相同。都是由：机架体、主轴、筛底、传动装置、喂料斗、风机、筛分装置等组成。外观一般为卧式圆柱型。这种玉米脱粒机的特点是：主轴上布置有螺旋钉齿或锤片，用很高的转速来挤压和摩擦玉米棒来进行脱粒。这种脱粒机存在的问题是：无论是在脱低水分还是高水分的玉米棒时，玉米粒粉碎严重，有时又脱不干净，玉米芯被损坏的情况也时有发生。脱完的玉米粒中含有大量的杂质，增加清选工作量。

由于现在的玉米脱粒机对玉米棒的含水率很敏感，而且玉米粒和玉米芯破损严重 并且杂质较多，所以需要一种新型的玉米脱粒机——柔性玉米脱粒机。柔性玉米脱粒机能使脱净率大幅提高，能使玉米粒、玉米芯的破损率降的很低，能够除掉杂物，使玉米粒的洁净率得到提升，大大提高脱粒的生产率。

2 设计要求及方案制定

2.1 设计要求

根据对国内现有的各种玉米脱粒机及其优缺点的分析，在吸收国外先进的揉搓式玉米脱粒机的基础上，设计符合我国国情的柔性玉米脱粒机。要求在脱净率、破碎率、生产率等参数上要优于现有的玉米脱粒机并且可高水分作业，又要考虑造价不能太高。国内现有的玉米脱粒机一般是滚筒式双滚筒式的，该类玉米脱粒机存在脱净率低（双滚筒的脱净率较单滚筒的高一些），破碎率较高，对高含水不能脱等缺陷。

最近又出现了锤片式玉米脱粒机，该玉米脱粒机较滚筒式玉米脱粒机在脱净率、破碎率、玉米含水率等参数方面有所提高，但主轴转速不能太高，这就影响了该机的生产率。

国外采用长轴，轴上带有搓板式的揉搓式玉米脱粒机，该机体积较大，功率也较大。造价当然就高了，但它可以高水分作业，有可借鉴之处。

2.2 方案的制定

综合国内外玉米脱粒机的优缺点，提出了柔性玉米脱粒机的设计方案：

机架体由各种型钢连接成，机架体上布置有电机和主轴，主动轴带动从动轴、脱粒齿支板使脱粒齿转动；脱粒齿周围焊有格栅围住，径向被焊接支架围成几块从而形成了单独的作业空间。焊接支架被用机器外罩罩住，从动轴上的脱粒齿可以绕从动轴转动。在脱粒齿前后及下方设有格栅底筛；在格栅的下面有一双层振动筛；双层振动筛的两旁布置吊带，双层振动筛通过皮带与电机相连；在脱粒齿和格栅之间有一去杂筛，除掉的玉米芯掉到机外。去杂筛旁有一吸风机，脱下的小型杂物被风机带走甩到机外；双层振动筛分上、下两层，上层筛网直径为14毫米，下层直径为5毫米。有一部分杂质从振动筛直接到机外，在双层振动筛的尾部布置有提升机，它的工作是由主轴与皮带轮传动的，脱下的玉米粒从振动筛的下层进入提升机，被提起后完成整个工作过程。

2.3 总体设计

该机主要由机架、振动筛、传动装置、皮带罩、喂料斗、风机、主轴及脱粒部件、提升机等装置构成。

机架：由于机动及振动不大所以机架采用4# 角钢焊接而成。在机架的侧面靠近喂料口端由机架的立角钢（立柱）及加焊一根角钢组成电机座，其上开有纵向长孔。利用电机的重量给皮带张紧。

振动筛：振动筛分上、下两层：上层筛为网孔是Ф14mm的一个短筛，主要筛分玉米粒及玉米芯，也是玉米芯的出口。下层筛为网孔为Ф5mm的主筛。脱下的玉米粒和小的杂质由此分离，玉米粒通过振动筛的端口进入提升机提升装袋。

传动装置：电机通过皮带轮传动，主轴转动：主轴转动使脱粒装置工作，主轴一端的皮带轮带动偏心机构转动使振动筛振动，主轴的另一端通过皮带轮转动使提升机的皮带轮转动，使提升机工作。

主轴及脱粒部件：该部件由主轴、从动轴、脱粒齿支板、脱粒斜齿、脱粒直齿等组成。构成一柔性脱粒系统：这是该技术的核心所在，柔性玉米脱粒机由此得名。传动装置（电机）带动主轴转动；主轴通过脱粒齿支板、从动轴、带动脱粒斜齿、脱粒直齿传动来挤搓玉米脱棒脱粒。在旋转脱粒过程中，当脱粒齿遭受到很大阻力时，可以使从动轴转动，从而使其一旦受阻，不会产生过大的冲击力使玉米粒和玉米棒被粉碎，又可使脱净率大幅提高。被脱下的玉米粒经过底筛时，掉到振动筛里，从而不会混合到杂质，然后玉米粒被提升机提升装袋。除掉的玉米芯进入下层筛的排芯口，进入上层筛，与机器分离。工作中产生的小型杂物被风机吸走，完成作业。

3 主要技术参数

主轴转速：800～1200rpm 配套动力：2.2～3kw

生产率：3000～4000kg 脱净率：>99%

破损率：

主机重：120kg 外形尺寸：1360×600×1000

4 结论

该机在脱粒部件上有独到的创新性的设计，这种设计能保证在脱高含水率的玉米时，也能达到较低的破损率和较高的生产率。

作者简介：王淑兰（1972-），专科，长春市农业机械研究院助理工程师，从事农业机械研制和推广工作。