一种风筛辊组合式种子清选装置

技术领域

本发明涉及种子清选的农机设备领域，具体涉及一种风筛辊组合式种子清选装置。

背景技术

随着农业机械化的发展，为实现种子的清选，一般采用传统的风筛式清选系统，但对于种子上粘结的内隔膜、破碎荚壳以及种子中混杂的茎秆碎屑等轻杂物，这种清选系统难以实现有效的分离清选，导致清选后的种子含杂率较高，无法满足清选需求。

为了解决这一问题，现有的清选系统在清选过程中增设了粘结杂物分离机构，以将种子和粘结杂物进行分离，例如申请公布号为CN109013339A的中国专利公开的一种低损高效清选机，包括初级清选装置和次级清选装置，初级清选装置包括振动清选筛、尾筛和第二风机，振动清选筛通过振动将种子与杂物初步分层和过滤，初步过滤后的种子经滑槽输送到尾筛，尾筛对种子再次过滤，过滤后的种子落入尾筛下方的次级清选装置中，第二风机对落下的种子进行初步风选，将轻杂吹出，次级清选装置包括揉捻加速分离区和第一风机，揉捻加速分离区利用辊子对种子进行揉搓和加速，以将种子与粘结杂物分离，第一风机将杂物吹出，完成种子的清选。

但这一清选装置较为复杂，占用体积较大，在小颗粒种子的筛选过程中籽粒损失率较高，且筛选出来的杂物难以收集，容易与种子再次混合，导致清选效率仍然较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风筛辊组合式种子清选装置，用以解决现有的种子清选装置清选效率低、占用体积较大的问题。

为实现上述目的，本发明中的风筛辊组合式种子清选装置采用如下技术方案：包括机架、喂入口、振动清选筛、吸杂风机和加速辊清选室，加速辊清选室包括清选箱和多个加速辊，清选箱顶部设有进料口，加速辊水平排列在进料口下方，吸杂风机包括壳体，壳体底部设有朝向振动清选筛的筛面的第一吸杂口，第一吸杂口在振动清选筛的筛面上形成第一负压抽吸区，进料口设置在振动清选筛的下方并朝上对应第一吸杂口设置；清选箱的侧壁上设有第二吸杂口，第二吸杂口位于加速辊下方，以在清选箱内形成朝着侧向抽吸的第二负压抽吸区；

在使用时，第一负压抽吸区用于抽吸振动清选筛分离出来的杂物，加速辊用于将透过振动清选筛清选筛的筛孔下落的种子与剩余杂物分离，并加快种子和杂物的下落速度，第二负压抽吸区用于抽吸清选箱中的杂物。

其有益效果在于：吸杂风机、振动清选筛和加速辊清选室从上到下依次设置，吸杂风机的第一吸杂口在振动清选筛上形成第一负压抽吸区，在抽吸振动清选筛上筛选出来的杂物的同时，还能起到减缓种子和杂物下落速度的作用，一定程度上增加种子和杂物在振动清选筛处的滞留时间，提高振动清选筛对种子的清选效果；并且，由于种子与杂物之间存在的密度、尺寸以及空气动力特性的差异，负压抽吸对杂物的减速效果更明显，加速辊的加速效果更明显，两者累加，大大提高了种子与杂物的分离和分层效果，进而最大化地提高了清选效果；且吸杂风机、振动清选筛和加速辊清选室从上到下依次设置，巧妙利用了种子和杂物的下落过程，节省了输送装置，减小了装置的占用体积。

优选地，吸杂风机的壳体上设有副吸杂通道，副吸杂通道连通第二吸杂口，为第二吸杂口提供抽吸负压。

其有益效果在于：利用吸杂风机同时为振动清选筛和加速辊清选室提供抽吸负压，使清选装置清选出来的杂物从同一个吸杂风机的出杂口排出，便于收集清选出来的杂物；同时，“一机两用”的设计减少了清选装置所需的风机设置，减小了清选装置的整体体积。

进一步地，第二吸杂口有两个，两个第二吸杂口分别设置在清选箱相对的侧壁上。

其有益效果在于：两个第二吸杂口分别设置在清选箱的相对侧壁上，能够实现对清选箱内的杂物均匀、高效地抽吸，提高清选效率。

进一步地，定义加速辊的轴线方向为前后方向，加速辊的排列方向为左右方向，两个第二吸杂口相对设置在加速辊左右两侧的清选箱的侧壁上，为清选箱内提供稳定的负压气流，以更好的实现种子与杂物的分离。

其有益效果在于：将第二吸杂口设置在加速辊排列方向两侧的清选箱侧壁上，能够避免第二吸杂口和副吸杂通道的设置与加速辊的传动结构之间产生干涉，结构更加合理。

优选地，吸杂风机的壳体底部有进风口，进风口包括主吸杂区域和副吸杂区域，主吸杂区域形成第一吸杂口，副吸杂区域经副吸杂通道连通第二吸杂口，副吸杂通道包括互相连通的上筒体和下筒体，上筒体的下端和下筒体的上端固定连接，定义加速辊的轴线方向为前后方向，加速辊的排列方向为左右方向，上筒体自上而下在左右方向上朝远离吸杂风机的方向延伸，下筒体自上而下在左右方向上朝靠近清选箱的方向延伸，从而在副吸杂通道的中部形成弯折结构，以避让振动清选筛。

其有益效果在于：通过副吸杂通道的上下筒体的倾斜延伸设置，在副吸杂通道的中部形成弯折结构，在保证清选效果的同时，避免与振动清选筛发生干涉，有效减小了装置的体积。

进一步地，进风口内设有活动风门，活动风门将进风口分隔形成主吸杂区域和副吸杂区域，活动风门能够自由调节以改变第一吸杂口和第二吸杂口的通气量。

其有益效果在于：在吸杂风机的进风口内设置可自由调节的活动风门，将吸杂口分隔形成主吸杂区域和副吸杂区域，使操作人员能够根据实际情况调节活动风门，合理分配两吸杂口处的抽吸负压，减少能量浪费和种子损耗，提高清选效率。

优选地，喂入口与吸杂风机沿前后方向水平排列在振动清选筛上方，喂入口位于所述吸杂风机的前侧，主吸杂区域和副吸杂区域在吸杂风机的进风口内沿前后方向排布，吸杂风机的壳体底部的前后两侧分别设置有导流板，前侧的导流板朝前倾斜设置，后侧的导流板朝后倾斜设置，以形成前后方向上的扩口结构，使第一负压抽吸区覆盖整个振动清选筛的上方。

其有益效果在于：通过导流板的扩口结构的设置，扩大了第一吸杂口所形成的第一负压抽吸区的抽吸范围，保证第一负压抽吸区能够覆盖整个振动清选筛，避免喂入口的设置影响吸杂风机对喂入口下方种子的清选，保证了清选效果。

优选地，副吸杂通道连通第二吸杂口处的结构为扩口结构，扩口结构的径向截面积朝向清选箱内部逐渐增大，以扩大第二负压抽吸区的覆盖范围。

其有益效果在于：通过将第二吸杂口处的结构设置为扩口结构，增大了第二负压抽吸区的抽吸范围，保证了第二吸杂口对加速辊清选室内杂物全面、均匀、高效地抽吸，提高了清选效率和清选效果。

优选地，所述吸杂风机的出杂口朝向背离所述喂入口的方向设置。

其有益效果在于：出杂口的出杂方向背离喂入口设置，避免从出杂口排出的杂物混入喂入口而对种子造成污染，保证了清选效果。

优选地，还包括集种箱和杂物箱，加速辊清选室的底部设置有出种口，集种箱活动安装在出种口的下方，用于收集清选后的种子，杂物箱设置在吸杂风机的出杂口处，用于收集清选出来的杂物。

其有益效果在于：设置集种箱收集清选后的种子，防止加速辊清选室的清选箱内的种子堆积过多而影响加速辊清选室的正常运行，同时防止清选后的种子被杂物再次污染；设置杂物箱收集清选出来的杂物，便于对杂物中残留的种子进行回收，降低种子的损耗率，同时避免杂物再次与种子混造成污染，保证清选效率。

附图说明

图1为本发明的风筛辊组合式种子清选装置的立体结构示意图；

图2为本发明的吸杂风机的立体结构示意图；

图3为本发明的加速辊的结构示意图；

图4为本发明的加速辊清选室的工作状态示意图。

图中：1、吸杂风机；2、机架；3、副吸杂通道；4、杂物箱；5、集种箱；6、加速辊清选室；7、电机；8、传动带；9、振动清选筛；10、喂入口；11、出杂口；12、叶轮；13、导流板；14、第二吸杂口；15、第一吸杂口；16、壳体；17、辊轮；18、主加速辊轴；19、传动齿轮；20、杂物；21、种子；22、导向板；23、活动风门；24、清选箱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步地详细描述。

本发明的风筛辊组合式种子清选装置的具体实施例：如图1所示，本实施例的风筛辊组合式种子21清选装置主要包括机架2以及安装在机架2上的喂入口10、吸杂风机1、振动清选筛9、加速辊清选室6、集种箱5和杂物箱4，喂入口10和吸杂风机1水平并列安装在机架2的上部，由电机7通过传动带8驱动吸杂风机1工作，振动清选筛9设置在机架2的中部，对应于喂入口10和吸杂风机1的下方，加速辊清选室6对应设置在振动清选筛9的下方，集种箱5和杂物箱4设置在机架2的底部。

为了更直观地表达本发明的实施例，结合图2-图4所示进行说明。

如图3和图4所示，加速辊清选室6包括清选箱24和水平并列排布的多根加速辊，清选箱24的顶部设有进料口，用于接收振动清选筛9清选后的种子21和未被清选的杂物20，加速辊包括辊轮17、加速辊轴和传动齿轮19，加速辊的辊轮17水平排列设置在进料口下方，各加速辊的端部均设置有传动齿轮19，各加速辊通过传动齿轮19相互啮合传动，最边缘的加速辊的加速辊轴为主加速辊轴18，主加速辊轴18的一端装配有带轮，以与对应的驱动装置传动连接，驱动装置带动主加速辊轴18旋转，进而通过传动齿轮19带动各加速辊的辊轮17旋转，其中，相邻的加速辊的辊轮17旋向相反，进料口与辊轮17之间还设有导向板22，以引导从进料口落下的种子21和未被清选的杂物20落入相对转动的辊轮17之间，保证加速辊对种子21与杂物20进行分离和加速。

进一步地，定义加速辊的轴线方向为前后方向，加速辊的排列方向为左右方向，在加速辊的辊轮17下方的清选箱24侧壁上设有两个第二吸杂口14，两个第二吸杂口14在清选箱24的左右侧壁上相对设置，以从清选箱24两侧对其内部的杂物20进行均匀抽吸，第二吸杂口14处的结构为径向截面积朝向清选箱24内部逐渐增大的扩口结构，以扩大第二吸杂口14的抽吸范围，使其能够有效抽吸清选箱24内部的杂物20。

本实施例的吸杂风机1的具体结构如图2所示，吸杂风机1包括壳体16、叶轮12、进风口、出杂口11和副吸杂通道3，叶轮12设置在壳体16的内腔中，通过转动为吸杂风机1提供负压抽吸力，进风口设置在壳体16底部，进风口内设有能够自由调节的活动风门23，活动风门23将进风口分隔形成前后布置的主吸杂区域和副吸杂区域，通过调节活动风门23可以改变主吸杂区域和副吸杂区域的通气量，出杂口11设置在吸杂风机1的顶部，朝向背离于喂入口10的方向，以避免出杂口11排出的杂物再次混入种子21内。

主吸杂区域形成第一吸杂口15，第一吸杂口15朝下对应于振动清选筛9，在振动清选筛9的筛面上形成持续、稳定的第一负压抽吸区，种子21中的杂物20(包括全部短茎秆、果荚壳和轻杂余等)经三种途径排出：大部分被振动清选筛9振动筛分出来后，由第一吸杂口15吸入吸杂风机1并通过吸杂风机1的出杂口11排出；少部分颗粒较大且较重的杂物20在振动清选筛9的振动作用下经筛尾排出；剩余未被清选的杂物20随种子21一并落入加速辊清选室6内，在清选箱24内完成种子21与剩余杂物20的分离清选，并通过第二吸杂口14从吸杂风机1的出杂口11排出，最终所有从出杂口11和筛尾排出的杂物20落入下方的杂物箱4中；副吸杂区域通过两个副吸杂通道3分别连通清选箱24左右两侧的两个第二吸杂口14，两个副吸杂通道3的上端均与吸杂风机1的壳体16固定连接，具体连接在进风口的后部(即副吸杂区域处)，副吸杂通道3的下端与清选箱24固定连接，使吸杂风机1通过副吸杂通道3为第二吸杂口14提供抽吸负压，以在清选箱24内部形成朝侧向抽吸的第二负压抽吸区。副吸杂通道3包括相互连通的上筒体和下筒体，上筒体的下端和下筒体的上端固定连接，上筒体自上而下在左右方向上朝远离吸杂风机1的方向延伸，下筒体自上而下在左右方向上朝靠近清选箱24的方向延伸，从而在副吸杂通道3的中部形成弯折结构，该弯折结构可以避让振动清选筛9，有利于装置的集成设置。

壳体16上位于进风口的前后两侧均设置有导流板13，前侧的导流板13自上而下朝前倾斜设置，后侧的导流板13自上而下朝后倾斜设置，在壳体16底部形成了前后方向上的扩口结构，以扩大第一负压抽吸区的覆盖范围，为喂入口10和副吸杂区域的设置预留足够的空间，使负压抽吸区能够对整个振动清选筛9的筛面进行有效抽吸，避免其余结构布置影响吸杂风机1的抽吸效果。

此外，加速辊清选室6的底部设有出种口，集种箱5对应设置在出种口下方，用于收集清选后的种子21，杂物箱4对应设置在吸杂风机1的出杂口11下方，且位于振动清选筛9的筛尾一端，用于收集清选出来的杂物，将杂物和干净的种子21分隔存放，以免其混合影响清选效率和清选效果。

结合图1对上述实施例的风筛辊组合式种子清选装置的使用过程进行阐述，在种子21清选时，将需要清选的种子21从喂入口10倒入，利用振动清选筛9的往复振动对种子21和杂物进行分层和过滤，配合第一负压抽吸区的抽吸作用，将大部分杂物(包含短茎秆、果荚壳和轻杂余等)从第一吸杂口15抽出到杂物箱4内，少部分颗粒较大且较重的杂物被振动清选筛9的筛面过滤，并在振动作用下输送到筛尾处的杂物箱4内，筛选后的种子21和剩余未被清选的杂物20通过筛孔掉落至加速辊清选室6的进料口，由加速辊清选室6完成种子21与剩余杂物20的分离清选，通过加速辊将种子21与种子21上粘结的杂物20分离，由于种子21与杂物20的尺寸特性以及空气动力特性差异，杂物在下落过程中受到的阻力更大，下落速度较慢，第一吸杂口15的负压抽吸也会对杂物产生更明显的减速效果，并且加速辊与种子21产生的摩擦力更大，对种子的加速效果更明显三者效果累加，大大提升了种子21与杂物20的分离和分层效果，最后，剩余的杂物20从第二吸杂口14被抽出到杂物箱4内，干净的种子21落入清选箱24下部的集种箱5内，完成整个清选过程。

本发明的上述风筛辊组合式种子清选装置将吸杂风机1、振动清选筛9和加速辊清选室6集成设置在一起，使吸杂风机1的抽吸作用与振动清选筛9的振动筛选作用、加速辊的分离加速作用相互促进，在减小装置整体体积的同时，提高了清选效率和清选效果，大大提升了清选装置的清选性能和实用性。

当然，本发明的风筛辊组合式种子清选装置并不仅限于上述介绍的实施方式，本文还提供了其他几种基于本发明设计构思的风筛辊组合式种子清选装置的实施例，具体如下：

在其它风筛辊组合式种子清选装置的实施例中，与上述实施例不同的是：吸杂风机也可以设置在机架上的其他位置，例如，将吸杂风机设置在振动清选筛的侧面，第一吸杂口仍对应设置在振动清选筛上方，通过吸杂通道将吸杂风机的主吸杂区域与第一吸杂口连通，为第一负压抽吸区提供抽吸负压。

在其它风筛辊组合式种子清选装置的实施例中，与上述实施例不同的是：第二吸杂口可以只设置一个，对应地，也可以将第二吸杂口设置在清选箱的前侧壁或后侧壁上。

在其它风筛辊组合式种子清选装置的实施例中，与上述实施例不同的是：吸杂风机的进风口可以设置为多个，也可以设置在壳体的其他位置，例如，进风口设置为两个，设置在壳体的侧面上，不需要设置活动风门，一个进风口形成主吸杂区域，另一个进风口形成副吸杂区域，分别连通第一吸杂口和第二吸杂口。

在其它风筛辊组合式种子清选装置的实施例中，与上述实施例不同的是：吸杂风机的的壳体上也可以不设置副吸杂通道，而是通过软管道连通副吸杂区域和第二吸杂口，为第二吸杂口提供抽吸负压。

在其它风筛辊组合式种子清选装置的实施例中，与上述实施例不同的是：第一吸杂口和第二吸杂口处的结构也可以不是扩口结构，而是设置为常规的直通口结构，副吸杂通道也可以不设弯折结构，而是设置为长直管道或曲线管道。

在其它风筛辊组合式种子清选装置的实施例中，与上述实施例不同的是：清选装置也可以不设置集种箱和杂物箱，直接利用清选箱收集清选后的种子，并增大清选箱的出种口和吸杂风机的出杂口之间的距离，直接使杂物从出杂口排出。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。