用于平房仓的粮食清理入仓一体化设备

技术领域

本发明涉及运输机械领域，尤其涉及一种用于平房仓的粮食清理入仓一体化设备。

背景技术

目前，平房仓粮食在入仓时主要从平房仓的仓门进入，利用装仓机从内到外依次进行装粮，期间还需要工人频繁进行平仓，之后装仓机需要退到仓门外，通过从下往上依次关闭挡粮门来对仓门附近的区域进行装粮，最后还需要通过补仓机从平房仓的通风窗进行补粮。整个装粮过程高度依赖工人转移设备，工人劳动强度大，装粮效率不高。

此外，在粮食入仓前对粮食中的杂质进行检测清理是必要环节，只有杂质含量达到一定标准后才能入仓。目前主要通过清理筛对杂质进行筛分，现有清理筛种类繁多，比如公开号为CN105880167A、CN105921411A和CN203565369U等的专利文献，都公开了功能类似的清理筛。其主要工作过程是，先用倾斜皮带机将粮食送入筛体，筛体振动过程中实现粮食与杂质的分离，然后通过收集斗、除尘风机和灰气分离筒等对杂质进行收集，清理后的粮食通过输送机构进入下一环节。

在实际应用过程中，粮食经过一次清理往往达不到清理标准，因此通常需要多台清理筛和多台倾斜皮带机串联使用，导致整条清理输送路线长达几十米，占用场地空间较大，设备较多，且清理设备需要与入仓设备联动，布置、连线、控制都较为麻烦，容易造成粮食洒落、噪音和粉尘污染、工人劳动强度大，甚至出现安全事故等问题。

发明内容

为克服现有平房仓在粮食清理和入仓方式上存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种集成化程度高，粮食清理和入仓方便的用于平房仓的粮食清理入仓一体化设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

用于平房仓的粮食清理入仓一体化设备，包括按粮食走向依次设置的进粮机构、清理机构、提升机构和入仓机构；

所述进粮机构包括暂存斗；

所述清理机构包括清理筛，所述暂存斗设置在清理筛的入料口上方；

所述提升机构包括设置在清理筛出料端的第二提升机，第二提升机底部的入料口与清理筛的出料口相对接，第二提升机顶部的出料口通过活动的卸粮通道通向入仓机构；

所述入仓机构通过升降支架设置在清理筛上方，入仓机构包括可伸缩的入仓机，入仓机的尺寸满足能够伸入平房仓的通风窗，所述入仓机的进料端设有接粮斗，出料端设有抛粮头，所述卸粮通道与接粮斗相对接。

进一步的是，所述进粮机构还包括第一提升机，第一提升机顶部的出料口与暂存斗的顶部入口相对接，第一提升机底部的入料口处设有卸粮斗。

进一步的是，所述卸粮斗的前方设有卸粮机构，所述卸粮机构包括液压翻板，液压翻板在翻转时可使位于液压翻板上的货车将粮食倒入卸粮斗。

进一步的是，所述清理机构还包括杂质检测系统，所述第二提升机的出料口还设有回粮通道，所述回粮通道和卸粮通道通过通道转换器与第二提升机的出料口相连，所述回粮通道通向暂存斗，所述杂质检测系统通过检测经过清理筛的杂质情况来控制通道转换器，使第二提升机的出料口接通回粮通道或卸粮通道，同时控制暂存斗的进料速度。

进一步的是，所述通道转换器包括设置在回粮通道与卸粮通道连接部位的转轴和带动转轴转动的驱动器，所述转轴上设有翻板，翻板在随转轴转动时可遮挡回粮通道，同时打开卸粮通道，或者遮挡卸粮通道，同时打开回粮通道。

进一步的是，所述清理筛的筛体包括筛箱、位于筛箱外壁上的振动器以及位于筛箱内的筛面，所述筛面包括上层的粗筛面、中层的细筛面和下层的收集板，且粗筛面和收集板分别向筛体左右两侧倾斜，被筛粮食的粒径小于粗筛面的筛孔，大于细筛面的筛孔，所述筛箱的出料端的侧面设有分别与粗筛面和收集板较低端对接的大杂出口和细杂出口；所述杂质检测系统包括摄像头和称重器，所述摄像头位于筛箱顶部，通过图像识别位于粗筛面上的杂质数量，所述称重器包括两个，分别位于大杂出口和细杂出口的下方。

进一步的是，所述清理筛还包括风选沉降机构和皮带机，所述风选沉降机构包括依次连接的风选器、除尘风机和灰气分离筒，风选器位于筛体的出料口处，灰气分离筒的底部出口处设有螺旋排料机构，所述皮带机位于风选沉降机构下方，皮带机的入料端位于筛体的出料端下方，所述第二提升机的入料口与皮带机的出料端相对接；所述暂存斗与筛体的入料口之间设有可控制进料速度的抑尘均料斗，抑尘均料斗顶部设有风管与除尘风机相连。

进一步的是，所述升降支架为菱形液压升降支架，所述升降支架底部与清理筛的机架相连，升降支架顶部通过转向机构与入仓机相连。

进一步的是，所述入仓机包括桁架，以及位于桁架内的固定皮带和活动皮带，活动皮带位于固定皮带下方，活动皮带的机架可在驱动器的作用下沿桁架长度方向滑动伸缩。

进一步的是，所述抛粮头为转动设置在活动皮带出料端下方的机架上的皮带输送机。

本发明的有益效果是：通过将进粮机构、清理机构、提升机构和入仓机构集成到一起，粮食完成清理后可直接通过提升机构进入到入仓机构，入仓机构从平房仓的通风窗伸入，并通过抛粮头进行装粮，该设备结构紧凑，占用空间小，转移和控制都很方便；利用清理筛自身的重量来平衡顶部的入仓机构，可直接从通风窗进行装粮，避免了现有装粮方式需要频繁转移设备和设置围挡的麻烦，提高了装粮效率，降低了工人劳动强度，使平房仓粮食的清理和入仓工作更加安全和智能化。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明装粮时的结构示意图；

图3是本发明的通道转换器的结构示意图；

图4是本发明的清理筛的结构示意图；

图5是本发明的筛体的断面视图。

图中标记为，1- 暂存斗，2- 清理筛，3- 第二提升机，4- 升降支架，5- 入仓机，6-平房仓，7- 第一提升机，8- 液压翻板，21- 筛体，22- 风选沉降机构，23- 皮带机，24- 抑尘均料斗，25- 风管，26- 机架，31- 卸粮通道，32- 回粮通道，33- 通道转换器，41- 转向机构，51- 接粮斗，52- 抛粮头，53- 桁架，54- 固定皮带，55- 活动皮带，61- 通风窗，71-卸粮斗，211- 筛箱，212- 振动器，213- 粗筛面，214- 细筛面，215- 收集板，216- 大杂出口，217- 细杂出口，218- 摄像头，219- 称重器，221- 风选器，222- 除尘风机，223- 灰气分离筒，224- 螺旋排料机构，331- 转轴，332- 翻板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

需要说明，若本发明中有涉及方向性指示用语，如上、下、左、右、前、后的方向、方位用语，是为了利于构件间相对位置联系的描述，非为相关构件、构件间位置关系的绝对位置特指，仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、 运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。若本发明中有涉及数量的用语，如“多”、“多个”、“若干”等，具体指的是两个及两个以上。

如图1、图2所示，本发明的用于平房仓的粮食清理入仓一体化设备，包括按粮食走向依次设置的进粮机构、清理机构、提升机构和入仓机构；

所述进粮机构包括暂存斗1；

所述清理机构包括清理筛2，所述暂存斗1设置在清理筛2的入料口上方；

所述提升机构包括设置在清理筛2出料端的第二提升机3，第二提升机3底部的入料口与清理筛2的出料口相对接，第二提升机3顶部的出料口通过活动的卸粮通道31通向入仓机构；

所述入仓机构通过升降支架4设置在清理筛2上方，入仓机构包括可伸缩的入仓机5，入仓机5的尺寸满足能够伸入平房仓6的通风窗61，所述入仓机5的进料端设有接粮斗51，出料端设有抛粮头52，所述卸粮通道31与接粮斗51相对接。

其中，暂存斗1和清理筛2的整体结构与现有方案类似。第二提升机3采用斗式提升机，相比传统的倾斜输送机在水平方向上占用空间更小。升降支架4的作用是调节入仓机5的高度，以便适应不同高度的平房仓6和通风窗61。入仓机5与传统的补仓机类似，只不过因为入仓机5与清理筛2集成在一起，清理筛2的重量可以满足入仓机5的平衡要求，不用像补仓机一样需要在机尾处增加配重，结构更加简单。由于入仓机5需要随着升降支架4移动，因此卸粮通道31需要设置成活动式的结构，比如采用柔性的波纹管作为卸粮通道31。此外，入仓机5在伸入通风窗61时需要一套视觉控制系统来控制整个设备移动、升降支架4升降、入仓机5转动、伸缩等动作，确保入仓机5能够平稳的伸入通风窗61中。抛粮头52是一个输送速度较快的皮带机，能够将粮食快速抛出，从而增大粮食的抛洒范围，确保粮食能落到平房仓6的中部区域。在装粮过程中，可以移动一台设备依次从多个通风窗61进行装粮，也可以采用多台设备同时从多个通风窗61进行装粮，相比现有装粮方式，可减少移动设备和平仓的频率，装粮效率更高、更安全。

粮食从货车上卸下后一般是通过倾斜输送机输送到清理筛2的入料口，为了进一步使结构紧凑，所述进粮机构还包括第一提升机7，第一提升机7也为斗式提升机，第一提升机7顶部的出料口与暂存斗1的顶部入口相对接，第一提升机7底部的入料口处设有卸粮斗71。卸粮斗71的尺寸满足一般货车或货箱的宽度要求，粮食从货车或货厢上卸下时可直接进入卸粮斗71，然后通过第一提升机7进入暂存斗1。

为了满足一些不带卸货功能的货车卸粮，本发明在所述卸粮斗71的前方还设有卸粮机构，如图2所示，所述卸粮机构包括液压翻板8，液压翻板8在翻转时可使位于液压翻板8上的货车将粮食倒入卸粮斗71。

粮食在入库之前一般要进行扦检，根据扦检得到的杂质含量数据，可以通过设置清理筛2的各项参数来满足粮食经过一次清理后就满足入仓要求，因此本发明可以只设置一台清理筛2进行杂质清理后就直接通过提升机构和入仓机构进行装粮。但考虑到有可能粮食杂质含量不均匀，或扦检数据不准确，导致入仓的粮食杂质含量较高。因此，进一步的方案是，在所述清理机构上设置杂质检测系统，并在所述第二提升机3的出料口设置回粮通道32，所述回粮通道32和卸粮通道31通过通道转换器33与第二提升机3的出料口相连，所述回粮通道32通向暂存斗1，所述杂质检测系统通过检测经过清理筛2的杂质情况来控制通道转换器33，使第二提升机3的出料口接通回粮通道32或卸粮通道31，同时控制暂存斗1的进料速度。

利用杂质检测系统来判断筛分过后的粮食杂质含量，并以此控制第二提升机3出料口处的通道转换器21来接通不同的通道，从而实现杂质含量达标的粮食通过卸粮通道31进入入仓机5的接粮斗51，不达标的粮食通过回粮通道32回到暂存斗1进行二次清理的目的。当杂质检测系统检测到粮食杂质含量较高时，可通过降低清理筛2的进料速度，同时调整其它的配套参数来提高筛分效果。杂质检测系统识别到杂质含量合格后，可适当提高速度，与此同时，从清理筛2到接粮斗51之间的粮食还没有完全合格，所以需要预留一段时间等这部分粮食进入回粮通道32后再切换通道转换器33，使粮食进入卸粮通道31。在这个过程中，经过系统的多次调节后，最终会得到一个比较合适的进料速度，按照这个进料速度，只需一次清理便能满足清理要求，从而实现自适应可控粮食杂质清理的目的。

对于通道转换器33，如图4所示，本发明所采用的方案是，所述通道转换器33包括设置在回粮通道32与卸粮通道31连接部位的转轴331和带动转轴331转动的驱动器，所述转轴331上设有翻板332，翻板332在随转轴331转动时可遮挡回粮通道32，同时打开卸粮通道31，或者遮挡卸粮通道31，同时打开回粮通道32。其中驱动器图中未示出，可以采用电机或电磁铁等方式来驱动转轴转动。当翻板332转到左边并与通道内壁接触时，与卸粮通道31连通的出料口被关闭，另一侧与回粮通道32连通的出料口被打开；反之，当翻板332转到右边并与通道内壁接触时，与回粮通道32连通的出料口被关闭，另一侧与卸粮通道31连通的出料口被打开。

对于清理筛2和杂质检测系统的具体结构，如图3、图5所示，所述清理筛2的筛体21包括筛箱211、位于筛箱211外壁上的振动器212以及位于筛箱211内的筛面，所述筛面包括上层的粗筛面213、中层的细筛面214和下层的收集板215，且粗筛面213和收集板215分别向筛体21左右两侧倾斜，被筛粮食的粒径小于粗筛面213的筛孔，大于细筛面214的筛孔，所述筛箱211的出料端的侧面设有分别与粗筛面213和收集板215较低端对接的大杂出口216和细杂出口217；所述杂质检测系统包括摄像头218和称重器219，所述摄像头218位于筛箱211顶部，通过图像识别位于粗筛面213上的杂质数量，所述称重器219包括两个，分别位于大杂出口216和细杂出口217的下方。

杂质的筛分过程是：粮食进入筛体21后，体积较大的大杂会留在粗筛面213上，粮食和体积较小的细杂会通过粗筛面213的筛孔掉落到细筛面214上，同时细杂会通过细筛面214的筛孔掉落到收集板215上。因为粗筛面213和收集板215分别向筛体21左右两侧倾斜，同时筛体21从进料端到出料端也是倾斜设置的，所以大杂和细杂会在振动器212的作用下向筛箱211出料端的两侧聚集并排出，与中部的粮食分开。

杂质含量的检测过程是：因为粮食在达到粗筛面213后会迅速掉入到细筛面214上，所以留在粗筛面213上的几乎都是杂质，因此利用图像识别技术能够很容易识别杂质轮廓所形成的像素面积，从而判断杂质数量。称重器219配有计时记录功能，可根据设定的连续时间段来记录各段时间内杂质增加的重量。检测时，可记录一段时间内大杂和细杂增加的总重量与经过筛体21的物料的重量的比值，以及大杂的图像来判断杂质含量是否达标；或者直接通过记录单位时间内大杂和细杂的增加量和大杂的图像来判断杂质含量是否达标。其中，第一种方式需要记录粮食的重量，可根据粮食的种类、粮食流量和经过的时间进行估算，也可以通过设置重量传感器来记录粮食进入筛体21时或者离开筛体21时的冲击力以及作用时间来计算粮食的重量。第二种方式需要事先对系统进行大模型训练，针对不同种类的粮食，杂质含量不同的粮食，不同的进料速度进行试验，记录粮食杂质含量合格时对应的单位时间内杂质增加的重量，以此作为阈值，在实际清理过程中，单位时间内杂质增加的重量超过该阈值，则说明杂质含量超标，需要再次清理，否则说明杂质含量合格。

为了使整体方案更加完善，本发明还提供了以下一些优选方案：

为了降低粉尘污染，便于将粮食送入第二提升机3，所述清理筛2还包括风选沉降机构22和皮带机23，所述风选沉降机构22包括依次连接的风选器221、除尘风机222和灰气分离筒223，风选器221位于筛体21的出料口处，灰气分离筒223的底部出口处设有螺旋排料机构224，所述皮带机23位于风选沉降机构22下方，皮带机23的入料端位于筛体21的出料端下方，所述第二提升机3的入料口与皮带机23的出料端相对接；所述暂存斗1与筛体21的入料口之间设有可控制进料速度的抑尘均料斗24，抑尘均料斗24顶部设有风管25与除尘风机222相连。抑尘均料斗24需同时具有控制扬尘、均料和控制进料速度的功能，以便更好的实现粮食进料速度的控制。

为了确保升降支架4结构的稳定性，所述升降支架4最好采用菱形液压升降支架，所述升降支架4底部与清理筛2的机架26相连，升降支架4顶部通过转向机构41与入仓机5相连。转向机构41可采用电机和齿轮盘的结构形式，在设备移动和准备入窗时，系统可根据实际需要来转动入仓机5。

对于入仓机5，整体结构与现有可伸缩的皮带机类似，但需要根据平房仓6的通风窗61的尺寸进行设计，主要包括桁架53，以及位于桁架53内的固定皮带54和活动皮带55，活动皮带55位于固定皮带54下方，活动皮带55的机架可在驱动器的作用下沿桁架53长度方向滑动伸缩。驱动器图中未示出，活动皮带55与桁架53的滑动连接可采用类似于行车的结构形式。

为了能够改变抛粮方向，可将所述抛粮头52转动设置在活动皮带55出料端下方。抛粮头52上可配备摄像头，系统可根据平房仓6中的粮食装仓情况来调整抛粮头52的抛粮方向和抛粮速度，对凹陷部位进行填粮，减少工人平仓工作，提高装仓效率。