本發(fā)明涉及一種電動組合振動式谷物分級裝置，屬于一種谷物去除雜質(zhì)的分離裝置。也可用于中草藥種子、草籽與雜質(zhì)分離及分級作業(yè)。

背景技術(shù)：

在中國古代勞動人民就已經(jīng)利用不同顆粒受到的振動與沖擊時，顆粒將出現(xiàn)偏析和分離效果的原理篩分谷物?！妒勒Z新說》“簸之揚之，糠秕在前?！边@句話就很好的證明了這一點。但是傳統(tǒng)的裝置完全依靠人力，分級效率差，勞動強度大，無法適應現(xiàn)在農(nóng)業(yè)機械化的趨勢。

本發(fā)明采用變頻電機為動力源、使用組合振動的方式，模擬現(xiàn)實生活中人們使用篩子篩分谷物的過程，來達到高效分級谷物的效果。通過彈簧滑動支座內(nèi)部彈簧的反彈力以及萬向滾輪等部件的傳動，使谷物倉在后端變頻電機停轉(zhuǎn)時可以穩(wěn)定在水平位置。為傳遞后端變頻電機的扭矩并使后端變頻電機可以在谷物倉前后直線振動時得以固定，采用了一可伸縮的組合式傳動軸。

根據(jù)相關(guān)文獻檢索，具有上述特征的、利用組合振動的方式來實現(xiàn)谷物分級的裝置及相關(guān)專利還未涉及。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種電動組合振動式谷物分級裝置，以強化分級效果，提高分級效率，減少人的勞動強度。

本發(fā)明內(nèi)容如下：

一種電動組合振動式谷物分級裝置，由后端變頻電機、后端電機座、傳動軸、彈簧滑動支座、萬向滾輪、左連桿、后曲柄、滑塊、連架桿、下端連接件、底座、右連桿、前端變頻電機、前端電機座、前曲柄、前連桿、前連接件、谷物倉等組成。其中后曲柄、滑塊、連架桿、下端連接件等組成一擺動導桿機構(gòu)。此機構(gòu)通過傳動軸,在后端變頻電機的驅(qū)動下,繞連架桿與下端連接件的鉸接點做往復的擺動；同時通過左右連桿使谷物倉繞底座上部的空心圓柱形滑道的底面圓心，做往復的左右擺振。前曲柄、前連桿、前連接件、谷物倉等組成一曲柄滑塊機構(gòu)。此機構(gòu)在前端變頻電機的驅(qū)動下，做往復的水平直線振動。在以上兩種運動的循環(huán)驅(qū)動下，促使谷物倉內(nèi)的谷物，草梗，砂石沿重力方向偏析分層。依靠分布在谷物倉內(nèi)的細孔篩分出砂石，分層完畢后依靠人工去除上部草梗，排出谷物，完成分級。

谷物倉為內(nèi)外兩層。內(nèi)層圓篩為半球形，其有益效果是：1、相比于圓柱或其他形狀的谷物篩，可以增大谷物與篩面的接觸面積；2、減少谷物在圓篩內(nèi)運動的阻力,增大谷物的分層能量。內(nèi)層圓篩內(nèi)部分布有眾多直徑為2mm的細孔和25個直徑為20mm的半球形凸起，其有益效果是：半球形凸起可以通過摩擦與碰撞提高谷物的分層能量。外層圓篩為圓柱形，其底部為一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其有益效果是：1、圓柱形外篩便于在篩體上焊接滑道以及連接件；2、底部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以把內(nèi)層圓篩中落下的細沙排出倉外。在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的左右兩側(cè)各分布有一直徑為100mm的圓盤，每個圓盤下面焊接一個連接件，這兩個連接件上的螺栓孔的圓心與底座上的空心圓柱形滑道的底面圓心三點共線。使谷物倉、底座、左右連桿以及連架桿組成一平行四邊形機構(gòu)。其有益效果是：只有使上述三個圓心共線，才能通過左右連桿以及擺動導桿機構(gòu)，實現(xiàn)谷物倉繞底座上的空心圓柱形滑道的底面圓心做左右擺振運動。在外層圓篩底部焊接一長度比圓篩直徑略小的滑道，該滑道橫截面的內(nèi)側(cè)為一圓弧，圓弧角度為200°。其有益效果是：該滑道限制了谷物倉的左右和上下的移動以及前后的轉(zhuǎn)動，使其只能沿底座上的空心圓柱形滑道做前后的水平移動，以及繞空心圓柱形滑道的底面圓心左右轉(zhuǎn)動。外層圓篩側(cè)面正前下方焊接有一半圓環(huán)形滑道，其有益效果是：其與前端連接件配合，可以避免谷物倉在左右振動時對前連桿的干涉，并且可以傳遞前連桿對谷物倉的水平推力。

傳動軸為組合式，由外部軸套、內(nèi)部轉(zhuǎn)軸和伸縮彈簧組成。外部軸套一端開有鍵槽另一端開有花鍵槽，兩鍵槽之間由一圓形擋板隔開。內(nèi)部轉(zhuǎn)軸的一端為花鍵另一端為平鍵，之間也有一圓形擋板。伸縮彈簧安裝在兩擋板之間。其有益效果是：1、該軸既可以傳遞后端變頻電機的扭矩又可以使后端變頻電機在谷物倉前后直線振動時得以固定，避免了后端變頻電機隨谷物倉做往復的直線振動，增加了裝置的使用壽命；2、該傳動軸上的彈簧可以有效緩解谷物倉前后直線振動時對前端變頻電機的沖擊。

彈簧滑動支座的底座為一凹字形槽，在底座內(nèi)部兩側(cè)各放一彈簧，彈簧上面放一可上下滑動的頂板，在頂板位于最高位置時彈簧位于原始狀態(tài)。其有益效果是：1、可以有效緩解谷物倉左右擺振時對后端變頻電機的沖擊；2、通過彈簧滑動支座內(nèi)部彈簧的反彈力以及萬向滾輪等部件的傳動，使谷物倉在后端變頻電機停轉(zhuǎn)時可以穩(wěn)定在水平位置；3、在谷物倉前后直線振動時，對谷物倉起到輔助支撐的作用，使機構(gòu)運行的更平穩(wěn)。

綜上所述，本發(fā)明具有分層效率高，分層能量大，運行穩(wěn)定，使用壽命長的特點。

附圖說明

圖1為電動組合振動式谷物分級裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為電動組合振動式谷物分級裝置縱切面立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為傳動軸立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為傳動軸縱切面立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為彈簧滑動支座立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為萬向滾輪立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為后曲柄立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為滑塊立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為連架桿立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為下端連接件立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為底座立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為前連接件立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13為谷物倉內(nèi)部立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14為谷物倉外部立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15為谷物倉縱切面立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1-15所示，一種電動組合振動式谷物分級裝置，由后端變頻電機1、后端電機座2、傳動軸3、彈簧滑動支座4、萬向滾輪5、左連桿6、后曲柄7、滑塊8、連架桿9、下端連接件10、底座11、右連桿12、前端變頻電機13、前端電機座14、前曲柄15、前連桿16、前連接件17、谷物倉18等組成。其中后曲柄7、滑塊8、連架桿9、下端連接件10等組成一擺動導桿機構(gòu)。此機構(gòu)通過傳動軸3,在后端變頻電機1的驅(qū)動下,繞連架桿9與下端連接件10的鉸接點做往復的擺動；同時通過左連桿6和右連桿12，使谷物倉18繞底座11上部圓柱形滑道的底面圓心，做往復的左右擺振。前曲柄15、前連桿16、前連接件17、谷物倉18等組成一曲柄滑塊機構(gòu)。此機構(gòu)在前端變頻電機13的驅(qū)動下，做往復的水平直線振動。在以上兩種運動的循環(huán)驅(qū)動下，促使谷物倉18內(nèi)的谷物，草梗，砂石沿重力方向偏析分層。依靠分布在谷物倉18內(nèi)的細孔篩分出砂石，分層完畢后依靠人工去除上部草梗，排出谷物，完成分級。

后端電機座2固定在地基上，后端變頻電機1用螺栓固定在后端電機座2上。傳動軸3后端通過普通平鍵與后端變頻電機1相連，前端通過平鍵和開口銷與后曲柄7的一端相連?；瑝K8上端與后曲柄7的另一端通過松螺栓鉸接，滑塊8的下端通過滑塊上的圓孔與連架桿9形成滑動連接。連架桿9在正中的圓孔處與下端連接件10的圓孔通過松螺栓鉸接；連架桿9在兩端的圓孔處，通過松螺栓與兩側(cè)的左連桿6和右連桿12的下端圓孔鉸接；在連架桿9兩側(cè)最外端的矩形塊處，通過螺釘分別固定一萬向滾輪5。萬向滾輪5的滾球通過彈簧滑動支座4中的彈簧的反彈力與彈簧滑動支座4的頂板保持相切，并能夠在該頂板上滾動，彈簧滑動支座4通過地腳螺栓固定在地基上。左連桿6和右連桿12的上端通過松螺栓與谷物倉18底部焊接的連接件鉸接。下端連接件10的上端與焊接在底座11上部空心圓柱形滑道的正下方的矩形滑道形成滑動連接。底座11下端焊接在地基上，上端與谷物倉18底部焊接的滑道形成滑動連接。谷物倉18的前端為一半圓環(huán)形滑道，此滑道與前連接件17的滑板形成滑動連接；該連接件的前端通過松螺栓與前連桿16的后端鉸接。前曲柄15一端通過松螺栓與前連桿16的前端鉸接，其另一端通過普通平鍵與前端變頻電機13相連。前端變頻電機13用螺栓固定在前電機座14上，前電機座14固定在地基上。

谷物倉18的內(nèi)層圓篩為半球形，相比于圓柱或其他形狀的谷物篩可以增大谷物與篩面的接觸面積同時減少谷物在圓篩內(nèi)運動的阻力。其內(nèi)部分布有眾多直徑為2mm的細孔和25個直徑為20mm的半球形凸起，谷物同半球形凸起摩擦與碰撞可獲得更多的分層能量，以利于分級。谷物倉18外層圓篩為圓柱形，其底部為一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。圓柱形外篩便于在篩體上焊接滑道以及連接件,底部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以把內(nèi)層圓篩中落下的細沙排出倉外。在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的左右兩側(cè)各分布有一直徑為100mm的圓盤，每個圓盤下面焊接一個連接件，這兩個連接件上的螺栓孔的圓心與底座11上的空心圓柱形滑道的底面圓心三點共線。使谷物倉18、底座11、左連桿6、右連桿12以及連架桿9組成一平行四邊形機構(gòu)。只有使上述三個圓心共線，才能通過左右連桿以及擺動導桿機構(gòu)，實現(xiàn)谷物倉18繞底座11上的空心圓柱形滑道的底面圓心做左右擺振運動。在外層圓篩底部焊接一長度比圓篩直徑略小的滑道，該滑道橫截面的內(nèi)側(cè)為一圓弧，圓弧角度為200°。該滑道限制了谷物倉18的左右和上下的移動以及前后的轉(zhuǎn)動，使其只能沿底座11上的空心圓柱形滑道做前后的水平移動，以及繞空心圓柱形滑道的底面圓心左右轉(zhuǎn)動。外層圓篩側(cè)面正前下方焊接有一半圓環(huán)形滑道，其與前端連接件17配合，可以避免谷物倉18在左右振動時對前連桿16的干涉，并且可以傳遞前連桿16對谷物倉18的水平推力。

傳動軸3為組合式，由外部軸套、內(nèi)部轉(zhuǎn)軸和伸縮彈簧組成。外部軸套一端開有鍵槽另一端開有花鍵槽，兩鍵槽之間由一圓形擋板隔開。內(nèi)部轉(zhuǎn)軸的一端為花鍵另一端為平鍵，之間也有一圓形擋板。伸縮彈簧安裝在兩擋板之間。該軸既可以傳遞后端變頻電機1的扭矩又可以使后端變頻電機1在谷物倉18前后直線振動時得以固定，避免了后端變頻電機1隨谷物倉18做往復的直線振動，增加了裝置的使用壽命。該傳動軸上的彈簧可以有效緩解谷物倉18前后直線振動時對前端變頻電機13的沖擊。

彈簧滑動支座4底座為一凹字形槽，在底座內(nèi)部兩側(cè)各放一彈簧，彈簧上面放一可上下滑動的頂板，在頂板位于最高位置時彈簧位于原始狀態(tài)。在后端變頻電機1停轉(zhuǎn)時若谷物倉18處于傾斜位置，彈簧滑動支座4可以靠其內(nèi)部的彈簧的反彈力，通過萬向滾輪5等部件的傳動，使谷物倉18恢復到水平位置，并且可以有效緩解谷物倉18左右擺振時對后端變頻電機1的沖擊。在谷物倉18前后直線振動時，該裝置可以對谷物倉18起到輔助支撐的作用，使谷物倉18在水平直線振動時運行的更加平穩(wěn)，提高分層效率。

本發(fā)明的工作過程：從谷物倉18上部裝入待分級的谷物，接通總電源，后端變頻電機1啟動。在后端變頻電機1的驅(qū)動下，谷物倉18通過擺動導桿機構(gòu)繞底座11上部圓柱形滑道的底面圓心做往復的左右擺振。在到達預設(shè)時間之后，后端變頻電機1斷電，待谷物倉18停止振動時，前端變頻電機13啟動。在前端變頻電機13的驅(qū)動下，谷物倉18通過曲柄滑塊機構(gòu)沿底座11上的圓柱形滑道做往復的水平直線振動。在到達預設(shè)時間之后，前端變頻電機13斷電，待谷物倉18停止振動時，后端變頻電機1再次啟動，以此循環(huán)。在以上兩種運動的循環(huán)驅(qū)動下促使谷物倉18內(nèi)的谷物，草梗，砂石沿重力方向偏析分層。依靠分布在谷物倉18內(nèi)的細孔篩分出砂石，分層完畢后依靠人工去除上部草梗，排出谷物，完成分級作業(yè)。