張婷婷

(黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院 牡丹江分院,黑龍江 牡丹江 157011)

0 引言

松塔是紅松樹(shù)的果實(shí)，富含脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，多在每年初冬時(shí)節(jié)采收。采收下的松塔需經(jīng)脫籽后，才能將塔、籽分離。松籽既可作為保健食品食用又可以入藥，具有化痰止咳、消腫止痛和保護(hù)眼睛等功效，深受人們喜愛(ài)。近幾年，隨著松籽的價(jià)格不斷攀升和林業(yè)“封山育林”的政策實(shí)施，林區(qū)生產(chǎn)不斷地增加紅松樹(shù)的嫁接量和種植量，松塔的收獲量也有大幅提升。種植戶(hù)迫切需要一種大喂入量的松塔脫籽機(jī)，改變傳統(tǒng)的人工松塔脫籽模式，以提高作業(yè)效率和提升松籽等級(jí)。SZT-120型牽引式松塔脫籽機(jī)正是基于這一現(xiàn)實(shí)需求而設(shè)計(jì)的，存在如下優(yōu)點(diǎn)。一是改變傳統(tǒng)松塔脫籽機(jī)機(jī)型小、效率低的狀況；二是增設(shè)松塔上料輸送裝置，使其便于喂入并提高作業(yè)效率；三是增加脫籽滾筒長(zhǎng)度，喂入量大，提高塔、籽分離能力，使其脫籽效率高、分離含雜率低；四是將普通篩升級(jí)為三層篩，使松籽籽粒自動(dòng)分級(jí)，滿(mǎn)足種植戶(hù)多層面、高品質(zhì)需求。

1 松塔脫籽機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理

1.1 結(jié)構(gòu)

松塔脫籽機(jī)主要由牽引架、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)篩、上蓋凹板、喂入口、脫籽滾筒、出無(wú)籽松塔口、一道單風(fēng)口風(fēng)機(jī)、聯(lián)軸器、二道雙風(fēng)口風(fēng)機(jī)、三道雙風(fēng)口風(fēng)機(jī)、調(diào)環(huán)搖桿、行走裝置、機(jī)架、振動(dòng)篩、出風(fēng)口和松塔上料輸送裝置等組成(圖1)。

1.牽引架；2.動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)；3.曲柄連桿驅(qū)動(dòng)總成；4.擺動(dòng)篩；5. 上蓋凹板；6.喂入口；7.脫籽滾筒；8.出無(wú)籽松塔口；9.一道單風(fēng)口風(fēng)機(jī)；10.聯(lián)軸器；11.二道雙風(fēng)口風(fēng)機(jī)；12.三道雙風(fēng)口風(fēng)機(jī)；13.調(diào)環(huán)搖桿；14.行走裝置；15.機(jī)架；16.振動(dòng)篩；17.出風(fēng)口；18.落料斗；19.松塔上料輸送裝置

1.2 工作原理

收獲后的松塔經(jīng)晾曬達(dá)到適合脫籽要求后即可進(jìn)行脫籽作業(yè)，其工作原理和脫粒機(jī)工作原理大致相同。作業(yè)時(shí)首先由人工將松塔喂入刮板輸送裝置，刮板輸送裝置內(nèi)含有輸送鏈和推送刮板，在推送刮板的作用下直接將松塔喂入到脫籽滾筒、上蓋凹板和凹板篩組成的密封空間內(nèi)。脫籽滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，松塔在密封空間內(nèi)沿脫粒滾筒表面內(nèi)做螺旋運(yùn)動(dòng)，并沿著脫粒滾筒的軸向方向流動(dòng)。在脫粒棒齒和凹板篩的沖擊、揉搓、梳刷、碾壓作用下，松籽籽粒從松塔上脫下。分離后的松塔從滾筒側(cè)端排出并跌落到振動(dòng)篩內(nèi)，夾帶的松籽從篩孔排出掉落到搖桿篩內(nèi)，無(wú)籽的松塔則排出機(jī)外，松籽籽粒和碎小的混合物則在脫籽滾筒離心力的作用下，由凹板篩的篩孔落下進(jìn)入搖桿篩內(nèi)。擺動(dòng)篩上設(shè)有三層篩片，比松籽大的雜余從上層篩的排雜口排出，松籽及比松籽小的混合物掉落到中層搖擺篩內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步篩選，輕雜被風(fēng)機(jī)吸取而排出機(jī)外，重雜被搖擺篩抖進(jìn)底篩而排出，干凈的松籽籽粒從中層篩的側(cè)端進(jìn)入容器里。

2 核心部件的結(jié)構(gòu)與功能

2.1 松塔上料輸送裝置的結(jié)構(gòu)與功能

松塔上料輸送裝置位于整機(jī)左前方，主要由裝料斗、刮板輸送帶、主傳動(dòng)軸、被動(dòng)傳動(dòng)軸等部件組成(圖2)。其功能是將人工放入裝料斗中的松塔通過(guò)刮板輸送帶提升，將松塔輸送至松塔脫籽機(jī)的喂入口，松塔在重力的作用下進(jìn)入脫籽滾筒進(jìn)行脫籽作業(yè)，實(shí)現(xiàn)松塔自動(dòng)喂入。

1.主傳動(dòng)軸；2.刮板；3.松塔送料罩殼；4.刮板輸送帶總成；5.被動(dòng)傳動(dòng)軸；6.裝料斗

2.2 松塔脫籽滾筒的結(jié)構(gòu)與功能

松塔脫籽滾筒主要由主傳動(dòng)皮帶輪、支撐軸承座、松塔喂入口、脫籽滾筒上蓋板、脫籽滾筒、松塔殼排出口護(hù)罩、一道單風(fēng)口風(fēng)機(jī)、鏈輪聯(lián)軸器等部件組成(圖3)。其功能是將喂入到脫籽滾筒、上蓋板和凹板篩組成的密封空間內(nèi)的松塔進(jìn)行脫籽作業(yè)。脫籽滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，松塔在密封空間內(nèi)沿脫粒滾筒表面做螺旋運(yùn)動(dòng)，并在導(dǎo)流板的作用下沿著脫粒滾筒的軸向方向流動(dòng)。松塔在脫粒棒齒和凹板篩的沖擊、揉搓、梳刷、碾壓作用下，松籽籽粒從松塔上脫下，松塔殼經(jīng)排出口排出，從而完成松塔脫籽和排殼。

1.主傳動(dòng)皮帶輪；2.支撐軸承座；3.松塔喂入口；4.脫籽滾筒上蓋板；5.脫籽滾筒；6.凹板篩；7.松塔殼排出口護(hù)罩；8.一道單風(fēng)口風(fēng)機(jī)；9.鏈輪聯(lián)軸器

2.3 脫籽滾筒上蓋板的結(jié)構(gòu)與功能

脫籽滾筒上蓋板位于脫籽滾筒上端，主要由圓弧板、導(dǎo)向板、回轉(zhuǎn)軸套、喂入口和圓弧板固定板等部件組成(圖4)。其作用是接受從上料輸送裝置推送來(lái)的松塔，并將其喂入到脫籽滾筒、上蓋板和凹板篩組成的封閉空間內(nèi)。在導(dǎo)向板、脫籽滾筒和凹板篩相互作用下，完成脫籽作業(yè)，并將松塔殼排出機(jī)體外。

1.圓弧板;2.導(dǎo)向板;3.回轉(zhuǎn)軸套;4.喂入口;5.圓弧板固定板

2.4 凹板篩的結(jié)構(gòu)與功能

凹板篩位于脫籽滾筒滾筒下端，主要由固定角鋼、固定回轉(zhuǎn)軸、圓弧凹板篩、凹板篩托板、凹板篩間隙調(diào)節(jié)板和吊環(huán)總成等組成(圖5)。其作用是和脫籽滾筒上蓋板組成封閉空間，改變凹板篩和脫籽滾筒之間的間隙以提高松塔的脫凈率。凹板篩的篩板帶有圓形孔，脫籽后松塔籽和細(xì)小雜質(zhì)從圓形孔排出落入擺動(dòng)篩上。

1.固定角鋼；2.固定回轉(zhuǎn)軸；3.圓弧凹板篩；4.凹板篩托板；5.凹板篩間隙調(diào)節(jié)板；6.吊環(huán)總成

2.5 擺動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)與功能

擺動(dòng)篩位于凹板篩下方，主要由上篩、擺動(dòng)桿、加強(qiáng)板、中篩及加強(qiáng)筋、監(jiān)視窗、底篩、吊桿、松籽排出口和大雜排出口等零件組成(圖6)。其作用是將從凹板篩掉落的松籽及混在松籽中雜質(zhì)，進(jìn)一步清選，使籽、雜分離；擺動(dòng)篩在曲柄連桿的驅(qū)動(dòng)下，往復(fù)擺動(dòng)；大的雜質(zhì)從大雜排出口排出，松籽從松籽排出口排出，小的雜質(zhì)從底篩排出，輕雜依靠風(fēng)機(jī)的風(fēng)力被吹出機(jī)外。

1.上篩；2.擺動(dòng)桿；3.加強(qiáng)板；4.中篩及加強(qiáng)筋；5.監(jiān)視窗；6.底篩；7.吊桿；8.松籽排出口；9.大雜排出口

2.6 曲柄連桿驅(qū)動(dòng)總成的結(jié)構(gòu)與功能

曲柄連桿驅(qū)動(dòng)總成位于擺動(dòng)篩左端，主要由箱體、動(dòng)力輸出軸、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、主動(dòng)力軸和主傳動(dòng)皮帶輪等零件組成(圖7)，其作用是為擺動(dòng)篩提供傳動(dòng)動(dòng)力。當(dāng)機(jī)器工作時(shí)，主傳動(dòng)皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)主動(dòng)力軸上錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)與之嚙合的從動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)在輸出軸上的偏心軸帶動(dòng)下，也隨之?dāng)[動(dòng)并通過(guò)連桿拉動(dòng)擺動(dòng)篩進(jìn)行往復(fù)擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)清選功能。

1.箱體;2.動(dòng)力輸出軸;3.曲柄連桿機(jī)構(gòu);4.主動(dòng)力軸;5.主傳動(dòng)皮帶輪

3 應(yīng)用前景

改進(jìn)后的松塔脫籽機(jī)與傳統(tǒng)的松塔脫籽機(jī)相比作業(yè)效率高，塔、籽分離干凈，松籽含雜率低，符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足了用戶(hù)作業(yè)需求。改進(jìn)后的松塔脫籽機(jī)作業(yè)效率900 kg·h-1左右，是人工作業(yè)效率的18倍。用戶(hù)購(gòu)機(jī)后可以當(dāng)年收回購(gòu)機(jī)成本，機(jī)器具有良好的性?xún)r(jià)比。改進(jìn)后的松塔脫籽機(jī)市場(chǎng)售價(jià)僅為6 000 元·臺(tái)-1左右。用戶(hù)購(gòu)機(jī)后，可以代替人工松塔脫籽，大幅度地提高了松塔脫籽作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量。因此新型松塔脫籽機(jī)的生產(chǎn)與應(yīng)用，具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，市場(chǎng)前景較好。