CN107164804B 一种工业大麻干茎纤维分离机 （中国农业科学院麻类研究所）

(19)国家知识产权局(12)发明专利(普通合伙)43001CN202482495U,2012.10.10CN205688058U,2016.11.16CN207047369U,2018.02.27JP2005131894A,2005.05.26本发明公开了一种工业大麻干茎纤维分离梳理，使它们脱离纤维表面获得洁净的大麻纤21.一种工业大麻干茎纤维分离机，包括依次布置的喂料台、茎秆碾压装置、麻屑梳理装置和纤维输送带，其特征在于：所述麻屑梳理装置包括若干对上下啮合的梳理滚筒，每个梳理滚筒的外壁沿轴向布置有若干排梳理构件，每个梳理构件包括有倾斜侧壁的梳理本体及设置于梳理本体倾斜侧壁的梳理条，梳理本体和梳理条形成齿板状结构，同一排的各梳理构件之间形成八字形的梳理间隙，各梳理条沿梳理滚筒的径向布置；每对啮合的梳理滚筒外壁的梳理构件错位布置；所述茎秆碾压装置包括4-6对上下啮合的碾压辊，每对碾压辊之间的啮合间隙为2-6mm,每对碾压辊的两个辊体外壁分别沿轴向设置有若干排凸齿和凹槽，通过凸齿和凹槽的啮合碾压运动，使大麻茎秆的皮骨分离；凸齿和凹槽的形状均为菱形，所述碾压辊的外径为110-130mm,碾压辊外壁的凸齿排数为12-24排，凸齿的高度为4-6mm,相邻排的各凸齿位置交错，同排各凸齿之间的间距为4mm;所述碾压辊的转轴两端对称连接有碾压力及间隙调节机构，碾压力及间隙调节机构包压力弹簧套于调节螺栓的杆体上，调节螺栓将上、下压板连为一体后锁紧，纵向导轨的下端连接于下压板上，滑块连接于纵向导轨之间，上压板和滑块均可相对于纵向导轨上下运动。2.如权利要求1所述的工业大麻干茎纤维分离机，其特征在于：所述调节螺栓连接于所述上压板和下压板的长度方向中间位置处，调节螺栓的栓头位于下压板的下侧、杆体上端穿过上压板后连接有调节螺母和锁紧螺母，上压板的长度方向中间位置处有用于连接所述调节螺栓的圆孔。3.如权利要求2所述的工业大麻干茎纤维分离机，其特征在于：所述纵向导轨有平行布置的四根，每两根一组对称布置于所述调节螺栓的两侧；所述上压板对应所述纵向导轨位置处开设有尺寸大于纵向导轨横截面尺寸的安装孔。4.如权利要求3所述的工业大麻干茎纤维分离机，其特征在于：每组纵向导轨之间布置上下两个所述滑块，滑块与导轨接触的两侧设计有滑槽，滑块两侧的滑槽卡在纵向导轨的外侧面上下移动，或者在纵向导轨的侧壁开设滑槽，滑块两侧插接于滑槽中沿滑槽上下移动；滑块的中心位置处有用于连接所述碾压辊转轴的安装孔。5.如权利要求3所述的工业大麻干茎纤维分离机，其特征在于：每组纵向导轨之间的上部滑块和上压板之间设置有压块。6.如权利要求3所述的工业大麻干茎纤维分离机，其特征在于：所述梳理滚筒的外壁圆周均布所述梳理构件。7.如权利要求3所述的工业大麻干茎纤维分离机，其特征在于：所述梳理本体的横截面形状为等腰梯形或者等腰三角形，等腰梯形的上底与两腰相交处均为圆角，等腰三角形的两腰相交处为圆角；梳理本体的高度为40-50mm,以其横截面的顶部朝向梳理滚筒旋转方向的切向布置，高度方向的下端为与梳理滚筒外壁一致的圆弧面；所述梳理条为半圆柱体，以其弧面朝外垂直焊接于梳理本体腰板的中部。8.如权利要求3所述的工业大麻干茎纤维分离机，其特征在于：所述麻屑梳理装置包括两对上下啮合的梳理滚筒，这两对梳理滚筒前后错位布置，后面这对梳理滚筒的啮合位置低于前面那对梳理滚筒的啮合位置；上下啮合的两梳理滚筒的旋转运动有速度差，下梳理滚筒的线速度大于上梳理滚筒线速度。3一种工业大麻干茎纤维分离机技术领域[0001]本发明涉及一种剥麻机械，具体涉及一种工业大麻干茎纤维分离机。背景技术等性能，已经成为一种世界公认的优质天然纺织纤维原料，在“返朴归真、崇尚自然”的今天，大麻纺织品越来越受到人们的喜爱。[0003]但大麻是一种韧皮纤维作物，其茎秆收获后需要经过“剥麻”过程才能从茎秆中获得用于纺织的纤维。大麻茎秆从外到内大致可分为表皮(麻壳)、韧皮部(内含大麻纤维)和木质部(麻骨),大麻纤维位于韧皮部，而韧皮部与木质部、韧皮部的纤维之间连接紧密，要想去除大麻茎秆的麻壳、麻骨和韧皮部中的胶质而获得洁净的大麻纤维十分困难，“剥麻难”已成为大麻产业发展的制约瓶颈。目前国内大麻小型反拉式苎麻剥麻机来剥制大麻鲜茎而获取纺织用纤维；另一种是大麻鲜茎剥皮机获取大麻鲜皮，鲜皮干燥后脱胶而获得纺织用纤维。[0004]使用小型反拉式苎麻剥麻机剥制大麻纤维由于是手工操作，需人力将大麻茎秆喂入机器后再反拉剥制纤维，剥麻功效低、操作劳动强度大，制约了大麻产业的发展。大麻鲜茎剥皮机采用一次喂入式剥麻方式剥制大麻鲜皮，一是剥麻功效受到限制，二是剥制的鲜皮还需晒干后进行脱胶来获得纤维，无法满足我国北方地区大麻规模化种植的机械化收获[0005]目前也出现了包括喂料台、碾压装置和麻屑梳理装置等的红麻剥麻机，但是其碾压装置存在碾压碎茎效率低及碾压效果不理想的缺陷，麻屑梳理装置存在打击力大，使纤维损失较大，长麻率较低的缺陷，无法适应大麻等麻类干茎的纤维剥制，另外还不能适用于不同麻类茎秆的处理。发明内容[0006]本发明的主要目的在于提供一种碾压效果好、剥麻质量优的通用性工业大麻干茎纤维分离机。[0007]本发明提供的这种工业大麻干茎纤维分离机，包括依次布置的喂料台、茎秆碾压装置和麻屑梳理装置和纤维输送带，其特征在于：所述麻屑梳理装置包括若干对上下啮合的梳理滚筒，每个梳理滚筒的外壁沿轴向布置有若干排梳理构件，每个梳理构件包括有倾斜侧壁的梳理本体及设置于梳理本体倾斜侧壁的梳理条，梳理本体和梳理条形成齿板状结构，同一排的各梳理构件之间形成八字形的梳理间隙，各梳理条沿梳理滚筒的径向布置；每对啮合的梳理滚筒外壁的梳理构件错位布置。[0008]上述技术方案的一种实施方式中，所述茎秆碾压装置包括4-6对上下啮合的碾压辊，每对碾压辊之间的啮合间隙为2-6mm,每对碾压辊的两个辊体外壁分别沿轴向设置有若干排凸齿和凹槽，通过凸齿和凹槽的啮合碾压运动，使大麻茎秆的皮骨分离；凸齿和凹槽的4形状均为菱形，所述碾压辊的外径为110-130mm,碾压辊外壁的凸齿排数为12-24排，凸齿的高度为4-6mm,相邻排的各凸齿位置交错，同排的各凸齿之间的间距约为4mm。[0009]上述技术方案的一种实施方式中，所述碾压辊的转轴两端对称连接有碾压力及间滑块，上压板和下压板上下水平布置，压力弹簧套于调节螺栓的杆体上，调节螺栓将上、下压板连为一体后锁紧，纵向导轨的下端连接于下压板上，滑块连接于纵向导轨之间，上压板和滑块均可相对于纵向导轨上下运动。[0010]上述技术方案的一种实施方式中，所述调节螺栓连接于所述上压板和下压板的长度方向中间位置处，调节螺栓的栓头位于下压板的下侧、杆体上端穿过上压板后连接有调节螺母和锁紧螺母，上压板的长度方向中间位置处有用于连接所述调节螺栓的圆孔。[0011]上述技术方案的一种实施方式中，所述纵向导轨有平行布置的四根，每两根一组对称布置于所述调节螺栓的两侧；所述上压板对应所述纵向导轨位置处开设有尺寸大于纵向导轨横截面尺寸的安装孔；[0012]上述技术方案的一种实施方式中，每组纵向导轨之间布置上下两个所述滑块，滑块与导轨接触的两侧设计有滑槽，滑块两侧的滑槽卡在纵向导轨的外侧面上下移动，或者在纵向导轨的侧壁开设滑槽，滑块两侧插接于滑槽中沿滑槽上下移动；滑块的中心位置处有用于连接所述碾压辊转轴的安装孔。[0013]上述技术方案的一种实施方式中，每组纵向导轨之间的上部滑块和上压板之间设置有压块。[0014]上述技术方案的一种实施方式中，所述梳理滚筒的外壁圆周均布所述梳理构件。[0015]上述技术方案的一种实施方式中，所述梳理本体的横截面形状为等腰梯形或者等腰三角形，等腰梯形的上底与两腰相交处均为圆角，等腰三角形的两腰相交处为圆角；梳理本体的高度为40-50mm,以其横截面的顶部朝向梳理滚筒旋转方向的切向布置，高度方向的下端为与梳理滚筒外壁一致的圆弧面；所述梳理条为半圆柱体，以其弧面朝外垂直焊接于梳理本体腰板的中部。[0016]上述技术方案的一种实施方式中，所述麻屑梳理装置包括两对上下啮合的梳理滚筒，这两对梳理滚筒前后错位布置，后面这对梳理滚筒的啮合位置低于前面那对梳理滚筒的啮合位置；上下啮合的两梳理滚筒的旋转运动有速度差，下梳理滚筒的线速度大于上梳理滚筒线速度。[0017]本发明碾压装置的每对碾压辊通过辊体外壁的凹凸结构啮合运动，大麻干茎在碾压辊之间通过时，通过两个辊体上的凸齿和凹槽对麻骨进行弯折碾压，这样使碾压装置不仅能适用于大麻干茎沿碾压辊的轴线方向平行喂入碾压，又能适用于大麻干茎垂直于碾压辊的轴线方向喂入，还能大幅度提高碎茎效率和碎茎效果。处理不同麻类干茎时，根据麻类干茎的大小，通过碾压辊两端的碾压力及间隙调节机构来调节相互啮合的碾压辊之间的啮合间隙，具有通用性。本发明的碾压装置尤其适用于亚麻茎秆、东北大麻茎秆和罗布麻茎秆的碾压处理。[0018]本发明的麻屑梳理装置在梳理滚筒的外壁均布若干排梳理构件，梳理本体的倾斜侧壁上设置梳理条，使梳理本体和梳理条形成齿板状结构，同排相邻的梳理构件之间形成八字形的梳理间隙，随着梳理滚筒的旋转，碎茎后的麻类茎秆被梳理滚筒上的梳理间隙不5断挤压从而梳理去除麻屑。由于梳理构件对麻类茎秆的作用是挤压加刮打，而刮打是通过梳理条实现，其力度比现有技术的打板的力度小多了，所以有效降低了对麻纤维的损伤。同时，碎茎后的茎秆通过倾斜的梳理本体侧壁作用增加了刮打和挤压面积，使麻骨梳理更加干净。所以本麻屑梳理装置通过梳理构件的改进能提高剥麻效率和剥麻质量，使附着于麻类纤维上的麻屑和杂质被彻底清除干净，从而获得洁净、长麻率高的纤维。也就是说本发明不仅具有高剥麻效率，还具有使纤维的长麻率提高的优势。[0019]麻类干茎依次通过碾压装置的高效碾压和麻屑梳理装置的高效梳理后，获得洁净的纤维，再通过纤维输送带将洁净纤维送至打包处打包，整个机器的工作既保证了高效性，又提高了纤维的长麻率，还具有通用性。附图说明[0020]图1为本发明一个实施例的设备布置示意图。[0021]图2为图1的俯视示意图。[0022]图3为图1中碾压装置一对碾压辊的啮合结构放大示意图。[0023]图4为图3中上碾压辊的轴向展开示意图。[0024]图5为图3中下碾压辊的轴向展开示意图。[0025]图6为一对碾压辊的啮合结构展开放大示意图。[0026]图7为图2中碾压力及间隙调节机构的一种放大结构示意图。[0027]图8为碾压力及间隙调节机构的另一种放大结构示意图。[0028]图9为上述实施例一对梳理滚筒啮合的纵向剖视示意图。[0029]图10为一对梳理滚筒啮合的侧视示意图。[0030]图11为图9的俯视示意图。[0031]图12为梳理构件的俯视放大结构示意图。[0032]图13为图12中的A向示意图。[0033]图14为图12中的B向示意图。具体实施方式[0034]如图1所示，本实施例公开的这种工业大麻干茎纤维分离机，包括机架JJ及前后依次布置于机架上的喂料台1、茎秆碾压装置2、麻屑梳理装置3和纤维输送带4。[0035]结合图1、图2、图3可以看出，本实施例的茎秆碾压装置2有四对上下啮合的上碾压辊21和下碾压辊22,每两对碾压辊的两端分别连接有碾压力及间隙调节机构23,麻屑梳理装置3有两对梳理滚筒31。第一对碾压辊的下辊通过三角带传动实现转动，前后碾压辊之间通过链条传动，上下碾压辊之间通过齿轮副传动。第一对梳理滚筒的下梳理滚筒通过三角带传动实现转动，上下梳理滚筒之间通过齿轮副传动，前后梳理滚筒之间通过链条传动。[0036]结合图2至图6可以看出，本实施例一对碾压辊的上碾压辊21的外壁沿轴向均布有多排菱形的凸齿211,下碾压辊22的外壁沿轴向均布有相应排的凹槽221,上下碾压辊之间以凸齿和凹槽啮合传动。作为优选数据，碾压辊的外径宜为110-130mm,碾压辊外壁的凸齿排数宜为12-24排，凸齿的高度宜为4-6mm,相邻排凸齿的各凸齿之间位置交错，每排凸齿的各凸齿之间的间距宜为4mm左右。碾压辊之间的啮合间隙宜为2-6mm。6[0037]结合图2至图6可以看出，上碾压辊21和下碾压辊22的外壁分别密集布置了凸齿和凹槽，一对碾压辊啮合时，上碾压辊外壁的凸齿插入下碾压辊外壁的凹槽中将麻类茎秆碾辊外壁的啮合结构既可适应麻类茎秆的与碎茎辊轴线方向平行喂入，又能适应垂直喂入，大幅度提高碾压工效。该碾压辊尤其适用于亚麻茎秆、东北大麻茎秆和罗布麻茎秆的碾压[0038]如图7所示，碾压力及间隙调节机构23包括下压板231、上压板232、调节螺栓233、对使用，可一次调节两对碾压辊之间的啮合间隙。[0039]下压板231和上压板232上、下平行布置，调节螺栓233连接于上、下压板的长度方向中间位置处，调节螺栓233的头部位于下压板231的外侧，调节螺栓233的杆体上套有压力弹簧234,杆体上端穿过上压板232后连接调节螺母238和锁紧螺母239。[0040]纵向导轨235有平行布置的四根，以两根一对对称布置于调节螺栓233的两侧，各纵向导轨235的下端与下压板231连为一体，每对纵向导轨之间连接有上下布置的两个滑块236,滑块236与纵向导轨235接触的两侧设计有滑槽，滑块236两侧的滑槽卡在纵向导轨235的外侧面上下移动。每对碾压辊上、下辊的转轴两端分别垂直穿过相应的滑块236,转轴对应安装孔位置处连接有轴承ZC。上压板232和下压板231的长度方向中间位置处开设有用于连接调节螺栓233的圆孔，上压板232的两端对应纵向导轨位置处开设有尺寸大于纵向导轨横截面尺寸的安装孔。上部的滑块235和上压板232之间设置有压块237。[0041]滑块与纵向导轨之间的装配结构还可以是在纵向导轨的侧壁开设滑槽，将滑块的两侧插入滑槽中沿滑槽移动，如图8所示。[0042]碾压力及间隙调节机构可以同时调节相邻两对碾压辊对麻类茎秆的碾压力及，上压板的两端分别通过压块压在两对碾压辊的上碾压辊转轴端的滑块上。在压力弹簧的作用下，两对碾压辊的上碾压辊与下碾压辊之间的啮合间隙大小随着压力弹簧的跳动而变化，而压力弹簧的跳动与麻类茎秆的粗细有关。机构的上端设计有调节螺栓和锁紧螺母，转动调节螺母可以改变压力弹簧的压力，起到改变麻类茎秆碾压效果的目的。当麻类茎秆碾压力调节到位后转动锁紧螺母使碾压辊对麻秆的压力大小保持稳定。[0043]也就是说，本碾压力及间隙调节机构既能满足同一种麻类茎秆的碾压要求，又能满足不同种麻类茎秆的碾压要求。同一种麻类的茎秆粗细不会太大，可通过压力弹簧的跳动来实现顺利碾压输送。不同麻类的茎秆粗细可能差别较大，这就可以通过调节螺母来改变上压板和下压板之间的距离，从而改变压力弹簧的压力，起到改变麻类茎秆碾压效果的[0044]结合图9至图14可以看出，麻屑梳理装置3的梳理滚筒31的外壁沿轴向均布有若干排梳理构件32。[0045]如图9、图10所示，麻屑梳理装置3的梳理滚筒31的外壁均布有若干排梳理构件32,梳理滚筒31的外壁沿轴向均布有若干排梳理构件32。为了提高麻屑梳理效果，将两啮合滚筒外壁的梳理构件32错位布置。[0046]如图11至图14所示，梳理构件32包括梳理本体321和梳理条322,本实施例梳理本体的横截面形状为等腰三角形，高度为40mm左右，梳理条为与梳理本体高度一致的半圆柱7体，以其圆弧面朝外垂直焊接于梳理本体两腰板的中部，梳理本体和梳理条的配合使梳理构件形成齿板状结构。每个梳理本体以其横截面的顶部朝向梳理滚筒的旋转方向切向布置。梳理滚筒31上同一排的相邻梳理构件32之间形成八字形的梳理间隙。[0047]为了保证麻屑梳理效果，梳理本体321的高度以40mm左右为宜，两梳理滚筒梳理构件的啮合深度为20mm左右。[0048]为了进一步提高麻屑清理效果，将两个啮合的梳理滚筒的旋转运动设计速度差，使下梳理滚筒的线速度大于上梳理滚筒的线速度。[0049]当然，其它实施例梳理构件的梳理本体的横截面形状也可以是等腰三角形。[0050]本麻屑梳理装置在梳理滚筒的外壁设置梳理构件，