一种等角速曲线砻谷辊的制作方法

1.本发明涉及一种等角速曲线砻谷辊，应用于粮食加工领域，特别是稻谷脱壳。


背景技术：

2.大米加工过程中，稻谷脱壳工序被称为砻谷工序；现有主流技术是利用两对或多对压紧的同向运动的胶辊，提供给每个胶辊不同的转速，使胶辊对碾线的左右形成速度差，从而使通过对碾线的稻谷两侧受力不同，进而剥离稻壳；现有技术中，胶辊为圆柱形，且每对胶辊的直径相同，为实现每对胶辊对碾线左右两侧的速度差，需采用复杂的机械结构驱动（例如：变速箱、大小不同的带轮链轮等），同时受机械结构的驱动限制，两胶辊之间的速度差往往不能调节到最佳速度，使得脱壳率受限，脱壳损耗偏大，使用调节困难；同时，为了避免较大的压力导致稻谷爆腰，破损，还必须采用合适柔韧性的胶辊制作，胶辊上包覆的橡胶为消耗品，不仅会污染大米及其副产品，还很大程度上增加了生产成本。


技术实现要素：

3.本发明旨在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种等角速曲线砻谷辊，将两个圆柱形辊体外圆投影线制作成相互啮合的曲线型，在等角速度条件下就可以实现对碾线上两侧线速度差，实现稻谷脱壳；同等宽度辊体，曲线砻谷辊有效延长了对碾线，因此处理量也有效增加。
4.本发明是通过如下方式实现的：
5.本发明提出了一种等角速曲线砻谷辊，其装置包括：主动辊1、从动辊2；其特征在于：所述主动辊1与从动辊2是外圆投影线为曲线的圆柱，主动辊1与从动辊2的外圆投影线互补，形成曲线型对碾线3；所述主动辊1与从动辊2的驱动角速度相等；所述主动辊1与从动辊2任意剖切面为大小不同的圆，且大圆与小圆的直径比值为1.1-2.7之间。
6.优选地，所述主动辊1与从动辊2任意剖切面为大小不同的圆，且大圆与小圆的直径比值为1.5-3.2之间。
7.优选地，所述主动辊1与从动辊2任意剖切面为大小不同的圆，且大圆与小圆的直径比值为1.9-4.8之间。
8.优选地，由于主动辊1与从动辊2啮合的对碾线3是曲线，当两辊的角速度相同时，对碾线3上每个啮合点31的左右两侧由于直径不同，线速度也就不同，存在线速度差，因此能够剥离穿过对碾线稻谷的外壳。
9.优选地，由于所述曲线砻谷辊的对碾线3是曲线，比普通圆柱辊的直线型对碾线长，辊宽度相同时，曲线砻谷辊单位时间穿过对碾线3的稻谷更多，处理量更大，产量也就更大。
10.优选地，所述曲线砻谷辊的对碾线3是曲线，对碾线3上每个点的线速度差不同，速度差大的点位，穿过的稻谷量大，速度差小的点位穿过的稻谷量小；不同粒度的稻谷一定程度上会自动选择路径，颗粒较小的稻谷往速度差小的点穿过，颗粒较大的稻谷往速度差大
的点穿过，形成自然调节，从而提高砻谷效率。
11.优选地，由于曲线砻谷辊采用相同的角速度，其驱动的机械结构就简单，两辊啮合可以采用弹簧、气弹簧等弹性结构；因此制作曲线砻谷辊的材料就不一定要具备弹性，而是可以选择耐磨的刚性材料；因此，可以避免使用胶质砻谷辊，减少耗材使用，避免胶质辊磨损及污染大米。
12.综上所述，本发明提出了一种等角速曲线砻谷辊，其特征在于，将两个圆柱形辊体外圆投影线制作成相互啮合的曲线型，从而得到曲线型对碾线3，所述曲线砻谷辊在等角速度条件下就可以实现对碾线3上两侧自然产生线速度差，实现稻谷脱壳；同等宽度辊体，曲线砻谷辊有效延长了对碾线3，因此处理量也有效增加。
附图说明
13.图1本发明立体图；
14.图2本发明主视图；
15.图3本发明剖视图。
实施方式
16.现结合附图，详述本发明具体实施方式：
17.如图1、2所示，本发明提出了一种等角速曲线砻谷辊，其装置包括：主动辊1、从动辊2；其特征在于：所述主动辊1与从动辊2是外圆投影线为曲线的圆柱，主动辊1与从动辊2的外圆投影线互补，形成曲线型对碾线3；所述主动辊1与从动辊2的外圆曲面相互啮合，驱动角速度相等。
18.如2、3所示，所述主,1辊1与从动辊2任意剖切面为大小不同的圆，且大圆与小圆的直径比值为1.1-2.7之间。
19.优选地，所述主动辊1与从动辊2任意剖切面为大小不同的圆，且大圆与小圆的直径比值为1.5-3.2之间。
20.优选地，所述主动辊1与从动辊2任意剖切面为大小不同的圆，且大圆与小圆的直径比值为1.9-4.8之间。
21.如2所示，由于主动辊1与从动辊2啮合的对碾线3是曲线，当两辊的角速度相同时，对碾线3上每个啮合点31的左右两侧由于直径不同，线速度也就不同，存在线速度差，该线速度差受对碾线3曲率变化而变化，因此能够剥离穿过对碾线稻谷的外壳。
22.示例计算：假设对碾线3上某剖面，主动辊1的半径为r1，从动辊2的半径为r2，主动辊1与从动辊2的角速度均为ω；则啮合点31两侧的线速度分别为：
23.（主动辊1线速度）v1=ω
×
r124.（从动辊2线速度）v2=ω
×
r225.由于r1≠r
2，
因此v1≠v
2，
啮合点31两侧存在线速度差。
26.优选地，由于所述曲线砻谷辊的对碾线3是曲线，比普通圆柱辊的直线型对碾线长，辊宽度相同时，曲线砻谷辊单位时间穿过对碾线3的稻谷更多，处理量更大，产量也就更大。
27.辊宽度指的是辊体与轴平行方向的长度。
28.优选地，所述曲线砻谷辊的对碾线3是曲线，对碾线3上每个点的线速度差不同，速度差大的点位，穿过的稻谷量大，速度差小的点位穿过的稻谷量小；不同粒度的稻谷一定程度上会自动选择路径，颗粒较小的稻谷在重力和颗粒堆叠速率的影响下，会逐渐往速度差小的点穿过，颗粒较大的稻谷会逐渐往速度差大的点穿过，形成自然调节，从而提高砻谷效率；在现有技术中，稻谷会存在颗粒度大小差异，直线辊处理时，如以最小粒度为对碾线3的间距工作时，必然会对颗粒度较大的稻谷产生过大的碾压力，因此容易产生爆腰现象；如以大粒度的稻谷为对碾线3的间距工作时，就会对小粒度的稻谷碾压不够，无法脱壳，因此实际使用直线辊时，往往需要权衡两者以达到合适的碾压力与脱壳率；而曲线砻谷辊由于其曲线特性，具有自然调节的功能，可以很大程度避免这种损耗，可以很好的权衡碾压力与脱壳率。
29.优选地，由于曲线砻谷辊采用相同的角速度，其驱动的机械结构就简单，两辊啮合可以采用弹簧、气弹簧等弹性结构；因此制作曲线砻谷辊的材料就不一定要具备弹性，而是可以选择耐磨的刚性材料；因此，可以避免使用胶质砻谷辊，减少耗材使用，避免胶质辊磨损及污染大米。
30.如图2所示，所述曲线砻谷辊打破常规圆柱辊的思路，将圆柱外圆投影线制作成曲线型，伴随而至的是更加严苛与困难的辊体制作工艺；包括配套的安装零部件均需要更加精密的尺寸，方能达到本发明所预期的功能；因此，本发明不是本领域技术人员轻易能够想到或做到的，该方法及原理是发明人经过反复试验摸索而最终总结创造的。
31.综上所述，本发明提出了一种等角速曲线砻谷辊，其特征在于，将两个圆柱形辊体外圆投影线制作成相互啮合的曲线型，从而得到曲线型对碾线3，所述等角速曲线砻谷辊在等角速度条件下就可以实现对碾线3上两侧自然产生线速度差，实现稻谷脱壳；同等宽度辊体，曲线砻谷辊有效延长了对碾线3，因此处理量也有效增加。

技术特征：
1.一种等角速曲线砻谷辊，其装置包括：主动辊（1）、从动辊（2）；其特征在于：所述主动辊（1）与从动辊（2）是外圆投影线为曲线的圆柱，主动辊（1）与从动辊（2）的外圆投影线互补，形成曲线型对碾线（3）；所述主动辊（1）与从动辊（2）的驱动角速度相等；所述主动辊（1）与从动辊（2）任意剖切面为大小不同的圆，大圆与小圆的直径比值为1.1-2.7之间。2.如权利要求1所述一种等角速曲线砻谷辊，其特征在于：所述主动辊（1）与从动辊（2）啮合的对碾线（3）是曲线，对碾线（3）上每个啮合点（31）的两侧直径不同，具有线速度差，并随对碾线（3）的曲率变化而变化。3.如权利要求1所述一种等角速曲线砻谷辊，其特征在于：所述等角速曲线砻谷辊采用弹性结构啮合；耐磨的刚性材料制作。

技术总结
本发明提出了一种等角速曲线砻谷辊，其特征在于，将两个圆柱形辊体外圆投影线制作成相互啮合的曲线型，从而得到曲线型对碾线3，所述曲线砻谷辊在等角速度条件下就可以实现对碾线3上两侧自然产生线速度差，实现稻谷脱壳；同等宽度辊体，曲线砻谷辊有效延长了对碾线3，因此处理量也有效增加；采用弹性结构啮合，耐磨的刚性材料制作。的刚性材料制作。的刚性材料制作。


技术研发人员：张志林 刘兵 葛盛凯
受保护的技术使用者：湖北天和机械有限公司
技术研发日：2023.04.16
技术公布日：2023/8/26