一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机及分离工艺的制作方法



1.本发明涉及剥麻机械技术领域,更具体地说,涉及获取麻类韧皮纤维作物的一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机及分离工艺。


背景技术:



2.近年来,随着中国棉花缺口的进一步加大和石油等化工资源的日益枯竭,麻类韧皮纤维作物在中国的纺织原料中的地位日益重要,但是目前由于麻类韧皮纤维的剥制加工劳动强度大、季节性强,效率低、浪费率大、作业环境差、收获成本高,以及劳动力的短缺和价格的日益上涨限制了各种麻类纤维生产规模扩大的市场前景,因此剥麻机械高效自动化一直是为人们所追求。
3.麻类韧皮纤维(软质纤维)包括:苎麻、亚麻、黄麻、洋麻、青麻、工业、茴麻、荨麻、罗布麻和槿麻以及柳树皮、桑树皮、棉杆皮等。麻类韧皮纤维作物经过脱胶处理后获得的纤维是一种天然的纺织原料,它广泛应用于服饰、地毯、手提袋、鞋帽、床上用品、袜子、绳索、包装材料等领域。但麻类韧皮纤维与麻骨紧密联结在一起,需要通过人工或机械的方法将韧皮与麻骨分离。关于分离的方式,各种麻类韧皮纤维作物按照原有习惯分为湿剥法和干剥法,目前,我国苎麻、黄麻、红麻、工业、和桑树皮、柳树皮等麻类韧皮纤维的湿剥分离方法仍以手工为主,虽然各个研究所、企业公司和个体农机户都开展过湿剥法加工机械的研究工作,但目前我国研制的湿法剥皮机都是利用对纤维作物茎秆的挤压、刮打等方法来实现麻类韧皮纤维的皮骨分离的。而挤压、刮打方法存在纤维损失大、纤维强力降低、操作劳动强度较大等问题;工业、亚麻、罗布麻等采用收割木质化后经雨露,通过现有的碾压碎茎、揉搓、震动筛掉落碎骨的装置制取纤维,工人操作环境很差,碎骨掉落不彻底,纤维损伤、短绒率高;而且由于雨露的程度不理想,更加造成皮骨黏连,含杂率高。
4.麻类韧皮纤维普遍具有吸湿透气、抗静电、耐热、防紫外线、抑菌、隔音等性能,已经成为一种世界公认的优质天然纺织纤维原料,麻类韧皮纤维的茎秆收获后都需要经过“剥麻”过程才能从茎秆中获得产业可利用纤维,麻类韧皮纤维作物的茎秆从外到内大致可分为表皮、韧皮部和木质部,可用纤维位于韧皮部,而韧皮部与木质部、韧皮部的纤维之间连接紧密,要想去作物茎秆的茎骨和韧皮部中的胶质而获得洁净的产业用纤维十分困难,费时费力能耗大,“剥麻难”已成为工业产业发展的制约瓶颈。
5.无论目前各种麻类韧皮纤维作物的剥麻方式使用湿剥法还是干剥法,都无法避免剥离不净、效率低、损耗大、含杂高,影响后续脱胶效果和脱胶污染严重的弊端。特别是罗布麻,由于现在产业推广主要在新疆,原来罗布麻主要生长在保护区野生的,不允许鲜枝收割,都要等年后干枯后收获,但是在新疆天气干燥缺水不能实现天然的雨露,只能用干茎碾压、振动筛制取有限长度、含杂还很高的短纤,造成罗布麻产业一直推动不起来。现在罗布麻已经开始推广人工种植,罗布麻根茎的萌生能力强,如果采用鲜茎收割每年可收割二次,鲜茎收割的纤维利用率会更高。
6.因此,为了解决目前市场上所存在的缺点,需要提出一种非碎茎法、湿剥,茎秆整
骨枝条剥离的麻皮麻骨连续自动分离设备来解决上述提出的问题。


技术实现要素:



7.有鉴于此,本发明提供了一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机及分离工艺,其具体技术方案如下:一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机,包括位于前侧的预处理机架以及连接于所述预处理机架后端的分离主机架;所述预处理机架上安装有预处理单元;所述分离主机架的上支架上由前至后依次安装有第一组转移罗拉、第一对剥离装置、第二组转移罗拉、第二对剥离装置、第三组转移罗拉、整骨输出托板;所述预处理单元用以将需要剥皮的韧皮作物完整、定速、连续、直铺的喂料,并将韧皮作物送至所述第一组转移罗拉;所述第一组转移罗拉设置在所述预处理单元的后端以及所述第一对剥离装置的前端;所述第二组转移罗拉设置在所述第一对剥离装置与所述第二对剥离装置的中间;所述第三组转移罗拉设置在所述第二对剥离装置的后端,所述整骨输出托板的前端;所述第一对剥离装置包括上下平行且呈斜对角设置的第一上剥离装置、第一下剥离装置,所述第二对剥离装置包括上下平行且呈斜对角设置的第二上剥离装置、第二下剥离装置;所述第一上剥离装置、所述第一下剥离装置、所述第二下剥离装置、所述第二上剥离装置整体呈倒八字形安装在所述分离主机架中部;两对剥离装置的下方整体设置有韧皮纤维输送装置,所述韧皮纤维输送装置安装于所述分离主机架的下支架上,所述韧皮纤维输送装置对应的输送带的上方两边安装有聚拢出料滑板,由两对剥离装置剥下的韧皮纤维经所述聚拢出料滑板聚拢收集至所述韧皮纤维输送装置的对应输送带上,并从所述分离主机架的侧面以垂直于韧皮作物剥皮输送方向的路径输送出;所述第一组转移罗拉、所述第二组转移罗拉、所述第三组转移罗拉分别与固定在所述分离主机架上的第一动力机构传动连接,两对剥离装置中的各个对应剥离装置分别与固定在所述分离主机架的上的第二动力机构传动连接;两对剥离装置中的对应单个剥离装置均包括中心轴、固定盘、水滴环安装轴、水滴环形活动打手,所述中心轴上套设固定有三个所述固定盘;三个所述固定盘的外周边缘处整体均匀设有安装孔,所述安装孔内对应套设有所述水滴环安装轴,所述水滴环安装轴的顶端、底端分别与所述中心轴两端的所述固定盘相固连;所述水滴环安装轴上均匀穿满所述水滴环形活动打手;所述中心轴的两端通过轴承转动安装在所述分离主机架上,所述中心轴与所述第二动力机构传动连接,且同一对剥离装置中的上剥离装置与下剥离装置同步对向转动。
8.针对现有技术中提出的问题,本发明提供了一种新型的韧皮纤维剥皮处理装置,是一种非碎茎法、鲜枝湿剥,整骨茎秆剥离的麻皮麻骨分离,实现自动化作业的韧皮纤维连续自动剥皮机,其可以不把作物茎骨打碎,包括不规则的分枝、斜叉,实现茎秆整骨枝条剥皮,制取不含碎骨的茎皮纤维,可以适应各种麻类韧皮纤维作物的剥皮加工,提高效率,解决麻类韧皮纤维制取一直以来含杂高、效率低、后续脱胶困难的问题,还能利用剥出的完整枝条后续加工开发成柳编制品,扩大关联产业发展。
9.优选地,所述预处理机架通过快接连接件连接于所述分离主机架的前端,且所述预处理机架的前端安装有整机控制柜以及用以调节所述第一动力机构、所述第二动力机构
对应转速的调速器。
10.优选地,所述预处理单元包括预处理单元输送带、聚拢斗、进料罗拉,所述预处理单元输送带以及对应的输送电机安装在所述预处理机架上,所述输送电机带动所述预处理单元输送带由前至后传送韧皮作物;所述聚拢斗安装于所述预处理机架上方的靠近后侧位置,且其位于所述预处理单元输送带的上方,用以对需要剥皮的韧皮作物进行限位整理;所述进料罗拉安装于所述预处理机架上方的最后端,其包括弹性罗拉以及第一传动轴,所述弹性罗拉以及所述第一传动轴均通过两端固定轴承座安装在所述预处理机架上,所述弹性罗拉的弹性罗拉主体与所述第一传动轴平行且上下紧邻设置,且所述弹性罗拉主体与所述第一传动轴之间穿过所述预处理单元输送带;所述弹性罗拉的两端通过对应的第一轴承转动安装于所述预处理机架两侧的弹性罗拉安装板上,所述弹性罗拉安装板上开设有第一竖直活动槽,所述第一轴承设于对应的所述第一竖直活动槽内,且所述第一轴承的顶端通过弹簧与所述第一竖直活动槽的槽顶相连接;所述第一传动轴与所述第一动力机构传动连接。
11.优选地,所述第一组转移罗拉、所述第二组转移罗拉、所述第三组转移罗拉的结构相同,其均包括开槽弹性罗拉以及第二传动轴,所述开槽弹性罗拉以及所述第二传动轴均通过两端固定轴承座安装在所述分离主机架上,所述开槽弹性罗拉的开槽罗拉主体与所述第二传动轴平行且上下紧邻设置,所述预处理单元输送带的尾端对准所述开槽罗拉主体与所述第二传动轴之间;所述开槽弹性罗拉的两端通过对应的第二轴承转动安装于所述分离主机架两侧的转移罗拉安装板上,所述转移罗拉安装板上开设有第二竖直活动槽,所述第二轴承设于对应的所述第二竖直活动槽内,且所述第二轴承的顶端通过弹簧与所述第二竖直活动槽的槽顶相连接;三组转移罗拉中的第二传动轴均分别与所述第一动力机构传动连接。
12.优选地,所述开槽罗拉主体采用硅胶材料制作而成。
13.优选地,所述第一组转移罗拉与所述第一对剥离装置之间、所述第一对剥离装置与所述第二组转移罗拉之间、所述第二组转移罗拉与所述第二对剥离装置之间以及所述第二对剥离装置与所述第三组转移罗拉之间均对应设有导向板。
14.优选地,所述水滴环形活动打手采用弹簧钢制作,其由用于穿轴的弹簧环和用于剥离的水滴形环体组成;用于穿轴的所述弹簧环通过盘制而成,且一边盘至一圈半,另一边盘制半圈;单个剥离装置中相邻两所述水滴环安装轴上的所述水滴环形活动打手穿设方向相反。
15.优选地,所述第一上剥离装置、所述第一下剥离装置、所述第二上剥离装置、所述第二下剥离装置均通过对应中心轴两端的固定轴承座安装在所述分离主机架上,且两个上剥离装置中心轴两端的固定轴承座均能够在对应的剥离装置安装板上进行上下及左右方向的安装位置调节,以调节上下剥离装置之间的隔距。
16.优选地,所述分离主机架的上支架上由前至后依次安装有第一组转移罗拉、第一对剥离装置、第二组转移罗拉、第二对剥离装置、第三组转移罗拉、第三对剥离装置、第四组转移罗拉、整骨输出托板,其中,第一对剥离装置与第二对剥离装置整体呈倒八字形安装,第二对剥离装置与第三对剥离装置整体呈正八字形安装;或者,所述分离主机架的上支架上由前至后依次安装有第一组转移罗拉、第一对剥离装置、第二组转移罗拉、第二对剥离装
置、第三组转移罗拉、第三对剥离装置、第四组转移罗拉、第四对剥离装置、第五组转移罗拉、整骨输出托板,其中,第一对剥离装置与第二对剥离装置整体呈倒八字形安装,第二对剥离装置与第三对剥离装置整体呈正八字形安装,第三对剥离装置与第四对剥离装置整体呈倒八字形安装。
17.本发明还提出了一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离工艺,包括以下步骤:s1. 将作物茎秆自动连续喂料;s2. 利用剥离装置的水滴环形活动打手实现作物茎秆的韧皮刮打剥皮,自动分离作物茎秆表面的韧皮,获取韧皮纤维;s3. 完整剥离出整根作物茎秆枝条,开发柳编制品。
18.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本发明一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机,采用剥离装置上三道固定盘均匀穿过的多根水滴环安装轴上依次正反向均匀挂满的水滴环形活动打手,能够分段式从麻类韧皮纤维作物茎秆上剥下韧皮纤维,两组或者多组剥离装置进一步使茎秆外韧皮纤维与茎秆整骨枝条有效分离。剥制作业过程中各装置自动化运转配合剥制,高效的完成输入作物茎秆,茎秆外韧皮纤维与茎秆整骨枝条的分离。剥制出的麻类韧皮短纤维能符合纺织要求,有利于脱胶,尤其是有利于生物脱胶,均匀、脱胶装载量大,产量高。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
20.图1为本发明实施例中麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机的内部结构示意图;图2为本发明实施例中麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机的外部结构示意图;图3为本发明实施例中麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机的实施流程示意图;图4为图3中预处理机架的结构示意图;图5为图3中分离主机架的结构示意图;图6为图5中转移罗拉的结构示意图;图7为图5中剥离装置的轴测图;图8为图5中剥离装置的正视图;图9为图7中水滴环形活动打手的轴测图;图10为图7中水滴环形活动打手的正视图;图11为图7中水滴环形活动打手的侧视图;图中:1-预处理机架,2-分离主机架,3-预处理单元输送带,4-聚拢斗,5-弹性罗拉,6-第一传动轴,7-第一组转移罗拉,8-第一对剥离装置,9-第二组转移罗拉,10-第二对剥离装置,11-第三组转移罗拉,12-整骨输出托板,13-聚拢出料滑板,14-韧皮纤维输送装
置,15-第一动力机构,16-第二动力机构,17-开槽弹性罗拉,18-第二传动轴,19-中心轴,20-固定盘,21-水滴环安装轴,22-水滴环形活动打手,23-法兰套,24-弹簧,25-导向板,26-弹簧环,27-水滴形环体。
具体实施方式
21.下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
22.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
23.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
24.实施例:如图1-图3所示,本发明一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机,包括位于前侧的预处理机架1以及连接于预处理机架1后端的分离主机架2;预处理机架1上安装有预处理单元;分离主机架2的上支架上由前至后依次安装有第一组转移罗拉7、第一对剥离装置8、第二组转移罗拉9、第二对剥离装置10、第三组转移罗拉11、整骨输出托板12。分离主机架2的下方还包括韧皮纤维输送装置14以及聚拢出料滑板13。
25.预处理单元用以将需要剥皮的韧皮作物完整、定速、连续、直铺的喂料,并将韧皮作物送至第一组转移罗拉7。剥离装置用以加工分段式从麻类韧皮纤维作物茎秆上剥下韧皮纤维。转移罗拉共设置三组,用以预处理单元喂料到剥离装置的输送转移以及把第一对剥离装置8剥过的作物茎秆继续输送转移给第二对剥离装置10再次剥皮,然后再输送转移给整骨输出托板12送出剥皮完成的茎秆整骨枝条。韧皮纤维输送装置14用以把两对剥离装置剥下的韧皮纤维通过两边聚拢出料滑板13滑落到对应输送带上,横向传动往分离主机架2的侧面输出韧皮纤维。
26.具体的,如图4所示,预处理单元包括预处理单元输送带3、聚拢斗4、进料罗拉,预处理单元输送带3以及对应的输送电机安装在预处理机架1上,输送电机带动预处理单元输送带3由前至后传送韧皮作物;聚拢斗4安装于预处理机架1上方的靠近后侧位置,且其位于预处理单元输送带3的上方,用以对需要剥皮的韧皮作物进行限位整理;进料罗拉安装于预处理机架1上方的最后端,其包括弹性罗拉5以及第一传动轴6,弹性罗拉5以及第一传动轴6均通过两端固定轴承座安装在预处理机架1上,弹性罗拉5的弹性罗拉主体与第一传动轴6平行且上下紧邻设置,且弹性罗拉主体与第一传动轴6之间穿过预处理单元输送带3;弹性罗拉5的两端通过对应的第一轴承转动安装于预处理机架1两侧的弹性罗拉安装板上,弹性罗拉安装板上开设有第一竖直活动槽,第一轴承设于对应的第一竖直活动槽内,且第一轴承的顶端通过弹簧24与第一竖直活动槽的槽顶相连接;第一传动轴6与第一动力机构15传
动连接。
27.本技术中,弹性罗拉5两端的第一轴承由两组弹簧24产生被动传动控制作物进料松紧与力度;弹性罗拉主体和第一传动轴6中间有预处理单元输送带3通过,和聚拢斗4配合一起控制作物铺平,保持麻类韧皮纤维作物枝干完整、定速、连续直铺的喂料。
28.工作时,将需要剥皮的韧皮作物根部朝前连续平铺上预处理单元输送带3,输送至聚拢斗4口经限位整理供给进料罗拉转移输送,进料罗拉包括弹性罗拉5以及第一传动轴6,弹性罗拉5的两端轴承由两组弹簧24产生被动传动控制,使作物茎秆在预处理单元输送带3上经过弹性罗拉主体和第一传动轴6产生夹持,同时与分离主机架2上三组转移罗拉通过齿轮、链条传动,按照速比同步传动输送作物茎秆。
29.第一组转移罗拉7设置在预处理单元上进料罗拉的后端以及第一对剥离装置8的前端;第二组转移罗拉9设置在第一对剥离装置8与第二对剥离装置10的中间;第三组转移罗拉11设置在第二对剥离装置10的后端,整骨输出托板12的前端。
30.第一组转移罗拉7将韧皮作物有序输送给第一对剥离装置8,第一对剥离装置8对韧皮作物进行上下剥皮后供给至第二组转移罗拉9继续输送,第二组转移罗拉9又将韧皮作物输送给第二对剥离装置10,对韧皮作物再次进行上下剥皮后将其供给至第三组转移罗拉11继续输送,第三组转移罗拉11将剥皮完成的茎干整骨枝条输送给整骨输出托板12抛出。
31.进一步的,如图6所示,第一组转移罗拉7、第二组转移罗拉9、第三组转移罗拉11的结构相同,其均包括开槽弹性罗拉17以及第二传动轴18,开槽弹性罗拉17以及第二传动轴18均通过两端固定轴承座安装在分离主机架2上,开槽弹性罗拉17的开槽罗拉主体与第二传动轴18平行且上下紧邻设置,预处理单元输送带3的尾端对准开槽罗拉主体与第二传动轴18之间;开槽弹性罗拉17的两端通过对应的第二轴承转动安装于分离主机架2两侧的转移罗拉安装板上,转移罗拉安装板上开设有第二竖直活动槽,第二轴承设于对应的第二竖直活动槽内,且第二轴承的顶端通过弹簧24与第二竖直活动槽的槽顶相连接;第一组转移罗拉7、第二组转移罗拉9、第三组转移罗拉11分别与固定在分离主机架2上的第一动力机构15传动连接,具体为,三组转移罗拉中的第二传动轴18均分别与第一动力机构15传动连接,。
32.本发明中,开槽弹性罗拉17两端轴承由两组弹簧24产生被动传动和压紧力,控制作物茎秆在剥皮加工转移时的夹持、行程速度和分离效果。
33.转移罗拉上的开槽罗拉主体采用硅胶材料制作而成,开槽罗拉主体经定制开槽,避免了麻类韧皮纤维作物在剥皮时产生压碎茎秆骨,进一步提升了作物茎秆在剥皮加工转移时的夹持、行程速度和分离效果。更为具体的解释为,作物茎秆转移输送经过开槽弹性罗拉17和第二传动轴18的夹持,开槽弹性罗拉17是被动传动,会产生合适的夹持力和摩擦力,不会对作物茎秆形成强力碾压,产生茎秆断裂、碎骨。
34.本发明中第一传动轴6的一端齿轮通过链条与分离主机架2上三组转移罗拉下端的第二传动轴18一端齿轮同时与一个动力机构(即第一动力机构15)相连接,按照速比同步传动。
35.如图5所示,第一对剥离装置8包括上下平行且呈斜对角设置的第一上剥离装置、第一下剥离装置,第二对剥离装置10包括上下平行且呈斜对角设置的第二上剥离装置、第二下剥离装置;第一上剥离装置、第一下剥离装置、第二下剥离装置、第二上剥离装置整体
呈倒八字形安装在分离主机架2中部;两对剥离装置的下方整体设置有韧皮纤维输送装置14,韧皮纤维输送装置14安装于分离主机架2的下支架上,韧皮纤维输送装置14对应的输送带的上方两边安装有聚拢出料滑板13,由两对剥离装置剥下的韧皮纤维经两边的聚拢出料滑板13聚拢收集至韧皮纤维输送装置14的对应输送带上,并从分离主机架2的侧面以垂直于韧皮作物剥皮输送方向的路径输送出。两对剥离装置中的各个对应剥离装置分别与固定在分离主机架2的上的第二动力机构16传动连接。
36.如图7、图8所示,两对剥离装置中的对应单个剥离装置均包括中心轴19、固定盘20、法兰套23、水滴环安装轴21、水滴环形活动打手22,中心轴19上套设固定有三个固定盘20,固定盘20通过法兰套23固定在中心轴19上;三个固定盘20的外周边缘处整体均匀设有安装孔,安装孔内对应套设有水滴环安装轴21,水滴环安装轴21的数量一般为六至十根,本实施例中具体为八根;水滴环安装轴21的顶端、底端分别与中心轴19两端的固定盘20相固连;水滴环安装轴21上均匀穿满水滴环形活动打手22;中心轴19的两端通过轴承转动安装在分离主机架2上,中心轴19与第二动力机构16传动连接,且同一对剥离装置中的上剥离装置与下剥离装置同步对向转动,如此,固定盘20固定的八根水滴环安装轴21上穿挂的水滴环形活动打手22旋转时会相互交错。
37.进一步的,如图9、图10、图11所示,水滴环形活动打手22采用韧性好、不易生锈、不易变形、耐磨损的弹簧钢制作,其由用于穿轴的弹簧环26和用于剥离的水滴形环体27组成;用于穿轴的弹簧环26通过盘制而成,且一边盘至一圈半,另一边盘制半圈;单个剥离装置中相邻两水滴环安装轴21上的水滴环形活动打手22穿设方向相反。
38.由于水滴环形活动打手22特有的弧度、重心以及在八根水滴环安装轴21上的依次正反向穿环产生角度的方式,使一组上下剥离装置在旋转剥离麻类韧皮纤维作物茎秆外韧皮纤维时能够更有效的产生相互交错剥皮。
39.进一步的解释为:本发明穿轴的弹簧环26盘制,一边盘制一圈半,另一边盘制半圈,通过合理利用盘制圈数不同,控制同向整齐穿满第一根水滴环安装轴21,第二根水滴环安装轴21则按照第一根的反方向穿环,如此依次穿八根水滴环安装轴21,这样一对剥离装置的上剥离装置和下剥离装置在相互正反旋转中能产生20
°
左右的交错互撞,由于水滴环打手呈水滴形,重心偏离旋转甩动,可以有效的对茎秆表面韧皮产生刮打剥皮,但不会伤到茎秆枝条,避免了剥落的木质碎硝夹杂在纤维韧皮中。
40.作物茎秆由转移罗拉夹持后经过正反旋转中的上下剥离装置,利用每个剥离装置上八道水滴环形活动打手之间的格距、角度,结合剥离装置旋转的速度对作物茎秆表面韧皮分段剥下合适长度的韧皮纤维。
41.同时,第一上剥离装置、第一下剥离装置、第二上剥离装置、第二下剥离装置均通过对应中心轴19两端的固定轴承座安装在分离主机架2上,且两个上剥离装置中心轴19两端的固定轴承座均能够在对应的剥离装置安装板上进行上下及左右方向的安装位置调节,以调节上下剥离装置之间的隔距。
42.在进一步的具体实施例中,预处理机架1通过快接连接件连接于分离主机架2的前端,且预处理机架1的前端安装有整机控制柜以及用以调节第一动力机构15、第二动力机构16对应转速的调速器,第一动力机构15、第二动力机构16可根据各种麻类韧皮纤维作物的枝干长短、粗细、剥皮方便程度分别经调速器进行工艺调整,以满足不同作物的剥皮需要。
43.在使用时,若作物茎干经过转移罗拉中的速度快,而剥离装置旋转慢则能分离出尽量长的韧皮,但是剥离装置若旋转太慢,起不到对韧皮有力的刮擦,若旋转过快又可能会因离心力过大,没有柔韧性而击碎茎杆骨,所以需要根据不同的麻作物对第一动力机构15、第二动力机构16中的动力电机进行调速。
44.更进一步的解释为,在不同作物茎秆的剥制过程中,发明人经过反复的测试和模拟实验分析,发现两对上下剥离装置加工剥皮时的旋转速度与上下剥离装置的错位间距大小,对不同的麻类韧皮纤维作物(茎秆粗细、茎秆鲜嫩程度,木质化程度的不同)剥皮的效果会有影响。转动速度过低,则不能很好的将韧皮分离,速度过高则会伤害作物的茎秆枝条和韧皮纤维;上下剥离装置的错位间距大,适合作物茎秆粗一点的,错位间距小适合作物茎秆细一点的。因此,本发明实施例设计两对上下剥离装置中心轴19一端齿轮通过链条同步受同一动力机构(即第二动力机构16)的同步传动,依靠调速器调节所需不同旋转速度;两个上剥离装置中心轴19两端的固定轴承座则可以上下调节间距。
45.在进一步的具体实施例中,如图3所示,为使麻类韧皮纤维作物能够连续剥皮,不被剥离装置旋转剥皮时把枝干打乱造成卡机,第一组转移罗拉7与第一对剥离装置8之间、第一对剥离装置8与第二组转移罗拉9之间、第二组转移罗拉9与第二对剥离装置10之间以及第二对剥离装置10与第三组转移罗拉11之间均对应设有导向板25。为使作物茎秆在中途转移输送顺畅,两对上下剥制装置在分离剥制中的输出端对作物茎秆有惯性抛出线,在输出端根据不同抛出线安装导向板25,能顺利导向给转移罗拉输送。
46.本发明实施例中设置了前后两对上下剥离装置呈倒八字形安装,通过两次对麻类韧皮纤维作物的枝干进行剥皮,能有效保证剥净作物茎秆上的韧皮,最后通过整骨输出托板12抛出的是未经碾压碎、碾压扁、完整的茎秆枝条,实现对作物茎秆剥皮,还能有剥完皮的完整的茎秆枝条作为副产品后续利用开发柳编制品。
47.但针对一些特殊的作物,例如工业的茎杆是中空半木本科,用来剥工业皮的剥离装置的旋转速度不能太快,若只设置现有两对剥离装置会剥离不干净,因此需要再加剥离装置,将剥离装置增加至三对或者四对,而增加的剥离装置可以速度相应加快,以剥离剩下的韧皮,同时由于这里剥下的韧皮长度会短点,故而底下的韧皮纤维输送装置14以及相应的聚拢出料滑板13需要单独配置,以便和前面剥下长一点的韧皮区分。
48.具体的,分离主机架2的上支架上由前至后依次安装有第一组转移罗拉7、第一对剥离装置8、第二组转移罗拉9、第二对剥离装置10、第三组转移罗拉11、第三对剥离装置、第四组转移罗拉、整骨输出托板12,其中,第一对剥离装置8与第二对剥离装置10整体呈倒八字形安装,第二对剥离装置10与第三对剥离装置整体呈正八字形安装。
49.或者,分离主机架2的上支架上由前至后依次安装有第一组转移罗拉7、第一对剥离装置8、第二组转移罗拉9、第二对剥离装置10、第三组转移罗拉11、第三对剥离装置、第四组转移罗拉、第四对剥离装置、第五组转移罗拉、整骨输出托板12,其中,第一对剥离装置8与第二对剥离装置10整体呈倒八字形安装,第二对剥离装置10与第三对剥离装置整体呈正八字形安装,第三对剥离装置与第四对剥离装置整体呈倒八字形安装。
50.在本发明具体实施例中,第一动力机构15和第二动力机构16均是靠链传动的方式控制对应进料罗拉上的第一传动轴6、转移罗拉上的第二传动轴18以及两对剥离装置上的中心轴19,但是除链传动之外,也可选择使用带传动的方式,传动方式不限。
51.在本发明具体实施例中,由预处理机架1和分离主机架2组成的安装机架的两侧及顶端均设有箱体板,安装机架底部还设有行走轮,以便于推动该整体机构的行走移动。
52.根据图3中画出的虚线所示,本发明的麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机,其预处理单元将需要剥皮的韧皮作物连续直铺有序喂料,第一组转移罗拉7将喂入作物茎秆有序输送给第一对剥离装置8,第一对剥离装置8将输入作物茎秆上下剥皮供给第二组转移罗拉9继续输送,输送给第二对剥离装置10再次进行上下剥皮,随即再经第三组转移罗拉11输送给整骨输出托板12抛出剥皮完成的茎秆整骨枝条,两对剥离装置完全剥离下的韧皮纤维通过下方两边聚拢出料滑板13自由滑落到韧皮纤维输送装置14对应的输送带上,有序向分离主机架2的侧面输出韧皮纤维。剥制作业过程中各装置自动化运转配合剥制,高效的完成输入作物茎秆的剥韧皮
‑‑
去茎秆整骨枝条
‑‑
收集韧皮纤维。
53.经本技术的麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机获取的韧皮纤维不含作物茎秆木质碎骨,解决了现有剥麻机剥制的各种麻纤维含骨率高的技术难题。
54.苎麻、亚麻、黄麻、洋麻、青麻、工业、茴麻、荨麻、罗布麻、槿麻以及柳树皮、桑树皮、棉杆皮,这些植物有属木本植物,其中有乔木也有灌木,因木质结构、硬度不同,在韧皮与木质骨干分离时操作方式方法也不同,灌木类木质结构松脆,乔木类木质结构紧实弹性好。本发明的非碎茎法湿剥整骨分离机利用剥离装置上水滴环形活动打手22在转速的作用下撞击到硬度大于韧皮硬度的物质,水滴环形活动打手22会造成回弹而不再产生打击力,针对其木质结构、粗细、长短、韧皮纤维与骨干抱合度和纤维需求长度不同,水滴环形活动打手22以穿挂重心外承、力度可控的方式把韧皮与骨干分离。
55.灌木类以苎麻为例:木质结构松脆、韧皮纤维与骨干抱合紧密,根据对韧皮长短要求,可操作调速器调整进料速度控制采用快进料,厚度在5cm以下,水滴形活动打手的打击力度根据苎麻品质以只剥皮不伤骨干转速为准,剥离装置转速在调速器上调至合适中速。
56.乔木类以桑树皮为例:木质结构紧实弹性好、韧皮厚纤维与骨干抱合紧密,可操作调速器调整进料速度控制采用快进料。厚度在10cm以下,水滴形活动打手的打击力度根据桑树皮品质以只剥皮不伤骨干转速为准,剥离装置转速在调速器上调至合适中、高速。
57.分别调整第一对剥离装置上下水滴环形活动打手隔距、第二对剥离装置上下水滴环形活动打手隔距。隔距要求:上下水滴环形活动打手离心转动时相邻最近两个环不得相接,隔距2-3mm。因每对剥离装置呈斜对角布局,在上下水滴环形活动打手隔距2-3mm桑树皮平行移动,水滴环形打手旋转时在相互不撞击、角度各异的情况下穿透移动的桑树皮完成韧皮剥离。
58.本发明还提供了一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离工艺,利用上述的麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机,包括以下步骤:s1. 将作物茎秆自动连续喂料;s2. 通过对作物茎秆的韧皮进行刮打剥皮,两次自动分离作物茎秆表面的韧皮,获取韧皮纤维;s3. 完整剥离出整根作物茎秆枝条,开发柳编制品。
59.具体的,本发明通过剥离装置的水滴环形活动打手与茎秆表面韧皮每处重力接触点均呈弧面接触,可以在不伤纤维、茎秆枝条的前提下,对茎秆表面韧皮实施刮打剥皮,避免了剥落的木质碎硝夹杂在纤维韧皮中,实现作物茎秆的韧皮刮打剥皮;通过转移罗拉的
开槽弹性罗拉实现不对作物茎秆产生强力碾压,避免产生茎秆断裂、碎骨,通过合适的夹持、摩擦力保证顺畅转移作物茎秆;自动获取具有纺织用途的韧皮纤维。
60.本发明麻类韧皮纤维剥制工艺的有益效果包括:剥制苎麻纤维,现有苎麻剥麻机均采用苎麻茎秆碾压破碎,分离碾压破碎的苎麻茎秆,获取苎麻韧皮层的方式来获取苎麻整根长纤维,但苎麻长纤维后续脱胶都需要挂笼、敲麻工艺;对于苎麻生物脱胶,长纤维会影响生物脱胶不均匀,实际纺纱应用中还必须把苎麻长纤维梳理打短才能使用,以上都增加脱胶难度和影响最终苎麻纤维利用率,但是本发明的麻类韧皮纤维剥制工艺能够直接获取不含苎麻茎秆碎骨的韧皮短纤维,能符合苎麻纺纱纤维的长度要求,含杂少,减少剥麻人工,这样更有利于对苎麻纤维的生物脱胶工艺均匀,脱胶的装载量大,脱胶出更高品质的苎麻纺织纤维。
61.剥制罗布麻纤维,现有罗布麻纤维都是使用的木质化干枝条,利用现有干茎碾压、振动筛的碎茎机构罗拉把木质化的干茎秆芯挤压成碎小的木质屑方式只能制取到含大量碎小木质屑的罗布麻短纤维,损耗大,操作环境差,纤维利用率极低,后续罗布麻的脱胶难度大。“罗布麻长度短、可纺性差、纺织加工中容易散落、制成率低”是一贯以来对罗布麻的行业共识,致使罗布麻纤维行业一直没有出现成批量生产和有效利用。但是本发明的麻类韧皮纤维剥制工艺能够直接采取一年两次收割的鲜枝湿剥麻皮,获取不含罗布麻茎秆碎骨的韧皮短纤维,而且含杂率低,剥制出的罗布麻韧皮可达6-12cm,减少原有脱胶前原料需要反复排杂的工作量,又能简单快速获取纤维,方便后续脱胶制取附加值更高的有卷曲细纤维的罗布麻纤维,可以大大提高罗布麻的可纺性能,能使罗布麻种植迅速大面积推广种植,扩大产业发展。
62.剥制工业纤维,现有工业纤维都是使用的收割后通过地里自然雨露,利用现有干茎碾压、振动筛的碎茎机构罗拉把木质化的干茎秆芯挤压成碎小的木质屑方式分离出工业长麻湿纺工艺纺纱;打长麻时分离出含大量木质屑的工业二粗短纤维,后续经过反复排杂后脱胶制取工业短纤维与其它纤维混纺。
63.本技术的麻类韧皮纤维剥制工艺可把工业植株收取花、籽、叶后收割直接鲜枝湿剥麻皮,获取不含工业茎秆碎骨的韧皮短纤维,含杂率低,剥制出的工业韧皮可达15-25cm,能有效再通过脱胶后收取到适合干纺工艺的汉麻纺织纤维。

技术特征:


1.一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机,其特征在于,包括位于前侧的预处理机架以及连接于所述预处理机架后端的分离主机架;所述预处理机架上安装有预处理单元;所述分离主机架的上支架上由前至后依次安装有第一组转移罗拉、第一对剥离装置、第二组转移罗拉、第二对剥离装置、第三组转移罗拉、整骨输出托板;所述预处理单元用以将需要剥皮的韧皮作物完整、定速、连续、直铺的喂料,并将韧皮作物送至所述第一组转移罗拉;所述第一组转移罗拉设置在所述预处理单元的后端以及所述第一对剥离装置的前端;所述第二组转移罗拉设置在所述第一对剥离装置与所述第二对剥离装置的中间;所述第三组转移罗拉设置在所述第二对剥离装置的后端,所述整骨输出托板的前端;所述第一对剥离装置包括上下平行且呈斜对角设置的第一上剥离装置、第一下剥离装置,所述第二对剥离装置包括上下平行且呈斜对角设置的第二上剥离装置、第二下剥离装置;所述第一上剥离装置、所述第一下剥离装置、所述第二下剥离装置、所述第二上剥离装置整体呈倒八字形安装在所述分离主机架中部;两对剥离装置的下方整体设置有韧皮纤维输送装置,所述韧皮纤维输送装置安装于所述分离主机架的下支架上,所述韧皮纤维输送装置对应的输送带的上方两边安装有聚拢出料滑板,由两对剥离装置剥下的韧皮纤维经所述聚拢出料滑板聚拢收集至所述韧皮纤维输送装置的对应输送带上,并从所述分离主机架的侧面以垂直于韧皮作物剥皮输送方向的路径输送出;所述第一组转移罗拉、所述第二组转移罗拉、所述第三组转移罗拉分别与固定在所述分离主机架上的第一动力机构传动连接,两对剥离装置中的各个对应剥离装置分别与固定在所述分离主机架的上的第二动力机构传动连接;两对剥离装置中的对应单个剥离装置均包括中心轴、固定盘、水滴环安装轴、水滴环形活动打手,所述中心轴上套设固定有三个所述固定盘;三个所述固定盘的外周边缘处整体均匀设有安装孔,所述安装孔内对应套设有所述水滴环安装轴,所述水滴环安装轴的顶端、底端分别与所述中心轴两端的所述固定盘相固连;所述水滴环安装轴上均匀穿满所述水滴环形活动打手;所述中心轴的两端通过轴承转动安装在所述分离主机架上,所述中心轴与所述第二动力机构传动连接,且同一对剥离装置中的上剥离装置与下剥离装置同步对向转动。2.根据权利要求1所述的一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机,其特征在于,所述预处理机架通过快接连接件连接于所述分离主机架的前端,且所述预处理机架的前端安装有整机控制柜以及用以调节所述第一动力机构、所述第二动力机构对应转速的调速器。3.根据权利要求1所述的一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机,其特征在于,所述预处理单元包括预处理单元输送带、聚拢斗、进料罗拉,所述预处理单元输送带以及对应的输送电机安装在所述预处理机架上,所述输送电机带动所述预处理单元输送带由前至后传送韧皮作物;所述聚拢斗安装于所述预处理机架上方的靠近后侧位置,且其位于所述预处理单元输送带的上方,用以对需要剥皮的韧皮作物进行限位整理;所述进料罗拉安装于所述预处理机架上方的最后端,其包括弹性罗拉以及第一传动轴,所述弹性罗拉以及所述第一传动轴均通过两端固定轴承座安装在所述预处理机架上,所述弹性罗拉的弹性罗拉主体与所述第一传动轴平行且上下紧邻设置,且所述弹性罗拉主体与所述第一传动轴之间穿过所述预处理单元输送带;所述弹性罗拉的两端通过对应的第一轴承转动安装于所述预处理机架两侧的弹性罗拉安装板上,所述弹性罗拉安装板上开设有第一竖直活动槽,所述第
一轴承设于对应的所述第一竖直活动槽内,且所述第一轴承的顶端通过弹簧与所述第一竖直活动槽的槽顶相连接;所述第一传动轴与所述第一动力机构传动连接。4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机,其特征在于,所述第一组转移罗拉、所述第二组转移罗拉、所述第三组转移罗拉的结构相同,其均包括开槽弹性罗拉以及第二传动轴,所述开槽弹性罗拉以及所述第二传动轴均通过两端固定轴承座安装在所述分离主机架上,所述开槽弹性罗拉的开槽罗拉主体与所述第二传动轴平行且上下紧邻设置,所述预处理单元输送带的尾端对准所述开槽罗拉主体与所述第二传动轴之间;所述开槽弹性罗拉的两端通过对应的第二轴承转动安装于所述分离主机架两侧的转移罗拉安装板上,所述转移罗拉安装板上开设有第二竖直活动槽,所述第二轴承设于对应的所述第二竖直活动槽内,且所述第二轴承的顶端通过弹簧与所述第二竖直活动槽的槽顶相连接;三组转移罗拉中的第二传动轴均分别与所述第一动力机构传动连接。5.根据权利要求4所述的一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机,其特征在于,所述开槽罗拉主体采用硅胶材料制作而成。6.根据权利要求1所述的一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机,其特征在于,所述第一组转移罗拉与所述第一对剥离装置之间、所述第一对剥离装置与所述第二组转移罗拉之间、所述第二组转移罗拉与所述第二对剥离装置之间以及所述第二对剥离装置与所述第三组转移罗拉之间均对应设有导向板。7.根据权利要求1所述的一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机,其特征在于,所述水滴环形活动打手采用弹簧钢制作,其由用于穿轴的弹簧环和用于剥离的水滴形环体组成;用于穿轴的所述弹簧环通过盘制而成,且一边盘至一圈半,另一边盘制半圈;单个剥离装置中相邻两所述水滴环安装轴上的所述水滴环形活动打手穿设方向相反。8.根据权利要求1或7所述的一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机,其特征在于,所述第一上剥离装置、所述第一下剥离装置、所述第二上剥离装置、所述第二下剥离装置均通过对应中心轴两端的固定轴承座安装在所述分离主机架上,且两个上剥离装置中心轴两端的固定轴承座均能够在对应的剥离装置安装板上进行上下及左右方向的安装位置调节,以调节上下剥离装置之间的隔距。9.根据权利要求1所述的一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机,其特征在于,所述分离主机架的上支架上由前至后依次安装有第一组转移罗拉、第一对剥离装置、第二组转移罗拉、第二对剥离装置、第三组转移罗拉、第三对剥离装置、第四组转移罗拉、整骨输出托板,其中,第一对剥离装置与第二对剥离装置整体呈倒八字形安装,第二对剥离装置与第三对剥离装置整体呈正八字形安装;或者,所述分离主机架的上支架上由前至后依次安装有第一组转移罗拉、第一对剥离装置、第二组转移罗拉、第二对剥离装置、第三组转移罗拉、第三对剥离装置、第四组转移罗拉、第四对剥离装置、第五组转移罗拉、整骨输出托板,其中,第一对剥离装置与第二对剥离装置整体呈倒八字形安装,第二对剥离装置与第三对剥离装置整体呈正八字形安装,第三对剥离装置与第四对剥离装置整体呈倒八字形安装。10.一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离工艺,其特征在于,包括以下步骤:s1.将作物茎秆自动连续喂料;s2.利用剥离装置的水滴环形活动打手实现作物茎秆的韧皮刮打剥皮,自动分离作物茎秆表面的韧皮,获取韧皮纤维;
s3.完整剥离出整根作物茎秆枝条,开发柳编制品。

技术总结


本发明公开了一种麻类韧皮纤维非碎茎法湿剥整骨分离机及分离工艺,该非碎茎法湿剥整骨分离机包括位于前侧的预处理机架以及连接于预处理机架后端的分离主机架;预处理机架上安装有预处理单元;分离主机架的上支架上由前至后依次安装有第一组转移罗拉、第一对剥离装置、第二组转移罗拉、第二对剥离装置、第三组转移罗拉、整骨输出托板;分离主机架的下支架上安装有韧皮纤维输送装置和聚拢出料滑板。本发明采用剥离装置上三道固定盘均匀穿过的多根水滴环安装轴上依次正反向均匀挂满的水滴环形活动打手,能够分段式从麻类韧皮纤维作物茎秆上剥下韧皮纤维,两组剥离装置进一步使茎秆外韧皮纤维与茎秆整骨枝条有效分离。外韧皮纤维与茎秆整骨枝条有效分离。外韧皮纤维与茎秆整骨枝条有效分离。


技术研发人员:

相海浦 赵阶斌 杨静君

受保护的技术使用者:

无锡缟纤汉麻科技有限公司

技术研发日:

2022.08.24

技术公布日:

2022/10/25

本文发布于:2024-09-22 04:18:41,感谢您对本站的认可!

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