CN104807310B - 智能等热量温控装置及循环式谷物干燥机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及温控设备领域，公开了一种智能等热量温控装置及循环式谷物干燥机，所述的温控设备中，当执行电机（3）转动0°时，外侧板框（5）上移到内网板（6）的最上端，所有网孔（61）均完全暴露在外，且所有百叶板（4）均处于水平状态，此状态为环境风进口完全打开状态；当执行电机（3）转动90°时，外侧板框（5）下移到内网板（6）的最下端，所有网孔（61）均完全被所述外侧板框（5）遮挡，且所有百叶板（4）均处于竖直状态，此状态为热风进口完全打开状态；其中，热风进口的截面积与环境风进口的总面积相等。与现有技术相比，本发明既能使得谷物均匀吸收热量，最大效率的进行谷物烘干，也能提高谷物的品质和增加出米率。

Description

智能等热量温控装置及循环式谷物干燥机

技术领域

本发明涉及温控设备领域，特别涉及一种智能等热量温控装置及循环式谷物干燥机。

背景技术

我国是世界上最大的粮食生产国和消费国，年总产粮食约5亿t。据统计，我国粮食收获后在脱粒、晾晒、贮存、运输、加工、消费等过程中的损失高达18%左右，远远超过了***粮农组织规定的5%的标准。在这些损失中，每年因气候原因，谷物来不及晒干或未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食高达5%，若按年产5亿t粮食计算，相当于2500万t粮食，若每人每天食用500g粮食，可供6.8万人食用1年。这数字是惊人的，把收到手的谷物损失降低到最低点，从这一意义上说，谷物干燥的机械化比田间作业的机械化更为重要，它是谷物丰产、丰收的重要保障条件。

现有干燥机的温控装置一般是提供统一的热风风量和风温，它不具有根据料仓中的谷物的量，灵活调节热风温度。另外，现有的连续流下式干燥机存在仓内谷物吸收热量不均匀的现象，这样米粒裂纹会比较多，使得精米后的良品率不高。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种智能等热量温控装置及循环式谷物干燥机，既能使得谷物均匀吸收热量，最大效率的进行谷物烘干，也能提高谷物的品质和增加出米率。

技术方案：本发明提供了一种智能等热量温控装置，包含装置本体，多个相互平行且两端均分别穿过并悬挂在所述装置本体中两相互平行的第一侧壁和第二侧壁上部的转动轴，与其中一个所述转动轴的一端锁紧固定的执行电机，分别固定在所述转动轴上并与所述转动轴数量相等的百叶板，包裹在所述装置本体***的外侧板框，开设有若干网孔并固定在所述装置本体下部四周的内网板，以及与所有所述转动轴的两端均固定连接并与所述外侧板框转动连接的连杆机构；当所述执行电机转动0°时，所述外侧板框上移到所述内网板的最上端，所有所述网孔均完全暴露在外，且所有所述百叶板均处于水平状态，此状态为环境风进口完全打开状态；当所述执行电机转动90°时，所述外侧板框下移到所述内网板的最下端，所有所述网孔均完全被所述外侧板框遮挡，且所有所述百叶板均处于竖直状态，此状态为热风进口完全打开状态；其中，所述热风进口的截面积与所述环境风进口的总面积相等。

本发明还提供了一种循环式谷物干燥机，包含所述的智能等热量温控装置。

进一步地，所述连杆机构中包含位于所述第一侧壁外侧的第一组长手柄、第一组连杆、连动杆、与所述转动轴数量相等且平行设置的短手柄，以及位于所述第二侧壁外侧的第二组长手柄和第二组连杆，其中，各所述短手柄的顶端均分别与各所述转动轴的一端固定连接，各所述短手柄的底端均与所述连动杆转动连接；所述第一组长手柄的一端分别与所述转动轴的一端固定连接，所述第一组长手柄的另一端分别与所述第一组连杆的顶端转动连接；所述第二组长手柄的一端分别与所述转动轴的另一端固定连接，所述第二组长手柄的另一端分别与所述第二组连杆的顶端转动连接；所述第一组连杆和所述第二组连杆的底端均分别与所述外侧板框转动连接。

进一步地，所述的智能等热量温控装置还包含多个滑动轴承，多个所述滑动轴承分别固定在所述外侧板框边缘内壁，且多个所述滑动轴承均与所述装置本体的外侧壁滑动接触。

优选地，所述执行电机的转动角度范围为0~90°。

进一步地，所述第一组长手柄与所述第一组连杆的顶端、所述第二组长手柄与所述第二组连杆的顶端之间均通过销转动连接。

进一步地，所述的循环式谷物干燥机还包含风选分散部、料仓、干燥部、全自动变速变向回转阀、输料绞龙、提升机和风机；所述干燥部固定在所述全自动变速变向回转阀的上方，所述料仓固定在所述干燥部的上方，所述风选分散部位于所述料仓的上方，所述输料绞龙固定在所述全自动变速变向回转阀的下方，所述智能等热量温控装置安装在所述干燥部的后侧上部，所述风机固定在所述干燥部的前侧下部，所述提升机安装在所述风选分散部、所述料仓、所述干燥部以及所述输料绞龙的同一侧，且所述提升机能够在所述风选分散部和所述输料绞龙之间上下移动。

进一步地，所述全自动变速变向回转阀包含电机、电机转向切换开关、链条、主动链轮、偶数个从动链轮、多个调节链轮以及所述从动链轮数量相等的回转绞龙和转轴；所述主动链轮与所述电机固定连接，所述电机转向切换开关与所述电机电连接，每一个所述回转绞龙均与一个所述从动链轮通过一个所述转轴同轴固定，所述链条的一端依次绕过所述主动链轮、所述从动链轮和所述调节链轮后与另一端封闭。

工作原理及有益效果：当执行电机转动0°时，与执行电机固定连接的那个转动轴也转动0°，由于连杆机构与所有转动轴都固定连接，所以所有转动轴都会跟着转动0°，此时所有百叶板均处于水平位置，即热风进口关闭，与此同时，由于外侧板框由于连杆机构的作用上移到内网板的最上端，内网板上的网孔全部暴露出来，使得环境风进口完全打开；同理，当执行电机转动90°时，所有转动轴都转动90°，此时百叶板处于竖直位置，即热风进口完全开启，外侧板框下移到内网板的最下端，内网板上的网孔完全被外侧板框掩盖，使得环境风进口完全闭合；由于在本实施方式中，上侧热风进口的截面积与下侧环境风进口的总面积相等，上侧热风进口在之间关闭的同时，下侧环境风进口也在逐渐的开启，以保证本装置在工作时，上侧热风进口打开的面积与下侧环境风进口中网孔打开的面积之和，始终等于热风进口的截面积或者下侧环境风进口的总面积，从而使得混合风量始终不变，所以使用本发明时，若要实现单位体积内谷物所接收的热量相同，只要设计好谷物接触热风的时间与热风温度之间的关系即可。

附图说明

图1为智能等热量温控装置中执行电机转动0°时的结构示意图；

图2为图1的后视图；

图3为图1的正视图；

图4为智能等热量温控装置中执行电机转动90°时的结构示意图；

图5为智能等热量温控装置中执行电机转动45°时的结构示意图；

图6为循环式干燥机的立体结构示意图；

图7为图6的剖视图；

图8为全自动变速变向回转阀的立体结构示意图；

图9为图8的俯视图；

图10为去除图8中abcd盖板后图1的正视图；

图11为沿图10中B-B面的剖视图；

图12为沿图9中A-A面的剖视图；

图13为沿图10中C-C面的剖视图；

图14为回转绞龙正转（a）和反转（b）的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明较佳实施例进行详细的介绍。

本实施方式提供了一种智能等热量温控装置，如图1~3所示，外侧板框5包裹在装置本体1外侧，装置本体1的底部由开设有多组网孔61的四块内网板6组成，装置本体1上部横向设有四个相互平向设置且两端均分别穿过并悬挂在第一侧壁11和第二侧壁12上的转动轴2，第一侧壁11和第二侧壁12为两个相对且平行的侧壁，在每个转动轴2上都分别固定有一个百叶板4，其中，最边上的一个转动轴2的一端与执行电机3锁死固定，且这一端还与连杆机构中的第一组长手柄71中的其中一个长手柄的一端固定连接，第一组长手柄71中的另一个长手柄与另外的一个转动轴2一端固定连接，第一组长手柄71中的各长手柄的另一端与连杆机构中第一组连杆72中各连杆的顶端通过销9转动连接，第一组连杆72中各连杆的底端均与外侧板框5的侧壁转动连接；上述四个转动轴2的另一端分别与连杆机构中四个相互平行的短手柄74的顶端固定连接，四个短手柄74的底端与连杆机构中的同一个连接杆73转动连接，连杆机构中的第二组长手柄75中的各长手柄的一端均与短手柄74的顶端固定连接，也就是跟转动轴2的另一端固定连接，第二组长手柄75中的各长手柄的另一端分别与连杆机构中的第二组连杆76中各连杆的顶端通过销9转动连接，第二组连杆76中各连杆的底端也均与外侧板框5的侧壁转动连接。

在本实施方式中，执行电机3的转动角度范围为0~90°，当执行电机3转动90°时，与执行电机3锁死固定的那个转动轴2也转动90°，由于各转动轴2由连接杆73通过短手柄74固定连接，所以当一个转动轴2转动90°时，其余转动轴2也跟着转动90°，此时固定在各转动轴2上的各百叶板4也转动90°，即各百叶板4均处于垂直状态，也就是上侧热风进口处于完全开启状态，在执行电机3转动到90°同时，由于第一组长手柄71和第二组长手柄75的作用，第一组连杆72和第二组连杆76也会跟着下移，从而带动与第一组连杆72和第二组连杆76转动连接的外侧板框5下移至内网板6的最底端，此时，内网板6上的网孔61全部被外侧板框5掩盖，即环境风进口完全关闭，如图4。

为了降低外侧板框5在上下移动的过程中对装置本体1侧壁的摩擦，在外侧板框5的各侧壁内侧分别安装两个滑动轴承8，且滑动轴承8与装置本体1的外侧壁之间滑动连接。

当执行电机3转动到0°时，与执行电机3锁死固定的那个转动轴2也转动到0°，其余转动轴2也跟着转动到0°，此时固定在各转动轴2上的各百叶板4也转动到0°，即各百叶板4均处于水平状态，也就是上侧热风进口处于完全关闭状态，在执行电机3转动到0°的同时，由于第一组长手柄71和第二组长手柄75的作用，第一组连杆72和第二组连杆76也会跟着上移，从而带动与第一组连杆72和第二组连杆76转动连接的外侧板框5上移至内网板6的最顶端，此时，内网板6上的网孔61全部暴露在外，即环境风进口完全开启，如图1~3。

当执行电机3转动到0~90°之间（比如45°）时，百叶板4处于45°倾斜状态，即热风进口开启一半，外侧板框5的最底端位于内网板6的中间，网孔61被遮住一半，即环境风进口开启一半，如图5。具体工作过程与上述相同，此处不做赘述。

值得一起的是，本温控装置中，上侧热风进口的截面积R1与下侧环境风进口的总面积（即所有内网板6上网孔61的总面积）R2相等。执行电机3在0~90°之间转动时，上侧热风进口打开的面积R1’与下侧环境风进口打开的面积R2’之和，始终等于R1或者R2，从而使得混合风量Q始终不变，即：R1’+R2’=R1=R2。

如图6和7所示为具有本智能等热量温控装置的循环式谷物干燥机，从上至下依次为风选分散部101、料仓102、干燥部103、全自动变速变向回转阀104和输料绞龙105，智能等热量温控装置100安装在干燥部103的后侧上部，风机107固定在干燥部103的前侧下方，提升机106安装在风选分散部101、料仓102、干燥部103、回转阀104和输料绞龙105的同一侧，且能够在风选分散部101与输料绞龙105之间上下移动。谷物从提升机106下部进料口投入干燥机，通过提升机106的运转，将谷物提入至料仓102，在进入料仓102之前，风选分散部101将谷物均匀的分散，使得料仓102内的谷物由于自身重力均匀进入到干燥部103。干燥部103内，谷物经由回转阀104均匀下料，并经由智能等热量温控装置100的热风进行干燥，干燥后的谷物，进入输料绞龙105，再次由输料绞龙105输送到提升机106，不断进行循环，直到谷物的水分将至目标值。

上述全自动变速变向回转阀104的结构如图8~13所示，主动链轮104-3固定在电机104-1上，从动链轮104-4与回转绞龙104-6通过转轴104-7同轴固定，链条104-2的一端依次绕过主动链轮104-3、从动链轮104-4和用于调节链条104-2松紧和方向的调节链轮104-5，电机转向切换开关（图中未示出）与电机104-1电连接，用于对电机104-1的正反转进行切换；图1中显示的是两组回转阀的示意图，每组回转阀中都包含一个主动链轮104-3、两对从动链轮104-4、两对回转绞龙104-6、两对转轴104-7以及七个调节链轮104-5。

当电机104-1顺时针转动时，主动链轮104-3顺时针转动，链条104-2顺时针方向转动，每一对从动链轮104-4中右边的从动链轮104-4顺时针转动，左边的从动链轮104-4逆时针转动，进而与右边从动链轮104-4同轴连接的回转绞龙104-6顺时针转动、与左边从动链轮104-4同轴连接的回转绞龙104-6逆时针转动，此时定义为回转绞龙104-6的正转，如图14（a）；反之则为回转绞龙104-6的反转，如图14（b）。如图12所示，谷物从每对回转绞龙104-6上方进入回转绞龙104-6后，随着回转绞龙104-6的转动谷物被分别从两个回转绞龙104-6的两侧挤至两个回转绞龙104-6下方出料口，实现均匀下料；当回转阀出现堵塞后，电机转向切换开关控制电机104-1的转向，进而间接控制回转绞龙104-6反转或正转，使得物料松动，然后顺利排出（图12中箭头所指方向为物料流动方向）。

单位体积内的谷物所接收的热量用H表示，谷物接触热风的时间用S表示，热风温度用T表示，环境风及热风的混合风量用Q表示，转换系数用η表示，若要满足单位体积内的谷物接收的热量始终相同，则以下公式要成立：

H=η* Q*S* T

智能等热量温控装置100的机械结构保证了其在工作时，上侧热风进口打开的面积R1’与下侧环境风进口打开的面积R2’之和始终不变，这样在干燥机风机提供的风力一定时，混合风量Q的是一个恒定的数值；同时，设备的转换系数η只跟设备的容量等固有装置有关，同一种设备系数一般是恒定的，那么控制上要解决的就是谷物接触热风的时间S及热风温度用T，只有保证两者的变化关系，才能实现单位体积内的谷物所接收的热量相同。

谷物接触热风的时间S取决于干燥部103内回转阀104的运转速度，当回转阀104以高转速运转时，干燥部103谷物下行速度变快，谷物与热风接触的时间S变少，反之亦然。因此，调节谷物接触热风的时间S，也就是要调整回转阀104的运行速率。干燥机控制***采用人机界面触摸屏与逻辑控制器PLC相结合的控制方式。回转阀104采用变频器控制，以调节其速度，变频器接入PLC内，由PLC根据各种参数来调节其频率，达到调速的目的。

干燥机的料仓102内设置多个料位传感器，料位传感器的信号采集进入PLC，由PLC来判断目前投料量，也可以在上位机画面中，修正或设置投料量。根据料仓102内投入量的不同，PLC内计算并调节回转阀频率。当投入量处于高料位时，回转阀104频率值高，电机高转速运转，使得干燥部谷物下行速度变快，谷物与热风接触的时间就变短。当干燥部103的物料处于低位时，PLC将进行反向调整。

热风温度的调整，采用送风温度和目标温度进行比较判断进行。目标温度根据投料量的不同，分别进行设置，同时根据外气温度的变化进行微调及补正。干燥机的热风温度及外气温度，通过温度采集模块采集进入PLC内。PLC根据设定的目标温度及采集的干燥温度，每20秒比较判断一次，然后经过智能计算，输出调节热风挡板，使得干燥的温度与目标温度一致。

当料仓102内的谷物处于高料位时，回转阀104高速运转，干燥部103谷物下行速度变快，此时智能等热量温控装置100根据目标温度值，尽可能的打开热风进口，热风进口打开面积变大，从而得到较高温度的混合风。反之，当料仓102的谷物处于低料位时，回转阀104以低速运转，干燥部103谷物下行速度变慢，此时智能等热量温控装置100根据目标温度值，尽可能的打开环境风进口，从而得到较低温度的混合风。这样既保证了热源的充分利用，同时又能满足单位面积内的谷物获得同样的热量。

上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能等热量温控装置（100），其特征在于，包含装置本体（1），多个相互平行且两端均分别穿过并悬挂在所述装置本体（1）中两相互平行的第一侧壁（11）和第二侧壁（12）上部的转动轴（2），与其中一个所述转动轴（2）的一端锁紧固定的执行电机（3），分别固定在所述转动轴（2）上并与所述转动轴（2）数量相等的百叶板（4），包裹在所述装置本体（1）***的外侧板框（5），开设有若干网孔（61）并固定在所述装置本体（1）下部四周的内网板（6），以及与所有所述转动轴（2）的两端均固定连接并与所述外侧板框（5）转动连接的连杆机构；当所述执行电机（3）转动0°时，所述外侧板框（5）上移到所述内网板（6）的最上端，所有所述网孔（61）均完全暴露在外，且所有所述百叶板（4）均处于水平状态，此状态为环境风进口完全打开状态；当所述执行电机（3）转动90°时，所述外侧板框（5）下移到所述内网板（6）的最下端，所有所述网孔（61）均完全被所述外侧板框（5）遮挡，且所有所述百叶板（4）均处于竖直状态，此状态为热风进口完全打开状态；其中，所述热风进口的截面积与所述环境风进口的总面积相等。

2.根据权利要求1所述的智能等热量温控装置（100），其特征在于，所述连杆机构中包含位于所述第一侧壁（11）外侧的第一组长手柄（71）、第一组连杆（72）、连动杆（73）、与所述转动轴（2）数量相等且平行设置的短手柄（74），以及位于所述第二侧壁（12）外侧的第二组长手柄（75）和第二组连杆（76），其中，各所述短手柄（74）的顶端均分别与各所述转动轴（2）的一端固定连接，各所述短手柄（74）的底端均与所述连动杆（73）转动连接；所述第一组长手柄（71）的一端分别与所述转动轴（2）的一端固定连接，所述第一组长手柄（71）的另一端分别与所述第一组连杆（72）的顶端转动连接；所述第二组长手柄（75）的一端分别与所述转动轴（2）的另一端固定连接，所述第二组长手柄（75）的另一端分别与所述第二组连杆（76）的顶端转动连接；所述第一组连杆（72）和所述第二组连杆（76）的底端均分别与所述外侧板框（5）转动连接。

3.根据权利要求1所述的智能等热量温控装置（100），其特征在于，还包含多个滑动轴承（8），多个所述滑动轴承（8）分别固定在所述外侧板框（5）边缘内壁，且多个所述滑动轴承（8）均与所述装置本体（1）的外侧壁滑动接触。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的智能等热量温控装置（100），其特征在于，所述执行电机（3）的转动角度范围为0~90°。

5.根据权利要求2所述的智能等热量温控装置（100），其特征在于，所述第一组长手柄（71）与所述第一组连杆（72）的顶端、所述第二组长手柄（75）与所述第二组连杆（76）的顶端之间均通过销（9）转动连接。

6.一种循环式谷物干燥机，其特征在于，包含如权利要求1~5中任一项所述的智能等热量温控装置（100）。

7.根据权利要求6所述的循环式谷物干燥机，其特征在于，还包含风选分散部（101）、料仓（102）、干燥部（103）、全自动变速变向回转阀（104）、输料绞龙（105）、提升机（106）和风机（107）；所述干燥部固定在所述全自动变速变向回转阀（104）的上方，所述料仓固定在所述干燥部的上方，所述风选分散部位于所述料仓的上方，所述输料绞龙固定在所述全自动变速变向回转阀（104）的下方，所述智能等热量温控装置（100）安装在所述干燥部的后侧上部，所述风机固定在所述干燥部的前侧下部，所述提升机安装在所述风选分散部（101）、所述料仓（102）、所述干燥部（103）以及所述输料绞龙（105）的同一侧，且所述提升机能够在所述风选分散部（101）和所述输料绞龙之间上下移动。

8.根据权利要求7所述的循环式谷物干燥机，其特征在于，所述全自动变速变向回转阀（104）包含电机、电机转向切换开关、链条、主动链轮、偶数个从动链轮、多个调节链轮以及与所述从动链轮数量相等的回转绞龙和转轴；所述主动链轮与所述电机固定连接，所述电机转向切换开关与所述电机电连接，每一个所述回转绞龙均与一个所述从动链轮通过一个所述转轴同轴固定，所述链条的一端依次绕过所述主动链轮、所述从动链轮和所述调节链轮后与另一端封闭。