CN1239068C - 旋转振动分离器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种旋转振动分离器，它能够保持恒定的分离精度而不会发生本来在相同分离器中可能出现的分离失败，而且无需使旋转轴穿过分离容器中心。旋转振动分离器(1)包括多个驱动部分，每个驱动部分在分离容器(4)的周缘部分(3)的圆弧上以均匀的间隔设置，其中每个所述多个驱动部分相继地被驱动，使整个分离容器(4)进行旋转振动。

Description

旋转振动分离器

技术领域

本发明涉及用于在稻米脱壳后使未脱壳米和未抛光米彼此分离的分离器，具体来说，涉及一种旋转式振动圆形分离容器以便分离的分离器。

背景技术

本发明的发明人在日本专利申请第H11-106959号中已提出一种旋转分离器，它可减少安装分离器的空间，同时即使多个圆形分离容器以多排布置也能在一定水平上保持每个分离容器的分离精度。现对照图13描述这种分离器的结构。这种分离器设计得具有一种几何形状，其中，偏心旋转运动的垂直支承点“O”布置在旋转轴13的轴心上方，斜线“P”从上述垂直支承点“O”以预定的倾角向下延伸，分离容器4A可转动地安装在上述斜线“P”上形成的偏心部分22A，23A上。

图14的示意图表示上述分离容器4A由旋转轴13转动，图15是分离容器4A的示意顶视图。现在参阅图14和15，分离容器4A由旋转轴13的偏心部分“H”支承，旋转轴13穿过分离容器4A的中心部分“S”以便使旋转轴13相对于分离容器转动，而分离容器4A的周缘部分由多个弹簧“B”支承以防止其自由转动(分离容器4A被旋转轴13保持和限制在其中心部分上，且借助多个弹簧“B”分别保持和限制其周缘部分，因而使分离容器4A的运动被限制在一定范围内)。当旋转轴13转动时，分离容器4A借助偏心量“r”(如图15中虚线4A1，4A2和4A3所示)围绕旋转轴13的转动中心“O”转动，从而使稻米混合物中的未脱米和未抛光米在分离容器4A上彼此分离，使未脱壳米通过在中心部分“S”附近设置的未脱壳米排出孔排出，且使未抛光未通过周缘部分附近设置的未抛光米排出孔排出。

关于上述分离容器4A，旋转轴13被设计得在分离容器4A的重心“G”在分离容器4A的中心部分“S”上的条件下转动，但如果被分离材料的供应增加，则重心与中心部分“S”偏离上述偏心量“ε”，这可能导致分离失败(图14中G1)。另外，当防止分离容器4A自由转动的弹簧“B”的刚度通过长期使用变弱时，放在分离容器4A的分离板上的待分离材料的移动距离甚至可能沿围绕中心部分“S”彼此对称的相同半径变化，从而导致在相同分离容器4A中某些位置上的分离失败。

另外，由于旋转轴13穿过分离容器4A的中心部分“S”，未脱壳米排出孔必须设计得较窄小，这就造成构件安装困难，其保养维修麻烦、未脱壳米排出不便等缺陷。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种旋转振动分离器，它可防止在相同分离容器中的分离失败，可保持不变的分离精度，不需要将旋转轴穿过分离容器的中心部分。

为了解决上述问题，本发明在技术上提供一种旋转振动分离器，它包括：一个分离容器，它包括一个中央底部和一个形成较高层的周缘部分，并具有多个以圆锥形形式布置的扇形分离板，每个扇形分离板设置成向着周缘部分向上倾斜；一个旋转振动所述分离容器的装置，用于使混合物形式的未脱壳米和未抛光米在所述分离板上彼此分离；供应装置，用于向分离容器的分离板供应未脱壳米和未抛光米的混合物，以便将其分离；一个未脱壳米排出孔，用于从分离容器的中央底部排出被分离的未脱壳米；一个未抛光米排出孔，用于从分离容器的周缘部分排出被分离的未抛光米；其特征在于：所述旋转振动所述分离容器的装置包括多个驱动装置，所述分离容器由所述多个驱动装置支承，所述多个驱动装置以发自分离容器中心的相同半径布置在周缘部分中，其弧长彼此相等，所述分离容器的所述周缘部分被所述多个驱动装置椭圆形地驱动，因而所述分离容器整体可最终地被旋转振动。由于上述布置，送入分离容器的未脱壳米和未抛光米的混合物在周缘部分附近具有较大加速度，具有较小颗粒尺寸、较大比重的未抛光米被带向周缘方向，从未抛光米排出孔排出，而具有较大颗粒尺寸、较小比重的未脱壳米沿圆锥形布置的分离板向下滑动，从分离容器的中央底部排出，因而可以保持恒定的分离精度而不会出现本来在相同的分离板上可能发生的分离失败，而且提供了一种无需旋转轴穿过分离容器中心部分的旋转振动分离器。

另外，旋转振动分离器最好具有多个电机，每个电机对应于每个驱动装置设置。在这种情形中，为了同步地操纵多个电机，分离器最好包括一个用于测量每个电机驱动轴的转数的测量装置，以及一个控制器，该控制器在所述测量装置输出的基础上以特定的转数驱动每个电机，以及同步地启动每个电机，使其间具有特定的相位滞后，因而使驱动装置可受到保护，免于在每个电机的转数改变或其相位不适当漂移时被可能发生的过载损坏。

另外，由于可以只用一个电机驱动所述多个驱动装置以消除任何种类的同步操纵多个电机的装置，因而可以减少同步操作所需控制器和电机的数目，从而可降低制造成本。

当设有多个电机以便与多个驱动装置一一对应时，可以采用下述种类的驱动装置，该驱动装置包括：一根输出轴，它可转动地垂直布置，以便从电机传递转动；一个轴向安装在所述输入轴上的旋转斜盘凸轮；以及一根输出轴，它跟随所述旋转斜盘凸轮转动引起的位移以形成椭圆形轨迹。另外也可以采用另一种驱动装置，它包括：一根输入轴，它可转动地垂直设置，以便从电机传递转动；一个凸轮构件，它具有一个旋转斜盘凸轮，该旋转斜盘凸轮插装所述输入轴而连接在凸轮构件上；以及一根输出轴，它可滑动地在借助所述输入轴的转动而驱动的所述旋转斜盘凸轮上移动，借助旋转上、下移动的位移形成椭圆形轨迹。还可以使用另一种驱动装置，它包括：一根输入轴，它可转动地倾斜布置，以便从电机传递转动；一根偏心轴，它轴向地安装在所述输入轴上；一个曲轴板，其用于将所述偏心轴的真实圆形运动转换成椭圆形运动；以及一根输出轴，它轴向安装在所述曲轴板上，以便形成椭圆形轨迹。

另一方面，在使用一个电机驱动所述多个驱动装置的情形中，可以采用一种驱动装置，它包括：一根输入轴，它可转动地横向布置，以便从电机传递转动；一根通过万向节连接于所述输入轴的中间轴；以及一根轴向安装在所述中间轴上的偏心轴。

另外，布置成多排的所述分离容器与单排分离容器相比可以提高分离能力。

另外，按照本发明的设备还包括：一个圆形挡板，它在所述分离容器的中心安装在一分离板上，并具有一未脱壳米排出孔；一个闸板，其用于打开或闭合所述未脱壳米排出孔；以及一个用于驱动所述闸板的组件；其中所述用于驱动所述闸板的组件根据一个未脱壳米/未抛光米检测传感器的输出信号被启动，所述未脱壳米/未抛光米检测传感器用于彼此区分在分离板上的未脱壳米和未抛光米，因而在从分离开始的整个分离操作期间未脱壳米的排出可以根据在圆锥形布置的分离板上的未脱壳米层与未抛光米层的比例而加以控制。

另外，由于所述分离容器的每个所述分离板被构制得使其倾角可以分别地调节，所述设备还包括一个用于调节所述分离板倾角的调节器组件，因而分离容器的分离板的倾角或坡度可以被调节，从而使在分离板上的稻米混合物的层厚可以得到适当控制。

另外，由于按照本发明的设备还包括：一个料厚传感器，其用于检测在所述分离板上的稻米混合物的层厚水平，因而当所述料厚传感器检测出所述稻米混合物的层厚超过或低于预定的水平时，所述调节器组件被启动，以便向着平缓坡度方向或陡的坡度方向调节分离板的倾角，因而可以在分离板上分布稻米混合物，使中央侧的层厚水平较高，向着周缘侧逐渐变得较低，从而减少未脱壳米因离心力通过未抛光米排出孔被排出的危险。

附图说明

图1的示意平面图表示按照本发明的旋转振动分离器；

图2的示意纵剖图表示正被驱动的本发明的旋转振动分离器；

图3是旋转斜盘凸轮C的立体图；

图4表示应用旋转斜盘凸轮C的驱动装置的一个实施例；

图5的示意平面图表示驱动装置的另一实施例；

图6是一种结构的示意平面图，在该结构中4个致动器“A”由一根电机轴操纵；

图7是从电机轴侧看去的图6结构的示意侧视图；

图8的放大视图表示支承件与分离容器的连接；

图9的示意纵剖图表示驱动装置的另一实施例；

图10是曲轴板的放大视图；

图11是多排型旋转振动分离器的示意平面图；

图12是多排型旋转振动分离器的示意侧剖图；

图13的现有技术的旋转振动分离器结构的示意图；

图14是现有技术的旋转振动分离器的示意图，表示一个选择框架4A由一偏心旋转轴13转动；

图15是现有技术的旋转振动分离器中选择框架4A的示意顶视图；

图16是用于同步驱动多个电机的控制器的框图；

图17是用于测量各电机旋转轴转数的传感器S1、S2和S3的脉冲信号图；

图18的纵剖图表示分离容器的内部构件；

图19是分离容器的示意平面图；

图20是用于调节分离板倾角的机构的立体图；

图21是设置在分离板上的圆形挡板的平面图；

图22是图21的纵剖图；

图23是分离容器的平面图，该分离容器设有未脱壳米/未抛光米检测传感器和料位传感器。

图24的示意图表示料位传感器在检测层厚工作；

图25的示意图表示另一个料位传感器在检测层厚工作；

图26的示意图表示料位传感器和分离板上的分离状态之间的关系。

具体实施方式

现在对照附图描述本发明的实施例。虽然在实施例中集中描述一种旋转振动分离器，其主要分离由未脱壳米和未抛光米构成的谷类混合物，将其分成各自的组，但是，本发明显然并不局限于这种应用，而是可以应用于各种旋转振动分离器，它们用于使精制产品与外来异物的分离和选出，例如使燕麦与异物分离，使橡胶与异物分离，使锯末与异物分离，使荞麦与荞麦壳分离，使塑料与异物分离等等。图1是按照本发明的旋转振动分离器的示意平面图，图2的示意纵剖图表示正被驱动的旋转振动分离器。旋转振动分离器的主要部分包括一个圆锥形分离容器4，它具有形成凹形的中央底部2和形成较高层的周缘部分3；多个在平面图中以圆形铺设在所述分离容器4内的扇形分离板5；多个驱动装置6，其用于支承分离容器4的周缘部分3及旋转振动分离容器4；一个供应装置7，其用于将未脱壳米和未抛光米构成的混合物送入扇形分离板5上的规定位置“S”；一个未脱壳米排出孔8，其用于从中央底部排出未脱壳米；以及一个未抛光米排出孔9，其用于从分离容器4的周缘部分3排出未抛光米。

例如，所述驱动装置6是由总共三件驱动装置构成的，每个驱动装置6分别设置在三个部分中，这三个部分是通过每120°三等分所述分离容器4的周缘部分3的圆弧形成的(图1)。每个驱动装置6的一端定义为限制运动的固定端K，而其另一端定义为致动器“A”，它支承分离容器4，并使容器旋转振动。三个驱动装置6相应地设有一、一对应的三个电机“M”，在三个电机M1，M2和M3同步被驱动的情形中，最好进一步设置一个测量装置，其用于测量每个电机M1，M2和M3的驱动轴的转数，如图6所示，以及一个控制器，其用于根据所述测量装置的输出控制所有电机以具有预定的相同转数，也用于同步地驱动各电机，使其间具有规定的相位滞后。图17表示分别用于测量每个电机旋转轴的转数的传感器S1，S2和S3的脉冲信号，电机的工作将对照图16和17描述。用于测量每个电机驱动轴10转数的每个传感器S1，S2和S3发出的信号被A/D转换器66模拟-数字-转换成一个图17所示的脉冲信号，该脉冲信号又通过输入/输出电路67送至CPU68。CPU68连接于ROM69和RAM70构成的存储单元，其中已经存储了电机预定转数、同步定时等。CPU68以从每个传感器S1，S2和S3的信号为基础控制所有的电机M1，M2和M3，以便具有一定的转数，并同步地驱动电机M1，M2和M3，从而使每个电机被启动，滞后一个相位，如图17中的波形所示。

关于致动器“A”的运动，需要驱动分离容器4，以便形成在从其侧面看去的椭圆运动“D”(见图2中的箭头“D”)。为此目的，采用了图3所示的旋转斜盘凸轮“C”或类似装置。也就是说，当作为输入轴的纵向轴“B”处于转动中时，旋转斜盘凸轮“C”可滑动地驱动一个滚轮，旋转斜盘凸轮“C”轴向安装在纵向轴“B”上，使作为输出轴的致动器“A”进入椭圆形运动。

图4表示应用旋转斜盘凸轮C的驱动装置6的一个实施例。该驱动装置6包括一个电机11，该电机具有作为输入轴侧转动的纵向电机轴；一根旋转轴13，它轴向安装在电机轴10上并具有设在其上部的一个旋转止动器12；一个圆筒形凸轮构件14，所述旋转轴13穿过该凸轮构件，旋转斜盘凸轮“C”安装在该凸轮构件上，以一定的倾角从其向外伸出；一对滚轮15，15，它们可滑动，将旋转斜盘凸轮“C”夹在其上、下表面之间；一个支承构件16，它与所述滚轮15，15的运动协同，上、下移动；一个圆筒形构件17，它借助所述支承构件16和所述旋转止动器12可转动地上、下移动；一根第二旋转轴18，它设置在所述圆筒形构件17的上端上，与所述旋转轴13中心轴线偏置；以及一个用于将第二旋转轴18连接在分离容器4上的连接件19。标号20表示一个轴承，它用于使旋转轴13可在凸轮构件14内转动，标号21代表另一个轴承，它用于使圆筒形构件17可转动地围绕旋转轴13上、下移动。另外，标号22表示设置在圆筒形构件17中的长孔，旋转轴13的旋转止动器12穿过该长孔。

下面描述上述结构的机构的工作情况。如图1所示，本发明的驱动装置6由总数为三件的驱动装置构成，每个驱动装置分别设置在三个部分之一中，这三个部分是将分离容器4的周缘部分3的圆弧每120°分成三份而形成的。这三个驱动装置6中的每一个以不同的周期顺序被驱动，从而使分离容器4整体旋转振动。图4也表示上述三个驱动装置中的每一个在图2中所述的椭圆形轨迹上所在的位置，其中，在椭圆形轨迹上，在点“A”、点“B”和点“C”上转变相位，三个驱动装置6中的每一个分别在每一点上被驱动，以便使分离容器4旋转振动。

然后，当图4中的电机11转动时，纵向电机轴10被转动，接着旋转轴13转动。当旋转轴13转动时，圆筒形构件被安装在旋转轴13上部上的旋转止动器12转动，固定地安装在圆筒形构件17上的支承构件16也被转动。然后，当一对安装在支承构件16下端的滚轮15，15可滑动地围绕凸轮构件14向上滑动，将旋转斜盘凸轮“C”夹在其上、下表面之间时，圆筒形构件17相对于旋转轴13逐渐向上移动。另一方面，当这对滚轮15，15经过上死点，围绕凸轮构件14向下滑动时，圆筒形构件17相对于旋转轴13逐渐向下移动。分离容器4通过旋转轴18和连接件19连接于圆筒形构件17，因而分离容器4的运动不严格受限，而是允许分离容器4在一定范围自由移动。

当考虑到水平方向和垂直方向上的运动，以及旋转斜盘凸轮“C”的斜面时，所述驱动装置6形成的分离容器4的轨迹不可避免地变成椭圆形轨迹，其中，水平方向上的行程限定椭圆的纵向轴线，垂直方向上的行程限定椭圆的横向轴线。这就是说，分离容器在其周缘部分依次在三个位置上旋转振动，即，当分别设置在分离容器的周缘部分上的三个位置之一的三个驱动装置6中的一个正处于椭圆形轨道上的点“A”上时，设置在其它位置上的另外两个驱动装置6分别处于点“B”或点“C”，因此使分离容器顺序旋转振动。

由于送入分离容器4(见图1)中的未脱壳米和未抛光米构成的混合物具有向着周缘部分3附近变大的加速度，而且圆形分离板5设置得向着周缘部分3向上倾斜，因而具有较小颗粒尺寸及较大比重的未抛光米被送向周缘部分，从未抛光米排出孔9排出，而具有较大颗粒尺寸及较小比重的未脱壳米在圆锥形分离板5上向下滑动，通过未脱壳米排出孔8排出。

上述结构可以消除本来可能在相同分离容器4中发生的分离失败，并且能够将分离精度保持在一定水平上，以及提供了一种无需旋转轴穿过分离容器4的中心部分的旋转振动分离器。

图9是另一实施例的示意纵剖图。在图9所示实施例中，分离容器4受到驱动装置在其突出部分从下侧沿侧视图中的斜向的支承，使分离容器4作椭圆形运动。在分离容器4受到从下侧沿斜向的支承的情况中，分离容器4最好通过如图10所示的曲轴板被偏心轴50支承。标号48表示一旋转板，其用于将电机轴49连接于偏心轴50，标号51表示一偏心轴，该偏心轴被曲轴板47驱动，以便进行椭圆形运动，所述偏心轴51通过一个固定托架52安装在分离容器4上。标号53表示可转动地支承偏心轴51的轴承。

图9和10所示的曲轴板47具有：一个在其下部形成的长孔55，支承轴54穿过该长孔以形成上、下运动的支承点；一个设在其上部的轴承56，其用于装入偏心轴50；以及在其中部安装着偏心轴51，偏心轴51从其伸出，形成椭圆形运动。当齿轮电机57的电机轴49转动时，椭圆形板47从实线所示位置移至点划线所示的另一位置(见图10)，以便使分离容器4作在侧视图中的椭圆形运动。与上面所述情况相似，当另外两个驱动装置的每个偏心轴每120°转变相位时，从这些驱动装置也可获得相同效果。上述结构可消除本来可能在相同分离容器4上发生的分离失败，并可在一定水平上保持分离精度，以及提供一种无需旋转轴穿过分离容器中心部分的旋转振动分离器。

图5中所示驱动装置6的另一实施例包括总数为4个的驱动装置，4个驱动装置6中的每一个分别设置在4个位置上，这4个位置是每90°将分离容器4的周缘部分3分成4份而形成的。与图1所示情形类似，4个驱动装置6中的每一个，其一端固定地安装在机器框架上，另一端用作致动器“A”，以便支承分离容器4，使其作旋转振动。

虽然图5所示驱动装置实施例包括总数为4个单元的驱动装置6，但是，应用并不局限于此，而是可用一根电机轴驱动所有四个单元的致动器“A”。图6的示意平面图表示的实施例采用一根电机轴来驱动所有4个单元的致动器“A”，图7是从电机轴侧看去的图6的示意侧视图。

在图6和7中，一个方形机器框架23具有4个支承构件25，每个支承构件固定地安装在其4个角部24的上部，以便支承圆形分离容器4，具有一电机轴26的单一电机27固定地安装在机器框架23的腿部28上。为了说明圆形分离容器4和4个支承构件25的关系，下面集中描述支承构件25之一。支承构件25中的轴承29支承的旋转轴30和从所述旋转轴30的中心偏置的偏心轴31借助旋转板32彼此相连，其中从所述旋转板32延伸的偏心轴31穿过固定地安装在分离容器4上的偏心轴承33，以便支承和偏心地振动分离容器。另外，每根旋转轴30借助两个万向节34和35与一中间轴36相连接，以便甚至当旋转轴30和中间轴36不是对准而是相交时也传递转动。

现在描述将单一电机轴26的输出传至中间轴36的机构。起初，来自电机轴26的转动传至可转动地横向设置在机器框架中心部分中的长的中央轴37，这样可以分别从一个端侧37A和另一端侧37B取出两个输出，然后这两个输出中的每一个分别被传至两根中间轴36，从而总共将转动传至4根中间轴36。转动通过链条40从轴向安装在电机轴26上的一个链轮38传至轴向安装在中央轴37上的另一个链轮39，然后，转动通过与空转链轮42相关的链条43从轴向安装在中央轴37的一个端侧的链轮39A传至分别轴向安装在两根中间轴36，36上的两个链轮41A，41A。类似地，转动通过与空转链轮44相关的链条45从轴向安装在中央轴37的所述另一端传至分别轴向安装在其它两根中间轴36，36上的其它两个链轮41B，41B。

现在对照图8描述上述结构的机构的工作情况。图8的放大视图表示支承构件和分离容器之间的连接，其中当转动从中间轴26通过上述结构的机构传至中间轴36，转动又通过万向节35传至支承构件25中的旋转轴30。由于旋转轴30受到支承构件25支承，因而它可以驱动以便在其中心转动旋转板32而不振动。在旋转板32的另一侧，偏心轴31通过一个节46安装以便在一个与旋转板32的中心偏置的位置伸出，因而偏心轴31的前端部分穿过固定地安装在分离容器4上的偏心轴承33，使分离容器4可以旋转振动。图8中的分离容器4偏心地从实线所示的位置振动至点划线所示的另一位置，其中下死点的位置在36°上，而上死点的位置在45°上，偏心振动引起的位移为6°。

虽然是结合图8中的一个支承构件描述的，但是，同样的效果可从其它三个支承构件中的每一个取得，此时偏心轴每90°转变相位。上述结构可消除本来在相同的分离容器上可能发生的分离失败，并可在一定水平上保持分离精度，以及提供一种无需旋转轴穿过分离容器4的中心部分的旋转振动分离器。

图11和12表示一种无需旋转轴穿过分离容器4中心部分的多排型旋转振动分离器，其中参阅图11的示意平面图，每个分离容器4的周缘部分3在三个位置上受到支承，使分离容器4被设置在上述三个位置上的驱动装置6旋转振动。在这种类型中，两个分离容器4A和4B彼此相对布置，材料供应管59A，59B，或用于向两个分离容器4A，4B中的每一个供料的装置，以及用于从两个分离容器4A，4B中的每一个排出分离后的未抛光米的未抛光米排出槽60A，60B分别设置在两个分离容器4A，4B之间的中间部分中。

图12是多排型的示意纵剖图。现在参阅图12，多个未抛光米排出槽60设置在分离容器4A的脊部和分离容器4B的另一脊部之间的中间部分中，以便通过设置在机器框架60的中央部分中的一个未抛光米排出圆筒65将未抛光米排至机器外面。一个圆形未脱壳米排出部分61在每个分离容器4的中央部分形成，只有设置在最低水平上的未抛光米排出部分61唯一地与相应于的未脱壳米排出槽62A或62B的一个端侧相连接，而未脱壳米排出槽62A和62B的另一端侧与设置在机器框架63中央的未脱壳排放圆筒64相连，以便将未脱壳米排至机器外面。

在图12所示结构中，由上部分离容器和下部分离容器构成的两个容器形成一个单元称为4A’或4B’，4组单元4A’和另4组单元4B’堆起，一个未抛光米排放圆筒65穿过其间的中间部分。

在上述结构中，当驱动装置6被驱动时，每个分离容器4被驱动装置的转矩旋转振动。与单排的情形相比较，具有上述结构的多排型当然可以提高分离能力，同时这种结构可消除本来在相同分离容器4中可能出现的任何分离失败，并可保持一定水平的分离精度，以及提供一种无需旋转轴穿过分离容器4中心部分的旋转振动分离器。

现在描述用于调节在每个分离容器4内的多个分离板的倾角的调节器组件。如图18和20所示，扇形分离板72以圆锥形形式布置在分离容器4内。相邻分离板在其侧缘彼此重叠。用于调节分离板72的倾角的调节器组件73设置在分离容器4内分离板72下面。所述调节器组件包括：一个圆筒形凸轮76，它安装在分离容器的底部74上，具有多条倾斜的凸轮槽75；一个用于转动圆筒形凸轮76的旋转驱动组件78，其包括一个双向马达77；以及一个支承框架83，它在一端有一个与圆筒形凸轮76的凸轮槽75接合的销79，另一端可转动地通过一个销82连接于一托架81，该托架固定地安装在分离容器4的侧壁80上并从下侧支承扇形分离板4。在图20中最清晰可见，旋转驱动组件78包括一个设置在双向电机77的输出轴上的小齿轮84和装在圆筒形凸轮76上，与小齿轮84啮合的扇形齿条85，其中电机的转动使销79沿倾斜凸轮槽75移动，从而使每个分离板72绕旋转连接销82摆动，因而分离板72的坡度可被调节至需要的角度，例如8°至12°。

然后描述设置在分离板上以形成未脱壳米排出部分的圆形挡板。现在参阅图21和22，图中详细表示了分离容器4的分离板72和圆形挡板86之间的关系。圆形挡板86安装在分离板72上，多个弹簧87设置在圆形挡板86和分离板72之间，以便将其连接起来。因此，挡板86响应于分离板72的调节后的倾角上、下移动，从而防止在分离板72和挡板86之间形成间隙。圆形挡板86具有一个未脱壳米排出孔88的开口；用于开、闭所述未脱壳米排出孔88的闸板借助一根轴90可转动地安装在挡板86上。用作致动器的电磁铁91固定地安装在机器框架上，通过缆92连接于闸板89，以便通过电磁铁91的工作而开、闭闸板89。虽然描述集中于使用电磁铁作为致动器，但是，显然也可以使用气缸。

现在对照图23描述未脱壳米/未抛光米检测传感器。在分离容器4的扇形分离板72的上方设有一个未脱壳米/未抛光米检测传感器93，它向分离板72上的未脱壳米和未抛光米发射光线并接收反射的光线以根据反射的光量确定它们是未脱壳米或未抛光米。因此，未脱壳米/未抛光米检测传感器93可确定未脱壳米区域和未抛光米区域之间的界线。未脱壳米/未抛光米检测传感器93最好设置在从挡板86的未脱壳米排出孔88径向伸向分离容器的侧壁的直线上，以及设置在未脱壳米区域和未抛光米区域之间稍许靠近容器中心的界线上。

紧靠分离操作开始之后，当稻米混合物的厚度随时间过去而变得稳定时，未脱壳米区域和未抛光米区域之间的界线会明显形成，如图23中标号A1所示。那时，当未脱壳米/未抛光米检测传感器93确定未脱壳米层存在并发出接通(ON)信号时，响应于该信号的电磁铁91通过一个设定于一定时间如0.5至1.5秒的定时器(未画出)被偏压以打开闸板89，从而未脱壳米迅速从未脱壳米排出孔88排出，未脱壳米区域和未抛光米区域之间的界线移动，逐渐形成凹形，依次由标号A1，A2和A3表示。此后，当定时器关闭，电磁铁91松释时，闸板89闭合未脱壳米排出孔。然后，未脱壳米层的宽度再次增加，几秒后界线从标号A3所示水平经由标号A2返回标号A1处。未脱壳米/未抛光米检测传感器93再次测出未脱壳米层，电磁铁91受偏压打开闸板89一个预定的时间。因此，当未脱壳米层的区域向上移至规定的位置时，已被挡住的未脱壳米被排出，而当未脱壳米的区域从规定位置退回，未脱壳米的排出即被停止。因此，从分离开始的整个分离操作期间，被排出的未脱壳米量在圆锥形分离板上的未脱壳米层与未抛光米层的比的基础上受到控制。当然也可想出接通手动开关(未画出)使电磁铁受偏压而打开闸板，从排出孔88排出未脱壳米。

在使稻米混合物中未脱壳米和未抛光米彼此分离的操作中，如果稻米混合物的物理性质如含水量、摩擦系数等保持恒定，那么，分离能力将不会改变，但是，在使具有不同物理性质(如含水量或摩擦系数)的稻米混合物中的未脱壳米和未抛光米彼此分离的情形中，在分离板上的稻米混合物的层厚将被改变，最后使分离能力也受到影响。按照本发明，供应的稻米混合物量及分离容器的转数被保持在预定的值上，而分离容器的分离板的倾角或坡度可以根据层厚的变化而加以调节，从而能够将层厚保持在一个适当的水平上。

现在参阅图23，为了检测扇形分离板72上的稻米混合物的层厚，设有一个料厚传感器94。如图18所示，料厚传感器94和上述未脱壳米/未抛光米检测传感器93安装在一个与分离板72平行地设置的联杆机构95上。关于料厚传感器94，可以采用距离设定型的光电开关(从日本Omron公司可买到No.ES3-CL型)或模拟输出光电传感器。

图24表示距离设定型光电开关94在检测层厚中的操作。这种距离设定型的光电开关包括：一个用于向检测区发射平行光线的投射部分96；一个用于聚拢从被检测物体反射光线的光线接收透镜97；一个半缝光线接收件98，它设置在所述光线接收透镜后面，由近侧接收光线的一个光二极管N和远侧接收光线的另一个光二极管F构成；以及一个内装上述元件的壳体99。料厚传感器94监测分离板72上的稻米混合物的位置，与从稻米混合物的上部极限位置“L0”(例如，与分离板72的距离为15mm)至光二极管N的设定距离相比较，也与从稻米混合物的下限位置“L1”(例如与分离板72的距离为10mm)至光二极管F的设定距离相比较。因此，稻米混合物厚度的适当水平在L0和L1之间，因而通过打开/关闭光二极管N或F的工作可以控制双向电机77的操作。

紧靠分离操作开始之后，当分离板72上稻米混合物的层厚达到L1的水平时，光二极管N和F都关闭，正转电路被启动以便正转旋转驱动双向电机77，从而使分离板72的倾角加大而变陡。当层厚从L1的水平增加至L2的水平时，光二极管F接通，而光二极管N关闭，因而正转电路不能启动以停止双向电机77。当层厚超过L0的水平时，两个光二极管F和N接通，因而反转电路被启动以反转地旋转驱动双向电机77，使分离板72的倾角减小而变缓。

图25表示模拟输出光电传感器在检测层厚中的操作。模拟输出光电传感器包括：一个用于向检测区投射平行光线的投射部分96；一个用于聚拢从被检测物体反射的光线的光线接收透镜97；一个设置在所述光线接收透镜97后面的光线接收构件98’；以及一个内装上述构件的壳体99；其中在上、下极限水平从光线接收构件98的输出被分别设定为上、下阈值，如果从光线接收构件的输出在上述两阈值之间的范围内，那么，分离板72的角度被确定为适当，双向电机77不启动，而如果输出超过上阈值或低于下阈值，那么，双向电机77则被旋转启动以减小或增大分离板72的倾角。

如上所述，由于料厚传感器设置得更靠近分离板72的中心，并在该区域检测料厚以调节分离板72的倾角，因而稻米混合物在分离板72上分布时在中心侧较厚而向着周缘侧逐渐变薄，因此，可以减小未脱壳米因为离心力从未抛光米排出孔排出的危险。

如上所述，本发明提供了一种旋转振动分离器，它包括一个分离容器，该容器具有以圆锥形形式设置的多个扇形分离板；以及一个驱动装置，其用于旋转振动所述分离容器，因而当被分离的材料，即，未脱壳米和未抛光米的混合物被送入所述分离容器的预定位置时，所述混合物的成分被分别排出，所述未脱壳米从所述分离容器的周缘被排出，所述未抛光米从所述分离容器的中央底部被排出，其中所述分离容器在周缘部分上被多个驱动装置支承，这些驱动装置在离所述分离容器中心相同的半径上在所述周缘部分中布置，其弧长彼此相等，从而使所述分离容器的所述周缘部分可以顺序地被所述多个驱动装置椭圆形地被驱动使所述分离容器整体旋转振动，因此，本发明可以使分离精度保持恒定，不会发生本来在相同分离板上可能会出现的分离失败，而且提供一种无需穿过分离容器中心部分的旋转振动分离器，因而可消除安装困难、保养维修麻烦或未脱壳米排出不便等缺陷。

另外，甚至在多个所述分离板圆形组多排地布置的情形中，由所有分离板组件可以作为整体被驱动，作同步的、稳定的旋转振动，在相同的分离框架上不会出现分离失败，因而与排数成正比地提高了分离能力。

Claims (12)

1.一种旋转振动分离器，它包括：

一个分离容器，它包括一个中央底部和一个形成较高层的周缘部分，并具有多个以圆锥形形式布置的扇形分离板，每个扇形分离板设置成向着周缘部分向上倾斜；

一个旋转振动所述分离容器的装置，用于使混合物形式的未脱壳米和未抛光米在所述分离板上彼此分离；

供应装置，用于向分离容器的分离板供应未脱壳米和未抛光米的混合物，以便将其分离；

一个未脱壳米排出孔，用于从分离容器的中央底部排出被分离的未脱壳米；

一个未抛光米排出孔，用于从分离容器的周缘部分排出被分离的未抛光米；

其特征在于：所述旋转振动所述分离容器的装置包括多个驱动装置，所述分离容器由所述多个驱动装置支承，所述多个驱动装置以发自分离容器中心的相同半径布置在周缘部分中，其弧长彼此相等，

所述分离容器的所述周缘部分被所述多个驱动装置椭圆形地驱动，因而所述分离容器整体可最终地被旋转振动。

2.如权利要求1所述的旋转振动分离器，其特征在于，相对于所述多个驱动装置一对一地设置多个电机。

3.如权利要求1所述的旋转振动分离器，其特征在于，只使用一个电机驱动所述多个驱动装置。

4.如权利要求2所述的旋转振动分离器，其特征在于还包括：

一个测量组件，其用于当所述多个电机被同步操纵时测量每个所述电机的驱动轴的转数；以及

一个控制器，其用于在所述测量组件的输出的基础上控制每个电机以具有预定的转数，以及用于同步地操纵所述多个电机中的每一个，使其间有预定的相位滞后。

5.如权利要求2或4所述的旋转振动分离器，其特征在于，所述多个驱动装置中的每一个包括：

一根输入轴，可转动地垂直设置，以便从所述电机传递转动；

一个轴向安装在所述输入轴上的旋转斜盘；以及

一根输出轴，它跟随由所述旋转斜盘的旋转引起的位置以形成椭圆形轨迹；

其中所述分离容器的所述周缘部分从下侧受到所述输出轴的支承以便使所述周缘部分作椭圆形运动。

6.如权利要求2或4所述的旋转振动分离器，其特征在于，所述多个驱动装置的每一个包括：

一根输入轴，它可转动地垂直布置，以便从所述电机传递转动；

一个凸轮构件，所述输入轴穿过它，并且一个旋转斜盘凸轮轴向安装在其上；以及

一根输出轴，它借助所述输入轴的转动可滑动地在所述旋转斜盘凸轮上移动，并借助旋转地上、下移动位移而形成椭圆形轨迹；

其中，所述分离容器的所述周缘部分从下侧受到所述输出轴支承，以便使所述周缘部分进行椭圆形运动。

7.如权利要求2或4所述的旋转振动分离器，其特征在于，所述多个驱动装置的每一个包括：

一根输入轴，它可转动地倾斜设置，以便从所述电机传递转动；

一根轴向安装在所述输入轴上的偏心轴；

一个曲轴板，其用于将所述偏心轴的真实圆形运动转化成椭圆形运动；以及

一根输出轴，它轴向安装在所述曲轴板上，以形成椭圆形轨迹；

其中，所述分离容器的所述周缘部分从下侧受到所述输出轴的倾斜支承，以便使所述周缘部分进行椭圆形运动。

8.如权利要求3所述的旋转振动分离器，其特征在于：所述驱动装置包括：

一根输入轴，它可转动地横向布置，以便从所述电机传递转动；

一根通过万向节连接于所述输入轴的中间轴；

一根轴向安装在所述中间轴上的偏心轴；

其中，所述分离容器的所述周缘部分受到所述偏心轴的横向支承，以便使所述周缘部分进行椭圆形运动。

9.如权利要求1所述的旋转振动分离器，其特征在于：多个所述分离容器以多排布置。

10.如权利要求1所述的旋转振动分离器，其特征在于还包括：

一个圆形挡板，它在所述分离容器中心设置在所述分离板上，并具有一个未脱壳米排出孔；

一个闸板，其用于开、闭所述未脱壳米排出孔；以及

一个用于驱动所述闸板的组件；

其中，所述用于驱动所述闸板的组件根据来自未脱壳米/未抛光米检测传感器的输出信号被启动，所述未脱壳米/未抛光米检测传感器用于使所述分离板上的稻米混合物中的未脱壳米和未抛光米彼此区分。

11.如权利要求1所述的旋转振动分离器，其特征在于：每个所述分离器的分离板构制得使其倾角可分别地调节，所述分离器还包括一个调节器组件，其用于调节所述分离板的倾角。

12.如权利要求11所述的旋转振动分离器，其特征在于：还包括一个料厚传感器，其用于检测在所述分离板上的稻米混合物的层厚，其中当所述料厚传感器检测出所述稻米混合物厚度的水平超过或低于预定水平时，所述调节器组件被启动，以便向着平缓角度方向或陡的角度方向调节所述分离板的倾角。

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