阅读说明：本技术 一种智能砻谷装置及控制系统 (Intelligent rice hulling device and control system ) 是由 龚仲文 于 2019-09-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种智能砻谷装置及控制系统,涉及稻谷砻谷技术领域,包括砻谷进料斗、砻谷箱、基座箱、出料口、电机和皮带传送机构,砻谷进料斗连通至砻谷箱,出料口和电机设置在基座箱内,出料口连通至砻谷箱,砻谷箱内设置有辊筒,辊筒与齿轮变速箱同轴连接,齿轮变速箱与皮带传送机构轴连接,砻谷进料斗中部设有进料阻隔装置,伸缩器与总控制器电路连接,电机驱动模块和电机电流检测模块与电机电路连接,电机电流检测模块还设置有电机保护器,电机驱动模块和电机电流检测模块与总控制器电路连接。总控制器通过控制伸缩器,使进料阻隔装置运动,控制进料量,避免电机因长时间过负载过电流引起的故障。(The invention discloses an intelligent rice hulling device and a control system, and relates to the technical field of rice hulling, comprising a rice hulling feed hopper, a rice hulling box, a base box, a discharge port, a motor and a belt conveying mechanism, wherein the rice hulling feed hopper is communicated with the rice hulling box, the discharge port and the motor are arranged in the base box, the discharge port is communicated with the rice hulling box, a roller is arranged in the rice hulling box and is coaxially connected with a gear transmission box, the gear transmission box is connected with a shaft of the belt conveying mechanism, a feeding separation device is arranged in the middle of the rice hulling feed hopper, a telescopic device is connected with a master controller circuit, a motor driving module and a motor current detection module are connected with the motor circuit, a motor protector is further arranged on the motor current detection module, and the motor driving module and the motor. The main controller controls the expansion piece to enable the feeding blocking device to move, controls the feeding amount and avoids faults caused by long-time overload overcurrent of the motor.)

一种智能砻谷装置及控制系统

技术领域

本发明涉及稻谷砻谷技术领域，具体涉及一种智能砻谷装置及控制系统。

背景技术

砻谷是稻谷脱除颖壳的一道工序，其机械称为砻谷机。砻谷质量的好坏，与稻谷的品质和砻谷机的操作有关。充分了解稻谷的工艺特性，有助于提高砻谷机的脱壳率，减少脱壳时的糙碎和糙米表面的损伤，提高产量，降低消耗。

现今，砻谷的方法及原理包括：挤压搓撕脱壳，指稻谷两侧受两个不同运动速度的工的方法；端压搓撕脱壳，指谷粒两顶端受两个不同运动速度工作面的挤压、撕搓作用而脱去颖壳的方法；撞击脱壳，指高速运动的谷粒与固定工作面撞击而脱壳的方法。

挤压搓撕脱壳方法是最常用的脱壳方法，稻谷两侧分别与两个不等速运动的两个辊筒紧密接触，并受到挤压。假设两个辊筒的转速不同，则快辊对稻谷产生一向下的摩擦力，使谷粒向下运动，而慢辊对稻谷产生一向上的摩擦力，阻止谷粒随快辊一起向下运动。这样，在谷粒两侧就产生了一对方向相反的摩擦力。在挤压力和摩擦力的作用下，谷壳产生拉伸、剪切、扭转等变形，这些变形的综合效应统称为撕搓作用。当这种撕搓作用力大于谷壳内外颖的结合力是时，谷壳就会被撕裂而脱离糙米，从而达到脱壳的目的。

根据挤压搓撕脱壳原理，制备了相应的砻谷设备，现在砻谷设备在使用过程中也存在诸多缺陷，比如：砻谷设备辊筒的间隙过大或过小，过大时，降低了砻谷的脱壳率；过小时，增大了脱壳时的糙碎和糙米表面的损伤，降低产量。现有技术对砻谷设备结构进行了一定改进，上述问题得到一定改善，但还需进一步改进，提高砻谷机的脱壳率，减少脱壳时的糙碎和糙米表面的损伤，提高产量，降低消耗。

此外，现有砻谷设备还存在电机容易出现故障的缺陷，这主要是由于，谷粒的尺寸不是完全均匀，不同批次的谷料尺寸存在的一定差异，无法提供一种适应所有情况的给料标准，也不可能随时调整辊筒之间的间隙。砻谷设备的辊筒在工作过程中，当某段料平均尺寸较大时，电机需要过负载过电流，才能继续带动辊筒运转，当过负载过电流达到一定程度，电机就会出现故障，甚至完全损坏。

上述问题，影响了砻谷装置的使用，亟待解决，满足现有市场的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是辊筒在工作过程中，由于谷粒平均尺寸变大时，电机需要过负载过电流才能带动辊筒继续运转，但是长时间过负载过电流会导致电机出现故障，目的在于提供一种智能砻谷装置及控制系统，系统检测电机电流量升高到设定值，会控制进料，解决电机处于过负载过电流状态而导致故障的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种智能砻谷装置及控制系统，包括砻谷进料斗、砻谷箱、基座箱、出料口、电机和皮带传送机构，所述砻谷进料斗连接砻谷箱，所述砻谷进料斗与砻谷箱贯通，砻谷进料斗设置在砻谷箱上方，所述砻谷箱设置在基座箱上方，所述出料口和电机设置在基座箱内，所述出料口连接砻谷箱，所述出料口与砻谷箱贯通，出料口设置在砻谷箱下方，所述电机设置在基座箱内腔底部，电机与皮带传送机构轴连接，砻谷箱内设置有辊筒，齿轮变速箱与辊筒同轴连接，皮带传送机构与齿轮变速箱轴连接，还包括进料阻隔装置、伸缩器、伸缩槽、总控制器、电机驱动模块、电机保护器和电机电流检测模块，所述砻谷进料斗中部设有伸缩的进料阻隔装置，进料阻隔装置嵌入于砻谷进料斗内，所述进料阻隔装置固定连接在伸缩槽上，所述伸缩槽端部设有伸缩器，所述伸缩器与总控制器电路连接，所述电机驱动模块和电机电流检测模块与电机电路连接，所述电机电流检测模块还设置有电机保护器，所述电机驱动模块和电机电流检测模块与总控制器电路连接。

砻谷进料斗贯穿连通至砻谷箱，砻谷进料斗设置在砻谷箱上方，谷料从砻谷进料斗进入砻谷箱，砻谷箱设置在基座箱上方，所述出料口贯穿连通至砻谷箱，出料口设置在砻谷箱下方，谷料通过砻谷箱从出料口排出；

电机设置在基座箱内腔底部，电机与皮带传送机构轴连接，电机通过皮带传送机构将动力输送齿轮变速箱，砻谷箱内设置有辊筒，所述辊筒与齿轮变速箱同轴连接，所述齿轮变速箱与皮带传送机构轴连接，通过皮带传送机构，齿轮变速箱获得电机传输的动力，并带动辊筒转动；

砻谷进料斗中部设有伸缩的进料阻隔装置，进料阻隔装置嵌入于砻谷进料斗内，进料阻隔装置用于阻隔谷料进入砻谷箱，进料阻隔装置固定连接在伸缩槽上，所述伸缩槽设置在支架上方且伸缩槽端部设有伸缩器，伸缩器用于控制进料阻隔装置在伸缩槽上滑动，滑动方向为伸缩槽轴向方向，当伸缩器控制进料阻隔装置在伸缩槽上向砻谷进料斗靠近，进料阻隔装置逐渐封闭进料口，相反，进料阻隔装置逐渐打开闭进料口；

伸缩器与总控制器电路连接，总控制器设置在支架侧壁底端外侧，总控制器用于控制伸缩器工作，电机驱动模块和电机电流检测模块与电机电路连接，所述电机驱动模块和电机电流检测模块与总控制器电路连接，电机电流检测模块的数据传输给总控制器，控制器对数据进行分析和处理，总控制器用于控制电机驱动模块，电机驱动模块驱动电机工作，电机电流检测模块还设置有电机保护器，电机保护器检测到电机电流达到长时间过负载过电流，启动电机保护机制。

进一步，所述皮带传送机构包括第一皮带传送机构和第二皮带传送机构，第一皮带传送机构与电机轴连接，第二皮带传送机构与齿轮变速箱轴连接，第一皮带传送机构和第二皮带传送机构相互配合完成动力传输。

皮带传送机构由第一皮带传送机构和第二皮带传送机构组成，第一皮带传送机构和第二皮带传送机构相互配合，完成皮带动力传送，电机的动力输出到齿轮变速箱。

进一步，所述辊筒为三个以上，相邻辊筒之间的间隙从上至下依次减小。

砻谷箱内的辊筒设置三个以上，谷粒经历至少两次砻谷，实现多重砻谷，相邻辊筒之间的间隙从上至下依次减小，尺寸较大的谷粒先完成砻谷，尺寸较小的谷粒后完成砻谷，实现分级砻谷。

进一步，所述砻谷箱内还设置胶辊支撑托架，胶辊支撑托架用于支撑辊筒。

胶辊支撑托架支撑辊筒，胶辊支撑托架两端固定在砻谷箱侧壁上，辊筒位置固定。

进一步，所述基座箱侧壁内设置转轴稳定装置，转轴稳定装置用于调整电机的转轴对中旋转。

基座箱侧壁内设置转轴稳定装置，使电机转轴对中旋转，转轴不发生偏离，电机正常工作。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种智能砻谷装置及控制系统，砻谷箱内设置三个以上辊筒，相邻辊筒之间的间隙从上至下依次减小，该结构设计能够对谷料进行多重分级砻谷，尺寸较大的谷粒先完成砻谷，尺寸较小的谷粒后完成砻谷，相比现有技术，不会造成谷粒结构被过度破坏，也不会造成砻谷不充分的情况，砻谷充分，砻谷效果好；

2、本发明一种智能砻谷装置及控制系统，设计砻谷控制系统，总控制器与伸缩器、电机驱动模块、电机电流检测模块电路连接，实现电机电流的数据监测，并能通过对应的数据分析，对伸缩器和电机驱动模块发送指令。当砻谷箱内谷料较多且平均尺寸较大时，电机会出现过负载和过电流的情况，控制系统通过及时控制伸缩器，使进料阻隔装置运动，控制进料量，避免电机因长时间过负载过电流引起的故障，提高生产效率，降低维护费用；

3、本发明一种智能砻谷装置及控制系统，电机电流检测模块上还设计有电机保护器，在长时间过负载过电流的特殊情况下，及时保护电机，与控制系统构成双重保护。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明正视结构示意图；

图2为本发明侧视结构示意图；

图3为本发明进料阻隔装置结构示意图；

图4为本发明控制系统原理框图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-胶辊支撑托架，3-齿轮变速箱，4-第一皮带传送机构，5-第二皮带传送机构，6-转轴稳定装置，7-砻谷进料斗，8-进料阻隔装置，9-伸缩器，10-伸缩槽，11-砻谷箱，12-出料口，13- 总控制器，14-电机驱动模块，15-电机保护器，16-电机电流检测模块，17-电机，18-基座箱， 19-支架，20-辊筒。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1-4所示，本发明一种智能砻谷装置及控制系统，包括砻谷进料斗7、砻谷箱11、基座箱18、出料口12、电机17和皮带传送机构，所述砻谷进料斗7贯穿连通至砻谷箱11，砻谷进料斗7设置在砻谷箱11上方，所述砻谷箱11设置在基座箱18上方，所述出料口12 和电机17设置在基座箱18内，所述出料口12贯穿连通至砻谷箱11，出料口12设置在砻谷箱11下方，所述电机17设置在基座箱18内腔底部，电机17与皮带传送机构轴连接，砻谷箱11内设置有辊筒20，所述辊筒20与齿轮变速箱3同轴连接，所述齿轮变速箱3与皮带传送机构轴连接，还包括进料阻隔装置8、伸缩器9、伸缩槽10、总控制器13、电机驱动模块 14、电机保护器15和电机电流检测模块16，所述砻谷进料斗7中部设有进料阻隔装置8，进料阻隔装置8嵌入于砻谷进料斗7内，所述进料阻隔装置8固定连接在伸缩槽10上，所述伸缩槽10设置在支架19上方且伸缩槽10端部设有伸缩器9，所述伸缩器9与总控制器13电路连接，总控制器13设置在支架19侧壁底端外侧，所述电机驱动模块14和电机电流检测模块16与电机17电路连接且设置在基座箱18侧壁外侧，所述电机电流检测模块16还设置有电机保护器15，所述电机驱动模块14和电机电流检测模块16与总控制器13电路连接。

更具体地，砻谷进料斗7下方设置砻谷箱11，相互贯穿连通，谷料从砻谷进料斗7加入，并通过砻谷进料斗7进入到砻谷箱11。

更具体地，出料口12设置在砻谷箱11下方，相互贯穿连通，谷料在砻谷箱11进行砻谷工艺后通过出料口12产出。

更具体地，电机17设置在基座箱18内，防尘和防噪音。

更具体地，电机17与皮带传送机构轴连接，齿轮变速箱3与皮带传送机构轴连接，通过皮带传送机构的皮带传输，将电机17的动力传输到齿轮变速箱3，砻谷箱11内设置有辊筒 20，所述辊筒20与齿轮变速箱3同轴连接，齿轮变速箱3带动同轴的辊筒20进行旋转，相邻辊筒3之间进行挤压搓撕脱壳，进行脱壳。

更具体地，砻谷进料斗7中部设有伸缩的进料阻隔装置8，进料阻隔装置8嵌入于砻谷进料斗7内，所述进料阻隔装置8固定连接在伸缩槽10上，所述伸缩槽10设置在支架19上方且伸缩槽10端部设有伸缩器9，所述伸缩器9与总控制器13电路连接，在使用过程中总控制器13通过控制伸缩器9使进料阻隔装置8在滑槽上运动，进料阻隔装置8的运动能够改变砻谷进料斗7中部开口大小，从而控制砻谷进料斗7进料速度。

更具体地，所述电机电流检测模块16还设置有电机保护器15，电机保护器16对电机电流检测模块16内的数据进行分析，当长时间处于过负载过电流状态，电机保护器15将激活对电机17的保护机制，主动断电保护，避免电机17故障。

更具体地，所述电机驱动模块14和电机电流检测模块16与总控制器13电路连接，电机电流检测模块16将监测到的数据传输给总控制器13，总控制器13对其数据进行分析，并作出相应的指令，对电机驱动模块14和伸缩器9进行控制，保障电机17的正常运转。

进一步，所述皮带传送机构包括第一皮带传送机构4和第二皮带传送机构5，第一皮带传送机构4与电机17轴连接，第二皮带传送机构5与齿轮变速箱3轴连接，第一皮带传送机构4和第二皮带传送机构5相互配合完成动力传输。

更具体地，第一皮带传送机构4与电机17轴连接，电机17将动力传输到第一皮带传送机构4，第一皮带传送机构4和第二皮带传送机构5相互配合，第一皮带传送机构4将动力传输到第二皮带传送机构5，第二皮带传送机构5与齿轮变速箱3轴连接，第二皮带传送机构5将动力传输到齿轮变速箱3，齿轮变速箱3通过同轴连接驱动相对应的辊筒20转动。

进一步，所述辊筒20为三个以上，相邻辊筒20之间的间隙从上至下依次减小。

更具体地，设置三个以上辊筒20，相邻辊筒20之间的间隙从上至下依次减小，谷料经过多重砻谷，谷粒尺寸小于相邻辊筒20之间的间隙间隙时，变会受到辊筒20挤压搓斯，完成脱壳，而尺寸较小的谷粒则不会进行脱壳，会在相对较小的间隙处进行脱壳，这种工艺的好处是，不会因为间隙过大而砻谷不充分，也不会因为间隙过小导致破坏谷粒完整度，完成了多重分层脱壳，能够提高脱壳的质量。

进一步，所述砻谷箱11内还设置胶辊支撑托架1，胶辊支撑托架1用于支撑辊筒20。

更具体地，胶辊支撑托架1的设置用于将辊筒20固定在砻谷箱11内，完成稳定的转动，保障砻谷的质量。

进一步，所述基座箱18侧壁内设置转轴稳定装置6，转轴稳定装置6用于调整电机17 的转轴对中旋转。

更具体地，转轴稳定装置6的设置，调整电机17的转轴转动偏离，使转轴对中旋转，保障电机的17的正常工作。

实施例2

本实施例提供了一种智能砻谷装置及控制系统，该一种智能砻谷装置及控制系统工作原理如下：

如图1-4所示，总控制器发送指令控制电机驱动模块使电机启动，电机启动，轴开始转动，轴转动带动第一皮带传送机构工作，第一皮带传送机构与第二皮带传送机构相互配合，第一皮带传送机构带动第二皮带传送机构工作，第二皮带传送机构将动力传输到变速齿轮箱，变速齿轮箱带动同轴的辊筒进行转动，砻谷装置进行工作，初始状态的进料阻隔装置向外伸出到极限位置，这时砻谷进料斗中部处于完全打开状态，向砻谷进料斗加入谷料，谷料经砻谷进料斗进入砻谷箱，砻谷箱内转动的辊筒利用相互之间的挤压搓撕对谷料进行脱壳，当加入的谷料过多或尺寸过大时，辊筒需要更大的负载力才能进行转动，这时电机电流会升高，电机电流检测模块检测到电流升高并长期处于过电流状态，将监测数据实时传输到总控制器，总控制器识别到异常，控制伸缩器使进料阻隔装置向砻谷进料斗内缩进，控制进料量，当电流重新达到稳定状态时，总控制器发送指令控制伸缩器停止，并以此稳定的进料量进行砻谷，保障电机的正常运转，当以此稳定电流运转到一定设定时间，总控制器会发送指令控制伸缩器重新工作，控制伸缩器使进料阻隔装置向砻谷进料斗外伸出，重新加大进料量，保障工作效率。

进一步，砻谷箱内设置三个以上辊筒，相邻辊筒之间的间隙从上至下依次减小，采用该结构设计，尺寸较大的谷粒先完成砻谷，尺寸较小的谷粒后完成砻谷，该结构设计能够对谷料进行多重分级砻谷，保证脱壳率的情况下不会使谷粒表层受损，砻谷充分且砻谷质量高。

进一步，总控制器与伸缩器、电机驱动模块、电机电流检测模块电路连接，实现电机电流的数据监测，并能通过对应的数据分析，对伸缩器和电机驱动模块发送指令。当砻谷箱内谷料较多且平均尺寸较大时，电机会出现过负载和过电流的情况，控制系统通过及时控制伸缩器，使进料阻隔装置运动，控制进料量，避免电机因长时间过负载过电流引起的故障。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。