【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于薯类作物筛分，涉及薯类作物表面泥土分离装置及分离方法，具体的说是涉及一种薯类作物表面泥土分离装置及分级处理方法。
技术介绍
1、薯类作物栽培在我国以垄作种植为主，主要的生产环节有整地、施肥、起垄、移栽、田间管理、茎蔓收割及收获运输等。以甘薯为例，收获过程主要涉及清除茎叶、挖掘、分离、捡拾和装载运输等工序，分离工序则是将甘薯与泥土进行分离，一方面可获取较好品相的甘薯，另一方面为后续深加工做铺垫，因此分离工序是收获过程中的关键环节。现有分离工序中，主要通过人工清除或机械清除进行薯土分离。采用人工清除的方式仅涉及小批量作业，且作业效率较低；机械清除虽可实现大批量连续作业，但容易对甘薯表面形成机械损伤，影响甘薯的商品价值和储存寿命。此外，现有机械清除设备操作复杂，作业过程中仍存在漏清除的情形，需要通过人工进行二次清除作业，增加了劳动成本和作业效率，不能满足自动化的生产要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有设备在甘薯与泥土分离过程中存在机械损伤高、分离效率低、操作复杂和适应性差等问题，提出薯类作物表面泥土分离装置及分级处理方法，通过柔性处理、多步骤清洁、自动化控制和高环境适应性，减少甘薯表皮损伤，实现高效、可靠的薯土分离过程。
2、本申请提供的薯类作物表面泥土分离装置采用如下技术方案：
3、薯类作物筛分装置，包括底板装置壳体，设置在装置壳体顶部的进料口和底部的出料口，设置在进料口上方的来料输送带；其特征在于，所述装置还包括：
5、传送机构，连接设置在所述每级对辊机构的下方，用于每级清洁后甘薯的承接以及下一级的输送；
6、高频振动机构，连接设置在上一级传送机构与下一级对辊机构之间，振动使甘薯表面剩余硬质土层形成疏松；
7、高压气吹机构，固定设置在传送机构的两侧，用于甘薯表面及传送机构表面土层的吹除。
8、进一步的，所述多级对辊机构不少于两级，每级对辊机构上的两根辊子均由电机驱动且转动方向相反，两根辊子之间的间隙可调整，柔性联合齿均布设置在辊子的外圆周上。
9、通过采用上述技术方案，设置多级对辊机构对甘薯表面形成粗刷、精刷和高精刷作业，在确保甘薯表皮不受损伤的前提下，进一步提高甘薯表面的洁净度。
10、进一步的，所述柔性联合齿后端由金属材料螺旋握制而成，前端设有柔性结构，且柔性结构的柔性系数随对辊机构的级数递增。
11、通过采用上述技术方案，后端金属材料螺旋直径可根据辊子参数进行选取，以利于金属材料弹性势能大小的调整；前端的柔性结构，可有效控制对甘薯的挤压力，减少对甘薯表皮的损伤。
12、进一步的，所述传送机构由电机、主动轮、从动轮和传送带构成，传送带由聚氨酯材料制成的镂空结构。
13、通过采用上述技术方案，传送带选取聚氨酯材料，可使其在长期使用中保持良好性能，镂空结构可使其在传送的同时将已经疏松脱落的土层与甘薯分离，以实现甘薯在收获过程中的完整性和高质量。
14、进一步的，所述高频振动机构与水平面形成不小于15°的夹角，高频振动机构由筛网和振动平台连接构成，筛网连接设置在振动平台上方，由振动电机带动筛网振动，振动平台尾部设有挡板，挡板通过液压缸控制启闭。
15、通过采用上述技术方案，高频振动机构与水平面形成夹角利于使已经疏松的土层从筛网上掉落，通过液压缸控制挡板的启闭，有利于控制甘薯滑落至下一加工工序设备中。
16、进一步的，所述高压气吹机构由气管与喷嘴组成，喷嘴的气流方向与甘薯的传送方向相反。
17、通过采用上述技术方案，通过喷嘴喷出的气体对甘薯表面和传送带表面的泥土进行去除，可减少甘薯表皮损伤，提高甘薯与泥土的分离效果。
18、本申请提供的薯类作物分级处理方法采用如下技术方案：
19、s1、甘薯通过来料输送带输送至进料口中，通过进料口落入至一级对辊机构中；
20、s2、通过一级对辊机构中对辊转动挤压的方式，通过辊子外圆上设置的一级柔性刷齿，对甘薯表面进行粗刷；使得甘薯与泥土形成初步分离，清除率达到70%；
21、s3、通过第一传送机构将表面土层已经粗刷的甘薯传送至第一高频振动机构，通过高频振动，将甘薯表面未刷除的土层进行振动分离，脱落的土层从筛网掉落，打开第一挡板将甘薯滑落至二级对辊机构中；
22、s4、通过二级对辊机构上的二级柔性刷齿对甘薯表面进行柔性精刷，利用第二传送机构两侧的高压气吹机构，将甘薯表面附着的松软土层进行吹落，去除率可达85%；
23、s5、通过第二传送机构将精刷后的甘薯，输送至第二高频振动机构，通过高频振动，将甘薯表面疏松的土层进行振动分离，脱落土层从筛网中掉落，打开第二挡板使甘薯滑落至下一级对辊机构中；去除率可达95%；
24、s6、通过三级对辊机构上的三级柔性刷齿对甘薯表面进行柔性高精刷，利用第三传送机构两侧的高压气吹机构，将甘薯表面进行气吹，确保甘薯表面的干净，去除率可达100%，对第三传送机构上的泥土进行气吹清理；同时由第三传送机构将甘薯输送至出料口。
25、综上所述，本专利技术包括以下至少一种有益技术效果：
26、(1)本专利技术装置组成结构简单，通过多级对辊机构可对甘薯表面泥土进行粗刷、精刷和高精刷作业，可实现泥土与甘薯之间的有效分离，进一步提高甘薯表面泥土的去除效率。
27、(2)本专利技术中在对辊机构上设置带有柔性结构的柔性联合齿，对辊机构的级数越多，其柔性联合齿柔性系数越高，有利于甘薯表面泥土的分级分离，该柔性联合齿在清除甘薯表面泥土时，可有效防止甘薯表面的损伤。
28、(3)本专利技术中设置的高频振动机构可使甘薯表面土层形成疏松，为下一级甘薯表面泥土的去除提供便利，提高泥土与甘薯之间的分离速度和效率，提高了自动化程度，满足大批量流水线作业。
29、(4)本专利技术中设置高压气吹机构，可用于传送机构表面的泥土层的高效吹除，同时也对甘薯表面的尘土进行吹除，进一步提高了甘薯表面的洁净度，为后续的深加工作业形成有力保障。
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1.薯类作物表面泥土分离装置，包括装置壳体，设置在装置壳体顶部的进料口和底部的出料口，设置在进料口上方的来料输送带；其特征在于，所述装置还包括：
2.根据权利要求1所述的薯类作物表面泥土分离装置，其特征在于：所述多级对辊机构不少于两级，每级对辊机构上的两根辊子均由电机驱动且转动方向相反，两根辊子之间的间隙可调整，柔性刷齿均布设置在辊子的外圆周上。
3.根据权利要求1所述的薯类作物表面泥土分离装置，其特征在于：所述柔性刷齿后端由金属材料握制而成的螺旋结构，螺旋结构直径可根据使用；前端设有柔性结构，且柔性结构的柔性系数随对辊机构的级数递增。
4.根据权利要求1所述的薯类作物表面泥土分离装置，其特征在于：所述传送机构由电机、主动轮、从动轮和传送带构成，传送带由聚氨酯材料制成的镂空结构。
5.根据权利要求1所述的薯类作物表面泥土分离装置，其特征在于：所述高频振动机构与水平面形成不小于15°的夹角，高频振动机构由筛网和振动平台连接构成，筛网连接设置在振动平台上方，由振动电机带动筛网振动，振动平台尾部设有挡板，挡板通过液压缸控制启闭，从而控制甘
6.根据权利要求1所述的薯类作物表面泥土分离装置，其特征在于：所述高压气吹机构由气管与喷嘴组成，喷嘴的气流方向与甘薯的传送方向相反。
7.薯类作物分级处理方法，其特征在于，使用权利要求1-6任一项所述的薯类作物表面泥土分离装置，方法如下：
...【技术特征摘要】
1.薯类作物表面泥土分离装置，包括装置壳体，设置在装置壳体顶部的进料口和底部的出料口，设置在进料口上方的来料输送带；其特征在于，所述装置还包括：
2.根据权利要求1所述的薯类作物表面泥土分离装置，其特征在于：所述多级对辊机构不少于两级，每级对辊机构上的两根辊子均由电机驱动且转动方向相反，两根辊子之间的间隙可调整，柔性刷齿均布设置在辊子的外圆周上。
3.根据权利要求1所述的薯类作物表面泥土分离装置，其特征在于：所述柔性刷齿后端由金属材料握制而成的螺旋结构，螺旋结构直径可根据使用；前端设有柔性结构，且柔性结构的柔性系数随对辊机构的级数递增。
4.根据权利要求1所述的薯类作物表面泥土分离装置，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘思幸，彭康，缪宏，柳天虹，张圣龙，王翔，张善文，戴敏，路恩会，吉鑫，夏云帆，刘旭，李小银，郑再象，周厚荣，帅立朋，张翼夫，许绍云，李功燕，刘慧力，贺磊盈，刘先才，张泽辰，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：
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