一种基于压力驱动的侧开式茶叶揉捻的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于压力驱动的侧开式茶叶揉捻机，主要有机架、加压机构、侧开揉盘、支撑机构和压力控制系统组成。侧开揉盘通过支撑机构铰接连接在机架上，通过支撑机构的前、后气缸的伸缩实现侧开揉盘开合。压力控制系统控制输出多阶气压驱动加压机构的压盖运动，实现实时浮动加压揉捻；揉桶采用透明材质，利用观察茶叶揉捻状态。采用该新型揉捻机，可实现快速出料，压盖根据揉捻叶运动状况浮动加压，防止揉捻过度引起破碎率，揉捻叶条形及完整性好，利于实时控制茶叶揉捻质量。
【专利说明】一种基于压力驱动的侧开式茶叶揉捻机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及农业机械领域，特别涉及一种茶叶加工机械。
【背景技术】
[0002]揉捻可使茶叶细胞受到不同程度的破损，茶汁外溢，加速多酚类化合物的酶促氧化，为形成红茶特有的品质奠定基础。当前，茶叶揉捻机主要由机架、揉筒、揉盘、压盖、运动支架、电机、丝杆机构等构成。工作时，通过电机驱动曲柄转动，进而带动人字架、揉筒和丝杆机构。揉捻过程中，压盖相对揉盘在其上方作偏心圆周运动，同时通过丝杠机构带动压盖动作，茶叶揉桶中因受压盖和揉盘上棱骨的作用而卷曲成条并实现细胞扭曲破碎。
[0003]中国专利CN201709338U公开了 “一种茶叶揉捻机”，其下料通过气缸拉杆拉动内揉盘实现，依靠电机与丝杠端锥齿轮组带动压盖升降完成揉捻压力的控制。其气缸杆伸展行程长，易承压而弯曲，且揉盘出料口小，出料时间长。中国专利CN 2882270Y公开的“自动加压茶叶揉捻机”，在连接压盖的升降立柱上不同高度位置设置接近开关，控制压盖的升降位置，由于电机运动惯性和接近开关的精度误差，其压力控制精确性差。CN201536590U公开了一种“茶叶揉捻机”，其利用桥梁式压力传感器置于加压臂上，缸杆直接作用于压力传感器上，依据测量压力值控制压盖的升降。CN 203457735 U公开了 “一种可自动控制揉捻压力的茶叶揉捻机”，其通过三个磁性限位开关控制气缸的伸缩长度，伸缩缸杆与压盖连接，压盖随着缸杆的伸缩改变固定位置，从而实现不同的揉捻压力，但其压盖限制在三个固定加压位置，限位后无法反馈揉捻叶团的发作用力而自由浮动。
[0004]上述技术中，其揉盘均固定在机架上不能翻动，出料靠中心的内揉盘打开出料，其出料口小，出料慢，效率低，且不便于打扫残余叶。在揉捻压力上，压盖均为行程式固定加压，到达加压位置后，压盖无法自由浮动微调压力，易造成压紧、压死等压力过大引起茶叶揉碎及条形差。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于针对上述揉捻机在出料和加压方式的缺陷，提供一种新型的基于压力驱动的侧开式茶叶揉捻机。为此，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]一种基于压力驱动的侧开式茶叶揉捻机，包括机架、加压机构，加压机构中设置加压气缸，其特征在于:所述侧开式茶叶揉捻机还包括侧开揉盘、支撑机构和压力控制系统，侧开揉盘通过支撑机构铰接在机架上，所述加压机构安装在机架上并由压力控制系统控制，所述压力控制系统为加压机构提供多种不同的工作压力。
[0007]在采用上述技术方案的基础上，本实用新型还可采用以下进一步的技术方案:
[0008]所述侧开揉盘包括底盘，底盘周边具有翻边，底盘前侧具有侧开口 ；所述侧开揉盘通过支撑机构中的前气缸、后气缸的伸缩实现开合。
[0009]所述揉桶和压盖为透明材质。
[0010]所述支撑机构由前气缸、气缸支座、后气缸、支撑骨架、铰接座构成；
[0011]所述前气缸通过气缸支座固定在机架上，所述前气缸的缸杆铰接在侧开揉盘的底部，所述后气缸分别与侧开揉盘和机架的铰接支座相连接。
[0012]所述压力控制系统由气路、换向阀、数显压力开关、开关阀、储气罐、减压阀、气泵、气动控制系统、电气控制系统组成；
[0013]所述储气罐包括:可以输出不同气压的轻压气罐、中压气罐、重压气罐。
[0014]所述压力控制系统与加压气缸相连；
[0015]所述电气控制系统包括电气柜和人机交互触屏。
[0016]压力控制系统向加压气缸输出空压、重压、中压、轻压的不同揉捻压力；
[0017]所述气路依次串联气泵、减压阀、储气罐、数显压力开关、开关阀、换向阀和加压气缸；
[0018]所述轻压气罐、中压气罐、重压气罐分别与减压阀、数显压力开关、开关阀组成3个气路；所述3个气路并联联接，并独立工作。
[0019]所述3个气路的压力分别控制在0.3Mpa、0.4Mpa、0.6Mpa。
[0020]本实用新型所提供的新型揉捻机优点和积极效果是:
[0021]1、通过切换不同输入气压得到不同揉捻压力，压盖行程可依据揉桶内揉捻叶的实际承压状况而自动调整，实现浮动加压。
[0022]2、侧开揉盘可整体倾斜开合，使茶叶快速出料、利于清扫。
[0023]3、整机结构简单、控制调节方便，对茶叶揉捻加工原理与实现，提供了新的思路。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型所提供的实施例的轴测图。
[0025]图2为本实用新型所提供的实施例的俯视图。
[0026]图3为本实用新型所提供的实施例的主视图。
[0027]图4为本实用新型所提供的实施例的左视图。
[0028]图5为本实用新型所提供的实施例的压力控制系统原理图。
[0029]其中，I机架，11齿轮箱，111带轮。
[0030]21透明揉桶，22压盖，23曲柄，24加压气缸，241缸杆，25固定臂，26立臂，27人字架。
[0031]3侧开揉盘，31翻边，32底盘，33侧开口。
[0032]41前气缸，42气缸支座，43后气缸，44支撑骨架。
[0033]511进气管,512排气管,52换向阀,53数显压力开关,54开关阀，551轻压气罐，552中压气罐，553重压气罐，56减压阀，57气泵，58电气控制系统，581电气柜，582人机交互触屏。
【具体实施方式】
[0034]下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不限于以下实施例。
[0035]下述实施例中，如无特殊说明，均为常规方法。
[0036]实施例1、下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
[0037]参见图1?图4，所述一种基于压力驱动的侧开式茶叶揉捻机，包括包括机架1、加压机构2、侧开揉盘3、支撑机构和压力控制系统组成。其中，机架I包括齿轮箱111、带轮
11;
[0038]所述加压机构包括透明材质的揉桶21和压盖22，加压气缸24的缸杆241与压盖相连接，固定臂25和立臂26连接并固定在人字架27上，加压气缸固定安装在固定臂25上方。
[0039]所述侧开揉盘包括底盘31，底盘31周边具有翻边32，底盘31前侧具有侧开口 33，底盘为正方形，底盘周边的翻边32保证茶叶揉捻时在底盘上而不外溢。底盘一侧未设置翻边32形成为侧开口 33以出料用。
[0040]所述支撑机构包括用于支撑和打开侧开揉盘的前气缸41和后气缸43，以及将前气缸41、后气缸43铰接在侧开揉盘和机架上的气缸支座42，侧开揉盘相对机架可做一定角度的倾斜。
[0041]所述压力控制系统5包括气路51、换向阀52、数显压力开关53、开关阀54、储气罐
55、减压阀56、气泵57和电气系统58组成。
[0042]所述储气罐包括可以输出不同气压的重压气罐551、中压气罐552和轻压气罐553。
[0043]电气控制系统包括:电气柜581用于安装气动元件和电气电路，以及用于参数设置的人机交互触屏582。
[0044]压力控制系统中气路依次串联气泵57、减压阀56、储气罐、数显压力开关53、开关阀54、换向阀52和终端执行元件加压气缸24。
[0045]其中，重压气罐551、中压气罐552、轻压气罐553分别与减压阀56、数显压力开关53、开关阀54组成1、II和III等3个通路，3个通路并联联接，并受换向阀52控制，工作时仅有一个通道与压力气缸24相通，并根据揉捻工艺需要切换不同压力通路。
[0046]当3个通路均处于关闭状态时对应揉捻工艺的“空压”工序。
[0047]实例2、一种基于压力驱动的侧开式茶叶揉捻机具体运行流程如下:
[0048]茶叶揉捻工艺通常为空压、轻压、中压、重压工序按预定时间交替反复揉捻。将揉捻叶装入揉捻机后，在人机交互界面上设置揉捻工艺参数，如本实例工艺为:轻压15min—中压15min—重压15min。即:设置气路I (轻压)接通15min，气路II (中压)揉捻周期15min，气路IIK重压)揉捻周期15min，以及各气路间的启动与切换次序。
[0049]气路I接通时各元件的设置情况如下表:
[0050]气压通路电磁換向W减压_压力繾开关_ 54
52 56"TsTTmi^sF
I I I10 0I
Π O O0 0 0O
{Ti 8 ο 8 ο 0 0 0 ο
I晴_断路
[0051]启动揉捻机，电气系统按照设定参数控制气路I上的开关阀54打开，同时减压阀
56、换向阀52、数显压力开关53接通，此时气路I处于工作状态，气路II和III上对应的开关阀54关闭。气泵向轻压气罐输送压力气体，气路I上对应的减压阀56将控制并保证轻压储气罐551内气压稳定在低压状态(如:0.3Mpa)，通气后压盖在垂直方向下行一段距离，深入至透明揉桶内。
[0052]进气管511与排气管分别接入压力气缸的上下气室，两向阀521使进气管511与轻压罐内气压相连通，故数显压力开关可通过进气管511监测压力气缸上气室内的压力。
[0053]在揉捻中揉捻叶在透明揉筒22内成团地旋转翻动，不断对压盖产生作用力，作用力通过压盖和气缸缸杆传递，引起气室内压力的变化上。当压盖受压时，气室压力增加，而压盖不接触茶叶轮空时，气室压力为相连接的轻压罐内气压。
[0054]当气室内压力超过数显压力开关设定值后，换向阀切换气缸气路使轻压罐内气压与排气管512相通，进气管511关闭。压力气缸的缸杆带动压盖上行，使气室内压力恢复至设定值。
[0055]同样，当气室内压力低于设定值后，换向阀52再次切换进气管511和排气管512，缸杆带动压盖变为下行，使气室内压力恢复至设定值。数显压力开关依据检测值控制换向阀不断切换气路，压盖在一定压力范围下产生上下浮动，使压盖始终贴紧茶叶表面而又不至于过于压紧、压死，从而保持揉捻叶实际承受压力的稳定性。
[0056]气路I接通15min后，电气控制系统将自动关闭气路1，并切换至气路II接通。此时，气路II上的开关阀54打开，同时减压阀56、换向阀52、数显压力开关53接通，此时气路II处于工作状态，气路I和III上对应的开关阀54关闭。中压储气罐552输送气压至压力气缸，气路II上对应的减压阀56将控制并保证中压储气罐551内气压稳定在中压状态(如:0.4Mpa)，压盖的初始位置比轻压时下行一定距离。
[0057]气路II接通时各元件的设置情况如下表:
[0058]气压通is 电磁換向_ itsmw关《54
52Se.....55.1......['552T5S3"
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[0059]揉捻机将在气路II的中压压力(如0.4Mpa)下进行自动揉捻，并依次执行设定工序。当揉捻完毕，前后电气系统控制前、后气缸收缩，侧开揉盘在气缸的拉动下打开并倾斜一定角度，失去底盘的支承揉捻叶快速从揉桶中落下，从侧开口处滑落出机器，揉捻结束。
【权利要求】
1.一种基于压力驱动的侧开式茶叶揉捻机，包括机架、加压机构，加压机构中设置加压气缸，其特征在于:所述侧开式茶叶揉捻机还包括侧开揉盘、支撑机构和压力控制系统，侧开揉盘通过支撑机构铰接在机架上，所述加压机构安装在机架上并由压力控制系统控制，所述压力控制系统为加压机构提供多种不同的工作压力。
2.如权利要求1所述的一种基于压力驱动的侧开式茶叶揉捻机，其特征在于:所述侧开揉盘包括底盘，底盘周边具有翻边，底盘前侧具有侧开口 ；所述侧开揉盘通过支撑机构中的前气缸、后气缸的伸缩实现开合。
3.如权利要求1所述的一种基于压力驱动的侧开式茶叶揉捻机，其特征在于:所述揉桶和压盖为透明材质。
4.如权利要求1所述的一种基于压力驱动的侧开式茶叶揉捻机，其特征在于:所述支撑机构由前气缸、气缸支座、后气缸、支撑骨架、铰接座构成； 所述前气缸通过气缸支座固定在机架上，所述前气缸的缸杆铰接在侧开揉盘的底部，所述后气缸分别与侧开揉盘和机架的铰接支座相连接。
5.如权利要求1所述的一种基于压力驱动的侧开式茶叶揉捻机，其特征在于:所述压力控制系统由气路、换向阀、数显压力开关、开关阀、储气罐、减压阀、气泵、气动控制系统、电气控制系统组成； 所述储气罐包括:可以输出不同气压的轻压气罐、中压气罐、重压气罐。 所述压力控制系统与加压气缸相连； 所述电气控制系统包括电气柜和人机交互触屏。
6.如权利要求5所述的一种基于压力驱动的侧开式茶叶揉捻机，其特征在于压力控制系统向加压气缸输出空压、重压、中压、轻压的不同揉捻压力； 所述气路依次串联气泵、减压阀、储气罐、数显压力开关、开关阀、换向阀和加压气缸； 所述轻压气罐、中压气罐、重压气罐分别与减压阀、数显压力开关、开关阀组成3个气路；所述3个气路并联联接，并独立工作。
7.如权利要求6所述的一种基于压力驱动的侧开式茶叶揉捻机，其特征还在于:所述3个气路的压力分别控制在0.3Mpa、0.4Mpa、0.6Mpa。
【文档编号】A23F3/06GK203934605SQ201420281004
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】董春旺, 叶阳, 万景红, 娄利明, 朱宏凯, 何华锋, 刘飞, 张坚强, 张 成, 黄藩, 桂安辉, 高明珠 申请人:中国农业科学院茶叶研究所