一种循环变隙切搓式无患子脱壳装置的制作方法

本发明涉及林业机械技术领域，更具体的说，特别涉及一种循环变隙切搓式无患子脱壳装置。

背景技术：

全球能源消耗量逐年增加，无患子作为一种生物能源树种，近年来逐渐被人们所重视。无患子在生物、医药、美容、能源等领域都有很好的利用价值，其种子可以用来提炼生物柴油，其果皮可用来生产洗涤用品、化妆品、有机肥料等。

目前无患子脱壳加工方法主要依靠人工及采用其他类果实的脱壳机械进行脱壳，人工脱壳劳动强度大、效率低，而采用其他类果实的脱壳机械，脱壳前需将无患子晒干然后进行脱壳。这样不仅浪费时间，而且需要场地将无患子晒干，受天气因素影响。此外，采用其他类果实的脱壳机械对无患子针对性不强，无患子的脱壳率不高。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种循环变隙切搓式无患子脱壳装置，其能够对无患子进行划切、挤压、碾搓后实现脱壳，并筛出种子、较大的果皮、细碎的果皮，其整体结构简单、功能可靠且效率高。

本发明采用的技术方案为：

一种循环变隙切搓式无患子脱壳装置，包括机架、进料装置、柔性挤压切搓装置、振动筛及动力传动装置，其中机架用于支撑进料装置、柔性挤压切搓装置、振动筛及动力传动装置；

所述动力传动装置分别向柔性挤压切搓装置和振动筛提供动力；无患子经所述进料装置进入柔性挤压切搓装置，所述柔性挤压切搓装置用于对无患子进行挤压、碾搓后实现脱壳，得到种子、较大的果皮、细碎的果皮；所述振动筛用于筛出种子、较大的果皮、细碎的果皮。

所述进料装置包括进料斗、挡料板和壳体罩，其中壳体罩水平设置于所述机架上，进料斗设置在壳体罩上方，其底部开口与壳体罩顶部的导料槽连通，所述导料槽上设置有用于挡料的挡料板。

所述柔性挤压切搓装置包括橡胶辊、刀片组、刀片轴、压板、橡胶板、压板支架、弹簧固定板、弹簧、导轨及滑块；所述压板支架为L形结构，分为长边板和短边板；

所述橡胶辊水平设置于机架上，并位于导料槽下方；所述机架上并位于橡胶辊下方还设置有导轨，滑块与所述导轨滑动配合，所述压板支架的短边板与所述滑块连接；

所述压板采用半圆形弧面板和侧面板焊接而成，所述侧面板上安装所述刀片轴，所述刀片轴上设置有刀片组；所述压板设置在橡胶辊和压板支架之间，其半圆形弧面板固定在所述压板支架的长边板上；所述橡胶板粘贴于压板的半圆形弧面板内侧，并与橡胶辊之间形成进料碾压通道；所述弹簧通过所述弹簧固定板固定于压板支架的长边板与机架之间。

所述刀片组采用四组沿橡胶辊的转动方向依次设置，其分别记为第一刀片组、第二刀片组、第三刀片组和第四刀片组，其中第一刀片组和第二刀片组分别位于所述压板半圆形弧面板的两端部，第一刀片组与所述导料槽的位置相对应；第二刀片组、第三刀片组和第四刀片组与橡胶辊之间的间隙依次递减，三者交错排列；第四刀片组与橡胶辊之间的距离小于无患子种子。

所述橡胶辊的包胶材料为聚氨酯橡胶，包胶厚度为15mm，硬度为HA55-80；所述橡胶辊的表面有网状条纹，网纹深度为1-3mm；所述橡胶板的表面也有网状条纹。

所述压板半圆形弧面板的轴线高于橡胶辊的轴线，其间距为0-15mm。

所述振动筛设置于机架上并位于柔性挤压切搓装置下方，其包括振动筛支架、第一层筛网、第二层筛网、第三层筛网、偏心轴、安装板、振动筛弹簧固定板、振动筛弹簧及轴承座垫块，所述轴承座垫块设置于所述机架上，所述偏心轴固定于所述轴承座垫块上，所述偏心轴中间偏心部分倾斜安装有振动筛支架；所述振动筛支架的底面安装有安装板，所述振动筛弹簧固定板也安装在机架上，并与安装板之间安装有振动筛弹簧；所述第一层筛网、第二层筛网和第三层筛网分别由上至下依次固定于所述振动筛支架内的三层支架上，三者的开口端交错设置。

所述第一层筛网为圆形孔，圆孔直径分为三种规格，其直径分别为12mm、14mm、16mm，每种规格圆孔分别为八列，由第一层筛网的一侧至另一侧依次平行分布；所述第二层筛网筛孔为长条孔，所述第三层筛网上无孔。

所述动力传动装置设置在机架上用于提供动力，包括电机、主动链轮、从动链轮、振动筛从动链轮及链条，所述主动链轮和振动筛从动链轮设置在机架的下部，振动筛从动链轮位于偏心轴上，从动链轮设置在机架的上部并与橡胶辊同轴设置，主动链轮通过链条带动从动链轮及振动筛从动链轮转动，电机连接主动链轮。

所述脱壳装置还包括清洁装置，其设置于所述壳体罩上，用于对橡胶辊表面进行清洁；清洁装置包括刮板、刮板固定轴、夹块及固定板；

所述壳体罩上对称安装有固定板，每块所述固定板上设置有一组夹块；所述刮板固定轴设置在两块固定板之间，其两端分别通过所述夹块进行固定；所述固定板上并位于所述夹块两侧还设置有限位螺栓，用于限制夹块移动；

所述刮板固定轴的圆周面上加工有平面，刮板通过螺栓安装在所述平面上；所述刮板上加工有与螺栓配合的长条孔；所述刮板的所述侧面加工有开口并使两端形成凸起，所述凸起卡在橡胶辊的两端面上。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明的脱壳装置通过进料装置、柔性挤压切搓装置、振动筛及动力传动装置能够对无患子进行挤压、碾搓，从而实现脱壳，并筛出种子、较大的果皮、细碎的果皮，整体结构简单、功能可靠，还不仅能够节省人力，提高效率，快速脱壳，而且能够排除天气影响。

2、本发明中柔性挤压切搓装置上设置有与橡胶辊位置相对应的刀片组，无患子通过进料装置进入碾压通道内，通过刀片组作用无患子被刀片组切割，在橡胶辊转动时，通过碾压使无患子更易脱壳；此外，本发明的第二、第三和第四刀片组依次排列，与橡胶辊之间的间隙依次变小，且第四刀片组与橡胶辊的距离在0-6mm范围内，小于无患子种子大小，使得在前面没有脱壳的无患子在所述第二～第四刀片组处循环切割挤压，直到无患子脱壳完成，种子和果皮可从刀片间隙中漏下，这样可增加脱壳率，从而提高整个装置的效率。

3、本发明中柔性挤压切搓装置的橡胶辊与压板之间还设置了导轨、滑块和弹簧，即对无患子形成了“柔性挤压 ”，这样可以使脱壳装置能够适应不同大小的无患子，从而增强了脱壳装置的适应性。

4、本发明中的压板可调整上下位置，使压板的圆弧形面板轴线高于橡胶辊轴线0-15mm左右，即形成“渐变挤压间隙”，以使不同大小的无患子在合适位置脱壳。

5、本发明在橡胶辊一侧还设置有清洁装置，其采用刮板与橡胶辊配合，并可调节刮板与橡胶辊的距离和角度，在橡胶辊转动时，刮板可有效的将粘在橡胶辊上的果皮刮下来，即实现对其清洁，从而保证整个脱壳装置的可靠性。

附图说明

图1为本发明循环变隙切搓式无患子脱壳装置的轴测图。

图2为本发明中进料装置的结构示意图。

图3为本发明柔性挤压切搓装置和清洁装置的剖视图。

图4为本发明柔性挤压切搓装置的轴测图。

图5为本发明刀片组的安装示意图。

图6为本发明振动筛的轴测图。

图7为本发明第一层筛网的结构示意图。

图8为本发明动力传动装置的轴测图。

图9为本发明清洁装置的轴测图。

附图标记说明：100-机架；200-进料装置、201-进料斗、202-挡料板、203-导料槽、204-壳体罩；300-柔性挤压切搓装置、301-橡胶辊、302-刀片组、303-刀片轴、304-压板、305-橡胶板、306-压板支架、307-弹簧固定板、308-弹簧、309-导轨、310-滑块；400-清洁装置、401-刮板、402-刮板固定轴、403-夹块、404-固定板、405-限位螺栓；500-振动筛、501-振动筛支架、502-第一层筛网、503-第二层筛网、504-第三层筛网、505-偏心轴、506-安装板、507-振动筛弹簧固定板、508-振动筛弹簧、509-轴承座垫块；600-动力传动装置、601-电机、602-主动链轮、603-从动链轮、604-振动筛从动链轮。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

参阅图1所示，本发明提供的一种循环变隙切搓式无患子脱壳装置，包括机架100、进料装置200、柔性挤压切搓装置300、振动筛500及动力传动装置600，其中机架100主要起支撑作用，用于支撑进料装置200、柔性挤压切搓装置300、振动筛500及动力传动装置600。

所述动力传动装置600用于提供动力，分别带动柔性挤压切搓装置300和振动筛500工作；无患子经所述进料装置200进入柔性挤压切搓装置300，所述柔性挤压切搓装置300用于对无患子进行划切、挤压、碾搓后实现脱壳，得到种子、较大的果皮、细碎的果皮；所述振动筛500用于筛出种子、较大的果皮、细碎的果皮。

如附图2所示，所述进料装置200包括进料斗201、挡料板202和壳体罩204，其中进料斗201设置在壳体罩204上方，其底部开口与壳体罩204顶部的导料槽203连通，所述壳体罩204上设置有用于挡料的挡料板202。进料装置200的壳体罩204水平设置于所述机架100上，物料放入进料斗201内，在挡料板202的作用下，并通过导料槽203将物料送入柔性挤压切搓装置300内。

如附图3、4所示，所述柔性挤压切搓装置300设置于所述机架100上，其包括橡胶辊301、刀片组302、刀片轴303、压板304、橡胶板305、压板支架306、弹簧固定板307、弹簧308、导轨309及滑块310。

所述橡胶辊301通过一对轴承座水平设置于机架100上，并位于导料槽203下方。本实施例中，为了保证结构的紧凑性，所述壳体罩204的下部加工有与橡胶辊301配合的开口。所述机架100上并位于橡胶辊301下方还对称设置有导轨309，滑块310与所述导轨309滑动配合，所述压板支架306与所述滑块310连接。本实施例中，为了方便连接，所述压板支架306为L形结构，分为长边板和短边板，其短边板与滑块310连接。

所述压板304采用半圆形弧面板和侧面板焊接而成，所述侧面板上开有长条孔用于安装所述刀片轴303，所述刀片轴303与橡胶辊301的位置相对应，其上设置有刀片组302，即刀片分布在刀片轴303上组成所述刀片组302。所述刀片轴303通过螺栓固定在长条孔内，即松开螺栓，可调整刀片轴303在长条孔中的位置。所述压板304设置在橡胶辊301和压板支架306之间，其半圆形弧面板通过螺栓固定在所述压板支架306的长边板上，松开螺栓，可调整压板304的上下位置，使得压板304的半圆形弧面板的轴线高于橡胶辊301的轴线。

所述橡胶板305粘贴于压板304的半圆形弧面板内侧，其与橡胶辊301之间形成碾压通道。所述橡胶板305的表面有网状条纹，以增大与无患子间的摩擦力。所述弹簧308通过所述弹簧固定板307固定于压板支架306的长边板与机架100之间，即通过弹簧308、滑块310和导轨309的作用，以形成“柔性间隙调节”，可以调整进料碾压通道的大小，从而适应不同尺寸的无患子。

在本实施例中，所述橡胶辊301的包胶材料为聚氨酯橡胶，包胶厚度为15mm，硬度为HA55。所述橡胶辊301的表面也有网状条纹。在本实施例中，网纹深度为1mm，可以增大所述橡胶辊301与无患子间的摩擦力。

在本实施例中，可在0-40mm范围内选择，压板304的半圆形弧面板轴线高于橡胶辊301的轴线15mm左右，以形成“渐变挤压间隙”，即进料碾压通道越来越小。

上述中，所述刀片组302采用四组沿橡胶辊301的转动方向（图3中顺时针箭头所示方向）即无患子的运动方向依次设置，其分别记为第一刀片组、第二刀片组、第三刀片组和第四刀片组，其中第一刀片组和第二刀片组分别位于所述半圆形弧面板的两端部即进料碾压通道的两端部，第一刀片组与所述导料槽203的位置相对应，第二刀片组、第三刀片组和第四刀片组与橡胶辊301之间的距离越来越近即依次递减，如附图5所示。。第四刀片组与橡胶辊301的间隙无法使一个完整的无患子种子通过，被碾压的无患子继续在后三组刀片组及橡胶辊301之间切搓，实现“循环切搓”。在本实施例中，第四刀片组与橡胶辊301之间的距离大约为5mm。

振动筛500设置于机架100上并位于柔性挤压切搓装置300下方，如附图6所示，振动筛500包括振动筛支架501、第一层筛网502、第二层筛网503、第三层筛网504、偏心轴505、安装板506、振动筛弹簧固定板507、振动筛弹簧508及轴承座垫块509，所述轴承座垫块509设置于所述机架100上，所述偏心轴505通过轴承座固定于所述轴承座垫块509上，所述偏心轴505中间偏心部分通过轴承座倾斜安装有振动筛支架501。所述振动筛支架501的底面安装有安装板506，所述振动筛弹簧固定板507也安装在机架100上，并与安装板506之间安装有振动筛弹簧508。所述第一层筛网502、第二层筛网503和第三层筛网504通过螺钉分别由上至下依次固定于所述振动筛支架501内的三层支架上，三者的开口端交错设置。

上述中，所述第一层筛网502为圆形孔，圆孔直径分为三种规格，可适应不同大小的无患子。在本实施例中圆孔直径分别为12mm、14mm、16mm，每种规格圆孔分别为八列，由第一层筛网502的一侧至另一侧依次平行分布，以形成“渐变圆孔筛”，如附图7所示。所述第二层筛网503筛孔为长条孔，所述第三层筛网504上无孔。振动筛500与机架100所成角度为8-15°，在本实施例中优选为12°。

如附图8所示，动力传动装置600设置在机架100上用于提供动力，包括电机601、主动链轮602、从动链轮603、振动筛从动链轮604及链条（图中未示），所述主动链轮602和振动筛从动链轮604设置在机架100的下部，振动筛从动链轮604位于偏心轴505上，从动链轮603设置在机架100的上部并与橡胶辊301同轴设置，主动链轮602为特殊加工的双排链轮，可以通过链条带动从动链轮603及振动筛从动链轮604转动，电机601连接主动链轮602。

电机601带动主动链轮602工作，从而带动振动筛从动链轮604和从动链轮603转动，即带动偏心轴505和橡胶辊301转动。通过变频器调节频率可改变电机转速，以使无患子脱壳率达到最高、种子破碎率达到最小，改变转速还可以适应不同的工况。

上述中，所述脱壳装置还包括清洁装置400，其设置于所述进料装置200的壳体罩204上，用于对橡胶辊301表面进行清洁。如附图9所示，所述清洁装置400包括刮板401、刮板固定轴402、夹块403及固定板404，所述进料装置200的壳体罩204上对称安装有固定板404，每块所述固定板404上设置有一组夹块403；所述刮板固定轴402设置在两块固定板404之间，其两端分别通过所述夹块403进行固定。所述夹块403通过螺栓安装在所述固定板404上，松开螺栓，可调整在夹块403在固定板404上的位置，位置确定后拧紧螺栓。所述固定板404上并位于所述夹块403两侧还设置有限位螺栓405，用于限制夹块403移动。

所述刮板固定轴402上设置有刮板401，所述刮板401的一侧面与橡胶辊301的外表面位置相对应，两者之间的间隙很小。转动刮板固定轴402，可以改变刮板401与橡胶辊301之间的角度。为了保证两者配合的可靠性，刮板401的所述侧面加工有开口并使两端形成凸起，所述凸起卡在橡胶辊301的两端面上。

上述中，所述刮板固定轴402的圆周面加工有平面，所述刮板401通过螺栓固定在刮板固定轴402的平面上。所述刮板401上加工有与螺栓配合的长条孔，通过螺栓可以调节所述刮板401与所述橡胶辊301之间的间隙。

本实施例的具体实施过程如下：

动力传动装置600提供动力并将动力传递给柔性挤压切搓装置300和振动筛500，带动偏心轴505和橡胶辊301工作。将无患子倒入进料装置200，无患子经进料装置200的导料槽203进入柔性挤压切搓装置300的碾压通道内。

由于橡胶辊301一直在转动，无患子首先被第一刀片组划切，无患子进入“渐变挤压间隙”中，由于间隙越来越小，无患子在橡胶辊301及橡胶板305间挤压碾搓，无患子被脱壳，被脱壳的无患子从压板304侧面板下方固定的第二刀片组、第三刀片组和第四刀片组的间隙落入振动筛500。

未被脱壳的无患子或没有完全脱壳的无患子在第二、第三和第四刀片组及橡胶辊301间切搓，直到被脱壳的无患子可以从三个刀片组的间隙落下。被脱壳的无患子分为种子、较大的果皮、细碎的果皮，当这些混合物落入振动筛500的第一层筛网502上，由于偏心轴505转动，带动三层筛网振动，较大的果皮从第一层筛网502筛出，无患子种子及细碎的果皮从第一层筛网502的“渐变圆孔”落入第二层筛网503，第二层筛网503为长条孔，无患子种子从第二层筛网503筛出，较细碎的无患子果皮落入第三层筛网504并筛出。

当橡胶辊301转动时，由于刮板401与橡胶辊301的外表面位置相对应且存在很小的间隙，即可以对橡胶辊301的外表面进行清洁，其可有效的将粘在橡胶辊301上的果皮刮下来。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。