一种切搓碾式无患子剥壳机的制作方法

本发明涉及一种无患子剥壳机，具体涉及一种切搓碾式无患子剥壳机，属于林果剥壳技术领域。

背景技术：

近年来，绿色环保的生活方式越来越受到人们的青睐，天然的植物资源作为生活用品的来源也逐渐被大众爱戴，因此带动了林木果实加工技术的发展。中国林木种植产业在东南沿海的浙江省、福建省等地已逐渐成熟，产业链的形成与发展也使得人们对相关加工技术装备提出了更高的要求。

无患子是菩提子的一种，是林业重要的生物质资源，近来科学研究发现其在生活日用、旅游产品、医疗甚至新能源领域都有重要开发价值，将无患子果实不同部位进行分离势在必行。但目前市场上处理无患子剥壳的装置中，存在重量大、能耗高、噪声严重等问题。比如，在我国浙江等地存在的无患子加工工厂的剥壳机，大多采用切削方式进行，这种机器结构简单，工作流畅，但是剥壳率低，且会对果实产生不必要的破坏；北京林业大学设计了一种压切式剥壳装置，压切的方式在对果实进行加工时，可使其受力均匀，有利于保护种子与果皮的完整性，但该机器功率较低，加工强度有限。为顺应剥壳技术的高效率、低成本和环保的发展趋势，需要着手解决无患子剥壳技术中的这些不足。

技术实现要素：

本发明目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种切搓碾式无患子剥壳机，能够提高无患子剥壳加工的效率和质量。

本发明采用的技术方案为：

一种切搓碾式无患子剥壳机，包括机座、动力传动机构、剥壳送料机构及进料机构；

所述机座上安装有动力传动机构、剥壳送料机构及进料机构，无患子果实通过所述进料机构进入剥壳机内，所述动力传动机构用于向所述剥壳送料机构提供动力；所述剥壳送料机构用于对无患子果实进行切搓碾，从而实现种皮分离。

所述剥壳送料机构包括螺旋送料组件和切刀圆底筛，切刀圆底筛套装在螺旋送料组件上，两者配合完成对无患子果实进行切搓碾，实现种皮分离。

所述螺旋送料组件设置在机架上端，其包括芯轴、芯轴端盖和螺旋轴，其中芯轴采用两端细中间粗的阶梯轴，芯轴的两端分别安装有芯轴端盖；所述螺旋轴套装在芯轴上，其两端分别与芯轴端盖固连。

所述螺旋轴由两段左旋外螺纹旋转而成，左旋外螺纹的截面为9mm×8mm的矩形，螺距为22mm；螺旋轴在平行轴向的最大截面上，两段螺纹外轮廓线延长线的夹角呈12°。

所述切刀圆底筛包括碾杆组、切刀组和连接板，所述连接板安装在机架1上，其上依次平行设置有用于果皮搓碾的碾杆组和用于果皮切搓的切刀组；所述切刀圆底筛套装在螺旋送料组件上，即碾杆组和切刀组两者与左旋外螺纹的位置相对应并形成送料通道，且倾斜方向一致。

所述切刀组采用截面为直角三角形旋转而成的半圆形切刀依次平行设置，其两个直角边为15mm、10mm，并采用34把依次平行设置，相邻切刀之间的间隔为10mm；所述碾杆组采用截面为直径10mm圆绕切刀组轴线旋转而成的碾杆，轴向上相邻碾杆之间的间隔，即最小间隙为5mm，径向上碾杆的旋转半径逐渐增大，其截面上圆心连线与轴线之间的夹角呈6°。

所述进料机构包括进料节流片和机座顶盖，其中机座顶盖加工成圆弧面；所述圆弧面的两侧向外延伸形成与机架连接的凸缘，其中部加工有漏斗状的进料口；所述进料口与圆弧面的衔接处设有轨道，所述轨道上安装有进料节流片，进料节流片能够在轨道中灵活滑动；

所述进料机构的机座顶盖套装在螺旋送料组件的外表面，其两端的凸缘安装在机架和连接板之间；进料口与左旋外螺纹的位置相对应。

所述剥壳机还包括调整机构，其包括调整螺栓、调整弹簧和调整螺母，机座顶盖两侧的凸缘和连接板之间设置有调整弹簧，机座顶盖两侧的凸缘、连接板和机架三者之间通过调整螺栓和调整弹簧进行固定。

所述机架的下端设置有动力传动机构，其采用电机和皮带将动力传递给芯轴，即皮带套装在电机输出轴和芯轴上。

所述机架的中部还设置有收料机构，其采用果核收料抽屉和果皮收料抽屉，所述果皮收料抽屉与碾杆组、切刀组的位置相对应，果核收料抽屉与送料通道的端部位置相对应。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明中通过进料机构、剥壳送料机构及收料机构，实现对无患子干果的“切搓碾式” 剥壳理念，使得剥壳过程简洁高效，可提高无患子剥壳效率和质量，降低剥壳噪声。

2、本发明通过将无患子果实落在在螺纹螺旋槽中，使其在切刀圆底筛的切刀上“边滚边滑”，实现对果实球型外表面的无死角切削作用，此为“搓”与“切”；在切刀圆底筛的碾杆段，可实现螺旋轴外轴面与碾杆挤压果实，与此同时，由于外螺纹的带动作用，又使果实在切刀圆底筛碾杆上滚动，从而实现果实的“搓”和“碾”，整个剥壳过程经过多次循环，高效可靠，易于实现。

3、本发明中切刀圆底筛的切刀之间的间隙为10mm，小于剥壳前的无患子果实直径，大于剥壳后的无患子种子直径，故种子将被螺旋轴带入到切刀圆底筛的尾部即送料通道的端部，直至滚入果核收料抽屉中，而此时的切刀圆底筛又起到了筛子的作用，果皮将由自身重力作用落下下方的果皮收料抽屉中。

4、本发明的调整弹簧和调整螺母可以实现切刀圆底筛的上下位置，可以根据所剥批次的无患子果实大小来调整，从而提高该剥壳机面向不同大小的无患子的适应性。

附图说明

图1是本发明切搓碾式无患子剥壳机的整体轴测图。

图2是本发明进料机构的轴测图。

图3是本发明芯轴组件的轴测全剖图。

图4是本发明切刀圆底筛的轴测全剖图。

图5是本发明调整机构的示意图。

图6是本发明剥壳过程的原理示意图。

图7是本发明果皮分离过程的原理示意图。

其中，1-机座、2-调整机构、3-收料机构、4-动力传动机构、5-剥壳送料机构、6-进料机构、7-进料节流片、8-机座顶盖、9-芯轴、10-芯轴端盖、11-螺旋轴、12-左旋外螺纹、13-切刀圆底筛、14-碾杆、15-切刀、16-连接板、17-调整螺栓、18-调整弹簧、19-调整螺母、20-无患子果皮、21-无患子果实、22-无患子种子、23-果核收料抽屉、24-果皮收料抽屉。

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

参阅图1所示，本发明提供的一种切搓碾式无患子剥壳机，包括机座1、动力传动机构4、剥壳送料机构5及进料机构6，剥壳机采用组合式结构，便于装拆。

所述机座1上安装有动力传动机构4、剥壳送料机构5及进料机构6，无患子果实21通过所述进料机构6进入剥壳机内，所述动力传动机构4用于向所述剥壳送料机构5提供动力；所述剥壳送料机构5用于对无患子果实21进行切搓碾，从而实现种皮分离。

如附图3所示，所述剥壳送料机构5包括螺旋送料组件和切刀圆底筛13，所述切刀圆底筛13套装在螺旋送料组件上，通过两者配合完成对无患子果实21进行切搓碾，从而实现种皮分离。

所述螺旋送料组件设置在机架1上端，其包括芯轴9、芯轴端盖10和螺旋轴11，其中芯轴9采用两端细中间粗的阶梯轴，如此可方便安装，本实施例中，其轴径从小到大分别为20mm、25mm和30mm。芯轴9的两端分别安装有芯轴端盖10，芯轴9获得的扭矩通过平键传递给芯轴端盖10。为了方便安装并保证两者安装的可靠性，所述芯轴端盖10的中心孔加工为台阶孔，直径分别为30mm和25mm，两孔形成的台阶，用于对芯轴端盖10进行轴向固定。所述螺旋轴11由两段左旋外螺纹12旋转而成，左旋外螺纹12的截面为9mm×8mm的矩形，螺距为22mm。螺旋轴11在平行轴向的最大截面上，两段螺纹外轮廓线延长线的夹角呈12°。所述螺旋轴11套装在芯轴9上，其两端分别与芯轴端盖10固连。

上述中，所述螺旋轴11采用空心状，使得剥壳机在保证强度要求的同时，明显地节约了材料，从而也降低了剥壳机的总质量。

如附图4所示，切刀圆底筛13包括碾杆组、切刀组和连接板16，所述连接板16安装在机架1上，其上依次平行设置有用于果皮搓碾的碾杆组和用于果皮切搓的切刀组。所述切刀圆底筛13套装在螺旋送料组件上，即碾杆组和切刀组与左旋外螺纹12的位置相对应并形成送料通道，且倾斜方向一致。

本实施例中，所述切刀组采用截面为直角三角形旋转而成的半圆形切刀15依次平行设置，其两个直角边为15mm、10mm，并采用34把依次平行设置，相邻切刀15之间的间隔为10mm。所述碾杆组采用截面为直径10mm圆绕切刀组的轴线旋转而成的碾杆14，轴向上相邻碾杆14之间的间隔，即最小间隙为5mm，径向上碾杆14的旋转半径逐渐增大，其截面上圆心连线与轴线之间的夹角呈6°。连接板16的厚度为5mm，其上还加工有7个用于固定连接的直径为12mm的螺栓孔。

如附图2所示，进料机构6包括进料节流片7和机座顶盖8，其中机座顶盖8加工成圆弧面，这样可以防止无患子果实落入后从轴向跑出。所述圆弧面的两侧向外延伸形成与机架1连接的凸缘，其中部加工有漏斗状的进料口。所述进料口与圆弧面的衔接处设有轨道，所述轨道上安装有进料节流片7，进料节流片7可在轨道中灵活滑动。通过控制进料节流片7的轴向位移，实现无患子进料量的控制。

所述进料机构6的机座顶盖8套装在螺旋送料组件的外表面，其两端的凸缘安装在机架1和连接板16之间。进料口与左旋外螺纹12的位置相对应。

如附图5所示，所述剥壳机还包括调整机构2，其包括调整螺栓17、调整弹簧18和调整螺母19，机座顶盖8两侧的凸缘和连接板16之间设置有调整弹簧18，机座顶盖8两侧的凸缘、连接板16和机架1三者之间通过调整螺栓17和调整弹簧18进行固定。通过调整螺母19来调整机座顶盖8和连接板16之间的间隙，即调整弹簧18的压缩量，由此实现对不同大小无患子果实的适应性，可提高剥壳机的使用广度。通过调整弹簧18可调整螺旋轴11外螺纹外径与切刀圆底筛13的径向间隙范围为0～5mm。

所述机架1的下端设置有动力传动机构4，其采用电机和皮带将动力传递给芯轴9，即皮带套装在电机输出轴和芯轴9上。所述机架1的中部设置有收料机构3，其采用果核收料抽屉23和果皮收料抽屉24，所述果皮收料抽屉24与碾杆组、切刀组的位置相对应，果核收料抽屉23与送料通道的端部位置相对应，从而能保证果核能够落入。

本发明的工作过程如下：

如附图6～附图7所示，机器运行时，芯轴9通过动力传动机构4的电机和皮带带动旋转，动力再经过芯轴端盖10到达螺旋轴11，即螺旋轴11进行旋转。无患子果实21通过进料口进入，并通过进料节流片7控制落入量。落入后，无患子果实21始终被卡在螺旋轴11的两相邻螺纹间，且在径向受到螺旋轴11施加的挤压力，又受到由螺旋轴11的转动螺纹侧面给予的轴向力。切刀圆底筛13整体固定在机座1上，最终无患子果实21在上述力的作用下与切刀圆底筛13的切刀15发生作用，无患子果实21在进料通道内并在切刀15的作用下边滚边滑，从而实现对果实球型外表面的无死角切削作用，此为“切”与“搓”。

通过调整弹簧18和调整螺母19的旋动状况，可使螺旋轴11的外轴面挤压无患子果实21，与此同时，由于左旋外螺纹12的带动作用，又使无患子果实21在切刀15上滚动，从而实现无患子果实21的“搓”和“碾”。在此过程中实现脱皮，脱皮后的无患子种子22滚入果核收料抽屉23中，无患子果皮20则由自身重力作用下落至果皮收料抽屉24。整个过程切搓碾的实现由螺旋轴11与切刀圆底筛13的间隙控制。

本发明可实现对无患子种子22和无患子果皮20分离工序的高效切削，具有低噪音和低功耗的特点。

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。