一种自适应型坚果分级脱壳一体装置的制作方法

本发明属于农业机械技术领域，特别涉及一种自适应型坚果分级脱壳一体装置，是一种基于楔形间隙使坚果根据自身大小进行适应分级、脱壳和分选的一体装置。

背景技术：

坚果脱壳是坚果食用和后续深加工的必备过程，脱壳效果的好坏对于后续的经济收益有直接的影响。现阶段的坚果脱壳装置一般分为两类，第一类需要预先对坚果进行分级处理，第二类不需要预先进行分级处理。

对于第一类坚果脱壳机械，只能用于对分级过、大小相近的坚果进行脱壳，一般采用人工或者购买相应的分级机械进行分级，但是目前的分级设备普遍体积较大、价格较高。目前的分级机械基本都是有级的，只能按坚果大小将坚果分为几个固定的级别，因而每一级别的坚果的大小存在一定的范围，这样在脱壳过程中必然由于坚果的大小不同会出现一定的果仁破损或无法脱壳的现象，分级精度越低这种现象越明显。对于这一类坚果脱壳机，一方面总的设备成本投入会比较多、设备总的体积大，另一方面在加工完一级的坚果后需要对机器进行调节加工下一级别的坚果，且分级精度低的坚果的脱壳效果并不理想。

对于第二类坚果脱壳机，普遍都能保证对不同大小的坚果进行破壳，但是并不能保证坚果在破壳后能迅速从破壳设备中出来，很容易导致果仁被二次脱壳，进而导致果实破损率高。

技术实现要素：

本发明的目的旨在解决上述问题，而提出一种集分级、脱壳和分选一体的一种自适应型坚果分级脱壳一体装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

本发明包括机架、上差速皮带、下差速皮带、前调节铰链、进料机构、调间隙侧板、后调节铰链、分级辊子、破壳辊子、主电机、鼓风机、风筒；所述进料机构固定于机架顶端，进料机构的物料出口处与分级辊子相切，所述分级辊子和破壳辊子分别倾斜固定在机架上，破壳辊子通过齿轮带动分级辊子，所述调间隙侧板竖立在分级辊子和破壳辊子左侧，可以通过前调节铰链和后调节铰链调节其倾角α，进而调节分级和破壳间隙，所述下差速皮带左端固定于破壳辊子下方，用于承接破碎后的坚果，所述上差速皮带固定于下差速皮带上方，所述鼓风机固定于机架下方，与风筒固连，风筒口在下差速皮带左端下方，主电机通过带传动给下差速皮带、破壳辊子提供动力。

进一步地，所述分级辊子和破壳辊子倾斜布置，破壳辊子位于分级辊子下方，两辊子直径相同、轴线平行、轴心距大于直径，转向相反且速度大小相同。

进一步地，所述破壳辊子表面设有周向和轴向凸起。

进一步地，所述调间隙侧板与竖直平面存在夹角β，使分级辊子与调间隙侧板之间的间隙大于破壳辊子与调间隙侧板之间的间隙。

进一步地，所述调间隙侧板与竖直平面存在夹角α，通过前调节铰链和后调节铰链在水平方向调节夹角α，从而调节分级辊子、破壳辊子与调间隙侧板间的间隙大小。

进一步地，所述调间隙侧板上有竖直挤压刃。

进一步地，所述上差速皮带与下差速皮带平行布置，两皮带间有一间隙，下差速皮带通过齿轮带动上差速皮带，两皮带转速大小不同。

进一步地，所述鼓风机固定在机器最下方，且出风口的宽度大于物料出口处的宽度。

进一步地，所述进料机构可单独用一电机提供动力，其内部用螺旋输送器输送坚果。

本发明的有益效果体现在：

分级与破壳过程是自适应的。本发明中的分级间隙和破壳间隙都是楔形间隙，两个间隙都是连续变化的，同时破壳间隙是随分级间隙变化的，因此在分级过程中，坚果会在一个适合它自身大小的位置从分级间隙落入脱壳间隙，而每一分级间隙又对应一个适合于自身的脱壳间隙，因此本发明对各种大小的坚果都有适合它们的分级与破壳位置。

果仁破损率很低。本发明中坚果从进料机构出来后，会具有一向调间隙侧板方向的初速度，坚果会滑向调间隙侧板和分级辊子之间的空间内。然后坚果按小到大的顺序从上层分级辊子和调间隙侧板间的合适间隙处落下，坚果顺着调间隙侧板上的竖直挤压刃向下滑落，破壳棍子上的周向凸起将阻碍坚果沿辊子轴线方向向下滑落，同时破壳辊子上的轴向凸起将更利于坚果被卷入破壳辊子和调间隙侧板间的间隙内。任一平行于前面的竖直方向上，一分级间隙对应着一破壳间隙，破壳间隙的大小随着分级间隙大小的变化而变化，两者具有正相关性。在挤压破壳时，对于大小不同的坚果会在不同位置落下，从而在不同位置进行挤压破壳，这样坚果果仁破损率将会大大降低。

破壳间隙大小范围可以调节。只调节后调节铰链，可以实现调间隙侧板倾角α的变化，从而可以增大或缩小本装置能够破壳的坚果的大小范围。同时调节前调节铰链和后调节铰链，可以同时增大或缩小本装置能够破壳的最小坚果和最大坚果的大小。

破壳率高，脱壳干净彻底。由于在本装置中破壳间隙是随分级间隙变化的，所以能够对绝大部分的坚果进行挤压破壳。挤压破壳后，坚果会进入上下平行的两差速皮带间，差速皮带的搓擦作用，将会使已经破壳但是壳仁未分离的坚果壳仁分离。差速皮带是柔性的，故差速皮带间的间隙即使很小，也不会把脱壳后的坚果挤压碎。由于差速皮带上的坚果只会有一层，故在出料口处利用鼓风机的分选作用将会很方便的将果壳和果仁分成两部分。

体积小，成本低。本发明的整机体积大约为1m*0.5m*1m，相对于其它需要预先分级的脱壳机械，整体体积小很多。同时本发明集分级、脱壳、分选于一体，不需要单独购买分级机械或者筛选机械，故成本将降低很多。

节能。本发明中在挤压破壳时，由于调间隙侧板上的竖直挤压刃和破壳辊子上的凸起的存在，产生同样的压强可以使用更小的挤压力，这样将会大大降低能耗。

附图说明

图1-1为本发明的一种立体视图；

图1-2为本发明的另一种立体视图；

图2为图1-1或图1-2中调间隙侧板的空间位置示意图；

图3为本发明部分主要结构简化示意图；

图4为本发明的进料机构示意图；

图中，机架1、上差速皮带2、下差速皮带3、前调节铰链4、进料机构5、调间隙侧板6、后调节铰链7、分级辊子8、破壳辊子9、主电机10、鼓风机11、风筒12、物料出口13，进料电机14、进料斗15、螺旋输送器16。

具体实施方式

如图1-1、图1-2所示本发明包括机架1、上差速皮带2、下差速皮带3、前调节铰链4、进料机构5、调间隙侧板6、后调节铰链7、分级辊子8、破壳辊子9、主电机10、鼓风机11、风筒12；所述进料机构5固定于机架顶端，进料机构5的物料出口处13与分级辊子8相切，所述分级辊子8和破壳辊子9分别倾斜固定在机架1上，破壳辊子9通过齿轮带动分级辊子8，所述调间隙侧板6竖立在分级辊子8和破壳辊子9左侧，可以通过前调节铰链4和后调节铰链7调节其倾角α，进而调节分级和破壳间隙，所述下差速皮带3左端固定于破壳辊子9下方，用于承接破碎后的坚果，所述上差速皮带2固定于下差速皮带3上方，所述鼓风机11固定于机架1下方，与风筒12固连，风筒口在下差速皮带3左端下方，主电机10通过带传动给下差速皮带3、破壳辊子9提供动力。

进一步地，如图2所示，所述分级辊子8和破壳辊子9倾斜布置，破壳辊子8位于分级辊子9下方，两辊子直径相同、轴线平行、轴心距大于直径，转向相反且速度大小相同。

进一步地，所述破壳辊子9表面设有周向和轴向凸起。

进一步地，所述调间隙侧板6与竖直平面存在夹角β，使分级辊子8与调间隙侧板6之间的间隙大于破壳辊子9与调间隙侧板6之间的间隙。

进一步地，如图3所示，所述调间隙侧板6与竖直平面存在夹角α，通过前调节铰链4和后调节铰链7在水平方向调节夹角α，从而调节分级辊子8、破壳辊子9与调间隙侧板6间的间隙大小。

进一步地，所述调间隙侧板6上有竖直挤压刃。

进一步地，如图1-2所示，所述上差速皮带2与下差速皮带3平行布置，两皮带间有一间隙，下差速皮带3通过齿轮带动上差速皮带2，两皮带转速方向相反、大小不同。

进一步地，所述鼓风机11固定在机器最下方，且出风口的宽度大于物料出口处的宽度。

进一步地，如图4所示，所述进料机构5可单独用一电机14提供动力，其内部用螺旋输送器16输送坚果。

实施例

以榛子脱壳为例，将榛子放于进料机构5的进料斗15中，螺旋输送器16将具有一定初始速度的榛子排出到分级辊子8和调间隙侧板6的间隙中，分级辊子8顺时针旋转，榛子在重力和分级辊子8的带动下会沿着分级辊子8向下运动。在某一适合榛子大小的间隙处，榛子会顺着调间隙侧板6上的竖直挤压刃落入破壳辊子9和调间隙侧板6的间隙中，完成榛子脱壳前的分级。

破壳辊子9逆时针旋转，调间隙侧板6上的竖直挤压刃和破壳辊子9上的周向凸起会阻碍榛子沿着破壳辊子向下滑动，破壳辊子9上的轴向凸起会使榛子更容易被卷入破壳辊子9和调间隙侧板6间的间隙内进行破壳，调间隙侧板6和破壳辊子9上的凸起将在一定程度上降低挤压破壳所需力。破壳后的榛子将落在下差速皮带3上。

下差速皮带3带动破壳后的榛子，进入上差速皮带2与下差速皮带3的间隙内，两差速皮带转速相反、大小不同，此时两差速皮带将对破壳后的榛子产生一定的搓擦作用，使榛子仁和壳彻底分离，完成榛子的脱壳。由于两差速皮带都是柔性的故两差速皮带间的间隙尽管会小于榛仁大小，但不会把榛子仁挤压碎。分离后的榛子仁和壳在下差速皮带3左端落下。

下差速皮带3左侧端下侧是鼓风机出风口，分离后的榛子仁和壳在鼓风机的作用下将落在下方不同的地方，最终完成榛子壳和榛仁的分选。