本发明涉及果品壳仁分离技术领域，特别是涉及一种基于多级负压吸壳的果品多级负压壳仁分离装备。
背景技术：
坚果产品具有更高的经济附加值，可以创造更好的经济效益，近年来坚果产品的种植规模和总产量不断提高，这就对坚果产品的收获、分级、加工、包装机械化提出了更高的要求。
为了对坚果果实进行深加工，提高果实的经济价值和附属产品的竞争力，坚果经破壳后都要进行壳仁分离。在发达国家，农业机械化程度很高，农产品都走深加工模式，因此发达国家对坚果壳仁分离及壳仁的后续加工非常重视，但是专门为核桃壳仁分离而设计的机械并不多见。
由于核桃和大多数坚果一样，外边为类似球体，且外壳比较坚硬，因此现在国内坚果主要方法有带式壳仁分离法，物理特性法。伴随着核桃种植面积和核桃产量的快速增加，核桃深加工在我国也已受到广泛关注。目前我国的一些壳仁分离机械有：采用静电吸附原理的松子壳仁分离方法及其装置：采用静电吸附原理，利用循环运动的静电分离板与电源接通或断开，产或消失静电场，达到松子壳、仁分离的目的。使用该方法而制成的分离装置一旋转微振动筛和壳仁分离机，不仅能有效地将壳仁进行分离，减轻劳动强度，而且能够充分保证松子仁的表面质量，同时还应用于分离棒子的壳仁。但该装置造价较高，不适用于大型推广。
史建新等设计的坚果壳仁分离装置，主要有二次破壳装置、壳仁分选装置和机架等组成。工作时，破壳后的核桃经过破壳滚筒进行二次破壳，然后进入分选装置，利用壳与仁单体质量的区别由风机给风使壳与仁分离。但由于存在壳仁质量相近的情况，而且风机风力不可控制，对于不同的核桃作用效果可能不尽如人意。
李忠新等设计的核桃壳仁分离机，主要包括电机、链轮、丝杠调距器、出料斗等。减速电机通过双排链轮分配到两处，一处用来驱动分离环转动另一处用来驱动中心轴转动。经过破壳的核桃进入壳仁分离环体后，环体的转动下，壳仁体不断被抛送到一定高度后自由下落，下落时被绕中心轴转动的螺旋钉齿不断敲击、碰撞，将结合的壳仁分离开来，并将大壳输送到大壳出料斗内。通过丝杠调距器可调节合适的分离环间隙，使核桃仁在该间隙下以最佳的效果全部漏下，然后收集到集料斗内，完成壳仁分离的过程。该装置分离效果不稳定，容易出现分离不彻底的情况。
综合以上因素，经过团队大量实验，以及壳仁分离工艺上的充分考虑，发现现有壳仁分离机器难以同时满足分离彻底和造价低廉等要求，无法满足客户和市场的需求，所以迫切需要一种完善的壳仁分离来解决所面临的问题，填补市场的空白，推动坚果加工行业的大变革。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种多级负压壳仁分离装备，其可实现对不同品种的核桃的高效壳仁分离。生产速度快且自动化程度高，同时保证壳仁分离彻底性；
进一步的，本发明采用下述技术方案：
多级负压壳仁分离装备，包括振动喂料装置和负压分离装置，振动喂料装置与负压分离装置连接，负压分离装置通过负压吸力将果壳吸收储存；所述负压分离装置包括并排设置的多个负压分离器，负压分离器通过通道与排渣风机连通，所述振动喂料装置包括振动喂料台，振动喂料台一侧上方设置二次负压分离组件，二次负压分离组件通过管道与负压分离器连通。
进一步的，所述负压分离器包括负压腔，负压腔顶部设置开口与通道连通，负压腔侧部设置接口与管道连通。
进一步的，所述负压腔底部设置开口与滚筒连通，滚筒内设置可转动的叶片，滚筒底部设置出口。
进一步的，所述负压腔顶部开口处设置过滤板。
进一步的，所述负压分离装置下方至少设置一个传送台。
进一步的，所述负压分离装置下方并排设置两个传送台，两个传送台的传送方向相反，其中一传送台对应设置于部分负压分离器下方，另一传送台对应设置于剩余负压分离器下方。
进一步的，所述振动喂料台包括振动筛，振动筛底部设置振动电机，振动筛在对应于二次负压分离组件处设置网孔。
进一步的，所述振动筛底部设置于支撑架上，支撑架和振动筛之间设置弹簧。
进一步的，所述支撑架对应于二次负压分离组件处的高度小于其他位置处高度。
进一步的，所述二次负压分离组件包括并列设置的两个负压吸壳台，负压吸壳台包括竖直设置底部对应于振动喂料台上方的筒体，筒体顶部与管道连通。
进一步的，所述振动喂料台在设置二次负压分离组件的该侧端部还设置有传送台。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明利用果仁果壳的比重不同，设计负压分离设备，通过排渣风机提供的负压吸力高效的吸除壳仁混合物里的果壳，且设计多个负压吸口，可以对物料进行多次负压吸壳，壳仁分离彻底。
2)本发明装置结构简单，实用性强，零部件都可经过简单加工得到，结构简单，体积较小；
3)本发明装置部分零部件均可做到可控，可有效扩大设备的适用范围，提高壳仁分离效率，使坚果加工行业得到巨大的发展。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为多级负压壳仁分离装备示意图；
图2为负压分离装置示意图；
图3为振动喂料装置示意图；
图4为支撑架安装示意图；
图5为负压分离器爆炸图；
图6为负压分离器工作原理图；
图7为传送台示意图；
图8为振动喂料台示意图；
图9为振动喂料台振动原理图；
图10为二次负压分离组件安装示意图；
图中，ⅰ传送台ⅰ、ⅱ负压分离器ⅰ、ⅲ负压分离器ⅱ、ⅳ排渣风机、ⅴ管道、ⅵ传送台ⅱ、ⅶ负压吸壳台、ⅷ振动喂料台、ⅸ传送台ⅲ、ⅹ支撑架ⅰ；
ⅱ-1过滤板、ⅱ-2l型接口、ⅱ-3螺栓ⅰ、ⅱ-4负压腔、ⅱ-5螺栓ⅱ、ⅱ-6接口ⅰ、ⅱ-7接口ⅱ、ⅱ-8滚筒、ⅱ-9叶片轴、ⅱ-10滚筒端盖、ⅱ-11螺栓ⅲ、ⅱ-12轴承座ⅰ、ⅱ-13轴承、ⅱ-14减速电机；
ⅵ-1底座ⅱ、ⅵ-2轴、ⅵ-3齿轮辊子、ⅵ-4轴承座ⅱ、ⅵ-5传送带、ⅵ-6链轮ⅰ、ⅵ-7链、ⅵ-8电机、ⅵ-9链轮ⅱ、ⅵ-10支撑架ⅲ；
ⅶ-1支撑架ⅳ、ⅶ-2负压吸口ⅰ、ⅶ-3负压吸口ⅱ；
ⅷ-1底座ⅰ、ⅷ-2支撑架ⅱ、ⅷ-3弹簧、ⅷ-4振动筛、ⅷ-5振动电机。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种多级负压壳仁分离装备。
本申请的一种典型的实施方式中，提供一种可调节的多级负压壳仁分离装备，如图1所示，是本发明装备整体示意图。如图1所示，该发明主要由以下主要部件构成，分别为传送台ⅰⅰ、负压分离器ⅰⅱ、负压分离器ⅱⅲ、排渣风机ⅳ、管道ⅴ、传送台ⅱⅵ、负压吸壳台ⅶ、振动喂料台ⅷ、传送台ⅲⅸ和支撑架ⅰⅹ。从图1中可以看出该装备可分为两个主要的部分，分别是负压分离装置和振动喂料装置。负压分离装置主要功能是为整个系统提供负压吸力，并完成果壳的过滤、分类、运输和集中分拣。振动喂料装置主要功能是喂料、吸壳和集中分拣果仁，是整个系统主要的工作区。负压分离装置和振动喂料装置的示意图分别如图2和图3所示。该设备的工作过程如下，首先物料从振动喂料台ⅷ喂入，随着振动喂料台ⅷ的振动将物料送至负压吸口ⅰⅶ-2的正下方，负压吸口ⅰⅶ-2下方产生强大的负压吸力，由于果仁和果壳的比重不同，可以把比重较轻的果壳吸入负压吸口ⅰⅶ-2，并通过管道ⅴ将果壳运到负压分离器中，通过负压分离器中过滤挡板和叶片轴的过滤剥离，将分离出果壳，并使果壳从负压分离器的下端送出，落至传送台上，进行分拣收集。负压吸口ⅱⅶ-3位于负压吸口ⅰⅶ-2的后方，功能结构与负压吸口ⅰⅶ-2相似，负压吸力略大于负压吸口ⅰⅶ-2，可以对壳仁混合物中残留的果壳进行二次负压吸取，保证果壳与果仁的完全分离。吸壳过后的果仁将落入传送台ⅱⅵ上进行分拣收集。
如图2所示，是本发明示负压分离装置示意图。如图所示，该负压分离装置主要由以下主要部件构成，分别为：传送台ⅰⅰ、负压分离器ⅰⅱ、负压分离器ⅱⅲ、传送台ⅲⅸ和支撑架ⅰⅹ。负压分离器ⅰⅱ和负压分离器ⅱⅲ是该装置的核心部分，起到吸除果壳并过滤出果壳的作用。负压分离器ⅰⅱ和负压分离器ⅱⅲ只有横向长度不同，其他结构完全相同，额定工作效率也不同，这样设计主要是为了适应不同生产量的要求。负压分离器ⅰⅱ和负压分离器ⅱⅲ的功能相同可独立完成相应功能，在生产线上要并联使用。如图2所示，图中安装方式为一种实施例，6台负压分离器ⅱⅲ和1台负压分离器ⅰⅱ并联使用，同时固定在支撑架ⅰⅹ上。6台负压分离器ⅱⅲ分别对应振动喂料装置的6个负压吸口，1台负压分离器ⅰⅱ为备用工位，平时负压吸口关闭，当需要处理大量物料或其它负压分离器出现故障无法工作的时候才启用负压分离器ⅰⅱ。支撑架ⅰⅹ的结构示意图如图4所示，客户可以根据实际生产需要改变支撑架ⅰⅹ的结构从而改变负压分离器ⅱⅲ和负压分离器ⅰⅱ的并联个数，从而使其适应不同的生产要求。负压分离器的底部放置传送台，用于集中运输从负压分离器中分离出来的果壳，传送台的放置形式可以根据生产要求变化。如果只分离出一种大小的果壳，可以只放置一台传送台，从一个出口搜集果壳。如果生产要求分离出两种尺寸的果壳可安放两台传送台，如图2所示，传送台ⅰⅰ和传送台ⅲⅸ分别安放在左右两侧，两传送台传送方向相反，同时把不同尺寸的果壳向两端出口运出，方便分类集中分拣。
如图5所示，是本发明负压分离器爆炸图。如图所示，该负压分离器主要由以下主要部件构成，分别为：过滤板ⅱ-1、l型接口ⅱ-2、螺栓ⅰⅱ-3、负压腔ⅱ-4、螺栓ⅱⅱ-5、接口ⅰⅱ-6、接口ⅱⅱ-7、滚筒ⅱ-8、叶片轴ⅱ-9、滚筒端盖ⅱ-10、螺栓ⅲⅱ-11、轴承座ⅰⅱ-12、轴承ⅱ-13、减速电机ⅱ-14。滚筒端盖ⅱ-10通过螺栓ⅲⅱ-11固定在滚筒ⅱ-8的两端，轴承座ⅰⅱ-12通过螺栓连接分别固定在两个滚筒端盖ⅱ-10的外侧，轴承ⅱ-13卡在轴承座ⅰⅱ-12内用来支撑叶片轴ⅱ-9，叶片轴ⅱ-9深入到滚筒ⅱ-8中，叶片轴ⅱ-9在蜗轮蜗杆减速电机ⅱ-14的带动下可以缓慢旋转，起到分离果壳的作用。接口ⅱⅱ-7焊接在滚筒ⅱ-8的上端，通过螺栓ⅰⅱ-3与接口ⅰⅱ-6相连，接口ⅰⅱ-6与负压腔ⅱ-4的下端焊接在一起。负压腔ⅱ-4的上端与排渣风机ⅳ的一个管道接口相连，在负压腔ⅱ-4的上端与管道接口的中间夹装一层过滤板ⅱ-1，起到过滤果壳的作用。负压腔ⅱ-4的前端通过l型接口ⅱ-2连接管道与相应的负压吸壳台的负压吸口连接，用来吸取果壳。
如图6所示，是本发明装置负压分离器ⅰⅱ的工作原理图。负压分离器ⅰⅱ的上方连接排渣风机，排渣风机为整个负压分离器ⅰⅱ提供负压吸力。果壳从左侧出口吸入，果壳遇到过滤板ⅱ-1后不断堆积，并在重力作用下落入下方的滚筒ⅱ-8中。叶片轴ⅱ-9的四个叶片可以把滚筒ⅱ-8内的空间分成四个部分，随着叶片轴ⅱ-9的旋转，果壳从上方落入叶片组成的缝隙中随着叶片的旋转将果壳分离出。同时因为叶片的遮挡，滚筒ⅱ-8下部一直处于密封状态，不会对整个系统造成压力损失。
负压分离装置的工作原理为：
破壳后的果壳、果仁混合物落到负压吸口下，由于排渣风机不断转动，使得管道中产生负压，进而使得负压吸口具有吸力，同时由于果壳、果仁质量不同，通过设定，可以使负压吸口下的果壳和碎屑在排渣风机产生的负压作用下，从负压吸口被吸入到负压分离器中，在负压分离器与排渣风机的连接管道中安装过滤网，可以防止果壳碎屑被吸入到排渣风机中。当被过滤的果壳积累到一定的数量就会在重力的作用下垂直落入负压分离器下端。同时负压分离器下端安装有偏心的叶片，叶片在电机的带动下缓慢转动，使落入叶片间隙中的果壳碎屑随果壳的旋转被带出负压分离器，落入人工拣选传送台，传送台会把物料送到相应地点进行包装储存。
如图7所示，是本发明传送台ⅱⅵ的示意图。如图所示，该传送台ⅱⅵ主要由以下主要部件构成，分别为：底座ⅱⅵ-1、轴ⅵ-2、齿轮辊子ⅵ-3、轴承座ⅱⅵ-4、传送带ⅵ-5、链轮ⅰⅵ-6、链ⅵ-7、电机ⅵ-8、链轮ⅱⅵ-9、支撑架ⅲⅵ-10。支撑架ⅲⅵ-10的两端分别固定两对自带轴承的轴承座ⅱⅵ-4，前后两对轴承座ⅱⅵ-4上安放轴ⅵ-2，齿轮辊子ⅵ-3套在轴ⅵ-2上且其上的同步齿形可以带动传送带ⅵ-5运动。支撑架ⅲⅵ-10前后两段结构完全相同，在其后端与轴ⅵ-2相对应的轴上安装有链轮ⅰⅵ-6，通过链ⅵ-7与链轮ⅱⅵ-9相连，链轮ⅱⅵ-9在电机ⅵ-8的带动下缓慢转动，从而带动传送带ⅵ-5运动实现物料的运输。该发明多用的其它传送台如传送台ⅰⅰ和传送台ⅱⅵ的机构皆与传送台ⅲⅸ机构相似，可根据生产需求改变传送台的长度。
如图3所示，是本发明示振动喂料装置示意图。振动喂料装置可以设置多个，每一振动喂料装置均通过负压吸口与一独立的负压分离器连通，每一振动喂料装置上运输的壳仁物料尺寸不同。如图所示，该振动喂料装置主要由以下主要部件构成，分别为：传送台ⅱⅵ、负压吸壳台ⅶ和振动喂料台ⅷ。振动喂料台ⅷ主要功能是使喂入的物料不断抖动向前运输物料，同时保证了物料在负压吸口ⅰⅶ-2和负压吸口ⅱⅶ-3的下方时不断振动弹起，有利于果壳被吸入负压吸口。两个负压吸壳台构成二次负压分离组件，二次负压分离组件的主要功能就是支撑负压吸口ⅰⅶ-2和负压吸口ⅱⅶ-3并完成吸壳去壳的功能。分离过后的果仁将落入传送台ⅱⅵ上，等待运输和分拣收集。
如图8所示，是本发明的振动喂料台示意图。如图所示，主要由底座ⅰⅷ-1、支撑架ⅱⅷ-2、弹簧ⅷ-3、振动筛ⅷ-4和振动电机ⅷ-5组成。支撑架ⅱⅷ-2起固定支撑的作用，其底部四角安装有底座ⅰⅷ-1，其顶部伸出四个支撑腿上固定四个弹簧ⅷ-3，且前后两对支撑腿的长度不同，后端两对支撑腿的高度比前面两对支撑腿的高度矮l，这样可以使安装在弹簧ⅷ-3上的振动筛ⅷ-4向后倾斜一个角度，方便物料抖落。振动筛ⅷ-4的具体结构如图8所示，由铁板围成且在其后端与负压吸口ⅰⅶ-2对应处冲有网孔，起到筛除碎渣和负压进气的作用。振动电机ⅷ-5安装在振动筛ⅷ-4的底部，由螺栓连接固定，电机启动后会带动整个振动筛ⅷ-4按如图9所示方向振动。
如图10所示，是本发明的二次负压分离组件的示意图。二次负压分离组件包括并列设置的两个负压吸壳台，负压吸壳台包括竖直设置底部对应于振动喂料台上方的筒体，筒体顶部设置负压吸口与管道连通。支撑架ⅳⅶ-1为焊接的钢结构支架，起到支撑作用，负压吸壳台均通过螺栓连接固定在支撑架ⅳⅶ-1。一负压吸壳台顶部设置负压吸口ⅰⅶ-2，另一负压吸壳台顶部设置负压吸口ⅱⅶ-3，负压吸口ⅰⅶ-2和负压吸口ⅱⅶ-3功能是吸取分级后的果仁中的残留的果壳和碎屑，得到更加干净完整的果仁。负压吸口ⅰⅶ-2和负压吸口ⅱⅶ-3分别对果仁进行两次负压吸壳处理可以使果壳和碎屑分离的更彻底。
振动喂料装置的工作原理是：
壳仁混合物料送入振动喂料装置，首先落入到振动喂料台，该振动喂料台在振动电机的带动下，前后往复振动。同时振动筛下有细小的网孔，在物料振动的过程中可以过滤到果仁中的碎仁和碎壳。剩余的果仁在振动的作用下滑入振动筛倾斜的下端，其上方安放有两个吸力大小不同的负压吸口，其目的是对过滤后果仁进行二次负压分离，吸取残留在果仁中的果壳混合物。两个负压吸口前后并列安装在振动筛的上部，第二个吸口的吸力略小于第一个吸口的吸力，这样设计可有效的对果仁混合物中的细小果壳进行彻底的吸离，效果好且结构简单。经过分离过后的果仁将会落入传送台。传送过程中其两端的工人可以对对果仁进行人工分拣包装，同时也可通过传送台将果仁送入指定存储单元进行存放。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。