具有过载保护功能的慢速榨汁系统及方法与流程

本发明涉及果蔬榨汁技术领域，特别是涉及慢速榨汁机。

背景技术：

慢速榨汁机的工作原理是通过在低速旋转的螺旋体与过滤网之间压榨蔬菜及水果，进而产生汁或萃取物。在此榨汁机中，所述螺旋体及过滤网经布置于开顶式的榨汁机容器内，螺旋体通常设计呈纺锤体形，其周圈生有多条螺旋叶，螺旋叶外围尺寸略小于过滤网，螺旋体呈纺锤体形的本体与过滤网形成上大下小的间隙，食材进入到该间隙的空间内后，被螺旋体顶端的螺旋叶切断，被切下来的食材跟随螺旋体旋转的螺旋叶向下挤压，间隙向下逐渐变小，食材被逐渐挤压粉碎，其汁液被压榨出来透过滤网流到容器内，以实现榨汁的功能。

在现有慢速榨汁机中，在加工较硬的食材时会出现螺旋体因过载停止转动、电动机卡死的现象；且当用户加料速度快尤其是用户使用压料工具向下压食材时，容易导致过多的食材被迫进入螺旋体与过滤网之间，加大产品的工作负载时，也容易导致螺旋体被卡死，电动机停止转动。过多的食材同时挤入螺旋体与过滤网之间不仅使过滤网局部膨胀变形，损坏螺旋体和过滤网等榨汁部件，还会降低食材的出汁率。

为了解决上述问题，现有慢速榨汁机一般在其电子线路内设有过载保护功能，其工作原理大致为：按照电动机的性能特性----电动机承受不同的负载会产生不同的功率，而每个功率值都会有一个相应的电流值，即电动机所承受的每个不同的负载值都会有一个相应的电流值，因此，通过增加电子元器件检测产品工作时的电流值，并设定一个电流极限值，当检测到电流达到该极限值时，其PCB将切断电动机供电，产品进入保护状态，停止工作。但是，电子式过载保护方案中，包括由扭矩转换成功率，再由功率转换成电流的间接的感应控制多个中间环节，各环节中难免存在诸多误差或偏差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于避免针对现有技术中

针对上述要解决的技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

提供一种具有过载保护功能的慢速榨汁系统，包括容器、位于该容器内部的过滤网、位于该过滤网内部用于果蔬压榨的螺旋体组件，还包括过载保护机构，该过载保护机构用于当螺旋体本体所承受的扭矩不大于扭矩设定值时，将驱动扭矩传递给螺旋体本体，而当螺旋体本体所承受的扭矩大于扭矩设定值时将驱动扭矩脱离螺旋体本体。

进一步地，所述过载保护机构设置在螺旋体组件的螺旋体本体内部。

进一步地，所述过载保护机构包括与中心轴相对固定的离合板基座、动离合板、装设在动离合板与离合板基座之间的压缩弹簧，该压缩弹簧的弹力使得所述动离合板上端面的动咬合齿与螺旋体本体内部的定咬合齿啮合。

进一步地，所述动离合板装配到离合板基座上，以花键方式连接。

进一步地，所述离合板基座以花键方式与中心轴连接。

进一步地，所述螺旋体本体内部固定有轴套，中心轴的悬臂端装设在该轴套内。

进一步地，还包括用于防止液体进入到螺旋体本体之内的密封圈，该密封圈设置在所述离合板基座与螺旋体本体之间。

设计一种慢速榨汁系统的过载保护方法，基于慢速榨汁系统设置有位于过滤网内部的用于果蔬压榨的螺旋体组件，在所述螺旋体组件的螺旋体本体内部设置过载保护机构，当螺旋体本体所承受的扭矩不大于扭矩设定值时，过载保护机构将驱动扭矩传递给螺旋体本体，带动螺旋体本体旋转；当螺旋体本体所承受的扭矩大于扭矩设定值时，过载保护机构将驱动扭矩脱离螺旋体本体。

进一步地，所述中心轴将扭矩通过离合板基座传递给动离合板，动离合板通过其上的动咬合齿与与螺旋体本体内的定咬合齿的啮合，将扭矩传递给螺旋体本体。

进一步地，在动离合板与离合板基座之间装设有压缩弹簧，所述扭矩设定值即为压缩弹簧的弹力。

进一步地，所述定咬合齿与动咬合齿的咬合齿面与基面形成夹角，通过改变此所述夹角来调整扭矩设定值。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

本发明通过对比螺旋体所承受的扭矩大小和其扭矩的扭矩设定值的大小，来判断是否需要执行保护。此过载保护方案更直接可靠，其免去了电子式过载保护方案中的由扭矩转换成功率，再由功率转换成电流的间接感应控制的中间环节，避免了各环节中的误差。

本发明的过载保护机构结构紧凑，可直接安装与螺旋体本体内，不占用产品的其他空间。具有很好的实用性和通用性。

附图说明

图1是根据本发明一实施例绘制的慢速榨汁系统的榨汁组件的装配示意图；

图2是根据本发明一实施例绘制的慢速榨汁系统的榨汁组件的爆炸示意图；

图3是根据本发明一实施例绘制的慢速榨汁系统的螺旋体组件的爆炸图；

图4是根据本发明一实施例绘制的慢速榨汁系统的螺旋体组件咬合齿啮合状态的装配截面图；

图5是根据本发明一实施例绘制的慢速榨汁系统的螺旋体组件咬合齿脱离状态的装配截面图；

图6是咬合齿的截面示意图，以标识咬合齿面与基面形成的夹角∠a的示意图；

图7是咬合齿的截面示意图，以表示咬合齿面的作用力F的分解示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

为了说明的需要，有时会对示意图中某些元件的宽度、长度、厚度等进行夸张表示。

根据图1至图6所示，本发明实施例中的慢速榨汁系统的榨汁组件包括以下部分：内部为榨汁空间、外侧的两端分别有出汁口101和出渣口102的容器100；位于容器100上端的带有进料口201的容器盖200，位于容器100内部、从渣汁混合液中分离出汁液的过滤网300；位于过滤网300内部、用于果蔬压榨的螺旋体组件400；通常还设有位于过滤网300外侧的环形刮架500，环形刮架500上绕中心分布有数个软胶的刮子501。一些实施例中，慢速榨汁系统也可以不带环形刮架500和刮子501。

螺旋体组件400包括：螺旋体本体401以及其内部绕中心均匀分布的数个定咬合齿402，螺旋体本体401内部固定有一个轴套411，装设在轴套411内的中心轴417下段装配有一个离合板基座415，并以花键方式与中心轴417固定连接，动离合板412装配到离合板基座415上，以花键方式连接，且动离合板412与离合板基座415啮合的同时，能上下自由地滑动。动离合板412上端面上绕中心均匀分布数个动咬合齿413，动离合板412与离合板基座415之间装配有一个压缩弹簧414，该弹簧将动离合板412向上顶起，使得动离合板412上端面的动咬合齿413与螺旋体本体401内部的定咬合齿402啮合，动咬合齿413与定咬合齿402的齿数可相等或成倍数关系，具体数量可根据其所需承受的强度来定。设置有一个密封圈416，装配到离合板基座415与螺旋体本体401之间，以防止水或者汁液进入到螺旋体本体401之内。

通过和主机接驳，中心轴417获得扭矩并传递给与其连接的离合板基座415，离合板基座415再将扭矩传递给动离合板412。压缩弹簧414将动离合板412向上顶起，使得动离合板412上端面的动咬合齿413与螺旋体本体401内部的定咬合齿402啮合，此时，动离合板412可将扭矩传递给螺旋体本体401，从而使螺旋体组件400旋转，压榨食材，实现慢速榨汁机的榨汁功能。

如上所述，压榨食材所需的力即为螺旋体组件400所承受的负载，此负载作用到该过载保护机构即为上述所说的动离合板412上端面的动咬合齿413的咬合齿面上的作用力F，如图6所示，该作用力F的大小由螺旋体组件400所承受的负载大小决定，负载大，作用力F也会增大。根据力的分解原理，作用力F越大，其所分解的力F1、力F2也越大。

压缩弹簧414就是用来克服力F2，并保持动离合板412上端面的动咬合齿413与螺旋体本体401内部的定咬合齿402啮合状态。

当螺旋体组件400所承受的负载大于对过载保护机构的动作负载扭矩设定值时，作用到该过载保护机构即为上述所说的动离合板412上端面的动咬合齿413的咬合齿面上的作用力F分解出来的力F2将大于压缩弹簧414的弹力，此时，动离合板412使得压缩弹簧414开始压缩，并向下移，动离合板412上端面的动咬合齿413与螺旋体本体401内部的定咬合齿402啮合尺寸减小，直至完全脱离，不再传递扭矩，中心轴417继续旋转，但螺旋体组件400停止旋转，进入保护状态。

随着中心轴417继续旋转，动离合板412一起旋转。在压缩弹簧414的弹力地作用下，动离合板412迅速向上移，动离合板412上端面的动咬合齿413又与螺旋体本体401内部的定咬合齿402啮合，并传递扭矩。

此时，再通过对比力F2与压缩弹簧414的弹力的大小，也决定该过载保护机构是否继续打滑，产品保持其保护状态；或者传递扭矩，产品进入工作状态。当力F1比压缩弹簧414的弹力大，该过载保护机构继续打滑，产品保持其保护状态；当F1比压缩弹簧414的弹力小，该过载保护机构将传递扭矩，产品进入工作状态。

本发明提供机械式的过载保护方法，在所述螺旋体组件的螺旋体本体内部设置过载保护机构，当螺旋体本体所承受的扭矩不大于扭矩设定值时，中心轴将扭矩通过过载保护机构传递给螺旋体本体，带动螺旋体本体旋转；当螺旋体本体所承受的扭矩大于扭矩设定值时，螺旋体本体脱离中心轴的扭矩传递，此时该过载保护机构就会打滑，螺旋体不旋转、电动机可继续旋转不卡死。

该过载保护机构在螺旋体本体上设有数个均匀分布的顶端窄根部宽的咬合齿，中心轴以轴承连接的方式同轴装入螺旋体本体，可无阻力相对旋转，该连接不传递扭矩，中心轴上设有一个离合板基座，与中心轴以花键方式固定连接，动离合板同样以花键方式与离合板基座连接，并可以在此对花键的啮合范围内轴向滑动。动离合板上同样设有数个均匀分布的顶端窄根部宽的咬合齿。动离合板与离合板基座之间设有一个压缩弹簧，将动离合板推向螺旋体本体方向，使动离合板上的咬合齿与螺旋体本体上的咬合齿啮合，并保持其啮合状态。

电动机将扭矩传递给中心轴，中心轴将扭矩传递给离合板基座，再通过离合板基座传递给动离合板，动离合板再通过与螺旋体本体之间的咬合齿的啮合将扭矩传递给螺旋体本体。在动离合板与离合板基座之间装设有压缩弹簧，所述扭矩设定值即为压缩弹簧的弹力。当螺旋体本体承受的负载（扭矩）超过扭矩设定值时，即咬合齿面的作用力所分解出的轴向的推开啮合的力大于压缩弹簧的弹力，压缩弹簧的弹力不足以将动离合板继续顶住并保持其与螺旋体本体的啮合状态，压缩弹簧被压缩，动离合板向后退让，退出啮合范围，即，动离合板与螺旋体本体开始打滑，产品进入保护状态，此时，螺旋体本体失去动力，停止旋转/工作，而电动机能继续运转，不被卡死。

上述均匀分布的顶端窄根部宽的咬合齿，其咬合齿面与基面形成一定的夹角∠a，且螺旋体本体上的咬合齿与动离合板上的咬合齿的夹角一致以保证其完全咬合。该夹角∠a早0至90度之间。咬合齿面的作用力F分解为推动旋转的力F1和推开啮合的力F2，可通过改变此夹角∠a来调整推动旋转的力F1和推开啮合的力F2的大小，以此来实现对该扭矩的扭矩设定值的修改。

关于过载保护机构的动作负载的扭矩设定值，如上所述，其数值决定于两个要素：压缩弹簧414的弹力大小、作用力F所分解出来的力F2的大小。而作用力F的分解由咬合齿面与基面形成的夹角∠a的大小决定，因此，我们定义或修改该过载保护机构的动作负载的扭矩设定值的大小，可通过调整压缩弹簧414的弹力大小和咬合齿面与基面形成的夹角∠a的大小来实现。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改和替换，都应属于本发明权利要求的保护范围。