专利名称：莲籽穿芯脱壳机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种莲籽穿芯脱壳机，属农业加工机械领域。
背景技术：
随着我国农业产业化的发展和莲籽加工产品出口形势看好，莲籽生产及其加工业迅速发展成为江南广大湖区的支柱产业之一。但我国现有的壳莲初加工目前仍然停滞在零散的、小批量家庭作坊式的半手工、半机械化的生产。目前采用的办法一般都是由企业或公司把收购来的壳莲分发给众多的农户分别脱壳、穿芯，然后再收集起来集中去衣，制成穿芯莲或直接销售或待深加工；由于加工方法和机械较为原始，使得产品质量无法控制，优质率低，生产效率极其低下，生产性浪费大。以湖北省洪湖市为例，每年因加工破损或因加工不及时而霉变的壳莲就达数万公斤。为了解决这一问题，有人设计过“莲籽脱壳穿芯设备”，其设计的总体思路和内容为全自动喂入间歇式穿芯脱壳加工机械，工艺流程为喂入→穿芯→脱壳→分选→去衣，设计生产率为5～5.6公斤/小时，其生产效率仅比现有半手工、半机械化生产效率提高2～3倍。其连续喂入与间歇穿芯机构不可避免的匹配冲突将增加壳莲喂入时的挤压破碎率；定位穿芯的间歇工艺限制了整机效率的提升，其最大的弊端是单机效率难以大幅度提高；穿芯脱壳加工不可分割，机构复杂，机、电、液的综合匹配效益差，最终导致其制造昂贵。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种穿芯、脱壳加工速度快、破损率低，既能单独实现莲籽脱壳，又能实现穿芯脱壳联合作业，组配灵活，结构简单，造价低廉，使用维护方便的莲籽穿芯脱壳机。
本实用新型是通过如下技术方案来实现上述目的的。
该莲籽穿芯脱壳机由传动机构、脱壳机构和定位穿芯机构三部分构成，安装在机架上；传动机构包括主调速电机、主动齿轮、工作链、从动齿轮、带轮、传动带、可调带轮、压带、托轮、压带托轮架、压带轮、主动链轮、从动链轮及行星轮机构；脱壳机构包括调速电机、离心式离合器、切壳刀、活动刀架、切壳刀调节装置、托莲板及托莲板调节装置；定位穿芯机构包括穿芯钻、钻夹、滑动轴、回位弹簧、固定齿圈及斜盘；主调速电机通过主动链轮、工作链及从动链轮与定位穿芯机构连接，脱壳机构位于工作链的下方，并通过离心式离合器直接与调速电机连接；其特征在于固定于机架上的主调速电机通过联轴器连接主动链轮轴，主动链轮轴上分别装有主动链轮及主动齿轮；从动齿轮轴上装有与主动齿轮啮合的从动齿轮和带轮；压带轮轴上装有可调带轮和压带轮；固定轴上装有从动链轮及行星齿轮架；带轮和可调带轮上装有传动带，主动链轮和从动链轮上装有工作链；工作链的上半链的下面装有机架托板，上面装有一端带有料斗的压板，压板的另一端通过弹簧向下压在工作链上；工作链与从动链轮啮合部分的外表面上装有由张紧轮、压带托轮架、托轮和压带轮支承的圆弧形布置的压带；工作链的下半链的下面通过机架侧板和托莲板调节装置固定有一托莲板，托莲板的一端靠近压带轮，另一端靠近通过活动刀架端部固定的切壳刀，活动刀架的另一端装有切壳刀调节装置；切壳刀下方的机架上装有一落料斗；固定轴的一端装有行星齿轮架，行星齿轮架上通过滑动轴固定有一行星齿轮，滑动轴的一端装有穿芯钻，另一端活套有一与行星齿轮架外侧紧贴的回位弹簧。
本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果穿芯脱壳的加工生产效率高，破损率低，单机生产率达50～100公斤/小时，组配灵活，既能制造成莲籽脱壳的单机，又能制造成穿芯脱壳的联合作业机械，可移植性好，功能扩展简单，特别适合于大规模生产，且结构简单，造价低廉，可靠性高，使用维护方便。
图1为莲籽穿芯脱壳机的结构示意图；图2为莲籽穿芯脱壳机的传动示意图；图3为莲籽穿芯脱壳机的定位穿芯机构结构示意图。
图中1.主动齿轮，2.从动齿轮轴，3.轴承座，4.带轮，5.从动齿轮，6.传动带，7.压带轮轴，8.可调带轮，9.压带轮，10.从动链轮，11.固定轴支座，12.固定轴，13.滑动轴，14.行星齿轮，15.斜盘，16.行星齿轮架，17.穿芯机构，18.离心式离合器，19.调速电机，20.切壳刀，21.主调速电机，22.联轴器，23.主动链轮，24.主动链轮轴，25.料斗，26.压板，27.机架托板，28.弹簧，29.张紧轮调节装置，30.张紧轮，31.压带，32.托轮，33.压带托轮架，34.机架，35.切壳刀调节装置，36.托莲板，37.机架侧板，38.托莲板调节装置，49.活动刀架，40.落料斗，41.主动链轮安装板，42.工作链，43.穿芯钻，44.钻夹，45.回位弹簧，46.链条滚子，47.轴套，48.壳莲，49.固定内齿圈。
具体实施方式
该莲籽穿芯脱壳机是针对传统的壳莲脱壳加工过程中脱净率低、破碎率高和定位穿芯机构复杂、喂入性差、难以连续、效率低、加工成本高的缺点，以提高产品质量和生产效率为目的，以适应我国穿芯莲加工的发展需要为目标，根据壳莲的基本物理机械性能特点，以“清选——分级——穿芯——脱壳——壳仁分离——去衣——包装”的加工工艺为基础而设计的。
考虑到穿芯莲品级与壳莲穿芯定位精度的要求，壳莲穿芯脱壳前应按其短径分成5～8个级别，每级级差1～2mm。对大规模加工，可针对每一级壳莲专门配置一套本机，以进一步提高穿芯定位精度和产品质量。为了便于加工不同品种、干湿度的莲籽，使机器始终保持良好的技术状态及方便操纵，便于实现自动控制，本机采用两台调速电机作动力。
主调速电机(21)通过联轴器(22)直接驱动主动链轮轴(24)，动力经主动链轮轴(24)分别分配给安装在其上的主动链轮(23)和主动齿轮(1)。主动链轮(23)拖动工作链(42)，从而使与工作链(42)啮合的从动链轮(10)绕固定轴(12)转动；行星齿轮架(16)被固定在固定轴(12)上的从动链轮(10)上，从而驱动穿芯机构(17)工作。同时，主动齿轮(1)通过从动齿轮(5)、带动装在从动齿轮轴(2)上的带轮(4)，将动力通过传动带(6)传给可调带轮(8)。通过调节可调带轮(8)的直径，改变传动比，可使压带轮轴(7)上的压带轮(9)以一定速度转动，从而保证压带(31)与工作链(42)以同一线速度运动。调速电机(19)通过离心式离合器(18)直接驱动切壳刀(20)。两调速电机工作转速可视情实时调节。
该莲籽穿芯脱壳机的主动链轮轴(24)安装在主动链轮安装板20上，主调速电机(2)通过联轴器(22)直接驱动主动链轮轴(24)上的主动链轮(23)作顺时针旋转。从而拖动专用凹形滚子工作链(42)运动。工作链(42)上部由机架托板(27)支承，以使链条滚子(46)在其上产生顺时针滚动。料斗(25)中的壳莲(48)在自重和机器工作振动的作用下落入两链条滚子(46)的凹槽中。压板(26)前端用柱销固定在料斗(25)上，另一端由安装在机架(34)上的弹簧(28)向下压紧，倾斜布置。其前端与链间高度差刚好能保证一粒壳莲(48)在链条滚子(46)顺时针滚动和向右运动的摩擦下，陷入两链条滚子(46)的凹槽中被带向压板(26)的右端。随着壳莲(48)的右向运动，其上部将于压板(26)的下表面接触而产生摩擦，在压板(26)中后部的运动过程中，壳莲(48)在链条滚子(46)和压板(26)的摩擦作用下作有规律的逆时针旋转运动。根据最小势能原理，壳莲(48)将自动成短轴方向滚向从动链轮(10)而实现整列，规则地被置于两链条滚子(46)的凹槽中，为精确定位穿芯提供保证。
从动链轮(10)安装在机架(34)上的固定轴(12)的轴套(47)上。压带轮(9)安装在从动链轮(10)下方。为满足压带轮(9)的旋向和速度微调要求，其动力由主动链轮轴(24)后端的主动齿轮(1)、经从动齿轮(5)、从动齿轮轴(2)、带轮(4)、传动带(6)及可调带轮(8)传入，使压带轮轴获得动力。可调带轮用于微调压带轮转速，以使压带(31)与工作链(42)以相同的线速度同步运动。张紧轮(30)、托轮(32)均被安装在压带托轮架(33)上，压带(31)张紧由张紧轮(30)上的张紧轮调节装置(29)调节。通过张紧调节和压带轮转速调节，即可使壳莲(48)被工作链(42)带入压带(31)的作用区后，由压带(31)和相邻两链条滚子(46)夹持相对从动链轮(10)静止，从而实现连续定位并满足穿芯所需的预紧压力。
穿芯机构(17)位于从动链轮(10)正前方，由行星齿轮架(16)、穿芯钻组件、固定内齿圈(49)和斜盘(15)组成。穿芯钻组件由滑动轴(13)、行星齿轮(14)、钻夹(44)、穿芯钻(43)、回位弹簧(45)组成。行星齿轮架(16)用螺栓与从动链轮(10)同轴连结，并随从动链轮(10)一同旋转。穿芯钻组件数量与从动链轮(10)的齿数相等，且对应周向均布在行星齿轮架(16)上。每组穿芯钻由钻夹(44)固定在滑动轴(13)后端；行星齿轮(14)被固定安装在滑动轴(13)上；回位弹簧(45)活套在滑动轴(13)前端，其前、后端分别作用在滑动轴(13)前端的凸缘和行星齿轮架(16)外端面上；滑动轴(13)安装在行星齿轮架(16)上的周向均布的光孔内，并可沿轴向作水平自由滑动，同时能使行星齿轮(14)与固定内齿圈(49)正确啮合；固定内齿圈(49)被固定在斜盘(15)上，并与固定轴(12)同轴；斜盘(15)中央和底部分别被固定在固定轴(12)的前端和机架(34)上。当从动链轮(10)旋转时，行星齿轮架(16)将带动安装在其上的滑动轴(13)、行星齿轮(14)及穿芯钻(43)一起绕固定轴(12)旋转，从而可使穿芯钻(43)与工作链(42)上的两链条滚子(46)的凹槽一一对心同步周转；同时，由于行星齿轮(14)与固定内齿圈(49)的啮合，使行星齿轮(14)以一定速度旋转，从而驱动穿芯钻(43)转动，以达钻芯之目的。由于钻头相对于壳莲(48)作逆时针旋转，故需采用反旋钻头。当壳莲(48)进入压带(31)的作用区后，随即在从动链轮(10)的上方被压带(31)定位压紧，此时与之对应的穿芯钻组件在回位弹簧(45)的作用下处于最前位置，随着壳莲(48)向下移动，穿芯钻组件前端在斜盘(15)的工作斜面的限位作用下，逐步压缩回位弹簧(45)而使其向后作水平进给运动，实现穿芯；到从动链轮(10)下方，穿芯钻(43)水平进给运动完成后，在回位弹簧(45)回复的作用下将沿着斜盘(15)的工作表面，向前作水平回位运动，至壳莲(48)进入托莲板(36)前完全退出。这样，在工作链(42)的连续运动及每一穿芯钻组的往复循环作用下，即可完成壳莲的连续穿芯。
穿芯完成后，被穿芯后的壳莲(48)由工作链(42)拖动经托莲板(36)被喂入切壳工位切壳。托莲板(36)的下部通过圆柱销与机架侧板(37)连结，其上部由托莲板调节装置(38)调节高度。调速电机(19)和切壳刀(20)一起安装在活动刀架(39)上。活动刀架(39)用圆柱销与机架(34)连结，其另一端用切壳刀调节装置(35)调节其压莲力的大小，同时张紧工作链条。调速电机(19)通电后驱动离心式离合器(18)，进而使切壳刀(20)高速作逆时针旋转，依靠壳莲(48)和链条滚子(46)的转动惯量阻力及其间的摩擦阻力而产生的切刀和莲籽间的速差来实现对壳的滑切，最终将壳中部部分切除，而使莲壳与莲米脱离。被脱壳的莲米顺着切壳刀(20)和工作链(42)逆时针运动，进入落料斗(40)，则壳莲的整个穿芯脱壳工作完成。若只需进行脱壳加工时，将穿芯机构(17)的行星齿轮架(16)与从动链轮(10)的连接螺栓松开，取下穿芯机构(17)，则该机就成为单一的脱壳机械。
权利要求1.一种莲籽穿芯脱壳机，它由传动机构、脱壳机构和定位穿芯机构三部分构成，安装在机架上；传动机构包括主调速电机、主动齿轮、工作链、从动齿轮、带轮、传动带、可调带轮、压带、托轮、压带托轮架、压带轮、主动链轮、从动链轮及行星轮机构；脱壳机构包括调速电机、离心式离合器、切壳刀、活动刀架、切壳刀调节装置、托莲板及托莲板调节装置；定位穿芯机构包括穿芯钻、钻夹、滑动轴、回位弹簧、固定齿圈及斜盘；主调速电机通过主动链轮、工作链及从动链轮与定位穿芯机构连接，脱壳机构位于工作链的下方，并通过离心式离合器直接与调速电机连接；其特征在于固定于机架上的主调速电机通过联轴器连接主动链轮轴，主动链轮轴上分别装有主动链轮及主动齿轮；从动齿轮轴上装有与主动齿轮啮合的从动齿轮和带轮；压带轮轴上装有可调带轮和压带轮；固定轴上装有从动链轮及行星齿轮架；带轮和可调带轮上装有传动带，主动链轮和从动链轮上装有工作链；工作链的上半链的下面装有机架托板，上面装有一端带有料斗的压板，压板的另一端通过弹簧向下压在工作链上；工作链与从动链轮啮合部分的外表面上装有由张紧轮、压带托轮架、托轮和压带轮支承的圆弧形布置的压带；工作链的下半链的下面通过机架侧板和托莲板调节装置固定有一托莲板，托莲板的一端靠近压带轮，另一端靠近通过活动刀架端部固定的切壳刀，活动刀架的另一端装有切壳刀调节装置；切壳刀下方的机架上装有一落料斗；固定轴的一端装有行星齿轮架，行星齿轮架上通过滑动轴固定有一行星齿轮，滑动轴的一端装有穿芯钻，另一端活套有一与行星齿轮架外侧紧贴的回位弹簧。
专利摘要本实用新型涉及一种莲籽穿芯脱壳机，属农业加工机械领域。它由传动机构、脱壳机构和定位穿芯机构三部分构成。它是采用工作链定位将壳莲排列整齐后，送入由行星轮机构传动的穿芯机构进行穿芯加工，然后再由工作链送入切壳刀，并由工作链的链条滚子和切壳刀及壳莲之间的摩擦阻力，产生切刀和莲籽间的速差来实现对壳滑切，使莲壳与莲米脱离，而完成脱壳加工。解决了目前壳莲采用半机械，半手工的生产，加工速度慢，破损率高，生产性浪费大的问题。本实用新型加工速度快、破损率低，既能单独实现莲籽脱壳，又能实现穿芯脱壳联合作业，组配灵活，结构简单，造价低廉，使用维护方便，适用于各种壳莲穿芯、脱壳的加工及类莲子物料去皮、去芯加工。
文档编号A23N4/00GK2696334SQ2004200
公开日2005年5月4日 申请日期2004年3月12日 优先权日2004年3月12日
发明者张善彪, 杨友平, 刘守祥 申请人:张善彪, 杨友平