专利名称：挤压锯削式澳洲坚果破壳机的制作方法
技术领域：
本项目挤压锯削式澳洲坚果破壳机属于国家光机电一体化一新型机械产品一特色农林装备领域中新型农作物加工技术与装备类的高新技术产品。
背景技术：
澳洲坚果是一种新兴的果树，由于其营养价值及保健价值高，国际市场一直看好，并且价格昂贵，在宜植地带的世界各国都在积极引种规模种植。其中澳大利亚、美国为世界最大生产国，巴西、肯尼亚、哥斯达黎加3国则是近期发展最快的国家。我国农作物的种植种类居世界前列，其中壳体果实类农作物占到相当大的比例。常见的壳体果实物料有①坚果类，如澳洲坚果、杏核、核桃、板栗、松籽、白果等；②油料 类，如棉籽、油菜籽、花生、瓜子等；③种子类，如稻谷、燕麦、荞麦等。绝大多数壳体果实农作物的产品开发和深加工都需要对其进行脱壳处理。脱壳率的高低直接影响到后续产品的加工质量和原料的利用率，因此壳体果实脱壳已成为现代食品加工与开发初期的质量保证措施之一。由于不同壳体物料外壳材料的性质不同，从而针对性地选择适应的脱壳方法和脱壳设备，对提高脱壳率、减少碎仁率显得尤为重要。剥壳是澳洲坚果在深加工之前必须进行的一道工序，且相当重要但难度很大。澳洲坚果具有坚硬外壳，果实营养丰富，口味独特，并具很高的营养、保健及经济价值，国际市场一直看好，并且价格昂贵，正日益受到人们的欢迎和喜爱，其生产量逐年大幅度增加。因此，澳洲坚果深加工的研究也提到议事日程，而在进行深加工的过程中，原料的剥壳处理是一道重要而又困难的工序，因为澳洲坚果的壳重量占的比重较大，其营养素含量较低，直接加工食用可取成分较少，且壳的存在严重地阻碍了加工过程中有效组分的提取。而这类果实的壳主要由木素、纤维素和半纤维素组成，坚硬，难以剥离。近几年来国内有些加工企业和科研院所已逐步研制开发出一些坚果类剥壳加工设备，但多数剥壳机具一次性剥壳率偏低，碎仁率偏高，致使生产效率低，加工损失大。我公司研发的挤压锯削式澳洲坚果破壳机构思新颖、结构特紧凑、外形美观、工作性能稳定可靠，结合国内外锯削开槽与挤压破壳的设计理念，以全新的设计思想设计出了可同时完成坚果的锯割开槽与挤压破壳工序，生产及机械效率到显著提高，坚果剥壳效果得到明显改善，为坚果的加工提供性能可靠的剥壳机具。虽然国外已有多种形式的破壳机，但还没有一种能脱去所有果皮而不会使果仁破碎的机器。云南省是著名的资源大省、绿色大省。但地处西部欠发达地区，许多优质绿色农产品的加工受经济条件及成本的制约，长期自生自灭，难登大雅之堂。如盈江澳洲坚果是全国闻名的优良品种，但产业大多数还停留在原料型初级阶段，加工以家庭作坊式居多，规模小，工艺落后，技术含量低，难以参与国内、国际竞争，难以带动云南澳洲坚果产业的发展。顺应此经济形势，受澳洲坚果产区部分加工企业的委托，我们设计并制造此挤压锯削式澳洲坚果破壳机，为澳洲坚果产区延长产品产业链，提高农产品附加值及提高种植积极性，起得了较好的经济和社会效益。对于科技及技术高度发达的国外，耗资研究开发设备，追求的是巨大的经济效益。但中国西部农村产业根本无力购买昂贵的进口高精尖设备。我国西部生产种植澳洲坚果的区域在不断广大，但经济基础薄弱。我们目前的重要任务之一是要推广新设备新技术，让农户及澳洲坚果加工企业认识到设备加工的优越性及必要性，同时也要提供让他们购买得起、用得顺心安全可靠性能稳定的生产加工设备
发明内容
用途及使用范围
我们设计制作挤压锯削式澳洲坚果破壳机的目的在于为澳洲坚果进行硬壳与果仁分离破壳处理提供一种破壳效率高、果仁破碎率低，硬壳与果仁分离彻底，能方便澳洲坚果破壳的实用创新型设备。工作原理与结构形式
我公司研发的挤压锯削式澳洲坚果破壳机构思新颖、结构特紧凑、外形美观、工作性能稳定可靠，结合国内外锯削开槽与挤压破壳的设计理念，以全新的设计思想设计出了可同时完成坚果的锯割开槽与挤压破壳工序，生产及机械效率到显著提高，坚果剥壳效果得到明显改善，为坚果的加工提供性能可靠的剥壳机具。应用锯削法与挤压法破壳理论，我公司设计的挤压锯削式澳洲坚果破壳机结构见总图，主要由料仓、旋转式定量喂料机构、物料导向机构、锯割开槽与挤压破壳综合机构、弯形弧齿定向槽压力调整机构、出料斗、传动系统、动力机构及机架等部分构成。料仓内的坚果通过旋转式定量喂料机构将坚果按严格的定比传动关系一颗一颗自动输送到果壳锯割开槽与挤压破壳综合机构进行破壳加工处理，经破壳后的坚果沿出料斗排出。本挤压锯削式澳洲坚果破壳机主要采用以下两种破壳设计里念有机结合设计成一套锯割开槽与挤压破壳为一体的综合性机构，坚果在锯割开槽过程中实现挤压破壳。这样，可将整仁率和半边果仁的回收率从75%提高到88%，同时末开壳率从14%减少到6%。(a)锯削法借助锯片在果壳上切割出切口再进行破壳。(b)挤压法
当坚果进入挤压辊中，齿盘的旋转带动坚果边旋转边向下挤入，一定间距的齿尖不断地沿着壳表面滚压，随着挤压变形量的增加，壳表面变平甚至出现凹坑，坚果接触的齿数由I个增加到2、3个甚至4、5个。这样在接触处产生的初始裂纹不断扩展，裂纹条数变得又多又长，由于坚果的旋转使整个圆周都产生裂纹，使壳完全均匀地破裂。最后壳基本上完全破裂，碎壳和果仁通过最小间隙向下掉出来。坚果依靠物料自身的重力自上而下形成一个系统作业流水线。工作时，坚果从料斗进入旋转式定量喂料辊，根据设备定比传动配置，定量喂料辊每旋转一周，向物料导向槽输出一颗坚果、并沿物料导向槽，进入锯割开槽与挤压破壳综合机构，经联合式破壳后排出机外。由于坚果大小及品质的不同，可以通过调整弯形活动弧齿板定向槽的压力及最小间隙来达到产品加工合理的压力与最小工作间隙，从而保证既能完成坚果的破壳又不破坏果仁的完整性。技术参数
型号JGBK-OO
外形尺寸680mmX620mmX 1370mm 调速方式电磁无级调速 电机功率电磁调速电动机I. I I. 5kw 生产能力100 200kg/h 使用电源380V、50Hz 挤压锯削式澳洲坚果破壳机的创新点
挤压锯削式澳洲坚果破壳机采用电磁调速电机控制器对电磁调速电动机(滑差电机)的调速控制，实现恒转矩无级调速。通过无级调速电机驱动来传递动力，完成一系列定比传动。对坚果的喂料方式采用无冲击旋转式定量喂料，保证机构性能的稳定可靠。通过定量喂料机构与锯割开槽与挤压破壳综合机构严格的定比传动，实现喂料与破壳的同步匹配。破壳方式的综合设计
应用锯削法与挤压法破壳理论，我公司设计的挤压锯削式澳洲坚果破壳机，研发了一种锯割开槽与挤压破壳相结合的综合机构，齿盘和弧齿板的斜面倒角为45°，间距为L=8 12mm,在倒角面上分布着一定尺寸的小齿；中间锯片与外转盘同向作高速旋转。这样，坚果经过该锯割开槽与挤压破壳综合机构便实现了坚果的破壳。挤压锯削式澳洲坚果破壳机技术难点突破
I.解决一个工步进一颗坚果的定量喂料问题
对坚果的喂料方式采用无冲击旋转式定量喂料，坚果从料斗进入旋转式定量喂料辊，根据定量喂料机构与锯割开槽与挤压破壳综合机构严格的定比传动，实现喂料与破壳的同步匹配。定量喂料辊每旋转一周，向物料导向槽输出一颗坚果。2.解决坚果破壳后而不使果仁破碎的问题
通过锯割开槽与挤压破壳相结合的综合机构，齿盘和弧齿板的斜面倒角为45°，间距为L=8 12mm，在倒角面上分布着一定尺寸的小齿。两齿盘作低速沿坚果下落运动方向旋转，中间锯片与齿盘同向作高速旋转。坚果在弧齿板定向槽与锯割开槽与挤压破壳相结合的综合机构形成的坚果破壳通道的配合下，通过调整弯形活动弧齿板定向槽的压力及最小间隙来达到产品加工合理的压力与最小工作间隙，从而保证既能完成坚果的破壳又不破坏果仁的完整性。
图I是挤压锯削式澳洲坚果破壳机总图，图号为JGBK-00，名称为设备总图。图2是挤压锯削式澳洲坚果破壳机主、俯、侧三视图，图号为JGBK-0A，名称为设备总图A。图3是挤压锯削式澳洲坚果破壳机主要结构及原理图，图号为JGBK-0B，名称为设备总图B。通过图I、图2、图3详细描述了挤压锯削式澳洲坚果破壳机结构、工作原理、设计理念，本设备主要由1料仓、2旋转式定量喂料机构、3物料导向机构、4锯割开槽与挤压破 壳综合机构、5弯形弧齿定向槽压力调整机构、6出料斗、7传动系统、8动力机构、9机架、10齿轮变速机构、11安全防护罩等部分构成。
权利要求
1.挤压锯削式澳洲坚果破壳机工作原理、结构形式、外形尺寸、零部件构成及所属关系以说明书附图及摘要附图为依据。
2.应用锯削法与挤压法破壳理论，我公司设计的挤压锯削式澳洲坚果破壳机结构见设备总图，主要由料仓、旋转式定量喂料机构、物料导向机构、锯割开槽与挤压破壳综合机构、弯形弧齿定向槽压力调整机构、出料斗、传动系统、动力机构及机架等部分构成。
3.挤压锯削式澳洲坚果破壳机采用电磁调速电机控制器对电磁调速电动机(滑差电机)的调速控制，实现恒转矩无级调速。
4.通过无级调速电机驱动来传递动力，完成一系列定比传动。
5.对坚果的喂料方式采用无冲击旋转式定量喂料，坚果从料斗进入旋转式定量喂料辊，根据定量喂料机构与锯割开槽与挤压破壳综合机构严格的定比传动，实现喂料与破壳的同步匹配；定量喂料辊每旋转一周，向物料导向槽输出一颗坚果。
6.我公司设计的挤压锯削式澳洲坚果破壳机，通过一套锯割开槽与挤压破壳相结合的综合机构，齿盘和弧齿板的斜面倒角为45°，间距为L=S 12mm，在倒角面上分布着一定尺寸的小齿，两齿盘作低速沿坚果下落运动方向旋转，中间锯片与外转盘同向作高速旋转。
7.坚果在弧齿板定向槽与锯割开槽与挤压破壳相结合的综合机构形成的坚果破壳通道的配合下，通过调整弯形活动弧齿板定向槽的压力及最小间隙来达到产品加工合理的压力与最小工作间隙，从而保证既能完成坚果的破壳又不破坏果仁的完整性。
8.根据以上权利要求项所述挤压锯削式澳洲坚果破壳机，其特征在于 a)挤压锯削式澳洲坚果破壳机采用电磁调速电机控制器对电磁调速电动机(滑差电机)的调速控制，实现恒转矩无级调速； b)对坚果的喂料方式采用无冲击旋转式定量喂料，坚果从料斗进入旋转式定量喂料辊，根据定量喂料机构与锯割开槽挤压破壳综合机构严格的定比传动，实现喂料与破壳的同步匹配，定量喂料辊每旋转一周，向物料导向槽输出一颗坚果； c)挤压锯削式澳洲坚果破壳机，采用锯割开槽与挤压破壳相结合的综合机构，成45°角两齿盘作低速沿坚果下落运动方向旋转，中间锯片与外转盘同向，作高速旋转； d)坚果在弧齿板定向槽与锯割开槽与挤压破壳相结合的综合机构形成的坚果破壳通道的配合下，通过调整弯形活动弧齿板定向槽的压力及最小间隙来达到产品加工合理的压力与最小工作间隙，从而保证既能完成坚果的破壳又不破坏果仁的完整性。
全文摘要
设计挤压锯削式澳洲坚果破壳机的目的在于为澳洲坚果进行硬壳与果仁分离破壳处理提供一种破壳效率高、果仁破碎率低，硬壳与果仁分离彻底，能方便澳洲坚果破壳的实用创新型设备。应用锯削法与挤压法破壳理论，通过图1、图2、图3详细描述了挤压锯削式澳洲坚果破壳机结构、工作原理、设计理念。本机主要由1.料仓、2.旋转式定量喂料机构、3.物料导向机构、4.锯割开槽与挤压破壳综合机构、5.弯形弧齿定向槽压力调整机构、6.出料斗、7.传动系统、8.动力机构、9.机架、10.齿轮变速机构、11.安全防护罩等部分构成。对坚果的喂料方式采用无冲击旋转式定量喂料，坚果从料斗进入旋转式定量喂料辊，根据定量喂料机构2与锯割开槽与挤压破壳综合机构4严格的定比传动，实现喂料与破壳的同步匹配；定量喂料辊每旋转四分之一周，向物料导向槽输出一颗坚果。
文档编号A23N5/00GK102919971SQ20121032520
公开日2013年2月13日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者吕力, 吕宗健 申请人:云南智奇工程技术有限公司