芡实加工装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种芡实加工装置，包括机架、固定在机架上的进料机构、切削机构、搓料机构及驱动机构，所述切削机构设置在进料机构输出端，所述搓料机构设置在切削机构输出端，所述驱动机构驱动切削机构及搓料机构旋转。该芡实加工装置通过分级、预破壳及柔性揉搓脱壳工序可以对芡实进行充分脱壳，能够加工不同大小的芡实，加工效率高，得到的芡实果仁完整度高。
【专利说明】
芡实加工装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种剥壳装置，尤其是一种用于芡实脱壳的芡实加工装置。
【背景技术】
[0002]芡实是富有地方特色的优质农副产品，具有较高的营养、保健和经济价值。由于芡实颗粒小、外壳坚硬，外壳与内仁之间间隙小等特点，长期以来只能通过手工进行剥壳，这种脱壳方式极大地影响了芡实产业的发展。研究芡实脱壳技术及其配套机具将有助于突破种植容易加工难的瓶颈，带动芡实产业发展，扩大种植面积，加快发展绿色农业，给芡实产区带来巨大的经济和社会效益。
[0003]目前，尽管我国国内已研制和开发了一些坚果脱壳机械，但其发展相当缓慢，远远落后于种植业的发展，并且成熟的机型以及进行批量生产的不多，远不能满足实际需要。在技术上还存在如下问题:(I)脱壳率低，脱壳后的果仁破碎率高；(2)机具性能不稳定，适应性差；(3)通用性差；(4)作业成本偏高。这些缺点已经成为制约各种坚果经济快速发展的重要障碍。这些缺点已经成为后续坚果脱壳机械在设计阶段不可避免的问题。需要吸取各种装置的优点并有机组合起来以跨越这些障碍。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:为了提供一种操作简单方便、自动化程度高、力口工效率高、成品质量好的芡实加工装置。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种芡实加工装置，包括机架、固定在机架上的进料机构、切削机构、搓料机构及驱动机构，所述进料机构包括进料箱及下料槽，所述进料箱底部开设有出料口，所述下料槽固定在出料口，所述切削机构包括排料盘、圆盘形刀片及U型刀片，所述排料盘对应设置在下料槽输出端的下方，排料盘包括对称设置的左排料盘及右排料盘，左排料盘、右排料盘周向外缘分别均匀开设有若干弧形槽，相邻两弧形槽之间设置有挡块，左排料盘上的弧形槽与右排料盘上的弧形槽合并形成若干与芡实大小相对应的圆槽，所述圆盘形刀片设置在左排料盘、右排料盘之间，圆盘形刀片的刀刃伸入圆槽内，所述U型刀片对应设置在排料盘顶端一侧并与圆槽相对应，U型刀片的两刀刃之间的距离小于圆槽的宽度，所述搓料机构包括圆柱滚子及圆锥滚子，圆柱滚子及圆锥滚子对应设置在排料盘下方，圆柱滚子与圆锥滚子之间设置有间隙，所述驱动机构包括电机、主动摩擦轮及从动摩擦轮，所述电机驱动主动摩擦轮旋转，所述排料盘、圆盘形刀片固定在主动摩擦轮的主动输出轴上，所述主动摩擦轮通过皮带与从动摩擦轮连接，所述圆柱滚子固定在从动摩擦轮的从动输出轴上。
[0006]对于其他坚果如核桃板栗等至少已有相应脱壳装置用于工业生产，而用于芡实的脱壳装置则基本上是空白，又因为坚果各自物理特性、几何特征以及果实结构的不同，脱壳装置之间几乎不具备通用性。因此在研制芡实的脱壳装置之前，先要对芡实的可脱壳性进行研究。
[0007]芡实外形为不规则球体，通过对芡实形状观察，分析芡实的几何特征可知:1)芡实沿厚度方向有凸起，除凸起外其余厚度比较均匀；2)芡实表面大部分光滑，但有少量轻微凸凹处存在；3)芡实干果果仁与外壳间的间隙较小，但间隙比较均匀；3)部分芡实外壳尾部有小孔。这种不规则的卵形果实加工时不太容易定位，受力后很容易破碎，崩壳性好，整体强度低。芡实外壳比较坚硬而果仁强度底，壳仁间隙小，形状不太规则，颗粒直径小而不容易定位等这些特点都使得脱壳存在很大的难度。芡实干果的果仁和果壳之间有一定的间隙，而鲜果的果仁与果壳之间几乎不存在间隙，而且鲜果果仁含水量大，呈浆状，在一定程度上会阻碍脱壳的作用，如果对鲜果直接脱壳则难度较大，因此干果相对于鲜果具有更好的可脱壳性。
[0008]针对芡实的特殊结构，本实用新型的芡实加工装置设计了三个部分:分级、预破壳和柔性揉搓脱壳。未经处理的芡实首先通过进料机构按照直径大小分为四级，然后各级出料的芡实分别通过调整好对应间隙的切削机构进行破口处理，最后破壳已被挤压割裂出裂纹的芡实通过搓料机构的揉搓作用而完全脱壳，脱完壳的芡实只需进行仁壳分离的筛分即完成整个脱壳过程。
[0009]为了便于出料，所述下料槽包括下料通道及下料盒，下料通道与下料盒可拆卸连接，所述下料通道倾斜设置，所述下料盒固定在下料通道出口，下料盒上开设有半圆形孔。可以根据芡实的大小，更换不同大小的半圆形孔的下料盒，防止较大的芡实堵住半圆形孔或者半圆形孔内同时掉出多个芡实。
[0010]为了保证下料盒内的芡实能够顺利进入排料盘的圆槽内，所述下料盒上固定有导向板，所述导向板对应设置在排料盘上方。导向板可以对芡实起到一个限位的作用，防止芡实在下料盒的半圆形孔进入排料盘的圆槽的过程中掉落，确保芡实从中间通过U型刀片。
[0011]为了使芡实受到多个方向的力，保证芡实能够被挤压割裂出裂缝，所述U型刀片底端的高度低于排料盘顶端圆槽的高度，U型刀片的两刀刃向内倾斜，芡实不仅受到U型刀片的切削，还受到斜向下的压力，使芡实压向下方的圆盘形刀片上。
[0012]为了防止挡块碰撞导向板及U型刀片，所述左排料盘、右排料盘上开设有环形槽，所述环形槽设置在挡块一侧，当排料盘转动时，导向板和U型刀片始终沿着环形槽相对运动，不会碰撞挡块。
[0013]本实用新型的有益效果是:本实用新型的芡实加工装置通过分级、预破壳及柔性揉搓脱壳工序可以对芡实进行充分脱壳，能够加工不同大小的芡实，加工效率高，得到的芡实果仁完整度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0015]图1是本实用新型芡实加工装置的立体结构示意图；
[0016]图2是本实用新型芡实加工装置的俯视图；
[0017]图3是本实用新型芡实加工装置的侧部结构示意图；
[0018]图4是本实用新型芡实加工装置的简示图；
[0019]图5是本实用新型芡实加工装置的排料盘的结构示意图；
[0020]图中:1.机架，2.进料箱，3.下料槽，31.下料通道，32.下料盒，33.半圆形孔，4.导向板，5.排料盘，51.左排料盘，52.右排料盘，53.弧形槽，54.挡块，55.环形槽，6.U型刀片，7.电机，8.主动摩擦轮，9.从动摩擦轮，10.圆柱滚子，11.圆锥滚子，12.芡实，13.圆盘形刀片。
【具体实施方式】
[0021]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0022]如图1-5所示，一种芡实加工装置，包括机架1、固定在机架I上的进料机构、切削机构、搓料机构及驱动机构，所述进料机构包括进料箱2及下料槽3，所述进料箱2底部开设有出料口，所述下料槽3固定在出料口，所述切削机构包括排料盘5、圆盘形刀片13及U型刀片6，所述排料盘5对应设置在下料槽3输出端的下方，排料盘5包括对称设置的左排料盘51及右排料盘52，左排料盘51、右排料盘52周向外缘分别均匀开设有若干弧形槽53，相邻两弧形槽53之间设置有挡块54，左排料盘51上的弧形槽53与右排料盘52上的弧形槽53合并形成若干与芡实12大小相对应的圆槽，所述圆盘形刀片13设置在左排料盘51、右排料盘52之间，圆盘形刀片13的刀刃伸入圆槽内，所述U型刀片6对应设置在排料盘5顶端一侧并与圆槽相对应，U型刀片6的两刀刃之间的距离小于圆槽的宽度，所述搓料机构包括圆柱滚子10及圆锥滚子11，圆柱滚子10及圆锥滚子11对应设置在排料盘5下方，圆柱滚子10与圆锥滚子11之间设置有间隙，所述驱动机构包括电机7、主动摩擦轮8及从动摩擦轮9，所述电机7驱动主动摩擦轮8旋转，所述排料盘5、圆盘形刀片13固定在主动摩擦轮8的主动输出轴上，所述主动摩擦轮8通过皮带与从动摩擦轮9连接，所述圆柱滚子10固定在从动摩擦轮9的从动输出轴上。
[0023]如图4所示，所述下料槽3包括下料通道31及下料盒32，下料通道31与下料盒32可拆卸连接，所述下料通道31倾斜设置，所述下料盒32固定在下料通道31出口，下料盒32上开设有半圆形孔33。可以根据芡实的大小，更换不同大小的半圆形孔33的下料盒32，防止较大的芡实12堵住半圆形孔33或者半圆形孔33内同时掉出多个芡实12。
[0024]所述下料盒32上固定有导向板4,所述导向板4对应设置在排料盘5上方。导向板4为两块平行设置的L型板，两L型板之间形成略大于芡实12的通道，L型板的较长边固定在下料盒32上，较短边的一侧延伸至排料盘5的其中一个圆槽上方。导向板4可以对芡实起到一个限位的作用，防止芡实12在下料盒32的半圆形孔33进入排料盘5的圆槽的过程中掉落，确保芡实12从中间通过U型刀片6。
[0025]如图5所示的排料盘5，包括对称设置的左排料盘51及右排料盘52，左排料盘51、右排料盘52的外圆周上分别均匀开设有若干弧形槽53，且左排料盘51的弧形槽53与右排料盘52上的弧形槽53 对应形成一个完整的圆槽，该圆槽的大小略大于所要脱壳的突实12的大小，即每个圆槽内均可容纳一个芡实12。圆盘形刀片13与左排料盘51、右排料盘52同轴设置，圆盘形刀片13的外圆周的刀刃伸入各圆槽内。圆盘形刀片13与排料盘5同时旋转，当待脱壳的芡实12旋转至U型刀片6刀口时，圆盘形刀片13即可与U型刀片6同时切割。所述左排料盘51、右排料盘52上均开设有环形槽55，所述环形槽55设置在挡块54 —侧，即左排料盘51或右排料盘52外圆周端面上开设有环形槽55,环形槽55与左排料盘51或右排料盘52同轴设置。当排料盘5转动时，导向板4和U型刀片6始终沿着环形槽55相对运动，不会碰撞挡块54。
[0026]为了使芡实12受到多个方向的力，保证芡实12能够被挤压割裂出裂缝，所述U型刀片6底端的高度低于排料盘5顶端圆槽的高度，即待脱壳的芡实12被排料盘5旋转至最高处然后再下降才会被U型刀片6切割。U型刀片6的两刀刃向内倾斜，芡实12不仅受到U型刀片6的切削，还受到斜向下的压力，使芡实12压向下方的圆盘形刀片13上，通过U型刀片6和圆盘形刀片13的配合即可切除三分之二的芡实12的外表面。
[0027]所述搓料机构包括圆柱滚子10及圆锥滚子11，圆柱滚子10与圆锥滚子11的轴心相平行，两者之间形成大致呈三角形的间隙。圆柱滚子10与电机7连接，通过电机7带动圆柱滚子10同时旋转，而圆锥滚子11安装在滚动轴承上，可以让它随摩擦力转动。当被加工后芡实12落到搓料机构上时，瞬时间，圆锥滚子11静止，而圆柱滚子10不断转动，圆柱滚子10的线速度远远大于圆锥滚子11，由摩擦力定理可知，芡实12必定向摩擦力小的方向滚动，同时芡实12也做向下的运动，则芡实12由圆柱滚子10和圆锥滚子11之间的间隙落下，通过圆柱滚子10和圆锥滚子11的摩擦，即可完全地去除芡实12表面残留的壳。
[0028]加工前，先对芡实12进行分级筛选，筛选出同级大小的芡实12，根据该大小的芡实12调整左排料盘51、右排料盘52的距离，使圆槽的大小与芡实12的大小相对应。同时调整U型刀片6的两刀刃之间的距离，也使其与芡实12的大小相对应。
[0029]加工时，打开电机7，电机7通过主动摩擦轮8驱动排料盘5及圆盘形刀片13同时旋转，通过皮带带动从动摩擦轮9及圆柱滚子10旋转。将筛选好的芡实12倒入进料箱2，突实经下料通道31进入下料盒32内，当排料盘5的其中一个圆槽旋转至下料盒32的半圆形孔33处时，下料盒32内的芡实经半圆形孔33掉入圆槽内，而此时，由于下料盒32内的芡实12与掉入圆槽内的芡实12之间有一定的高度差，则导致下料盒32的半圆形孔33被堵住，下料盒32内的芡实12无法掉出，排料盘5继续旋转，圆槽内的芡实12逐渐远离半圆形孔33，此时半圆形孔33内的芡实12又可以落下进入下一个圆槽，使得每个圆槽内依次掉入一个芡实12。随着排料盘5的转动以及导向板4的导向，圆槽内的芡实12移动至U型刀片6处，当芡实12碰到U型刀片6时，芡实12受到U型刀片6的两个刀刃的切削，同时由于受到挡块54的推动，芡实12还受到斜向下的压力，将芡实12压向安装在下侧的圆盘形刀片13上，通过U型刀片6和圆盘形刀片13的配合完成芡实12的预破壳。经预破壳后的芡实12在圆槽内继续旋转，当旋转至下方时，由于重力作用自动掉落，落入搓料机构中，此时圆锥滚子11静止，而圆柱滚子10不断转动，圆柱滚子10的线速度远远大于圆锥滚子11，突实12必定向摩擦力小的方向滚动，同时突实12也做向下的运动,贝U突实12由圆柱滚子10和圆锥滚子11之间的间隙落下，通过圆柱滚子10和圆锥滚子11的揉搓，即可完全地去除芡实12表面残留的壳。脱完壳的芡实12只需进行仁壳分离的筛分即完成整个脱壳过程。
[0030]与现有技术相比，本实用新型的芡实加工装置通过分级、预破壳及柔性揉搓脱壳工序可以对芡实12进行充分脱壳，能够加工不同大小的芡实12，加工效率高，得到的芡实12果仁完整度高。
[0031]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种芡实加工装置，其特征在于:包括机架、固定在机架上的进料机构、切削机构、搓料机构及驱动机构，所述进料机构包括进料箱及下料槽，所述进料箱底部开设有出料口，所述下料槽固定在出料口，所述切削机构包括排料盘、圆盘形刀片及U型刀片，所述排料盘对应设置在下料槽输出端的下方，排料盘包括对称设置的左排料盘及右排料盘，左排料盘、右排料盘周向外缘分别均匀开设有若干弧形槽，相邻两弧形槽之间设置有挡块，左排料盘上的弧形槽与右排料盘上的弧形槽合并形成若干与芡实大小相对应的圆槽，所述圆盘形刀片设置在左排料盘、右排料盘之间，圆盘形刀片的刀刃伸入圆槽内，所述U型刀片对应设置在排料盘顶端一侧并与圆槽相对应，U型刀片的两刀刃之间的距离小于圆槽的宽度，所述搓料机构包括圆柱滚子及圆锥滚子，圆柱滚子及圆锥滚子对应设置在排料盘下方，圆柱滚子与圆锥滚子之间设置有间隙，所述驱动机构包括电机、主动摩擦轮及从动摩擦轮，所述电机驱动主动摩擦轮旋转，所述排料盘、圆盘形刀片固定在主动摩擦轮的主动输出轴上，所述主动摩擦轮通过皮带与从动摩擦轮连接，所述圆柱滚子固定在从动摩擦轮的从动输出轴上。
2.如权利要求1所述的芡实加工装置，其特征在于:所述下料槽包括下料通道及下料盒，下料通道与下料盒可拆卸连接，所述下料通道倾斜设置，所述下料盒固定在下料通道出口，下料盒上开设有半圆形孔。
3.如权利要求2所述的芡实加工装置，其特征在于:所述下料盒上固定有导向板，所述导向板对应设置在排料盘上方。
4.如权利要求1所述的芡实加工装置，其特征在于:所述U型刀片底端的高度低于排料盘顶端圆槽的高度，U型刀片的两刀刃向内倾斜。
5.如权利要求1所述的芡实加工装置，其特征在于:所述左排料盘、右排料盘上开设有环形槽，所述环形槽设置在挡块一侧。
【文档编号】A23N5/00GK203985968SQ201420371094
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】梁栋, 杨龙兴, 杨浩轩, 蒋新华 申请人:江苏理工学院