一种黑茶发酵翻堆的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种黑茶发酵翻堆机，属于农业机械【技术领域】。该机由安置在行走总成上的翻堆总成构成，行走总成包括支撑前、后龙门支架的左、右底梁，翻堆总成含有依附于后龙门支架的翻堆升降装置，后龙门支架两侧的立柱分别设有垂向轨道；轨道上装有滑块，滑块上固连的轴承座支撑可旋转的翻堆辊筒；辊筒包括两端分别延伸出支轴的辊筒体，辊筒体的外圆表面两侧分别固定旋向相反的螺旋板，螺旋板内端沿其螺旋线方向的辊筒体外圆表面间隔固定有由推翻面和垂直于推翻面的爪柄构成的丁字形翻料爪。本发明可以实现所需的均匀翻堆作业，自动形成渥堆，且可以避免损伤茶叶，有利于保持其品质。
【专利说明】
一种黑茶发酵翻堆机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种翻堆机，尤其是一种黑茶发酵翻堆机，属于农业机械【技术领域】。
【背景技术】
[0002]茶叶的发酵过程决定了其内质和色香味型。以黑茶为例，其发酵过程需要一定的时间，这个工艺过程决定了黑茶独有的内质和色香味型，每当达到一定温度时就要进行翻堆作业，通过翻堆操作使整堆的茶叶上下左右都能够均匀发酵。
[0003]据 申请人:了解，目前国内的茶叶翻堆设备很少，茶叶翻堆几乎都由人力来完成，使用的工具为钉耙、铁铲等，劳动强度大，劳动条件差，生产效率低，清洁卫生不规范。
[0004]检索发现，申请号为ZL200820228977的中国专利公开了一种普洱茶发酵翻堆机，该机包括自走底盘总成、旋转耙堆总成、铲料机构总成、水平输送总成、提升输送总成、解块机构总成、布料输送总成、喷水系统总成、液压系统总成、操作台和电器控制系统总成。该机虽然可以实现机械化操作，提高翻堆工序的生产效率，减轻劳动强度，但不仅结构复杂，且其旋转耙模拟人工用钉耙对茶堆进行耙堆作业，使前方茶堆内的茶块受到挤压，导致茶堆更加紧密，内部的茶叶受到挤压容易破碎，而且旋转耙需要更大的力量将茶堆耙松，也容易将茶叶打碎，降低了茶叶的品质。
[0005]此外，申请号为201210303593.X的中国专利公开了一种茶叶发酵翻堆机，该机包括机架、挖掘轮、输送带、解块机、横向输送机、行走轮和转向轮；挖掘轮两端分别通过半轴固定在机架前部，其剖面呈扇叶形，扇叶顶部设置有齿牙，相邻的两扇叶形成一个U形的储料斗，储料斗内壁上还设置有凸出的带尖端的圆钢，作为长齿。该机实现了利用机械将渥堆发酵的普洱茶进行翻堆操作，可以将茶团打散，翻堆速度快，但通过齿牙插入茶堆下方，采用旋转的方式将松散的茶叶翻入储料斗内，无法使翻堆后的茶叶保持原先的渥堆形状，需要后期借助人工来堆成所需截面的茶堆(渥堆)。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于:针对上述现有技术存在的问题，提出一种翻堆均匀、在翻堆之后可以自然形成渥堆，且对茶叶无损伤的黑茶发酵翻堆机。
[0007]为了达到以上目的，本发明的黑茶发酵翻堆机由安置在行走总成上的翻堆总成构成，所述行走总成包括两端分别支撑前、后龙门支架的左、右底梁，所述左、右底梁的底部分别支撑在前、后车轮上，所述左、右底梁之一上部安置驾驶座、方向盘以及行走驱动装置，所述翻堆总成含有依附于后龙门支架的翻堆升降装置，所述翻堆升降装置包括后龙门支架两侧分别设有垂向导轨的立柱，所述立柱上、下两端分别支撑主动链轮和从动链轮；所述垂向导轨上装有与之构成移动副的滑块，所述滑块上固连轴承座，两轴承座之间支撑可旋转的翻堆辊筒；所述主动链轮与支撑在水平梁上的电机传动连接，所述滑块与环绕主动链轮和从动链轮的链条连接；所述辊筒包括两端分别延伸出支轴的辊筒体，所述辊筒体的外圆表面两侧分别固定旋向相反的螺旋板，所述螺旋板内端沿其螺旋线方向的辊筒体外圆表面间隔固定有由推翻面和垂直于推翻面的爪柄构成的丁字形翻料爪。
[0008]工作过程中，通过升降装置带动翻堆辊筒到达实现理想翻堆效果、并且可以逾越地面障碍的合适高度后，当驾驶翻堆机沿着茶叶渥堆长度方向前进时，翻堆辊筒以一定的转速旋转，茶叶渥堆在翻堆辊筒两侧螺旋板的作用下，不断往中间拢，之后被辊筒表面上的翻料爪翻抛，脱离辊筒；如此持续下去，实现连续的翻堆作业，把粘黏的茶叶解块抖散，让中间和四周的茶叶混合，改善茶堆内的通气供氧和湿度调节，使整堆的茶叶上下、左右都能够发酵均匀。
[0009]采用本发明进行翻堆作业时，螺旋板起到拢料作用，将茶叶向辊筒中部笼聚，而翻料爪则在旋转过程中将聚拢的茶叶拨翻，同时使其在不断拨翻作用下依然按照螺旋轨迹运动，从而不仅实现所需的均匀翻堆作业，而且可以自动形成渥堆的形状。由于无论是螺旋板还是翻料爪，与茶叶的接触面均为光滑平面，尤其是翻料爪表面还有一层橡胶片，加之螺旋趋势的顺势引导、拨翻茶叶对茶叶不产生冲击，因此对茶叶几乎没有损伤很小，可以保证其完整性，有利于保持其品质。而理论分析和实践均证明，翻堆辊筒左、右两边的螺旋板和翻料爪为反螺旋结构，转动时自然使茶叶沿着螺旋轨迹向中间靠拢，在翻料爪处脱离辊筒时依然沿螺旋方向抛出，因而在惯性和重力的共同作用下可以自动形成渥堆。
[0010]进一步，所述垂向导轨的截面呈两侧具有圆弧凹缺的矩形，所述滑块的截面呈具有卡入导轨截面凹槽的凹字形，所述凹字形截面的凹槽内具有与圆弧凹缺相配的圆弧凸起。
[0011]再进一步，所述滑块上通过连接板固连轴承座，所述连接板上端通过连接块与环绕主动链轮和从动链轮的链条连接。
[0012]还进一步，所述推翻面固定橡胶片。这样可以借助橡胶片，更有效避免茶叶受损，保证其完整。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0014]图1为茶叶渥堆示意图。
[0015]图2为图1的A-A剖面图。
[0016]图3为本发明一个实施例的立体结构示意图。
[0017]图4为图3实施例的平面结构示意图。
[0018]图5为图4的俯视图。
[0019]图6为图3实施例的升降装置结构示意图。
[0020]图7为图6的C向视图。
[0021]图8为图6的B向视图。
[0022]图9为图6的导轨截面结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]实施例一
本实施例的茶叶发酵翻堆机基本结构如图3、4、5所示，由安置在行走总成X上的翻堆总成F构成。
[0024]行走总成X包括两端分别支撑前、后龙门支架x-1、x-2的左、右底梁x-3、x-4构成。左、右底梁x-3、x-4的底部分别支撑在前、后车轮X-5、X-6上。左底梁x-3上部安置驾驶座x-7、方向盘x-8以及行走驱动装置x-9。翻堆总成F含有依附于后龙门支架x-2的翻堆升降装置S。后龙门支架x-2的上部装有一排喷头3，从而可以按需给翻堆的茶叶加湿。
[0025]翻堆升降装置S如图6、7、8所示，包括后龙门支架x-2两侧分别设有垂向导轨8的立柱5-1。立柱5-1的上、下两端分别支撑主动链轮3-1和从动链轮3-2 ;垂向导轨8上装有与之构成移动副的滑块9，垂向导轨8的截面呈图9所示两侧具有圆弧凹缺的矩形，滑块9的截面呈具有卡入导轨截面凹槽的凹字形，且凹字形截面的凹槽内具有与圆弧凹缺相配的圆弧凸起。滑块9上通过连接板7固连轴承座10，两侧轴承座10之间支撑可旋转的翻堆辊筒11。主动链轮3-1与支撑在水平梁5-2上的电机I通过减速器2传动连接。与滑块9固连的连接板7上端通过连接块6与环绕主动链轮3-1和从动链轮3-2的链条4连接。
[0026]辊筒11参见图6，包括两端分别延伸出支轴的辊筒体。两端的支轴分别支撑在对应的轴承座10内。辊筒体的外圆表面两侧分别固定旋向相反的螺旋板11-2，螺旋板11-2内端沿其螺旋线方向的辊筒体外圆表面间隔固定有由推翻面11-3和垂直于推翻面的爪柄
11-4构成的丁字形翻料爪。推翻面11-3的外接圆直径等于螺旋板11-2的外接圆直径(参见图8)。本实施例的推翻面11-3与辊筒体轴向的夹角A约为30°，与螺旋切向的夹角B约为60°。试验表明，这样的设置可以较好地兼顾茶叶的拨翻和形成渥堆。此外，推翻面
11-3的表面固定橡胶片11-1。橡胶片11-1的外缘超出推翻面11-3的外边缘。橡胶片的柔性及其外边缘的弹性变形对茶叶的拨翻更为柔和，更有利于避免茶叶受损，保证茶叶品质。
[0027]本实施例的翻堆机工作时，龙门支架跨在图1和图2所示的茶叶渥堆宽度方向两侧，借助升降装置将翻堆辊筒调节到合适高度，沿其长度方向行进，翻堆辊筒在随翻堆机前行且旋转过程中，螺旋板先将茶叶朝中部拢料，接着翻料爪在旋转过程中将聚拢的茶叶拨翻，并使其在不断拨翻作用下按照螺旋轨迹运动，到达一定位置会以平抛运动的轨迹脱离辊筒，如此持续行进，不断把粘黏的茶叶解块抖散，让中间和四周的茶叶混合，从而改善茶堆内的通气供氧，使整堆的茶叶上下、左右都能够发酵均匀，实现所需的均匀翻堆作业，且在拢料和翻抛的共同动作下，自动重新形成基本保持原有外形的新渥堆。
[0028]实践表明，翻堆质量与翻堆辊筒转速有关:翻堆辊筒转速过快则切向力过大，容易导致茶叶的损伤，而转速过慢则切向力过小，又难以翻动茶叶，因此应通过实验确定合适的转速。并且翻堆效果还与翻堆机前进速度与翻堆辊筒转速之比有关:前进过快有可能导致翻堆辊筒推着渥堆前进，前进速度过慢则影响效率。实验表明，当翻堆辊筒转速决定的其推翻面的外接圆处线速度与翻堆机前进速度之比λ控制在90-200为宜，控制在120-150效果最好。
[0029]归纳起来，本实施例的翻堆机具有如下主要优点:
1、行走总成基于茶叶渥堆的截面形状设计，可有效降低劳动力数量及强度，对茶叶无刮伤及损害，操作简单，工作效率高。
[0030]2、采用变频调速三相异步电动机控制翻堆总成，可根据不同茶叶的物理特性选取适合的转速，调节相应的切向抛翻力，达到既充分翻堆又不破坏茶叶完整性的目的，使整堆茶叶都能够发酵均匀。
[0031]3、导轨式升降装置可方便调节翻堆辊筒的高度，使其不仅可以处于最佳位置，并具有越障能力。
[0032]4、采用前桥转向系统，可在完成一行翻堆作业后及时转向进入下一行，提高了作业的连续性和效率。
[0033]5、翻料爪连接有橡胶板，既满足翻堆的拨翻要求，又进一步保证了茶叶在翻堆过程不受损，提高了翻堆作业的质量。
[0034]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种黑茶发酵翻堆机，由安置在行走总成上的翻堆总成构成，其特征在于:所述行走总成包括两端分别支撑前、后龙门支架的左、右底梁，所述左、右底梁的底部分别支撑在前、后车轮上，所述左、右底梁之一上部安置驾驶座、方向盘以及行走驱动装置，所述翻堆总成含有依附于后龙门支架的翻堆升降装置，所述翻堆升降装置包括后龙门支架两侧分别设有垂向导轨的立柱，所述立柱上、下两端分别支撑主动链轮和从动链轮；所述垂向导轨上装有与之构成移动副的滑块，所述滑块上固连轴承座，两轴承座之间支撑可旋转的翻堆辊筒；所述主动链轮与支撑在水平梁上的电机传动连接，所述滑块与环绕主动链轮和从动链轮的链条连接；所述辊筒包括两端分别延伸出支轴的辊筒体，所述辊筒体的外圆表面两侧分别固定旋向相反的螺旋板，所述螺旋板内端沿其螺旋线方向的辊筒体外圆表面间隔固定有由推翻面和垂直于推翻面的爪柄构成的丁字形翻料爪。
2.根据权利要求1所述的黑茶发酵翻堆机，其特征在于:所述垂向导轨的截面呈两侧具有圆弧凹缺的矩形，所述滑块的截面呈具有卡入导轨截面凹槽的凹字形，所述凹字形截面的凹槽内具有与圆弧凹缺相配的圆弧凸起。
3.根据权利要求2所述的黑茶发酵翻堆机，其特征在于:所述滑块上通过连接板固连轴承座，所述连接板上端通过连接块与环绕主动链轮和从动链轮的链条连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的黑茶发酵翻堆机，其特征在于:所述推翻面固定橡胶片。
5.根据权利要求4所述的黑茶发酵翻堆机，其特征在于:所述推翻面的外接圆直径等于螺旋板的外接圆直径。
6.根据权利要求5所述的黑茶发酵翻堆机，其特征在于:所述橡胶片的外缘超出推翻面的外边缘。
7.根据权利要求6所述的黑茶发酵翻堆机，其特征在于:所述推翻面的外接圆处线速度与翻堆机前进速度之比控制在90-200。
【文档编号】A23F3/08GK104171088SQ201410393767
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2014年8月11日
【发明者】肖宏儒, 季顺中, 宋志禹, 丁文芹, 韩余, 杨光 申请人:农业部南京农业机械化研究所