本发明属于茶叶加工设备技术领域，具体公开了一种茶叶发酵装置。
背景技术：
六堡茶属黑茶的一种，已有一千五百多年的历史，因原产于梧州苍梧六堡乡而得名，在清朝嘉庆年间以独特的槟榔香而列入中国十大名茶，成为贡品。六堡茶具有“红、浓、陈、醇”的特点，六堡茶是将经过初制的毛茶进行渥堆、发酵、蒸压、陈化而得。目前六堡茶发酵加工的步骤解是：渥堆、发酵并进行人力翻堆；而渥堆、发酵都是在地面进行。由于在地面进行，渥堆中原料毛茶的上面和下面及茶堆四周，都难以达到温度、湿度的一致性，从而导致六堡茶发酵质量的一致性、稳定性差，此外还有卫生方面难以控制的缺点。
为解决上述技术问题，申请公布号为cn104161140a的中国发明专利申请公开了一种茶叶发酵装置，包括有一个通过滑轨支撑在机架的滚轮架上的由动力机驱动旋转的发酵筒，在发酵筒的底部设有多条从中心处伸出其发酵筒筒壁的水平输送器，在每条水平输送器的外端均连接一条斜置的输送器，输送器的上端连接有伸至所述发酵筒上方的出料管。
采用上述专利的技术方案，会存在以下技术问题，1)通过螺旋传送的方式实现茶叶的翻堆，一方面，传送后再进入发酵筒的茶叶容易在发酵筒的偏心位置处堆积，造成发酵筒内的茶叶分布不均。发酵筒内的茶叶分布不均，会造成茶叶抱团，发酵筒各个部分的茶叶温度和湿度不同，严重影响六堡茶的品质；2)通过螺旋传送茶叶，螺旋叶片容易对茶叶进行挤压、碾揉，导致六堡茶受损。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种茶叶发酵装置，以解决发酵装置对茶叶翻堆后，茶叶受损较多的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案为：
茶叶发酵装置，包括中心转轴、罩布、发酵台和底座，所述底座上至少均布有三根支撑杆，支撑杆上滑动连接有滑动件，所述滑动件与罩布连接，所述底座上还设有能够驱动滑动件滑动的第一动力机构；
所述发酵台固定连接在底座上，所述中心转轴竖直贯穿于发酵台的中心，所述中心转轴上设有螺旋叶，所述螺旋叶的盘面直径自上向下依次增大；所述中心转轴上设有螺纹段，所述螺纹段与发酵台螺纹连接，所述底座上还设有能够驱使中心转轴竖直往复移动的第二动力机构；所述发酵台上还设有推动机构，当中心转轴竖直向上转动时，推动机构将茶叶向发酵台的中心推送。
本基础方案的工作原理在于：
在发酵时，本装置中的罩布，对茶叶起到保温保湿的作用；由于支撑杆上滑动连接有滑动件，滑动件与罩布连接，所以未发酵时，第一动力机构带动滑动件，滑动件带动罩布向支撑杆的顶部(朝远离发酵台方向)滑动，罩布与发酵台分离；发酵时，第一动力机构带动滑动件向支撑杆的底部(朝靠近发酵台方向)滑动，罩布将发酵台上的茶叶紧紧罩住，对发酵中的茶叶保温保湿。底座上至少均布有三根支撑杆目的在于为了保证滑动件能够带动罩布稳定的上升与下降。
中心转轴和螺旋叶用于对发酵台上的茶叶进行翻堆，螺旋叶的盘面直径自上向下依次增大，是为了保证螺旋叶能够充分将发酵台上的茶叶自下向上传送翻起。翻堆时，启动第二动力机构，第二动力机构带动中心转轴竖直向上移动，中心转轴与发酵台螺纹连接，中心转轴竖直向上移动的同时发生转动，中心转轴上的螺旋叶将发酵台上的茶叶自下向上传送翻起，在中心转轴竖直向上转动过程中，发酵台上的推动机构将茶叶向发酵台的中心推送；随后，第二动力机构带动中心转轴竖直向下移动，中心转轴以与之前的相反方向转动并竖直向下移动，完成中心转轴和螺旋叶对茶叶的一次翻堆。工人可以根据实际情况，对发酵台上的茶叶进行多次翻堆。
翻堆后，启动第一动力机构，第一动力机构通过滑动件带动罩布向下移动，使罩布将发酵台上的茶叶紧紧罩住，开始对茶叶进行下一次的发酵。
本基础方案的有益效果在于：1)通过螺旋叶、中心转轴、罩布、发酵台的相互配合能够十分简单完成对茶叶的发酵过程；2)由于螺旋叶是将发酵台上的茶叶自下向上传送翻起，几乎不会对茶叶进行挤压、碾揉，所以在翻堆过程中，本装置的螺旋叶几乎不会导致茶叶受损；3)由于中心转轴竖直贯穿于发酵台的中心，被螺旋叶翻起的茶叶会从中心转轴呈放射状散落在发酵台上，另外有推动机构将茶叶向发酵台的中心推送，所以翻堆后的茶叶仍能够保持渥堆的形状，无需工人再将翻堆后的茶叶堆砌成渥堆，既节约人力，又能够最大程度的保证六堡茶的发酵品质。
进一步，所述第一动力机构包括第一拉绳、第二拉绳、第一电机、第二电机、第一转动轮和第二转动轮，所述第一转动轮和第一电机设于底座上，所述第一电机用于带动第一转动轮转动，所述第一拉绳的一端固定连接在滑动件的底部，所述第一拉绳的另一端缠绕在第一转动轮上；每个支撑杆的顶部设有一个第二转动轮，所述第二电机用于带动第二转动轮转动，所述第二拉绳的一端固定连接在滑动件的顶部，所述第二拉绳的另一端缠绕在第二转动轮上。
同时启动第一电机和第二电机工作，第一电机带动第一转动轮转动，第二电机带动第二转动轮转动，通过控制第一电机和第二电机的转动方向，就能够十分简单的控制罩布的竖直移动方向。
进一步，所述中心转轴为空心，所述中心转轴的底部设有进气口，所述中心转轴的中上部和螺旋叶上开有多个通气孔。发酵过程中向进气口内通入高湿度空气，高湿度空气经中心转轴的中上部和螺旋叶上的通气孔进入渥堆内部，能够最大程度保证渥堆各个部分的茶叶与高湿度空气充分接触，保证六堡茶的发酵品质。
进一步，所述支撑杆的顶端朝远离底座的中心线方向倾斜。由于罩布的表面积要大于发酵台的表面积，所以罩布竖直向上移动时，罩布的中部会向下凹陷，中心转轴对茶叶翻堆时需要竖直往复移动，所以中部向下凹陷的罩布很可能会影响茶叶翻堆。支撑杆的顶端朝远离底座的中心线方向倾斜，能够将罩布尽可能的拉平，避免罩布的中部向下凹陷。
进一步，所述中心转轴的顶端到螺旋叶底部的竖直高度为0.7-1m。六堡茶发酵时的最佳渥堆高度为0.7-1m，所以中心转轴能够起到限制渥堆高度的作用。
进一步，所述第二动力机构包括支撑板、拉簧和第一动力缸，第一动力缸固定连接在底座上，所述支撑板的顶部固定连接在中心转轴的下部，所述第一动力缸的活塞杆滑动连接在支撑板的底部，所述拉簧固定连接在底座的底部，所述拉簧处于支撑板的上方。
当第一动力缸的活塞杆出程时，支撑板在第一动力缸的作用下竖直向上移动，底座底部的拉簧在支撑板的作用下不断压缩，待第一动力缸带动支撑板竖直向下移动时，中心转轴会在拉簧和自身重力的作用下竖直向下移动。
进一步，所述推送机构的数量为四个，四个推送机构的初始位置均靠近发酵台的边缘，所述推送机构包括限位板、推送板、滑块、第三拉绳和第四拉绳，所述限位板固定连接在发酵台的一端，所述推送板水平滑动连接在发酵台上，所述限位板与推送板通过压簧连接，所述第三拉绳的一端与推送板固定连接，所述第三拉绳的另一端与滑块固定连接，所述第四拉绳的一端与滑块固定连接，所述第四拉绳的另一端缠绕在中心转轴上。
中心转轴竖直向上移动的最初阶段，第四拉绳从中心转轴上绕出，第四拉绳不再拉紧滑块，推送板不再受到第三拉绳的拉动，在压簧的作用下向发酵台的中心移动，将茶叶向发酵台的中心推送。
进一步，所述罩布上设有卡扣件，所述罩布的中部开有进料口，所述进料口上设有进料板，所述进料板的一端铰接在罩布上，所述进料板的一端通过卡扣件盖合在所述进料口上，当中心转轴的顶端靠近进料口时，推送板处于发酵台的边缘。
进料时，工人将进料板上的卡扣件撤去，并转动进料板，使罩布的进料口露出。启动第二动力机构，第二动力机构带动中心转轴和螺旋叶竖直向上移动，由于中心转轴上仅设有一段外螺纹，所以当中心转轴上的外螺纹段竖直向上移动到发酵台的上方时，中心转轴停止转动，当中心转轴的顶端靠近进料口，工人向进料口内投放待发酵茶叶，茶叶首先经中心转轴和螺旋叶，随后在落到发酵台上，这样的放置有助于发酵前渥堆的形成，随后，第一动力缸带动支撑板竖直向下移动，支撑板竖直向下移动过程中，推送板向发酵台中心移动，将靠近发酵台边缘的茶叶向发酵台中心收拢，进一步有助于发酵前渥堆的形成。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1中a处的局部结构放大图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：底座1、支撑杆11、滑动件12、发酵台2、罩布3、卡扣件31、进料板32、中心转轴4、螺旋叶41、螺纹段42、通气孔43、第一拉绳51、第二拉绳52、第一转动轮53、第二转动轮54、支撑板61、拉簧62、第一动力缸63、限位板71、推送板72、滑块73、第三拉绳74、第四拉绳75、压簧76。
如图1和图2所示，茶叶发酵装置，包括中心转轴4、罩布3、发酵台2和底座1，底座1上至少均布有三根支撑杆11，本实施例优选为四根支撑杆11，支撑杆11的顶端朝远离底座1的中心线方向倾斜。支撑杆11上滑动连接有滑动件12，滑动件12与罩布3连接，底座1上还设有能够驱动滑动件12滑动的第一动力机构；第一动力机构包括第一拉绳51、第二拉绳52、第一电机、第二电机、第一转动轮53和第二转动轮54，第一转动轮53和第一电机设于底座1上，第一电机用于带动第一转动轮53转动，第一拉绳51的一端固定连接在滑动件12的底部，第一拉绳51的另一端缠绕在第一转动轮53上；每个支撑杆11的顶部设有一个第二转动轮54，第二电机用于带动第二转动轮54转动，第二拉绳52的一端固定连接在滑动件12的顶部，第二拉绳52的另一端缠绕在第二转动轮54上。
发酵台2固定连接在底座1上，中心转轴4竖直贯穿于发酵台2的中心，中心转轴4上设有螺旋叶41，螺旋叶41的盘面直径自上向下依次增大；中心转轴4上设有螺纹段42，中心转轴4为空心，中心转轴4的底部设有进气口，中心转轴4的中上部和螺旋叶41上开有多个通气孔43；中心转轴4的顶端到螺旋叶41底部的竖直高度(图1中的a)为0.7-1m。这样的设置是由于六堡茶发酵时的最佳渥堆高度为0.7-1m，通过中心转轴4限制渥堆高度，有助于保证六堡茶发酵品质。中心转轴4的螺纹段42与发酵台2螺纹连接，底座1上还设有能够驱使中心转轴4竖直往复移动的第二动力机构；发酵台2上还设有推动机构，当中心转轴4竖直向上转动时，推动机构将茶叶向发酵台2的中心推送。
第二动力机构包括支撑板61、拉簧62和第一动力缸63，第一动力缸63固定连接在底座1上，支撑板61的顶部固定连接在中心转轴4的下部，第一动力缸63的活塞杆滑动连接在支撑板61的底部，拉簧62固定连接在底座1的底部，拉簧62处于支撑板61的上方。
推送机构的数量为四个，四个推送机构沿发酵台2的顶部均等分布，四个推送机构的初始位置均靠近发酵台2的边缘，推送机构包括限位板71、推送板72、滑块73、第三拉绳74和第四拉绳75，限位板71固定连接在发酵台2的一端，推送板72水平滑动连接在发酵台2上，限位板71与推送板72通过压簧76连接，第三拉绳74的一端与推送板72固定连接，第三拉绳74的另一端与滑块73固定连接，第四拉绳75的一端与滑块73固定连接，第四拉绳75的另一端缠绕在支撑板61上。
罩布3上设有卡扣件31，罩布3的中部开有进料口，进料口上设有进料板32，进料板32的一端铰接在罩布3上，进料板32的一端通过卡扣件31盖合在进料口上，当中心转轴4的顶端靠近进料口时，推送板72处于发酵台2的边缘。卡扣件31的设置主要是为了保证发酵时，进料板32能够紧密的盖合在罩布3上，保证罩布3对茶叶的保温保湿效果。
采用本装置发酵时具体包括以下操作步骤：
1)进料，工人将进料板32上的卡扣件31撤去，并转动进料板32，使罩布3的进料口露出。启动第一动力缸63，第一动力缸63带动中心转轴4和螺旋叶41竖直向上移动，由于中心转轴4的螺纹段42与发酵台2螺纹连接，所以中心转轴4在竖直向上移动的同时会发生转动。
中心转轴4竖直向上移动的最初阶段，第四拉绳75从中心转轴4上完全绕出，第四拉绳75不再拉紧滑块73，推送板72不再受到第三拉绳74的拉动，在压簧76的作用下向发酵台2的中心移动，将茶叶向发酵台2的中心推送。
随着中心转轴4竖直向上继续移动，中心转轴4上的螺纹段42移动到发酵台2的上方，中心转轴4停止，但是第四拉绳75与中心转轴4连接的一端由于受到中心转轴4的拉动，竖直向上移动，此时第四拉绳75逐渐拉紧滑块73，所以当中心转轴4的顶端靠近进料口时，推送板72处于发酵台2的边缘。
当中心转轴4的顶端靠近进料口时，工人向进料口内投放待发酵茶叶，茶叶首先经中心转轴4和螺旋叶41，随后在落到发酵台2上，在中心转轴4和螺旋叶41的作用下，茶叶在发酵台2呈圆锥状堆积，这样的放置有助于发酵前渥堆的形成，随后，第一动力缸63竖直向下移动，中心转轴4会在拉簧62和重力的作用下竖直向下移动。支撑板61竖直向下移动过程中，推送板72向发酵台2中心移动，将靠近发酵台2边缘的茶叶向发酵台2中心收拢，进一步有助于发酵前渥堆的形成。
2)发酵，同时启动第一电机和第二电机工作，第一电机带动第一转动轮53转动，第二电机带动第二转动轮54转动，通过控制第一电机和第二电机的转动方向，控制罩布3竖直向下移动，使罩布3将发酵台2上的茶叶紧紧罩住，开始对茶叶进行第一次发酵。发酵过程中向进气口内通入高湿度空气，高湿度空气经中心转轴4的中上部和螺旋叶41上的通气孔43进入渥堆内部，能够最大程度保证渥堆各个部分的茶叶与高湿度空气充分接触，保证六堡茶的发酵品质。
3)翻堆，启动第一动力缸63，第一动力缸63通过支撑板61带动中心转轴4短距离的竖直往复移动，由于中心转轴4的螺纹段42与发酵台2螺纹连接，中心转轴4竖直往复移动的同时发生转动，中心转轴4上的螺旋叶41将发酵台2上的茶叶自下向上传送翻起，在中心转轴4竖直向上转动过程中，第四拉绳75再从中心转轴4上绕出，第四拉绳75不再拉紧滑块73，推送板72不再受到第三拉绳74的拉动，在压簧76的作用下向发酵台2的中心移动，将茶叶向发酵台2的中心推送。随后，第一动力缸63竖直向下移动，中心转轴4会在拉簧62和重力的作用下竖直向下移动，此时中心转轴4以与之前的相反方向转动并竖直向下移动，完成中心转轴4和螺旋叶41对茶叶的翻堆。工人可以根据实际情况，对发酵台2上的茶叶进行多次翻堆，有助于进一步提高六堡茶的发酵品质。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。