一种原薯制品的制泥成型一体机设备的制作方法

本实用新型涉及一种以新鲜马铃薯等薯类块茎为原料的制品加工技术领域，具体涉及一种新鲜马铃薯制品，即洋芋粑粑制品的制泥成型一体机设备。

背景技术：

以新鲜马铃薯(原薯)为原料，将马铃薯清洗、去皮后切制成片并进行护色(防止褐变)处理，再将片状原料进行蒸煮熟化后，与适量的面粉等辅料进行破碎、混合并制成泥状；软硬适度的泥团再被加工制成圆饼状(形似粑粑)的制品，称之为洋芋粑粑。成型后的洋芋粑粑再经油炸、冷却和速冻等工序，制成半成品状态的冷冻食品。在传统的洋芋粑粑加工制作过程中，粑粑的制泥和成型皆由操作人员手工制作，生产效率低下，劳动强度大；食品卫生无保障，产品外观质量差；制品的大小规格也难以一致，影响后续的加工质量。

截止目前，洋芋粑粑的制泥成型工序并未见专用的机械设备。

技术实现要素：

为了解决原薯制品加工过程中传统的洋芋粑粑加工制作过程中，粑粑的制泥和成型皆由操作人员手工制作，生产效率低下，劳动强度大；食品卫生无保障，产品外观质量差；制品的大小规格也难以一致，影响后续的加工质量等缺陷，本实用新型提供一种原薯制品的制泥成型一体机设备。

本实用新型的目的在于提供一种原薯制品的制泥成型一体机设备，包括：制泥成型一体机主机(1)、进料皮带输送机(2)、辅料输送装置(3)、电磁振动布料器(4)、出料皮带输送装置(5)、电器控制装置(6)，所述制泥成型一体机主机(1)具有进料斗和出料管口；所述进料皮带输送机(2)用于输送蒸煮熟化后的片状马铃薯(熟化物料)进入制泥成型一体机主机(1)的容腔内；所述辅料输送装置(3)内设置料斗以保存需要添加的粉状辅料，由辅料输送螺旋输送至电磁振动布料器(4)的筛板上；所述电磁振动布料器(4)的筛板，前段为盲孔板、后段为筛孔板，通过振动将所述粉状辅料均匀摊铺在筛板宽度方向上，然后经直径由小到大排列的筛孔均匀撒在一体机主机(1)的进料斗内。粉状辅料与熟化物料在所述制泥成型一体机主机(1)内进行混合搅拌、冲击制泥、挤压成型后，输送至所述制泥成型一体机主机(1)的出料管口，被切制成饼状，并掉入出料皮带输送装置(5)的皮带上，由其输送至下一道工序，完成混合、制泥和成型的功能。

优选地，所述制泥成型一体机主机(1)由主机机架(7)、动力传送装置(8)、前端轴承座(9)、主机进料斗(10)、桨叶螺旋装置(11)、出料端盖板(12)、成型腔端板(13)、出料成型管(14)、钢丝切割装置(15)组成。所述桨叶螺旋装置(11)通过前端轴承座(9)和出料端盖板(12)及其密封轴承固定在主机机架(7)上，由动力传送装置(8)驱动，进行旋转运动；所述出料端盖板(12)为筛板状，使物料经筛孔挤压均化后进入成型腔，并经成型腔挤压进入出料成型管(14)，制成所需的外形。当物料通过进料皮带输送机(2)和辅料输送装置(3)、电磁振动布料器(4)、以及主机进料斗(10)进入制泥腔体后，由桨叶螺旋装置(11)进行破碎、混合和制泥工作，然后由轴上的变节距螺旋叶片(18)向前输送，并逐渐压缩螺旋空间，经过出料端盖板(12)后进入成型腔体，然后被推压至出料成型管(14)，形成连续出料；物料被成型管(14)挤压成一定形状的柱状体，再由管口处上下移动的钢丝切割装置(15)在电器控制装置(6)的调控下切制成一定厚度的制品，完成切制成型动作。

优选地，所述桨叶螺旋装置(11)采用可拆卸结构，由螺旋轴(16)、桨叶(17)、螺旋叶片(18)和出泥刮板(19)组成，所述螺旋轴(16)的前段焊接有一系列的桨叶(17)，所述桨叶(17)由径杆(20)和叶板(21)焊制而成，且所述桨叶(17)呈螺旋状排列，所述螺旋叶片(18)设置在螺旋轴(16)上，所述出泥刮板焊接在所述螺旋轴(16)的末端。

优选地，所述螺旋轴(16)的每一个节距上可焊接4～12片桨叶(17)，所述叶板(21)为弧形板，弧长为制泥容腔周长1/8～1/6,弧宽为螺旋半径的1/3～1/2，桨叶(17)在与螺旋轴(16)焊接时，叶板与轴线方向呈15～25度夹角，并沿轴向呈螺旋状态布置。

优选地，螺旋叶片(18)采用变节距螺旋，节距依次缩减15％左右，使用3～5节螺旋将物料压缩为连续出料状态。

优选地的，所述出泥刮板(19)为2～3片，出泥刮板(19)与所述螺旋轴(16)的轴线方向呈15度夹角。

优选地，所述出料端的成型腔端板(13)采用快装结构形式，在停机的时候，开启成型腔端板(13)，移出桨叶螺旋装置(11)，采用清洁工具对螺旋桶壁和桨叶、螺旋叶表面进行清洗。

优选地，所述出料成型管(14)的数量根据制品的规格尺寸和产量要求进行调整，形成多列出料方式。

优选地，所述钢丝切割装置(15)由步进电机(22)、曲柄杆(23)、凸轮连杆(24)、直线轴承(25)、顶针(26)、门型框架(27)、预紧弹簧(28)、钢丝刀(29)、滑动块(30)、横向滑道(31)和纵向滑道(32)组成。受电器控制装置(6)控制的步进电机(22)定时驱动曲柄杆(23)旋转一周形成间歇性转动，所述曲柄杆(23)通过铰接轴带动凸轮连杆(24)，形成曲柄连杆机构，将圆周运动转换为直线运动；并通过铰接轴带动门型框架(27)和滑动块(30)在两根纵向滑道(32)之间进行上下移动，门型框架(27)上安装的钢丝刀(29)随之上下移动，当钢丝刀(29)下行时完成对物料的切割运动。所述曲柄杆(23)上采用螺纹形式安装有顶针(26)，并使用螺母进行顶针(26)的位置调整和锁定，当钢丝刀(29)在下止点开始向上运行时，顶针(26)与凸轮连杆(24)的凸面逐渐接触，并移动至凸面上迫使凸轮连杆(24)克服预紧弹簧(28)的压力，使凸轮连杆(24)带动门型框架(27)和钢丝刀(29)整体在横向滑道(31)上向右移动一个凸轮升程，实现钢丝切刀回位时退让动作；当钢丝刀(29)上行到上止点时，顶针(26)与凸轮连杆(24)的凸面逐渐脱离接触，凸轮连杆(24)在预紧弹簧(28)的压力作用下复位，带动门型框架(27)及其钢丝刀(29)在横向滑道(31)左移一个凸轮升程，回复到横向原位，钢丝刀(29)等部件向下移动，完成重复切割和退刀避让动作。

优选地，所述进料皮带输送机(2)设置在制泥腔入料斗与电磁振动布料器(4)之间，进料宽度、布料宽度与腔体宽度一致，所述出料皮带输送装置(5)设置在出料管口下方，将切制成型的制品输送至下一道工序，其高度间距设置在30～70mm之间；所述制泥腔体和成型腔体的直径与桨叶螺旋装置(11)的外径变化相适配，从而与腔壁形成一定尺寸的间隙进行调整。

本实用新型的有益效果是：

1、可连续作业：采用螺旋状桨叶冲击破碎制泥技术和工艺，桨叶在旋转轴上呈螺旋状排列，当桨叶轴以一定的转速旋转时带动桨叶产生一定的冲击力，对进入容腔的物料进行击打破碎；物料被击打到一定强度时就会形成泥状，达到制泥或增加物料粘性的目的。因为桨叶的螺旋状排列，被击打的物料一边被破碎，一边被向前输送，形成连续进料、连续出料的不间断作业。

2、形成的制品连续均匀：为了保证洋芋粑粑成型时的连续均匀，在螺旋状排列的桨叶之后连接一段变节距螺旋，将泥状物料进行压缩输送；物料在成型腔内受到挤压，并由出料腔管压制成圆形或椭圆形等其它形状，在挤出过程中被管口处上下移动的钢丝切刀切制成一定厚度的饼状制品。

3、物料混合均匀：为了满足洋芋粑粑的工艺要求，在冲击制泥容腔的进料口上方配置有辅料储仓和均匀布料装置。储仓内的辅料由底部出料螺旋输送至布料装置，布料装置采用电磁振动方式将粉状辅料摊平并由底板上的筛孔均匀撒布在制泥容腔入口处的物料上，实现物料的均匀混合。

4、刀具与物料不会干涉碰撞防止破坏制品形状：为了避免钢丝刀具在完成下移切割动作后回位过程中发生碰撞物料现象，钢丝切刀装置采用旋转偏心凸轮结构。步进电机驱动偏心轮旋转，带动切刀滑板在直线轴承上作上下往复运动。当切刀滑板下行时完成对物料的切割运动；当切刀滑板开始向上运行时，偏心凸轮将切刀滑板座整体向前推动一个凸轮行程，实现切刀回位时退让动作，避免刀具与物料发生干涉碰撞，破坏制品形状。

5、证制品的食品卫生要求有保证：螺旋桨叶轴采用可拆卸安装方式，出料端的成型腔端盖采用快装结构形式，在停机的时候，开启成型腔端盖，移出螺旋桨叶轴；采用常用工具对螺旋壁桶和桨叶、螺旋叶表面进行清洗，实现设备及部件的快速清洗和整理。

6、主体装置进料和出料具有高可靠性：进料输送带设置在制泥腔入料斗与均匀布料装置之间，进料宽度、布料宽度与腔体宽度一致，提高原料与辅料之间混合的均匀性；出料输送带设置在出料管口下方，将切制成型的制品输送至下一道工序，其高度间距设置在30～70mm之间，避免落差过大导致制品变形。

7、部件尺寸和数量可以灵活调整以提高本装置的生产率：可以将制泥腔体和成型腔体的直径放大，单间距上桨叶数量可以由4片增加至6、8或12片，螺旋节距也可调整至适当数值。同时，出料管口数量应根据制品的规格尺寸进行调整，形成2～6列等多列出料方式。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。本实用新型的目标及特征考虑到如下结合附图的描述将更加明显，附图中：

图1为根据本实用新型实施例的一种原薯制品的制泥成型一体机设备系统结构(剖面)示意图；

图2为根据本实用新型实施例的一种原薯制品的制泥成型一体机主机设备剖面结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例的一种原薯制品的制泥成型一体机设备之桨叶螺旋装置的结构示意图；

图4为根据本实用新型实施例的一种原薯制品的制泥成型一体机设备之桨叶的结构示意图；

图5为根据本实用新型实施例的一种原薯制品的制泥成型一体机设备之钢丝切割装置的侧视剖面示意图；

图6为本实用新型所提供的一种原薯制品的制泥成型一体机设备之钢丝切割装置的正视(剖面)示意图。

附图标记说明：

1-制泥成型一体机主机；2-进料皮带输送机；3-辅料输送装置；4-电磁振动布料器；5-出料皮带输送装置；6-电器控制装置；7-主机机架；8-动力传送装置；9-前端轴承座；10-主机进料斗；11-桨叶螺旋装置；12-出料端盖板；13-成型腔端板；14-出料成型管；15-钢丝切割装置；16-螺旋轴；17-桨叶；18-螺旋叶片；19-出泥刮板；20-径杆；21-叶片；22-步进电机；23-曲柄杆；24-凸轮连杆；25-直线轴承；26-顶针；27-预紧弹簧；28-门型框架；29-钢丝刀；30-滑动块；31-横向滑道；32-纵向滑道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，但并不用来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实施例设备由制泥成型一体机主机1、进料皮带输送机2、辅料输送装置3、电磁振动布料器4、出料皮带输送装置5、电器控制装置6部件装置组成。其工作流程如下：蒸煮熟化后的片状马铃薯由进料皮带输送机2送入到制泥成型一体机主机1的容腔内，需要添加的粉状辅料则由贮存在辅料输送装置3的料斗内并由其输送至电磁振动布料器4的筛面上；经其振动分布后粉料被均匀摊铺在筛板上，然后经筛孔被均匀撒在一体机主机1的进料斗内，与熟化物料进行混合搅拌、冲压制泥、挤压成型后，至一体机主机1的出料管口，被切制成饼状，并掉入出料皮带输送装置5的皮带上，由其输送至下一道工序，完成混合、制泥和成型的功能。

如图2所示，本实施例设备的主要部件制泥成型一体机主机1由主机机架7、动力传送装置8、前端轴承座9、主机进料斗10、桨叶螺旋装置11、出料端盖板12、成型腔端板13、出料成型管14、钢丝切割装置15组成。桨叶螺旋装置11通过前端轴承座9和出料端盖板12及其密封轴承固定在主机机架7上，由动力传送装置8驱动，进行旋转运动；当物料由进料皮带输送机2和辅料输送装置3、电磁振动布料器4输送至主机进料斗10进入制泥腔体后，由桨叶螺旋装置11进行破碎、混合和制泥工作。因为桨叶之间形成间断，物料被旋转的桨叶冲击破碎，并与粉料混合而前移；物料经过一系列桨叶的击打混合作用后形成一定粘度的泥状物料，然后由轴上的变节距螺旋叶片18向前输送，并逐渐压缩螺旋空间，经过出料端盖板12后进入成型腔体，然后被推压至出料成型管14，形成连续出料。物料被成型管14挤压成一定形状的柱状体，再由管口处上下移动的钢丝切割装置15在电器控制装置6的调控下切制成一定厚度的制品，完成切制成型动作。

从图3、图4的结构中可以看出，桨叶螺旋装置11由螺旋轴16、桨叶17、螺旋叶片18和出泥刮板19部件组成。螺旋轴16的前段焊接有一系列的桨叶17，桨叶呈螺旋状排列，每一个节距上可焊接4～12片；桨叶17由径杆20和叶板21焊制而成，且叶板21为弧形板，弧长为制泥容腔周长1/8～1/6,弧宽为螺旋半径的1/3～1/2。桨叶17在与螺旋轴16焊接时，叶板与轴线方向呈15～25度夹角，并沿轴向呈螺旋状态布置。螺旋叶片18采用变节距螺旋，节距依次缩减15％左右，使用3～5节螺旋将物料压缩为连续出料状态；为了保证出泥干净，在螺旋末端焊制2～3片出泥刮板19，出泥刮板19与轴线方向呈15度夹角，使制泥容腔内的物料及时出尽。为了使物料更加均匀一致，出料端盖板12被加工成筛板状，使物料经筛孔挤压均化后进入成型腔，并经成型腔挤压进入出料成型管14，制成所需的外形。

为了将成型的柱状物料切制成的规定厚度形成饼状，如图5和图6所示，钢丝切割装置15由步进电机22、曲柄杆23、凸轮连杆24、直线轴承25、顶针26、门型框架27、预紧弹簧28、钢丝刀29、滑动块30、横向滑道31和纵向滑道32等零部件组成。受电器控制装置6中的plc控制的步进电机22定时驱动曲柄杆23旋转一周360°，形成间歇性转动。曲柄杆23通过铰接轴带动凸轮连杆24，形成曲柄连杆机构，将圆周运动转换为直线运动；并通过铰接轴带动门型框架27和滑动块30在两根纵向滑道(32)之间进行上下移动，门型框架27上安装的钢丝刀29随之上下移动，当钢丝刀29下行时完成对物料的切割运动。

为了防止钢丝刀29在回程中与出料成型管(14)处的物料发生碰撞破坏，曲柄杆23上采用螺纹形式安装有顶针26，并使用螺母进行顶针26的位置调整和锁定。当钢丝刀29在下止点开始向上运行时，顶针26与凸轮连杆24的凸面逐渐接触，并移动至凸面上迫使凸轮连杆24克服预紧弹簧28的压力，使凸轮连杆24带动门型框架27和钢丝刀29整体在横向滑道31上向右移动一个凸轮升程，实现钢丝切刀回位时退让动作；当钢丝刀29上行到上止点时，顶针26与凸轮连杆24的凸面逐渐脱离接触，凸轮连杆24在预紧弹簧28的压力作用下复位，带动门型框架27及其钢丝刀29在横向滑道31左移一个凸轮升程，回复到横向原位，钢丝刀29等部件向下移动，完成重复切割和退刀避让动作。

为了满足装置的食品卫生要求，如图2所示，桨叶螺旋装置11采用可拆卸结构，出料端的成型腔端板13采用快装结构形式。在停机的时候，开启成型腔端板13，移出桨叶螺旋装置11；采用清洁工具对螺旋壁桶和桨叶、螺旋叶表面进行清洗，实现设备及部件的快速清洗和整理。

为了提高生产产量，可以将本装置的制泥腔体和成型腔体的直径放大；相应地桨叶螺旋装置11的外径放大，与腔壁形成1～2mm间隙；单间距上桨叶17的数量可以由4片增加至6、8或12片，螺旋节距也可调整至适当数值。同时，出料成型管14的数量可以根据制品的规格尺寸和产量要求进行调整，形成2～6列等多列出料方式。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时本领域的一般技术人员，根据本实用新型的实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。