一种围压高温突变壳肉分离装置的制作方法

本发明涉及食品加工机械设备，涉及一种送料装置，加工装置，特别涉及一种用于带壳食品（包含但不局限于莲子、板栗、花生等）的果壳分离装置。

背景技术：

带壳食品是生活中常见的农产品，如莲子、板栗、花生等，对于农产品果壳分离的加工处理，目前多处于人工处理阶段，这种处理方式具有效率低、不卫生等特点。随着农业机械的发展，越来越多的产品的加工将步入自动化生产阶段。果壳分离是农产品加工中的重要的必不可少的工序，也是实现机械生产的难点之一。传统的果壳分离是通过机械结构来实现，这类机械往往结构较为复杂、专一性（特定机械仅能加工特定食品）较高，对于设计和维护带来了重大挑战。本装置最大的创新点在于果壳分离不再使用传统的机械结构实现，而是利用带壳食品在高温围压环境下的快速泄压，致使果壳内外部形成较大的压差，带有划痕的果壳在压差的作用下，裂纹得到拓展直至果肉从果壳内部迸裂而出，从而实现果壳分离。该原理已于实验室得到充分的验证。这种方法和装置具有一定的通用性。装置自动化程度高、维护方便，为食品的果壳分离带来了新的途径。

通过前期的调研可知，不同的带壳产品具有形状大小不确定、果壳硬度和强度不同的特点。本装置针对不同形状的食品设计相应的输送管道，针对不同大小的食品设计相应的管状大小，针对不同的果壳选用不同的划痕器。以保证进入加工箱内的食品达到各自要求。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，基于带壳食品在高温围压环境下的快速泄压，致使果壳内外部形成较大的温压差，带有划痕的果壳在压差的作用下，裂纹得到拓展直至果肉从果壳内部迸裂而出的原理，基于前期实验验证，通过对前期实验简易装置的升级，设计出本装置

本发明的目的是通过如下途径实现的：一种用于带壳食品的果壳分离装置，装置包括食品料斗1、输送管2、划痕器3、推料器4、加工箱5；加工箱内置金属加热丝，设有一个加压通道11，压力传感器17，温度表传感器18，带密封功能的食品入口9和出口10以及快速泄压通道8。料斗1置于加工箱入口9上方，食品在重力作用下进入输送管2，在推料器4的推动下，经过划痕器3实现对带壳食品的划痕处理。由料斗、输送管、推料器组成的送料机构，安装在带有移动副的支架上，可通过气动缸等装置实现送料机构位置的调整。食品进入加工箱5后，入口9、出口10、泄压口8等通道关闭，保证其密封性。随后向加工箱内加压，并启动加热装置，通过压力传感器17和温度传感器18，反馈内部温度和压强条件，待内部温压条件达到要求时，断开电吸铁84的通电开关，泄压通道仓门81在内部压力的作用下被快速推开，形成压力差。带壳食品在压力差的作用下，食品内空气膨胀导致划痕拓展，果肉从划痕处脱出，从而实现壳肉分离，加工后的产品从出口10处排出。

料斗大小可根据实际需要设计相应尺寸，输送管的大小和形状根据被加工食品而确定，输送管的数目可根据入料速度调整，滑块可采用并联的形式，其数目可根据输送管数目调整，驱动盘的半径、电机的功率可根据实际工况调整。

划痕器其径向距离可调，也可设置成自动化设备，用于调整划痕深度或打孔器。

考虑安全性，仓门可设置保护措施，以避免由于压力过大或断电等因素引起的仓门飞出的情况。在泄压仓门处可安装筛网，避免泄压过程中被加工食品飞出。

考虑到压力在不断增大，仓门在压力作用下其压紧程度将减小，可在仓门上使用弹性垫，保证其密封性。

加工箱底部可设计一定的坡度，使被加工食品能顺利排出。

附图说明

图1，装置总览图

图2，落料机构原理图:料斗1内食品在重力作用下进入输送管2，在推料器4的推动下，经过划痕器3实现对带壳食品的划痕处理。划痕器其径向距离（箭头方向）可调，也可设置成自动化调整设备，用于调整划痕深度或制成打孔器。

具体实施方案

如图1、2所示，带壳食品原料放入至料斗1，在重力作用下，带壳食品进入输送管2，当带壳食品到达输送管2水平管道时，在滑块44的周期性平动作用下，带壳食品经过划痕器3，由于输送管半径与带壳食品半径相差不大，带壳食品在经过划痕器时会由于挤压作用被划痕器划痕，并且划痕的深度会随着划痕器3径向位置的调整而改变，在滑块44的周期性平动下，不断地将带壳食品推出管内。

带壳食品通过加工箱入口9，进入加工箱5内，待带壳食品达到预定的数量时，关闭加工箱所有通气口，包括但不限于加工箱入口9、出口10、泄压通道8，此时加工箱处于密闭状态，启动金属加热丝、气泵，向加工箱内加压加热、通过压力传感器17、温度传感器18的反馈，待稳压条件达到预定值时，电吸铁84断电，仓门81在压力作用下被推开，实现快速泄压。带壳食品在压力差的作用下，食品内空气膨胀导致划痕拓展，果肉从划痕处脱出，从而实现壳肉分离。

技术特征：

1.一种围压高温突变壳肉分离装置，其特征在于：包括料斗(1)、输送管(2)、划痕器(3)、推料器(4)、加工箱(5)；其中推料器由电机(41)、驱动圆盘(42)、连杆(43)、滑块(44)组成，驱动圆盘(42)在不同半径处设置连杆(43)的连接点，用以调整滑块(44)的行程；在滑块(44)的往返作用下，带壳食品在输送管(2)中移动，经过划痕器(3)后进入加工箱内；划痕器(3)可由刀片和刀柄等零部件构成，其在径向上位置可调，以适应不同大小的带壳食品。以上所述部件料斗(1)、输送管(2)、划痕器(3)、推料器(4)构成送料机构，该机构可位于加工箱体上方或侧方(图仅展示位于上方位置)。送料机构安装在支架(61)、(62)、(63)上，其中，(61)、(63)固定于加工箱上或其他固定支架上、支架(61)固定在送料机构上，支架(61)和输送管(2)、支架(62)和支架(63)之间构成移动副，使得送料机构与加工箱体间的相对位置不固定，通过作用在移动副上的气动缸或电磁反向装置等作用，实现送料机构与加工箱的相对移动。

2.如权利要求1所述的围压高温突变壳肉分离装置，其特征在于：加工箱上设有带密封功能的食品入口(9)和食品出口(10)以及快速泄压通道(8)，食品入口和出口以及快速泄压装置由仓门(81)、转动副(82)、驱动设备(83)、电吸铁(84)、弹性密封垫(85)组成，仓门(81)与加工箱(5)通过转动副(82)连接，在电吸铁(84)的吸力作用下，压紧弹性密封垫(85)，保持箱体密封状态。驱动设备(83)驱动转动副(82)的转动，实现自动开关闭仓门。

3.如权利要求1所述的围压高温突变壳肉分离装置，其特征在于：加工箱上设有压力传感器(17)、温度传感器(18)、用于监测箱体内温压环境。

4.如权利要求1所述的围压高温突变壳肉分离装置，其特征在于：加工箱内设有金属加热丝，金属加热丝被金属网隔离，避免与待加工食品接触。

5.如权利要求1所述的围压高温突变壳肉分离装置，其特征在于：加工箱上设有一个加压通道(11)，电动压力泵通过单向阀和通道(11)的连接，实现对箱内的加压。

6.如权利要求1所述的围压高温突变壳肉分离装置，其特征在于：加工箱置于基座或支架(13)上，保证出口下方有足够空间排出被加工后的食品。

7.如权利要求1所述的围压高温突变壳肉分离装置，其特征在于：驱动设备、传感器和其他可控设备通过中央处理器统一读取和控制，实现设备自动化。

技术总结
本发明涉及食品加工机械，特别涉及一种带壳食品（包括但不限于带壳食品、板栗）的去壳装置，装置包括食品料斗1、输送管2、划痕器3、推料器4、加工箱5；加工箱内置金属加热丝，设有一个加压通道11，压力传感器17，温度传感器18，带密封功能的食品入口9和出口10以及快速泄压通道8。料斗1置于加工箱5入口上方，食品在重力作用下进入输送管2，在推料器4的推动下，经过划痕器3实现对带壳食品的划痕处理。由料斗1、输送管2、推料器4组成的送料机构，安装在带有移动副的支架61、63上，可通过气动缸等装置实现送料机构位置的调整。通过对带壳食品所在加工箱内加压加热后快速泄压，带壳食品在压力差的作用下，食品内空气膨胀导致划痕拓展，果肉从划痕处脱出，从而实现果壳分离。

技术研发人员：周友行;沈旺;李昱泽;赵玉;宋佳林
受保护的技术使用者：湘潭大学
技术研发日：2020.09.21
技术公布日：2021.01.15