一种气力管道式油茶青果剥壳装置

本发明涉及油茶青果加工领域，特别是一种气力管道式油茶青果剥壳装置。

背景技术：

油茶果，是重要的经济作物-油茶的果实，由果壳和内部的茶籽组成，其中茶籽含油量很高，用于制作茶油。由于茶籽被果壳包裹，所以在获取茶籽前必须对油茶果进行剥壳加工。传统的剥壳方式是将采摘后的油茶青果晾晒若干天，使干油茶果果壳自然裂开，然后通过手工将茶籽和果壳剥离，此种方式劳动强度大，加工周期长，加工时效性要求高，且加工质量与晾晒质量紧密相关。直接对油茶青果进行剥壳获得茶籽，并利用工业化烘干手段对茶籽进行烘干，可以有效提高生产效率，且消除外界环境对整个加工过程的影响。目前，油茶青果的剥壳加工技术多为机械式，主要利用机械揉搓、挤压、撞击、碾压、摩擦、撕搓等方式对油茶青果进行剥壳。这些技术虽然可以实现自动化剥壳加工，但是所采用的剥壳机构空间位置多为固定形式，对加工前油茶青果大小筛选质量要求高；另外，油茶青果的输送、剥壳、分离等过程均采用机械方式，所需机构多且复杂，且容易造成茶籽破损、壳仁分离不彻底等问题，影响加工质量。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种可使油茶青果剥壳加工生产效率提高、生产质量改善且能适应一定大小范围油茶青果加工的气力管道式油茶青果剥壳装置。

本发明采用的技术方案是：一种气力管道式油茶青果剥壳装置，由气力剥壳系统与气力分选系统两部分组成，所述的气力剥壳系统包括进料管、弹性剥壳机构、剥壳管道、弹性挤压壳仁分离机构、旋风分离器a、剥壳系统风机、卸料器a；所述的剥壳管道一端与进料管相连，在剥壳管道上沿气体流动方向依次设置有至少一组弹性剥壳机构及至少一组弹性挤压壳仁分离机构；所述的剥壳管道另一端与旋风分离器a相连；所述的旋风分离器a的上部通过风管与剥壳系统风机相连；旋风分离器a下部与卸料器a相连。

所述的剥壳系统风机用于在剥壳管道内产生由右向左的负压气流，利用气体吸力将油茶青果从进料口吸入，并使之依次经过弹性剥壳机构与弹性挤压壳仁分离机构，以将果壳划开并完成果壳与仁的分离；分离后的壳、仁混合物料进入旋风分离器a下部，并通过卸料器a排出剥壳系统；所述的油茶青果是逐颗间歇进入进料口。

所述的气力分选系统包括分选系统风机、旋风分离器b、卸料器b、气力分选通道；所述的气力分选通道中的进料管一端与卸料器a的下部出口相连，以接收壳、仁混合物料；所述的进料管的另一端与气力分选通道的分选管及出料管相连；所述分选管上部与旋风分离器b相连；所述旋风分离器b上部通过风管与分选系统风机相连，其下部与卸料器b相连。

所述的分选系统风机用于在气力分选通道内产生由下到上的负压气流，利用果壳和仁的悬浮特性差异在气力分选通道内完成分选过程，分选后，仁下行从出料管排出，果壳沿分选管上行进入旋风分离器b，并经卸料器b下部出口排出。

作为本方案的进一步优化，上述的气力管道式油茶青果剥壳装置中，所述弹性剥壳机构包括基座、剥壳刀、销轴、弹性机构及调节装置。

所述的基座安装于剥壳管道圆周上，所述的剥壳刀位于剥壳管道内部，所述的剥壳刀端部与销轴相连，并可绕销轴转动，所述的销轴安装于基座上，所述的弹性机构与剥壳刀相连，并可对剥壳刀施加一定大小的弹性力，该弹性力的大小通过与弹性机构相连的调节装置调节；所述剥壳刀可在受气流吸力作用下运动的油茶青果作用下张开，并在油茶青果表面划出一道具有一定深度的切口，实现破壳。

所述的剥壳刀为圆弧形，其凹部、刀尖及刃口均迎向气流流动方向，所述的剥壳刀刀尖初始位置接近剥壳管道轴线。

所述的同一组弹性剥壳机构中至少包括2套沿圆周方向安装的弹性剥壳机构。

作为本方案的进一步优化，上述的气力管道式油茶青果剥壳装置中，所述的弹性挤压壳仁分离机构包括基座、压板、螺杆、螺母、导柱、弹簧；所述的基座安装于剥壳管道圆周上，所述的压板位于剥壳管道内部，所述的压板上安装有螺杆和导柱，所述的螺杆安装于基座中部的孔中，所述的导柱安装于基座两侧的导向孔中，所述的压板可以相对于基座做上下运动，所述的弹簧一端与压板接触，另一端与基座接触，使压板对途经的油茶青果产生一定大小的压力。

所述的压板相对于基座的初始间距可以由螺母调节，以适应不同大小的油茶青果，所述的压板对油茶青果的压力大小通过旋转螺母或更换弹簧调节，所述压板的迎风端具有一坡口。

所述的弹性挤压壳仁分离机构沿圆周方向成对安装于剥壳管道上，所述的剥壳管道同一位置圆周上至少安装有两对弹性挤压壳仁分离机构，所述的两相对安装的弹性挤压壳仁分离机构上的压板外表面和与油茶青果接触时可产生不同大小的摩擦力，以形成对油茶青果的揉搓作用，使得果壳与仁分离。

作为本方案的进一步优化，上述的气力管道式油茶青果剥壳装置中，气力分选通道中进料管与出料管成一定角度，出料管与水平面成一定角度。

作为本方案的进一步优化，上述的气力管道式油茶青果剥壳装置中，相对安装的两压板表面、可以通过设置不同材料、表面粗糙度、表面纹理、表面结构、表面处理等方式获得不同摩擦系数。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用气力输送原理，利用气力在管道中完成对油茶青果自动化进料、输送、破壳、壳仁分离、分选等全过程，避免了现有技术采用机械方式实现上述过程所需装备或机构繁多、工序分散、损伤茶籽的问题，可精简机械结构、有效提高剥壳加工效率。另外，所采用的弹性剥壳机构和弹性挤压壳仁分离机构均具有一定弹性，并可进行调节，可适应同一组内不同大小油茶青果的剥壳加工。

附图说明

图1是本发明的系统原理图。

图2是本发明的剥壳管道视图。

图3是本发明的弹性剥壳机构视图。

图4是本发明的弹性挤压壳仁分离机构视图。

图5是本发明的弹性挤压壳仁分离机构轴向视图。

图6是本发明的弹性剥壳机构轴向视图。

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图中主要组成包括：1进料管；1-1进气口；1-2进料口；2油茶青果；2a切口；2-1果壳；2-2仁（茶籽）；3弹性剥壳机构；3-1基座；3-2销轴；3-3剥壳刀；3-4弹性机构；3-5调节装置；4剥壳管道；5弹性挤压壳仁分离机构；5-1基座；5-2压板；5-2a压板表面；5-2b压板表面；5-2c压板迎风端坡口；5-3螺杆；5-4螺母；5-5导柱；5-6弹簧；6旋风分离器a；6-1风管；6-2旋风分离器a下部；7剥壳系统风机；8分选系统风机；9旋风分离器b；9-1风管；9-2旋风分离器b下部；10卸料器b；10-1卸料器b下部出口；11气力分选通道；11-1分选管；11-2出料管；11-3进料管；12卸料器a；12-1卸料器a下部出口。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括气力剥壳系统与气力分选系统两部分，所述的气力剥壳系统包括进料管1、弹性剥壳机构3、剥壳管道4、弹性挤压壳仁分离机构5、旋风分离器a6、剥壳系统风机7、卸料器a12；所述的剥壳管道4一端与进料管1相连，在剥壳管道4上沿气体流动方向依次设置有至少一组弹性剥壳机构3及至少一组弹性挤压壳仁分离机构5；所述的剥壳管道4另一端与旋风分离器a6相连；所述的旋风分离器a6的上部通过风管6-1与剥壳系统风机7相连；旋风分离器a下部6-2与卸料器a12相连。

所述的气力分选系统包括分选系统风机8、旋风分离器b9、卸料器b10、气力分选通道11；所述的气力分选通道11中的进料管11-3一端与卸料器a12的下部出口12-1相连，以接收壳、仁混合物料；所述的进料管11-3的另一端与气力分选通道11的分选管11-1及出料管11-2相连；所述分选管11-1上部与旋风分离器b9相连；所述旋风分离器b9上部通过风管9-1与分选系统风机8相连，其下部9-2与卸料器b10相连；所述的气力分选通道11中进料管11-3与出料管11-2成一定角度，出料管11-2与水平面成一定角度。

所述的剥壳系统风机7用于在剥壳管道4内产生由右向左的负压气流，利用气体吸力将油茶青果2从进料口1-2吸入，并使之依次经过弹性剥壳机构3与弹性挤压壳仁分离机构5，以将果壳2-1划开并完成果壳2-1与仁2-2的分离；分离后的壳、仁混合物料进入旋风分离器a6下部6-2，并通过卸料器a12排出剥壳系统；所述的油茶青果2是逐颗间歇进入进料口1-2。

所述的分选系统风机8用于在气力分选通道11内产生由下到上的负压气流，利用果壳2-1和仁2-2的悬浮特性差异在气力分选通道11内完成分选过程，分选后，仁2-2下行从出料管11-2排出，果壳2-1沿分选管11-1上行进入旋风分离器b9，并经卸料器b下部出口10-1排出。

如图2、图3、图6所示，所述弹性剥壳机构3包括基座3-1、剥壳刀3-3、销轴3-2、弹性机构3-4及调节装置3-5；所述的基座3-1安装于剥壳管道4圆周上，所述的剥壳刀3-3位于剥壳管道4内部，所述的剥壳刀3-3端部与销轴3-2相连，并可绕销轴3-2转动，所述的销轴3-2安装于基座3-1上，所述的弹性机构3-4与剥壳刀3-3相连，并可对剥壳刀3-3施加一定大小的弹性力，该弹性力的大小通过与弹性机构3-4相连的调节装置3-5调节；所述剥壳刀3-3可在受气流吸力作用下运动的油茶青果2作用下张开，并在油茶青果2表面划出一道具有一定深度的切口2a，实现破壳；所述的剥壳刀3-3为圆弧形，其凹部、刀尖及刃口均迎向气流流动方向，所述的剥壳刀3-3刀尖初始位置接近剥壳管道4轴线。

如图6所示，所述的同一组弹性剥壳机构3中至少包括2套沿圆周方向安装的弹性剥壳机构3。

如图2、图4、图5所示，所述的弹性挤压壳仁分离机构5包括基座5-1、压板5-2、螺杆5-3、螺母5-4、导柱5-5、弹簧5-6；所述的基座5-1安装于剥壳管道4圆周上，所述的压板位于剥壳管道4内部，所述的压板5-2上安装有螺杆5-3和导柱5-5，所述的螺杆5-3安装于基座5-1中部的孔中，所述的导柱5-5安装于基座5-1两侧的导向孔中，所述的压板5-2可以相对于基座5-1做上下运动，所述的弹簧5-6一端与压板5-2接触，另一端与基座5-1接触，使压板5-2对途经的油茶青果2产生一定大小的压力。

所述的压板5-2相对于基座5-1的初始间距可以由螺母5-4调节，以适应不同大小的油茶青果2，所述的压板5-2对油茶青果2的压力大小通过旋转螺母5-4或更换弹簧5-6调节，所述压板5-2的迎风端具有一坡口5-2c。

所述的弹性挤压壳仁分离机构5沿圆周方向成对安装于剥壳管道4上，所述的剥壳管道4同一位置圆周上至少安装有两对弹性挤压壳仁分离机构5，所述的两相对安装的弹性挤压壳仁分离机构5上的压板外表面5-2a和5-2b与油茶青果2接触时可产生不同大小的摩擦力，以形成对油茶青果2的揉搓作用，使得果壳2-1与仁2-2分离。所述的相对安装的两压板表面5-2a、5-2b可以通过设置不同材料、表面粗糙度、表面纹理、表面结构、表面处理等方式获得不同摩擦系数。

本发明的工作过程如下：剥壳系统风机7在剥壳管道4内产生由右向左的负压气流场。油茶青果2由从进料机构（未示出）逐颗落入进料管1的进料口1-2中，并随从进气口1-2、进料口1-1中流入的空气一同被吸入剥壳管道4中，并向前运动。随后，油茶青果2经过剥壳管道4上安装的弹性剥壳机构3，并被沿剥壳管道4内圆周布置的多组剥壳刀3-3所阻挡，由于油茶青果2受到气体吸力的作用，使得油茶青果2将推开剥壳刀3-3，并使剥壳刀3-3绕销轴3-2转动，在此过程中，各剥壳刀3-3受弹簧作用始终与油茶青果2接触，沿果壳2-1外廓划出具有一定深度的切口2a，实现破壳。随后，带有多道切口2a的油茶青果2随气流继续向前运动，经过弹性挤压壳仁分离机构5，并被其中压板坡口5-2c引导而进入由成对布置的压板5-2所形成的空间中，相对两压板5-2表面5-2a和5-2b分别给予途经的油茶青果2以正压力和不同大小的摩擦力，从而形成对油茶青果2的揉搓挤压作用，使得已具有多道切口的果壳2-1进一步破裂，并与仁2-2彻底分离。分离后所形成的壳、仁混合物料被气流吸入旋风分离器a6-2中，随后从旋风分离器a下部6-2进入卸料器a12，并从卸料器a下部出口12-1进入气力分选通道11的进料管11-1中。此时，分选系统风机8已在气力分选通道11内产生由下到上的负压气流场，由于果壳2-1和仁2-2存在悬浮特性差异，因此，壳、仁混合物料将在气力分选通道11中分选管11-1内完成壳、仁的分选，仁在重力的作用下从出料管11-2排出；果壳2-1将沿分选管11-1上行随气流进入旋风分离器b中，并经卸料器b下部出口10-1排出。