拉法尔立体研磨滤渣装置及豆浆机的制作方法

本发明涉及研磨装置，特别涉及一种家用磨浆装置及豆浆机。

背景技术：

当前在家用磨浆装置,有小家电形式的豆浆机及石磨两种形式。而石磨又分为传统手动石磨和电动石磨。

目前市场上出现的大都是电动刀片切割式豆浆机，其是采用电机带动刀片转动，反复撞击切割，打碎大豆。而且豆浆机的研磨方式决定豆子被打碎的细腻程度，也就是口感。市面上现有豆浆机研磨方式，分为2种：有网研磨与无网研磨。有网研磨：是指刀头外有一个不锈钢带孔的精磨器，豆子打磨时被吸入五谷精磨器内，在小空间里打磨，从而提高粉碎的效率与程度，细化植物蛋白等营养。无网研磨：刀头外围没有不锈钢的精磨器，豆子直接在豆浆杯内打磨加热，主要靠锋利的刀头和高速旋转，从而达到研磨的效果。但是由于大豆蛋白具有复杂的缠绕链式结构,不管是有网研磨还是无网研磨，其电动刀片机械的切割，都会破坏大豆蛋白结构，使机打豆浆很容易被氧化，变质发臭，且研磨不分精细程度、豆渣与豆浆无法分离。另外，刀片式豆浆机，依靠刀片不断与大豆剧烈撞击，以达到磨碎豆子的目的。由于豆子较硬，刀头旋转较快，刀头的单位面积受力较大，刀头容易受损(无网研磨豆浆机，刀头更为锋利且转速更高，刀头磨损更严重)，且刀片与高速旋转的转动轴相联，不停的撞击也容易导致转动轴损坏。

传统手动石磨转动缓慢，挤压、研磨，粉碎大豆，且不破坏大豆蛋白的结构，使大豆蛋白质自然释放，能最大限度的保证大豆的营养性和较佳的口感。现有电动石磨保留了传统手动石磨的研磨特点，用电动机械代替手动研磨，确实节省劳动力。但是，体积较为庞大，不容易普及推广。另外传统石磨，不可空载，否则容易损伤磨纹，现有电动石磨豆浆机，也存在此现象。

申请号cn201120035814.0实用新型三级齿形豆浆研磨刀，其特征在于：采用了一对上刀下刀配合使用，上刀呈环形，下刀设有凸台套接于上刀中，下刀于凸台一侧自上而下设置了密度逐渐增加的粗细精三级研磨齿，上刀内壁也设置了相对应的研磨齿，从而实现挤压式研磨。

申请号201320000807.6一种家用电动石磨豆浆机装置，以天然材质的一对大理石石磨薄片作为研磨工具，通过带减速器的小电机、拉力弹簧、杠杆板传送轴、传动短管、推力球轴承和圆压盖的共同作用，对上层石磨片进行加压，以此等效达到大石磨片所具有的对下层石磨片的压力和研磨能力。

2013年4月第4期《农机化研究》的《三层石磨磨浆机的设计》里，设计了一种3层石磨。该石磨由3片磨盘由上到下依次叠放而成。位于最上面的上磨盘为小端朝下的锥形，中石磨为开口朝上的凹锥形，两片石磨的锥面均有互为逆向的磨纹，两个磨盘互相配合形成磨浆的第1加工面(磨膛)。大豆在此处被粉碎成稍小点的颗粒。中磨盘的底部表面与下磨盘的上表面均为平面，也开有互逆的磨纹，为第2加工面，在此实现进一步的研磨。

申请号cn201120035814.0实用新型三级齿形豆浆研磨刀，将锥形研磨齿，螺旋状密集排列，实现了挤压式研磨，无需高速旋转。但是，锥形研磨齿尖锐，使用者在使用时，稍有不慎容易受伤，且锥形研磨齿密集排列，清洗不容易。另外，该专利，虽然是挤压式研磨，但是也是变相刀片撞击。市面上常见的是，单刀片不断旋转形成切割面。该三重研磨，将多刀片刀口密集排列，形成固定不动的撞击切割面。锥形研磨齿，确实比单刀片坚固，且多个研磨齿共同分担了单刀片承受的所有撞击，使得单个研磨齿承受的撞击有所减小，但是，尖锐的齿面，单位面积的受力压强较大，长期碰撞，也容易磨损。

申请号201320000807.6一种家用电动石磨豆浆机装置，采用薄的天然材质的石磨片，用拉力弹簧和杠杆板通过圆压盖对上层石磨片，在研磨时进行加压，解决石磨片因自身质量不足，而出现的研磨不彻底的现象。但是，由于石磨上磨盘直径的减小,为了保证其有效的加工面积,开于上磨盘的填料口的直径也相应减小了,这将导致在加工大豆的过程中出现“堵料”的情况。严重时，还将造成石磨上下磨盘之间的干磨,损害石磨的磨纹,也影响所加工出豆浆的品质。

2013年4月第4期《农机化研究》的《三层石磨磨浆机的设计》里，设计了一种3层石磨。磨制过程分成两个工作面，先破碎再精磨，确实比传统石磨增大了工作面积，避免磨制不彻底的问题。但是，三层石磨重心较高，在使用中易产生较大晃动，存在堵料和渗漏的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题，在于提供一种拉法尔立体研磨滤渣装置及豆浆机，采用真正的挤压式反复研磨，研磨组件成分天然，不但能实现真正的传统石磨式研磨，保留大豆蛋白的完整性，而且实现豆渣分离，借助拉法尔水流，还可自动调整磨盘间隙。

本发明拉法尔立体研磨滤渣装置是这样实现的：包括上磨盘、下磨盘、过滤网；

所述上磨盘具有第一凹腔，所述上磨盘的底面为第一水平研磨面，所述第一凹腔的底部具有进料口；

所述下磨盘具有第二凹腔，所述第二凹腔的底面为第二水平研磨面，所述第二凹腔的底面外圈设有引流孔；

所述上磨盘位于所述第二凹腔内并相对下磨盘转动，所述过滤网覆盖于该第一凹腔的顶部；

使用时，所述第一凹腔形成通向进料口的内下行通道，所述第一水平研磨面和第二水平研磨面之间形成第一研磨空间及水平通道；所述上磨盘的外侧面与第二凹腔的内侧面之间形成上行通道，所述下磨盘的外侧部空间形成外下行通道；所述内下行通道通过进料口与所述水平通道连通，所述上行通道的顶部与所述内下行通道连通，同时通过所述过滤网的网孔与所述外下行通道连通，底部则与所述水平通道连通，同时通过所述引流孔与所述外下行通道连通。

进一步的，所述上磨盘的外侧面为第一竖立研磨面，所述第二凹腔的内侧面为第二竖立研磨面，第一竖立研磨面和第二竖立研磨面之间形成第二研磨空间，且该第二研磨空间上小下大。

进一步的，所述第一水平研磨面和第二水平研磨面上分为粗磨中部和细磨外圈，所述粗磨中部由交替且均匀分布的水平大沟槽和细沟槽构成，所述细磨外圈为不设沟槽的平面。

进一步的，所述水平大沟槽为放射状布置，任两水平大沟槽之间均设置所述细沟槽，细沟槽与邻近的一水平大沟槽平行设置，且水平大沟槽和细沟槽的深度由内向外逐步变浅。

进一步的，所述进料口设置在第一凹腔的中心附近，且进料口的一侧开设有斜槽。

进一步的，所述下磨盘的外侧部设有引流裙体，该引流裙体的外侧表面为圆柱面，上端表面为第二凸弧面，下端表面均为第三凸弧面，且该第三凸弧面延伸至所述引流孔，使所述引流孔的下方形成上大下小的引流通道。

进一步的，所述上磨盘内设置强磁铁，所述下磨盘的底部设置电磁铁。

进一步的，所述第一凹腔和第二凹腔均为上大下小的结构，所述第一凹腔的内侧面为第一凸弧面，所述强磁铁设置于该第一凸弧面与上磨盘外侧面之间的封闭空间内。

本发明的拉法尔立体研磨豆浆机是这样实现的：包括杯体、机头、底座以及本发明的拉法尔立体研磨滤渣装置；所述机头设在杯体的顶部，所述底座设在杯体的底部，所述拉法尔立体研磨滤渣装置设在机头与底座之间的杯体内。

进一步的，所述机头内设有上芯片、上电源以及上电机，所述上电源分别与上芯片和上电机电连接，所述上电机通过上转轴连接所述上磨盘，所述上磨盘内设置强磁铁；所述底座内设有下芯片、下电源、下电机以及电磁铁，所述下电源分别与所述下芯片、下电机以及电磁铁电连接，所述下电机通过下转轴连接所述下磨盘。

进一步的，所述上转轴为浮动轴，带动上磨盘上升和下降，浮动高差在拉法尔立体研磨滤渣装置空载时使上磨盘上升并足以让所述第一水平研磨面与所述第二水平研磨面分离，且在加压研磨时缩小所述第一研磨空间的高度。

进一步的，所述第一水平研磨面与所述第二水平研磨面的分离以及加压研磨通过所述下电源改变所述电磁铁的磁及来控制。

本发明具有如下优点：本发明装置采用真正的挤压式反复研磨，研磨组件成分天然，不但能实现真正的传统石磨式研磨，保留大豆蛋白的完整性，借助拉法尔水流，还可自动调整磨盘间隙，在研磨时候，按研磨精细程度，分为粗磨、细磨、精磨、反复精磨、强力研磨；在达到研磨目标后，自动调大磨盘间隙，避免空磨损坏磨纹，在有效锁住豆渣，实现浆渣自动分离的同时，利用豆浆，冲刷松动磨纹上的豆渣，便于之后的清洗。有效提高能源利用率。另外，相较其他石磨型豆浆机，本发明体积小巧轻便，占据豆浆机杯内空间也较小，可用于现有豆浆机的改进。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明拉法尔立体研磨滤渣装置一较佳实施例的结构示意图；

图2为本发明拉法尔立体研磨滤渣装置一较佳实施例的水流路线示意图；

图3为本发明上磨盘水平研磨面一较佳实施例结构示意图；

图4为本发明上磨盘一较佳实施例的立体结构示意图；

图5为本发明下磨盘水平研磨面一较佳实施例结构示意图；

图6为本发明下磨盘一较佳实施例的立体结构示意图；

图7为本发明上下磨盘研磨齿放大图；

图8为本发明拉法尔立体研磨滤渣豆浆机一较佳实施例的结构示意图；

图9为本发明拉法尔立体研磨滤渣豆浆机一较佳实施例的水流路线示意图；

图10为本发明拉法尔立体研磨滤渣豆浆机一较佳实施例的工作流程图。

具体实施方式

如图1至图7所示，本发明拉法尔立体研磨滤渣装置100包括上磨盘1、下磨盘2、过滤网3；

所述上磨盘1具有第一凹腔11，所述上磨盘1的底面为第一水平研磨面12，所述第一凹腔11的底部设有进料口13，进料口13可以设置在第一凹腔11的中心附近，进料口13的一侧开设斜槽132；

所述下磨盘2具有第二凹腔21，所述第二凹腔21的底面为第二水平研磨面22，所述第二凹腔21的底面外圈设有引流孔23；

所述上磨盘1位于所述第二凹腔21内并相对下磨盘2转动，具体可以是上下磨盘同向转动，上磨盘转动较下磨盘略快，所述过滤网3覆盖于该第一凹腔11的顶部；

使用时，如图2至图6所示，所述第一凹腔11形成通向进料口13的内下行通道t1，所述第一水平研磨面12和第二水平研磨面22之间形成第一研磨空间及水平通道t2；所述上磨盘1的外侧面a1与第二凹腔21的内侧面b1之间形成上行通道t3，所述下磨盘2的外侧部空间形成外下行通道t4；所述内下行通道t1通过进料口13与所述水平通道t2连通，所述上行通道t3的顶部与所述内下行通道t1连通，同时通过所述过滤网3的网孔32与所述外下行通道t4连通，底部则与所述水平通道t2连通，同时通过所述引流孔23与所述外下行通道t4连通。所述上磨盘1的外侧面a1为第一竖立研磨面，设有竖向倾斜的研磨沟g11，所述第二凹腔21的内侧面b1为第二竖立研磨面，设有竖向研磨沟g12，使该第一竖立研磨面和第二竖立研磨面之间的上行通道t3同时为第二研磨空间，且该第二研磨空间上小下大，且竖向倾斜的研磨沟g11与竖向研磨沟g12的方向不同，从而使两沟槽具交汇处产生较大的剪力。在研磨的同时，水流就按图2中的箭头方向流动，但由于过滤网3的作用，研磨前的谷物或研磨后的残渣被限制在第二凹腔21内，即在内下行通道t1、水平通道t2以及上行通道t3内循环，而满足细度要求的谷物浆水则通过过滤网3的网孔32流到外下行通道t4，由引流孔23再次进入再次第二研磨空间充分研磨。第一研磨空间和第二研磨空间构成立体研磨结构，具体应用时，可将上行通道t3设置成自下而上不断减小，以供研磨与空载时水流通过。

所述第一水平研磨面12和第二水平研磨面22上分为粗磨中部m1和细磨外圈m2，所述粗磨中部m1由交替且均匀分布的水平大沟槽g2和细沟槽g3构成，所述细磨外圈m2为不设沟槽的平面。所述水平大沟槽g2为放射状布置，任两水平大沟槽g2之间均设置所述细沟槽g3，细沟槽g3与邻近的一水平大沟槽平行设置，且水平大沟槽g2和细沟槽g3的深度由内向外逐步变浅。

所述上磨盘1内设置强磁铁14，所述下磨盘2的底部设置电磁铁24，电磁铁24可通过电流方向改变磁极，以与强磁铁14相吸或相斥，相吸时磁力转为研磨所需压力，还可减小第一研磨空间的高度，以增加研磨压力，实现强力研麿，相斥时增大第一研磨空间的高度，防止空载时损坏第一水平研磨面12和第二水平研磨面22上的水平大沟槽g2和细沟槽g3。

所述第一凹腔11和第二凹腔12均为上大下小的结构，所述第一凹腔11的内侧面为第一凸弧面a2，第一凸弧面a2可使下行通道t1的水流更为流畅，所述强磁铁14设置于该第一凸弧面a2与上磨盘外侧面a1之间的封闭空间内。

所述进料口13为螺旋式穿透所述第一凹腔11的底面。所述下磨盘2的外侧部设有引流裙体26可以增大水流的循环空间，该引流裙体26的外侧表面b2为圆柱面，上端表面为第二凸弧面b3，下端表面为第三凸弧面b4，且该第三凸弧面b4延伸至所述引流孔23，使所述引流孔23的下方形成上小下大的引流通道t5，从而使水流更为顺畅。

如图1到图9所示，本发明的拉法尔立体研磨滤渣装置的应用之一为家有豆浆机，即构成本发明的拉法尔立体研磨豆浆机，包括杯体200、机头300、底座400以及拉法尔立体研磨滤渣装置100；所述机头300设在杯体200的顶部，所述底座400设在杯体200的底部，所述拉法尔立体研磨滤渣装置100设在机头300与底座400之间的杯体200内。

所述机头300内设有上芯片301、上电源302以及上电机303，所述上电源302分别与上芯片301和上电机303电连接，所述上电机303通过上转轴304连接所述上磨盘1，所述上磨盘1内设置所述强磁铁14；

所述底座400内设有下芯片401、下电源402、下电机403以及电磁铁24，所述下电源402分别与所述下芯片401、下电机403以及电磁铁24电连接，所述下电机403通过下转轴404连接所述下磨盘2。

所述上转轴404为浮动轴，带动上磨盘1上升和下降，实现略微伸缩，浮动高差在拉法尔立体研磨滤渣装置100空载时使上磨盘1上升并足以让所述第一水平研磨面11与所述第二水平研磨面21分离，实现空载保护机制，且在加压研磨时缩小所述第一研磨空间的高度，实现对特别硬的谷物进行加压研磨。其中，所述第一水平研磨面11与所述第二水平研磨面12的分离以及加压研磨通过所述下电源改变所述电磁铁的磁及来控制。

本发明的工作原理是：

豆子等物料从进料口13，通过斜槽132，进入与斜槽132相连的第一水平研磨面12的水平大沟槽g2、细沟槽g3，随着上磨盘1的旋转，输送到下磨盘2第二水平研磨面22上，水平大沟槽g2尾端以及沟槽交会处的豆子，受到阻碍不能自由向前滑移，从而获得上磨盘1的碾压而变形、破碎，同时上磨盘1微小抬升以翻越阻碍之物料。其后豆子可从斜槽132以及上磨盘沟槽持续进入粗磨中部m1。上下磨盘齿槽相同，因上磨盘反扣而旋向不同，使上下磨盘沟槽的形状并不对称，在水平大沟槽g2和细沟槽g3共同作用下，增加了摩擦力，提高了豆子破碎效率。由于上下磨盘的沟槽的形状并不对称，从而使上下盘沟槽交汇时可以使大颗粒豆子剪断，并使部分豆子进入粗磨中部m1遭受碾压(粗磨)。由于沟槽深度由内向外逐步变浅，磨盘外围沟槽几乎消失，即到了细磨外圈m2的不设沟槽的平面，豆子被细磨外圈m2不断研磨，颗粒不断变小(细磨)。经过上下磨盘的水平研磨，豆子颗粒由大变小，经历了粗磨，细磨，从下磨盘中心，被推送到下磨盘2第二水平研磨面22的边缘，准备进入第二研磨空间进行精磨。另外，由于上下磨盘外围研磨圈m2沟槽几乎消失，第一水平研磨面12与第二水平研磨面22几乎贴合，较大的豆渣较多滞留此处，被反复研磨，起到了初步筛选过滤大豆渣的作用(初步分离大豆渣)

下磨盘底部外围研磨圈29周围开有若干引流孔18，引流孔18下设有相应的引流通道19。引流通道19孔径上大下小。下磨盘底部外边缘20设置为流线型，下磨盘下底部21上设有引流条纹22，以配合引导水流。随着下磨盘2旋转，水流自下而上，由于上行通道t3小于引流孔23的孔径，水流带动到达引流通道t5的豆子小碎粒继续上行进入第二研磨空间即上行通道t3，使豆子小碎粒被再次研磨，变成了小小碎粒(精磨)。

在下磨盘2的顶部设有过滤网3，小小碎粒到上行通道t3顶部出口时，符合研磨的要求的小颗粒，可以透过过滤网孔32(二次分离小豆渣)，融入豆浆机内的水流，形成豆浆。另外，上磨盘1附近的水流，因上磨盘1不断的旋转，而产生小漩涡。不符合研磨要求的小颗粒，将被上磨盘1顶部的水流漩涡，卷入上磨盘1内部中心的下行通道t1，回到上磨盘1的进料口13，重复新一轮的研磨(自动反复研磨)。

研磨开始时，上磨盘1、下磨盘2(下面简称上下磨盘)被豆子完全分开，不存在上磨盘1、下磨盘2之间的直接摩擦，随着研磨的展开，豆子越磨越小，上下磨盘的间距也不断减小，且第二研磨空间上小下大，越往上时间隙越小，研磨也越发精细(反复精磨)。如遇到特别坚硬的豆子，还可以加大底座电磁铁12的励磁电流，增强底座电磁铁的磁力，挤压豆子，甚至缩小上下磨盘间距，同时也增大上磨盘对豆子的摩擦力，以到达强力研磨的目的(强力研磨)。

达到研磨目标后，空载保护启动。此时，底座的电磁铁24电流反向，磁极与上磨盘1内部强磁铁14磁极相同，同性相斥。依靠磁力相斥，上转轴304使上下磨盘略有分开，从而增大上下磨盘之间的空隙，有效避免空载转动时，研磨面相互磨损(空载保护)。空载保护同时继续加热豆浆，上下磨盘继续旋转，带动豆浆机内水流转动，可以实现动态立体加热；进而冲刷松动磨纹上的豆渣，便于之后的清洗(清洗辅助)；另外，立体循环豆浆流切割上磨盘内置的永磁铁(强磁铁14)与底座内置的电磁铁24所生成的强磁场的磁感应线，使得豆浆被磁化(磁化豆浆)。

本发明的拉法尔立体研磨滤渣豆浆机的运行过程具体请参见图10所示。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。