一种用于挤压组织化蛋白的挤压设备的制作方法

本实用新型涉及挤压设备技术领域，尤其涉及一种用于挤压组织化蛋白的挤压设备。

背景技术：

组织化蛋白用于制作植物肉，植物肉一般是通过高水分挤压工艺来生产，相比低水分挤压工艺，高水分挤压工艺生产出来的组织化蛋白的弹性和持水性都要好些。现有的高水分挤压设备的各工艺段是采用统一加热或冷却，无法实现各工艺段的单独温控。且现有的高水分挤压设备是将蛋白纤维挤入冷却模头中再逐渐冷却定型，冷却模头会改变纤维方向，不利于生产高度定向性的组织蛋白。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于挤压组织化蛋白的挤压设备，以解决背景技术中提出的现有的高水分挤压设备的各工艺段是采用统一加热或冷却，无法实现各工艺段的单独温控问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于挤压组织化蛋白的挤压设备，包括：

驱动机构；

螺杆转轴，与所述驱动机构的输出端连接，所述驱动机构能驱动所述螺杆转轴旋转；

螺杆套筒，套设于所述螺杆转轴上并能跟随所述螺杆转轴转动；所述螺杆套筒表面设置有螺纹，以挤压组织化蛋白；所述螺杆套筒包括沿其轴向依次设置的进料段套筒、混合段套筒、推进加压段套筒、熔融段套筒以及冷却成型段套筒；

机筒，套设于所述螺杆套筒上，以使所述机筒与所述螺杆套筒之间形成挤压空间；所述机筒包括第一机筒、第二机筒、第三机筒、第四机筒及第五机筒，所述第一机筒、所述第二机筒、所述第三机筒、所述第四机筒及所述第五机筒分别套设于所述进料段套筒、所述混合段套筒、所述推进加压段套筒上、所述熔融段套筒及所述冷却成型段套筒上；所述第二机筒、所述第三机筒和所述第四机筒上均设置有加热装置和冷却装置，所述第五机筒上设置有冷却装置；

进料系统，设于所述第一机筒上方，用于向机筒内供料。

可选的，所述第二机筒、所述第三机筒和所述第四机筒上均设置有温度检测装置。

可选的，所述第二机筒、所述第三机筒和所述第四机筒的外围均包覆有保温层。

可选的，所述第一机筒、所述第二机筒、所述第三机筒、所述第四机筒及所述第五机筒之间通过螺钉连接，以形成所述机筒。

可选的，进料段套筒、所述混合段套筒、所述推进加压段套筒、所述熔融段套筒以及所述冷却成型段套筒均通过花键与所述螺杆转轴连接。

可选的，所述混合段套筒表面的所述螺纹为第一螺纹，所述推进加压段套筒表面的所述螺纹为第二螺纹，所述熔融段套筒表面的所述螺纹为第三螺纹，所述冷却成型段套筒表面的所述螺纹为第四螺纹；

所述第一螺纹包括全螺纹和半螺纹，以实现组织化蛋白的分离和混合；

所述第二螺纹的螺旋角比所述第一螺纹的螺旋角大，且所述第二螺纹中相邻的两个所述螺纹之间的间距逐渐减小；

所述第三螺纹的螺旋角比所述第一螺纹的螺旋角小，且所述第三螺纹的螺槽深度逐渐减小；

所述第四螺纹的宽度和高度均逐渐减小至0。

可选的，所述半螺纹包括位于所述混合段套筒的上部的第一半螺纹，以及位于所述螺杆转轴的下部的第二半螺纹。

可选的，所述第五机筒的后端设置有出料模具，所述出料模具能将所述第五机筒内输送来的组织化蛋白进行切料。

可选的，所述挤压设备为单螺杆挤压设备。

可选的，所述加热装置为电加热器，所述冷却装置为水冷装置。

本实用新型的有益之处在于：将螺杆套筒和机筒都采用分段式，螺杆套筒的进料段套筒、混合段套筒、推进加压段套筒、熔融段套筒和冷却成型段套筒分别对应机筒的第一机筒、第二机筒、第三机筒、第四机筒及第五机筒，第二机筒、第三机筒和第四机筒上均设置有加热装置和冷却装置，形成加热段，每段机筒都能单独进行温控操作，实现每段温度的单独控制，使整机温控更精确；

第五机筒上设置有冷却装置形成冷却段，将蛋白纤维冷却定型，而不是像现有技术一样将蛋白纤维挤入冷却模头中再冷却定型，本实用新型可使蛋白纤维不会因为被挤入冷却模头而变纤维方向，有利于生产高度定向性的组织蛋白；

螺杆套筒分段设计，各段螺杆套筒上设置符合该工艺段的螺纹，使得各段螺杆套筒可根据工艺需要更换。

附图说明

图1是本实用新型实施例中挤压设备的结构示意图；

图2是本实用新型图1中螺杆转轴和螺杆套筒的结构示意图；

图3是本实用新型图1中第二机筒的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中混合段套筒的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中推进加压段套筒的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中熔融段套筒的结构示意图；

图7是本实用新型实施例中冷却成型段套筒的结构示意图。

图中：

10、驱动机构；20、螺杆转轴；30、螺杆套筒；40、机筒；50、进料系统；

11、减速机构；31、进料段套筒；32、混合段套筒；33、推进加压段套筒；34、熔融段套筒；35、冷却成型段套筒；41、第一机筒；42、第二机筒；43、第三机筒；44、第四机筒；45、第五机筒；46、加热装置；47、冷却装置；48、温度检测装置；49、保温层；

321、全螺纹；322、半螺纹。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实用新型提供了一种用于挤压组织化蛋白的挤压设备，如图1所示，挤压设备包括驱动机构10、螺杆转轴20、螺杆套筒30、机筒40和进料系统50。螺杆转轴20与驱动机构10的输出端连接，驱动机构10能驱动螺杆转轴20旋转。驱动机构10例如可以是电机，较佳的，电机与螺杆转轴20之间设置有减速机构11，减速机构11例如可以是减速齿轮组，以使电机输出的转矩经过减速后传递给螺杆转轴20。

请结合图1及图2，螺杆套筒30套设于螺杆转轴20上并能跟随螺杆转轴20转动，螺杆套筒30与螺杆转轴20可通过花键连接，螺杆套筒30表面设置有螺纹，以挤压组织化蛋白。机筒40套设于螺杆套筒30上，机筒40类似于一个壳体套在螺杆套筒30外，以使机筒40与螺杆套筒30之间形成挤压空间，螺杆套筒30表面的外螺纹不断的挤压、推动该挤压空间内的组织化蛋白。

螺杆套筒30和机筒40都采用分段式结构，且螺杆套筒30的分段和机筒40的分段一一对应。请结合图1及图2，螺杆套筒30包括沿其轴向依次设置的进料段套筒31、混合段套筒32、推进加压段套筒33、熔融段套筒34以及冷却成型段套筒35；进料段套筒31、混合段套筒32、推进加压段套筒33、熔融段套筒34以及冷却成型段套筒35均通过花键与螺杆转轴20连接。机筒40包括第一机筒41、第二机筒42、第三机筒43、第四机筒44及第五机筒45，第一机筒41、第二机筒42、第三机筒43、第四机筒44和第五机筒45分别套设于进料段套筒31、混合段套筒32、推进加压段套筒33、熔融段套筒34和冷却成型段套筒35上。

第二机筒42、第三机筒43和第四机筒44上均设置有加热装置46和冷却装置47，形成挤压设备的加热段，第五机筒45上设置有冷却装置47，形成挤压设备的冷却定型段。由于第二机筒42、第三机筒43和第四机筒44均是单独的模块，都单独设置有加热装置46和冷却装置47，所以各机筒可实现单独的温度控制，根据各机筒对应的工艺段的需要来控制温度，使设备的温控更精确。而第五机筒45对应的是设备的冷却成型段，采用冷却成型段套筒35和第五机筒45来构成设备的冷却定型段，相对于现有技术中在设备末端增加冷却模头将蛋白纤维挤入冷却模头中冷却定型的方式，本实用新型的冷却定型段可不改变纤维方向，直接顺着蛋白纤维的方向成型，无需将蛋白纤维挤入冷却模头中导致蛋白纤维方向改变，不利于生产高度定向性的组织蛋白。

另外，将螺杆套筒30采用分段式设计，有利于根据工艺需要更换相应工艺段的螺杆套筒30，

进料系统50设于第一机筒41上方，用于向机筒40内供料。如图1所示，进料系统50的物料进入第一机筒41内后，被螺杆套筒30向后挤压，依次进入第二机筒42、第三机筒43、第四机筒44和第五机筒45，也就是被逐渐由前向后挤压。

请结合体图1和图3，第二机筒42、第三机筒43和第四机筒44上均设置有温度检测装置48，以检测各机筒的温度。图3是本实用新型图1中第二机筒的结构示意图，第三机筒43和第四机筒44的结构与第二机筒42大致一样，均设置有加热装置46、冷却装置47和温度检测装置48，实现温控功能。温度检测装置48例如可以是温度传感器等。

如图1和图3所示，第二机筒42、第三机筒43和第四机筒44的外围均包覆有保温层49，已实现保温功能。保温层49例如可以是保温棉等。

请参考图1，第一机筒41、第二机筒42、第三机筒43、第四机筒44及第五机筒45之间通过螺钉连接，以形成机筒40。进一步的，如图1所示，第二机筒42、第三机筒43、第四机筒44及第五机筒45上还设置有法兰面，以使各段机筒之间的连接更方便；这样将整个机筒40分段设计，再将各段通过螺钉安装在一起，便于各段的模块化设计，有利于温控的精确性。

如图4所示，混合段套筒32表面的螺纹为第一螺纹，第一螺纹包括全螺纹321和半螺纹322，以实现组织化蛋白的分离和混合。具体的，如图4，半螺纹322包括位于混合段套筒32的上部的第一半螺纹，以及位于混合段套筒32的下部的第二半螺纹，混合段套筒32上的螺纹以全螺纹321、第二半螺纹到第一半螺纹的顺序设置，一个全螺纹321、一个第二半螺纹和一个第一半螺纹为一组，混合段套筒32上设置若干组。

推进加压段套筒33表面的螺纹为第二螺纹，请结合图4和图5，第二螺纹的螺旋角ф2比第一螺纹的螺旋角ф1大，也就是说第二螺纹更倾斜，且第二螺纹中相邻的两个螺纹之间的间距a逐渐减小，使得物料推进加速，压力逐渐升高，物料之间及物料与机筒、螺杆的摩擦力增加。

请参考图6，熔融段套筒34表面的螺纹为第三螺纹，第三螺纹的螺旋角ф3比第一螺纹的螺旋角ф1小，螺旋角ф3较小，使得物料推进较慢，有利于延长熔融段的推进时间，使物料充分加热熔融。且第三螺纹的螺槽深度b逐渐减小，这里的螺槽深度b逐渐减小是在螺纹外径c不变的情况下；在螺纹外径c不变的情况下，要使得螺槽深度b逐渐减小，那么就要使得螺根直径d逐渐增大。螺槽深度b逐渐减小有利于挤压空间变薄，使物料受热均匀，物料推进减慢，受热时间延长。

请参考图7，冷却成型段套筒35表面的螺纹为第四螺纹，第四螺纹的宽度f和高度e均逐渐减小至0，也就是第四螺纹逐渐消失，使组织化蛋白逐渐冷却成型。冷却成型段套筒35的外壁与第五机筒45的内壁之间的间隙g逐渐减小至产品所需要的厚度，使产品成薄片状挤出。

第五机筒45的后端设置有出料模具，出料模具能将第五机筒45内输送来的组织化蛋白进行切料。

本实用新型的挤压设备为单螺杆挤压设备，单螺杆的螺旋推进可以不断增强纤维形成，而双螺杆(无论是同向还是异向)都是形成-撕裂-混合-再形成的过程，不利于纤维形成、提高组织化度。

在一种实施方式中，加热装置46可以选用电加热器，而冷却装置47可以选用水冷装置，即通过循环水实现冷却。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。