一种茶叶匀堆机的制作方法

1.本发明涉及茶叶处理设备领域，尤其是涉及一种茶叶匀堆机。


背景技术：

2.茶叶采摘后需要进行炒制处理，不同批次的茶叶因生长环境、生长部位、加工工艺等因素的影响，存在外观和质量上的差异，不利于保障产品质量的均一，影响销售。
3.为克服上述问题，生产中通常采用茶叶匀堆机进行处理，匀堆机种类各式各样，其作用无外乎是对不同批次的茶叶进行匀料处理，保障茶叶质量的均匀。其中，茶叶匀堆机通常包括多个料仓并排组成箱体，料仓上下开口，料仓上方设置有用于进料的小车及轨道(分配平输机构)、料仓下方设置有传送带。通过小车和轨道将不同批次的茶叶送入不同料仓中，再将不同料仓中的茶叶匀速出料至传送带，送至下一工序进一步处理，从而得到外观、质量更为均匀的茶叶。
4.然而，为控制出料的速度和集中度，料仓的出料口通常呈缩口状，导致茶叶容易在靠近出料口处形成架桥堵塞现象，不利于提高匀堆效果。


技术实现要素：

5.为缓解茶叶在匀堆机内架桥堵塞，致使茶叶外观、质量均一性下降的问题，本技术提供一种茶叶匀堆机。
6.本技术提供一种茶叶匀堆机，包括箱体、分配平输机构和传送带，所述箱体包括有多个平行设置的料仓，所述料仓底端设置有出料部，所述茶叶匀堆机还包括有防架桥机构，所述防架桥机构包括设置于出料部内的破桥架、用于驱动破桥架沿竖直方向升降的第一动力件，所述破桥架包括安装件和若干呈圆周状间隔设置于安装件上的破桥杆，所述破桥杆与竖直方向形成有夹角。
7.由于料仓出料部的内径通常自上而下逐渐减小，极易导致茶叶在出料部内形成架桥现象，将出料口堵塞，有悖于匀堆机匀料的目的。特别是对于龙井茶,其炒制后叶片较为完整,呈扁平状,长度较长,叶片面积较大,极易在在料仓出料部内形成架桥。为此，本技术通过在出料部内靠近出料口的位置设置破桥架。当出料部内出现架桥堵塞现象时，利用第一动力件驱使破桥架带动架桥的茶叶沿竖直方向晃动，从而起到破坏架桥结构的作用。该机构在破坏架桥、疏通堵塞的同时，不易对茶叶的外观造成损坏，保障茶叶的外观品质。
8.优选的,所述防架桥机构还包括有沿竖直方向设置有振动件，所述振动件上沿振动件的长度方向开设有滑移槽，任一所述破桥杆贯穿于滑移槽；所述滑移槽的内壁上设置有若干沿竖直方向间隔设置的圆弧形凸起，所述破桥杆上与滑移槽抵接处对应设置有圆弧形凸起。
9.通过采用上述技术方案，当破桥杆沿竖直方向滑移时,利用破桥杆与滑移槽上的凸起一同配合,将促使破桥杆产生振动,从而促进茶叶产生轻微振动,有利于破坏架桥结构,提高疏通效率。
10.优选的,所述茶叶匀堆机还包括有接料机构,所述接料机构包括沿传送带长度方向滑移设置的底座、设置于底座上且位于出料部与传送带之间的接料器和用于驱动所述接料器滑移的驱动组件。
11.在破桥杆升降的过程中，晃动一方面促进了架桥结构的破坏；另一方面，导致堆积堵塞在出料部的大量茶叶快速出料至传送带上，将造成匀堆效果的下降，有悖于提高茶叶质量均一性的目的。为此，本技术通过设置接料器以配合防架桥机构的动作过程，对架桥结构被破坏后出料的茶叶进行收集，防止大量茶叶同时落入传送带，影响匀堆效果。驱动组件能够驱使，料器沿传送带长度方向移动,从而对不同料仓的茶叶进行收集，最终，有效提高匀堆效果，保障茶叶的均匀性。
12.优选的,所述接料器包括相对设置于底座上的两组接料板，两组接料板相互靠近的一侧相互抵接，两组接料板相互远离的一端与底座转动连接，所述底座上还设置有用于驱动接料板转动的第二动力件。
13.通过采用上述技术方案，在防架桥机构处于工作状态时，接料器位于对应的料仓正下方，且接料器的两块接料板呈抵接状态，以便于收集防架桥机构动作过程中快速落下的茶叶。当收集完成后，可利用第二动力件驱使接料板向下转动，促使接料板上的茶叶缓慢落入传送带中，在接料板转动的同时，可利用驱动组件驱使接料器整体沿传送带长度方向移动，提高茶叶的匀堆效果。
14.优选的,所述传送带包括有机架，所述底座滑动连接于机架上，所述驱动组件包括沿传送带长度方向设置于机架上的第一齿条、固定设置于底座上的电机、同轴固设于电机传动轴上的第一齿轮，所述第一齿轮与第一齿条啮合。
15.通过采用上述技术方案，利用第一齿条与第一齿轮的啮合，驱使底座与接料器沿传送带的长度方向滑移，以便于调节接料器的接料位置，配合不同料仓的防架桥机构进行收集。同时，齿轮与齿条配合的驱动方式，可更为精准的调节接料器的位置，保障接料器与料仓出料口的配合。
16.优选的,所述底座上转动连接有转轴，所述接料板与转轴固定连接；所述第二动力件包括驱动气缸、设置于驱动气缸活塞杆上的第二齿条、同轴固设于转轴上的第二齿轮，所述第二齿轮与第二齿条啮合。
17.通过采用上述技术方案，利用第二齿轮与第二齿条的配合，可缓慢且精准的控制接料板转动的速度和角度，从而有利于控制接料板上茶叶向传送带上落料的速度，实现接料器提高茶叶外观、质量均一性的目的。
18.优选的,所述出料部内壁上涂覆有减摩层，所述减摩层由包括如下重量份的组分混合涂覆后制得：水性丙烯酸乳液：30～50份；氨基氟硅油：10～20份；乳化剂：5～10份；水：50～80份。
19.本技术通过在出料部内壁上涂覆减摩层,能够有效的降低茶叶与内壁之间的摩擦阻力,使得茶叶与出料部内壁之间难以形成稳定的架桥结构，,从根本上抑制架桥现象发生的频次。同时，摩擦力的下降有利于减少防架桥机构带动茶叶升降晃动过程中的摩擦阻力，
减少茶叶的损坏，保障茶叶的外观品质。
20.上述减摩机理可能在于，以水性丙烯酸乳液和粘合剂和涂层主体，硅油为润滑剂，起到降低涂层摩擦阻力的作用,乳化剂用于促进水性丙烯酸乳液与硅油两者均匀乳化。氨基氟硅油的分子链中含有氨基与含氟基团，其中，氨基基团亲水性强,与水性丙烯酸乳液的相容性好,能够与水性丙烯酸乳液中的羟基等活性基团键合连接；而含氟基团由于其疏水性，与水性丙烯乳液相容性差，从而使得含氟基团整齐的向涂层外伸展，排列于涂层表面，从而降低金属基材表面的摩擦系数，进而使得茶叶难以在出料部内形成稳定的架桥结构。另外，含氟基团使得硅油的表面能大大降低，进而能够降低涂料体系的表面张力，促使涂料能够在金属基材表面流平，形成均匀致密且光滑的减摩层，有利于降低架桥现象发生的频次。
21.优选的,所述氨基氟硅油按照如下方法制备得到：s1:将3，3，3-三氟丙基甲基环三硅氧烷、乙二胺、水混合，在氮气保护下，搅拌升温至50～60℃，继续搅拌并反应5～7h，然后升温至95～100℃并进行真空脱水，脱水时长为0.5～1h，降至50～60℃，得到预反应物；s2:向预反应物中滴加n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，保温反应3～4h；然后升温至120～130℃，真空脱水2～3h，得到氨基氟硅油。
22.通过采用上述技术方案，以3，3，3-三氟丙基甲基环三硅氧烷、乙二胺和n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷为原料，得到以氨基为端基、以三氟丙基为侧基的含氟硅油，其能够有效的促进涂料的流平和成膜，并显著降低涂层的摩擦系数，进而减少茶叶在出料部内的架桥现象。
23.优选的,所述减磨层的原料还包括1～5重量份的氨基硅烷偶联剂。
24.通过采用上述技术方案，氨基硅烷偶联剂一端具有氨基基团,能够与金属基材表面的活性基团反应键合,其另一端具有的硅氧烷基团水解后形成硅醇基团,硅醇基团能够与水性丙烯酸乳液中的羟基基团反应,从而有效提高涂层与出料部内壁的粘接强度。
25.综上所述，本技术具有如下有益效果：1、本技术中通过设置破桥架、第一动力件，利用破桥架的升降动作，促使茶叶架桥结构晃动，从而破坏架桥结构的稳定性，保障茶叶的出料和匀堆效果。
26.2、本技术中通过设置接料机构，实现与防架桥机构的配合，进一步地提高了匀堆效果。
27.3、本技术通过设置减摩层，有效的降低了出料部内部的摩擦系数，降低了茶叶发生架桥的概率，同时还降低了防架桥机构动作过程中摩擦力对茶叶产生的损坏，保障了茶叶的外观品质。
附图说明
28.图1是本技术实施例中茶叶匀堆机的整体结构示意图。
29.图2是本技术实施例中料仓内部结构示意图。
30.图3是本技术实施例中防架桥机构的示意图。
31.图4是本技术实施例中接料结构的示意图。
32.附图标记说明：
1、箱体；11、料仓；12、出料部；13、进料口；14、出料口；2、分配平输机构；3、传送带；31、机架；32、滑槽；4、防架桥机构；41、破桥架；411、安装件；412、破桥杆；42、第一动力件；421、升降气缸；43、振动件；431、振动板；44、滑移槽；45、圆弧形凸起；5、接料机构；51、底座；52、接料器；521、接料板；522、接料槽；53、驱动组件；531、第一齿条；532、电机；533、第一齿轮；54、第二动力件；541、驱动气缸；542、第二齿条；543、第二齿轮；55、转轴；6、减摩层。
具体实施方式
33.原料的制备例制备例一，一种氨基氟硅油，按照如下方法制备得到：s1:将500g 3，3，3-三氟丙基甲基环三硅氧烷、10g乙二胺与3g水混合，在氮气保护下，搅拌升温至60℃，继续搅拌并反应6h，然后升温至100℃并进行真空脱水，脱水时长为1h，降至50℃，得到预反应物；s2:向预反应物中滴加n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，保温反应4h；然后升温至130℃，真空脱水2h，得到氨基氟硅油。
34.制备例1，一种减摩涂料，各原料组分的选择及其用量如表1所示，且按照如下方法制备得到：将水性丙烯酸乳液、制备例制得的氨基氟硅油、乳化剂、氨基硅烷偶联剂与水按配比混合，搅拌均匀即可得到减摩涂料。
35.制备例2～3，一种减摩涂料，与制备例1的区别在于，各原料组分的选择及其用量如表1所示。
36.制备例4，一种减摩涂料，与制备例1的区别在于，采用等量氨基硅油取代制备例1制得的氨基氟硅油；且氨基硅油获自江苏润丰，货号为63148-62-0，氨值为0.5-0.6mmol/g。
37.制备例5，一种减摩涂料，与制备例1的区别在于，采用等量含氟硅油取代制备例1制得的氨基氟硅油；含氟硅油获自武汉华翔，型号为ds-1000。
38.表1、制备例1～3中减摩涂料的原料选择及其相应用量其中，水性丙烯酸乳液获自合肥缔邦纳米科技，牌号为fzpg-1021；乳化剂采用op-10，氨基硅烷偶联剂采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷。实施例
39.实施例1，一种茶叶匀堆机，参照图1，该匀堆机包括竖直放置的箱体1、分配平输机构2和传送带3。箱体1由多个平行并列的料仓11组成，料仓11底端设置有呈缩口状设置的出料部12，出料部12底部开设有出料口14，料仓11顶部开设有进料口13。分配平输机构2位于进料口13上方，传送带3位于出料口14正下方。
40.参照图1，分配平输机构2将不同批次的茶叶通过对应进料口13送至不同料仓11中，所有料仓11中的茶叶同时从出料口14出料至传送带3上，传送带3再送至后续工序进行混料等处理，从而实现了不同批次茶叶的混合，保障了茶叶整体外观、口感等品质的均匀性。
41.然而，由于龙井茶叶在炒制后呈扁平状，叶片细长，因此在出料部12内极易形成架桥结构，导致出料部12堵塞，无法出料至传送带3，进而影响匀堆效果。
42.为克服上述问题，参照图2、图3，本技术设置有防架桥机构4，其包括第一动力件42、破桥架41和振动件43。具体的，第一动力件42为沿竖直方向安装于料仓11内的升降气缸421，破桥架41设置于出料部12内，破桥架41包括安装件411和四根破桥杆412，安装件411呈套筒状并与升降气缸421的活塞杆固定连接，四根破桥杆412呈圆周状分布于安装件411周围并与安装件411固定连接。振动件43为与升降气缸421平行设置的振动板431，振动板431上端与升降气缸421的缸体固定连接，振动板431下端朝向出料口14方向延伸，振动板431上开设有平行于气缸的滑移槽44，其一破桥杆412垂直穿入并贯穿于滑移槽44。滑移槽44内壁上设置有若干圆弧形凸起45，若干圆弧形凸起45沿滑移槽44长度方向等距间隔设置，破桥杆412与滑移槽44抵接贴合处也设置有圆弧形凸起45。
43.参照图2、图3，当出料部12内形成稳定的架桥结构,并导致出料堵塞后,利用升降气缸421驱使破桥架41沿竖直方向滑移,从而扰动并破坏架桥结构,促使茶叶出料。在破桥架41滑移的工程中，破桥杆412上的圆弧形凸起45不断与滑移槽44内壁上的圆弧形凸起45碰撞，从而使破桥架41形成振动，进一步的提高破桥架41对架桥机构的破坏作用，提高破桥效率。
44.参照图1、图4，在破坏架桥结构的过程中，破桥架41的上下扰动将导致茶叶的下落速度加快，大量茶叶同时出料至传送带3上，不利于提高匀堆效果。为此本技术设置有接料机构5，接料机构5包括底座51、接料器52、第二动力件54与驱动组件53。传送带3的机架31上开设有滑槽32，滑槽32沿传送带3的长度方向设置，底座51滑动嵌设于滑槽32内；接料器52位于出料口14与传送带3之间，且接料器52包括两组相对设置的接料板521，两组接料板521相互靠近的一侧相互抵接，底座51上转动连接有转轴55，两组接料板521相互远离的一侧通过与转轴55固定连接，两组接料板521与底座51之间形成有接料槽522。第二动力件54用于驱动接料板521沿竖直方向转动，驱动组件53用于驱动底座51沿传送带3长度方向滑移。
45.参照图2、图3，第二动力件54包括驱动气缸541、第二齿条542、第二齿轮543。驱动气缸541安装于底座51上，第二齿条542固定设置于驱动气缸541的活塞杆上，第二齿轮543同轴固设于转轴55上，第二齿条542与第二齿轮543啮合。
46.参照图2、图4，驱动组件53包括第一齿条531、电机532与第一齿轮533。第一齿条531固定于滑轨侧壁上，第一齿条531两端沿滑轨长度方向延伸至滑轨两端，电机532固设于底座51上，第一齿轮533同轴固设于电机532的传动轴上，第一齿轮533于第一齿条531啮合。
47.参照图2，进一步的，为降低茶叶与出料部12内壁的摩擦阻力，降低茶叶架桥现象发生的概率，出料部12内壁上涂覆有减摩层6，减摩层6由制备例1制得的减摩涂料涂覆固化得到，涂覆厚度为45
±
5μm。
48.本技术实施例中一种茶叶匀堆机的实施原理为：参照图1、图2，不同批次的茶叶通过分配片平输机构分别送入不同料仓11中，不同
料仓11中的茶叶再同时出料至传送带3上，达到匀堆的目的。当料仓11中的茶叶出现架桥，导致出料速度下降甚至停止时，通过电机532带动第一齿轮533转动，驱使接料器52滑移至出现架桥现象的料仓11的正下方，并保持两组接料板521处于抵接状态；然后通过升降气缸421，驱使破桥架41在出料部12内不断升降行走，破坏架桥结构的稳定，促使顺利茶叶出料。
49.参照图1、图4，破桥过程中的茶叶将落至接料器52表面，当破桥架41停止运行后，利用驱动气缸541驱使第二齿条542与第二齿轮543啮合传动，并使得两组接料板521朝向传送带3缓慢转动，使得接料器52上的茶叶缓慢滑落至传送带3上，一方面提高匀堆效果；另一方面，便于下一次接料动作的进行。
50.实施例2，一种茶叶匀堆机，与实施例1的区别在于，减摩层6采用制备例2制得的减摩涂料涂覆得到。
51.实施例3，一种茶叶匀堆机，与实施例1的区别在于，减摩层6采用制备例3制得的减摩涂料涂覆得到。
52.实施例4，一种茶叶匀堆机，与实施例1的区别在于，减摩层6采用制备例4制得的减摩涂料涂覆得到。
53.实施例5，一种茶叶匀堆机，与实施例1的区别在于，减摩层6采用制备例5制得的减摩涂料涂覆得到。
54.实施例6，一种茶叶匀堆机，与实施例1的区别在于，出料部12的内壁上未设置有减摩层6。
55.性能检测试验试验1：减摩层应用性能测试试验方法：分别采用上述制备例1-5制得的减摩涂料，并将其分别涂覆于同一匀堆机的不同料仓的出料部内壁上，固化后得到减摩层，另外一个料仓不涂覆减摩材料，分别记录为料仓1-6(对应实施例1-6)。然后采用该匀堆机对炒制后的龙井茶叶进行匀堆操作，观察并记录3天内匀堆机运行过程中各料仓的架桥堵塞次数，测试结果如表2所示。
56.表2、减摩层应用性能测试(次)试验结果分析：(1)结合实施例1-6并结合表2可以看出，通过设置减摩层，能够明显的减少龙井茶叶在匀堆机内发生架桥的频次，有效提高匀堆效率。其原因可能在于，以水性丙烯酸乳液为粘合剂和涂层主体，以氨基氟硅油为润滑剂，起到降低涂层摩擦阻力的作用,乳化剂用于促进水性丙烯酸乳液与硅油两者均匀的混合乳化。氨基氟硅油的分子链中含有氨基与含氟基团，其中，氨基基团亲水性强,与水性丙烯酸乳液的相容性好,能够与水性丙烯酸乳液中的
羟基等活性基团键合连接；而含氟基团由于其疏水性，与水性丙烯乳液相容性差，从而使得含氟基团整齐的向涂层外伸展，排列于涂层表面，从而降低金属基材表面的摩擦系数。另外，含氟基团使得硅油的表面能大大降低，进而能够降低涂料体系的表面张力，促使涂料能够在金属基材表面流平，形成均匀致密且光滑的减摩层。
57.(2)结合实施例1与实施例4-5并结合表2可以看出，采用氨基氟硅油相比氨基硅油和氟硅油具有较好的减摩效果，有利于减少架桥现象发生的频次。其原因可能在于，氨基氟硅油相比氨基硅油能够降低涂料体系的表面张力，促进涂料在金属基材表面的流平成膜，以形成致密光滑的减摩层，并起到更为突出的减摩效果。对于氟硅油，其分子结构中均为疏水基团，因此与水性丙烯酸乳液具有较好的相容性，难以形成疏水端向外整齐排列的减摩层，减摩降阻效果较差。
58.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。