鱼类饵料搅拌装置的制作方法

本发明属于鱼类饵料生产技术领域，具体涉及鱼类饵料搅拌装置。

背景技术：

水产品是重要的农产品之一，由于野生水产品资源的日渐萎缩，越来越依赖于水产养殖业。随着水产养殖业向着规模化、集约化、专业化方向发展，对水产饵料的要求也越来越高。鱼类饵料主要包括两大类，第一是以浮游动植物、陆生动植物为代表的天然饵料，其中天然饵料也可以进行一般的粗加工处理，制成粉末或颗粒状；第二是成型后呈粉末颗粒状的人工饵料，原料大多为豆类、虫类或杂鱼类，以保证鱼类的营养需要。传统制粒机生产出的水产饵料存在稳定性差、沉降速度快、污染水质等缺点，己越来越不适应现代水产养殖业发展的需要。特别是随着科技的不断发展和生活水平的不断提高，新的水产养殖业将由现在的数量型向质量型发展，而挤压膨化加工技术正适应这一发展趋势。挤压膨化的水产饵料因具有低污染、低浪费、高效率等优点，能很好的解决上述存在的诸多问题。目前，膨化机在水产词料加工中的应用比例越来越大，利用膨化机加工水产饵料将是未来水产伺料加工行业的发展趋势。水产饵料的挤压膨化过程一般为：搅拌均匀的原料颗粒投入到喂料装置，由喂料装置把颗粒原料连续而均匀的喂入调质装置中，经过水和蒸汽的作用，并通过螺旋带式的输送绞龙搅拌，使物料具有一定的含水率和温度，在混合物料使之组分均匀、受热均匀的同时，把物料输送到挤压膨化装置进口处。含有一定水分和温度的物料在挤压膨化机内部受到螺杆、机筒和物料内部的机械摩擦作用，被剧烈地挤压、搅拌、剪切而逐步变得均匀和细化。这时，机筒内部的物料由于螺杆的高速剪切作用处于高温高压状态，水分则是呈过饱和液态。当物料从成型模具被挤出并由切割装置进行切割，压力骤降至大气压，水分急骤汽化并进入物料体内因挤压膨化过程而产生的气核内部，诱使气泡急剧膨胀。同时，水分持续不断的蒸发带走了物料内部大量的热量，温度在短时间内明显降低，致使挤出物固化定形，得到多孔疏松结构的水产膨化饵料。由此可见，为挤压膨胀过程提供搅拌均匀的原料颗粒是一道至关重要的工序，是确保鱼类所采食饵料质量的重要环节。因此，鱼类饵料搅拌装置是饵料加工过程的关键设备。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种能够得到充分混合、细度均匀和营养浓度均衡的混合原料，利用该混合原料制备得到的膨化饵料料的溶失率和吸水性低的鱼类饵料搅拌装置，该搅拌装置用割刀的力学性能佳、使用寿命较长，降低了使用的成本，提高搅拌装置的生产率。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

本发明公开一种鱼类饵料搅拌装置，包括，

混合室，容纳被搅拌鱼类饵料原料；

至少一组螺旋搅龙和至少一组横梁，可旋转地安装于混合室内；以及

至少一组搅拌叶，安装于螺旋搅龙两侧；

搅拌叶具有多个叶片部，至少两个叶片部间设有相对于旋转方向开口的凹槽部，凹槽部向与通过以螺旋搅龙的轴心为中心的旋转半径的方向交叉的方向延伸。鱼类饵料原料的主要成分为蛋白质和淀粉，而挤压膨化饵料包括物料从有序到无序的转变、气核生成、模口膨胀、气泡生长和气泡停止生长或收缩的过程，因此为挤压膨化提供混合和颗粒均匀的混合原料是必备的条件之一。搅拌装置在工作的过程中，搅拌叶的旋转引起混合室内的颗粒原料的旋转流动，由于搅拌叶和颗粒原料之间、颗粒原料彼此之间的摩擦作用，会产生大量热能，尤其是搅拌叶和颗粒原料间的温度会瞬时升高，从而能够引起鱼饵原料中蛋白质和淀粉发生变性而产生粘性，进而使得颗粒原料团聚且团聚颗粒的硬度较大，不利于原料的混合均匀性，又增加后续螺旋搅龙细化原料的负担，而本申请搅拌叶中凹槽部的设计在搅拌装置能够部分抵消搅拌叶的旋转引起混合室内的颗粒原料的旋转流动力，使得颗粒原料偏转离开搅拌叶，减弱了颗粒原料所受到的旋转流动力以及颗粒原料对搅拌叶的摩擦力，提高颗粒原料的混合和细度均匀性，且又能避免颗粒原料的主要成分蛋白质和淀粉在搅拌过程中发生变性，使通过该搅拌装置得到的混合原料在后续挤压膨化机挤压膨化的过程中的混合原料从有序到无序转变过程正常进行，提高膨化鱼类饵料的性能。本发明搅拌装置采取先用搅拌叶搅拌原料然后再利用螺旋搅龙细化和搅拌颗粒原料的方法，能够得到充分混合和细度均匀的混合原料，使得到的混合原料不同位置处的营养浓度均衡，且能避免颗粒原料的主要成分蛋白质和淀粉在搅拌过程中发生变性，利于后续挤压膨化机挤压膨化饵料，对降低饵料成本、提高饵料报酬、降低料肉比以及提高经济效益十分重要。

为了优化技术方案，采取的措施还包括：

搅拌叶包括，具有第1面与第2面的板状支承部，以及配置于支承部外周边侧的第1叶片部、第2叶片部、第3叶片部。

第1叶片部自支承部中第1面及第2面中的一面突出，且设有开口部；第2叶片部和第3叶片部自支承部中第1面及第2面中的另一面突出。本申请搅拌叶可使位于搅拌叶附件的被搅拌原料因离心力而向开口部移动之后，与通过上述开口部的被搅拌原料合流，而分散至较搅拌叶更外周侧，通过该种被搅拌物的流动，大大提高搅拌效率；此外，又由于被搅拌原料通过开口部而使搅拌叶所受的阻力减小，可减小搅拌叶的驱动力，节约搅拌装置的能耗，也可使螺旋搅龙轴相对较细，或使驱动部相对小型化，降低成本的同时可以较以往更低的转矩实现高速旋转的运转。

至少一组搅拌叶在靠近的混合室一侧可拆卸安装有刮板。刮板的设计延长了搅拌叶的作用范围，能更好地带动颗粒原料的搅动，且能够改变搅动过程中颗粒原料的受力方向，在提高了颗粒原料的时候混合均匀性的同时避免过多颗粒原料到达混合室的侧壁，且在搅龙轴的转动下，能够配合把更多混合后的颗粒原料导入螺旋叶片的导程范围内，使得颗粒原料能够更顺利地进入下一步；同时刮板能够在搅拌过程中混合室的侧壁，刮掉混合室吸附的颗粒原料，避免颗粒原料在离心力的作用下积聚在混合室的侧壁，能够充分混合颗粒原料，得到营养均衡的混合原料。

螺旋搅龙包括搅龙轴和搅龙轴的螺旋套筒上焊接的螺旋叶片；螺旋叶片上可拆卸安装有星型割刀，横梁与螺旋叶片相对应边缘安装有可拆卸定刀。驱动部传递动力通过搅龙轴带动螺旋套筒旋转，星型割刀与定刀之间相对运动形成剪切面，从而很好的实现对颗粒原料的剪切加工，星型割刀的结构提高了物料的细化率，每个刀齿之间的卡槽，与混合室内横梁两侧所安装的定刀在切割时将大颗粒原料卡紧，在切割时不会出现物料滑移等现象；将星型割刀固定在螺旋叶片上，刀齿单面受力磨损后，其切割作用就会受到限制，切割效果就会下降，翻面后即可增强其切割效果，降低了使用的成本，提高搅拌装置的生产率。同时星型割刀与定刀之间还具有挤压和揉搓作用，增加颗粒原料的比表面积，提高原料间的接触面积，在得到均匀度较高的混合原料的同时还能够使混合原料制备膨化饵料料的过程中的受热面积，快速到达设定温度，降低膨化饵料的溶失率和吸水性，提高其在水中的稳定性。

螺旋叶片的螺旋角为45°+(arctanμ)/2，μ为颗粒原料与螺旋叶片间的摩擦系数。该螺旋角使得颗粒原料混合过程中的对流混合达到最佳，从而提高饲料的混合质量。

螺旋叶片各导程等比例布置3-5把割刀，割刀的切割方向垂直于法线方向。

割刀在加工过程中经时效处理，时效处理是在1000-1200mhz的微波条件下加热至195-210℃下处理16-20h。上述失效处理在微波的作用下一方面可使合金中的合金组织分布更加趋于均匀，增加晶界处合金组织的体积，使得强化相析出并在晶粒内部呈弥散分布，晶界处合金组织的体积的增加会对位错的运动产生阻碍，强化相的析出会有效的阻碍晶界的滑移，从而降低割刀用材料中的原子在高温下的扩散，利于控制和降低蠕变速率，使得蠕变变形困难，最终提高所得割刀的力学性能以及耐高温蠕变、耐磨性能，另一方面可使析出的合金中的晶粒尺寸、厚度以及间距局均得到减小，起到细化晶粒的作用，提高割刀的强度，减少铸件砂眼的产生，提高割刀的使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)本发明鱼类饵料搅拌装置采取先用搅拌叶搅拌原料然后再利用螺旋搅龙细化和搅拌颗粒原料的方法，能够得到充分混合、细度均匀和营养浓度均衡的混合原料，且能避免颗粒原料的主要成分蛋白质和淀粉在搅拌过程中发生变性，利于后续挤压膨化机挤压膨化饵料，所用割刀的使用寿命较长，降低了使用的成本，提高搅拌装置的生产率；

2)本发明鱼类饵料搅拌装置减弱了颗粒原料所受到的旋转流动力以及颗粒原料对搅拌叶的摩擦力，避免颗粒原料在离心力的作用下积聚在混合室的侧壁，提高颗粒原料的混合和细度均匀性，且又能避免颗粒原料的主要成分蛋白质和淀粉在搅拌过程中发生变性，提高膨化鱼类饵料的性能；

3)本发明鱼类饵料搅拌装置能增加颗粒原料的比表面积，提高原料间的接触面积，在得到均匀度较高的混合原料的同时还能够使混合原料制备膨化饵料料的溶失率和吸水性，提高其在水中的稳定性。

本发明采用了上述技术方案提供鱼类饵料搅拌装置，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。

附图说明

图1是本发明鱼类饵料搅拌装置的结构示意图；

图2是本发明鱼类饵料搅拌装置的示意纵剖视图；

图3为搅拌叶的结构示意图；

图4是搅拌叶的俯视图；

图5是割刀的结构示意图以及安装方式。

附图标记说明：1.混合室；2.出料口；3.螺旋搅龙；31.搅龙轴；32.螺旋叶片；4.割刀；5.刮板；6.搅拌叶；61.凸台部；61a.贯穿孔；62.支承部；63.叶片单元；63a.第1叶片部；63b.第2叶片部；63c.第3叶片部；64.开口部；65.凹槽部；7.横梁；8.定刀。

具体实施方式

下面，结合具体实施例对本发明实施方式作进一步说明。

实施例1：

如图1-5所示，鱼类饵料搅拌装置，包括，混合室1，容纳被搅拌鱼类饵料原料；一组螺旋搅龙3和一组横梁7或者两组螺旋搅龙3和一组横梁7，一组螺旋搅龙3和一组横梁7，或者三组螺旋搅龙3和两组横梁7，或者四组螺旋搅龙3和三组横梁7，或者五组螺旋搅龙3和三组横梁7等等，根据混合室的宽度而定，可旋转地安装于混合室1内；以及两组搅拌叶6或者四组搅拌叶6，六组搅拌叶6等等，根据混合室的长度而定，安装于螺旋搅龙3两侧；搅拌叶6具有多个叶片部，其中两个叶片部间设有相对于旋转方向开口的凹槽部65，凹槽部65向与通过以螺旋搅龙3的轴心为中心的旋转半径的方向交叉的方向延伸。鱼类饵料原料的主要成分为蛋白质和淀粉，而挤压膨化饵料包括物料从有序到无序的转变、气核生成、模口膨胀、气泡生长和气泡停止生长或收缩的过程，因此为挤压膨化提供混合和颗粒均匀的混合原料是必备的条件之一。搅拌装置在工作的过程中，搅拌叶6的旋转引起混合室1内的颗粒原料的旋转流动，由于搅拌叶6和颗粒原料之间、颗粒原料彼此之间的摩擦作用，会产生大量热能，尤其是搅拌叶6和颗粒原料间的温度会瞬时升高，从而能够引起鱼饵原料中蛋白质和淀粉发生变性而产生粘性，进而使得颗粒原料团聚且团聚颗粒的硬度较大，不利于原料的混合均匀性，又增加后续螺旋搅龙3细化原料的负担，而本申请搅拌叶6中凹槽部65的设计在搅拌装置能够部分抵消搅拌叶6的旋转引起混合室1内的颗粒原料的旋转流动力，使得颗粒原料偏转离开搅拌叶6，减弱了颗粒原料所受到的旋转流动力以及颗粒原料对搅拌叶6的摩擦力，提高颗粒原料的混合和细度均匀性，且又能避免颗粒原料的主要成分蛋白质和淀粉在搅拌过程中发生变性，使通过该搅拌装置得到的混合原料在后续挤压膨化机挤压膨化的过程中的混合原料从有序到无序转变过程正常进行，提高膨化鱼类饵料的性能。本发明搅拌装置采取先用搅拌叶6搅拌原料然后再利用螺旋搅龙3细化和搅拌颗粒原料的方法，能够得到充分混合和细度均匀的混合原料，使得到的混合原料不同位置处的营养浓度均衡，且能避免颗粒原料的主要成分蛋白质和淀粉在搅拌过程中发生变性，利于后续挤压膨化机挤压膨化饵料，对降低饵料成本、提高饵料报酬、降低料肉比以及提高经济效益十分重要。

混合室1形成为沿纵方向较长的梯形形状。料箱两侧壁钢板与箱体底面焊合处钢板折为“∟”形状，以保证箱体刚度。混合室1的顶端两侧设有两个进料口，中间底部位置设有出料口2。

搅拌叶6包括，具有第1面与第2面的板状支承部62，以及配置于支承部62外周边侧的第1叶片部63a、第2叶片部63b、第3叶片部63c。第1叶片部63a自支承部中第1面及第2面中的一面突出，且设有开口部64；第2叶片部63b和第3叶片部63c自支承部中第1面及第2面中的另一面突出。本申请搅拌叶6可使位于搅拌叶6附件的被搅拌原料因离心力而向开口部64移动之后，与通过上述开口部64的被搅拌原料合流，而分散至较搅拌叶6更外周侧，通过该种被搅拌物的流动，大大提高搅拌效率；此外，又由于被搅拌原料通过开口部64而使搅拌叶6所受的阻力减小，可减小搅拌叶6的驱动力，节约搅拌装置的能耗，也可使螺旋搅龙3轴相对较细，或使驱动部相对小型化，降低成本的同时可以较以往更低的转矩实现高速旋转的运转。

搅拌叶6还包括，圆筒状的凸台部61，其可安装于螺旋搅龙3，具有插穿于螺旋搅龙3的贯穿孔61a，螺旋搅龙3插穿于凸台61的贯穿孔61a。搅拌叶6通过凸台61与螺旋搅龙3螺丝紧固或焊接等而安装于螺旋搅龙3。支承部62自该凸台61向螺旋搅龙3的径向延伸。支承部62与凸台61及叶片单元分别通过焊接等而恒定。

至少一组搅拌叶6在靠近的混合室1一侧可拆卸安装有刮板5。刮板5的设计延长了搅拌叶6的作用范围，能更好地带动颗粒原料的搅动，且能够改变搅动过程中颗粒原料的受力方向，在提高了颗粒原料的时候混合均匀性的同时避免过多颗粒原料到达混合室1的侧壁，且在搅龙轴31的转动下，能够配合把更多混合后的颗粒原料导入螺旋叶片32的导程范围内，使得颗粒原料能够更顺利地进入下一步；同时刮板5能够在搅拌过程中混合室1的侧壁，刮掉混合室1吸附的颗粒原料，避免颗粒原料在离心力的作用下积聚在混合室1的侧壁，能够充分混合颗粒原料，得到营养均衡的混合原料。

螺旋搅龙3包括搅龙轴31和搅龙轴31的螺旋套筒上焊接的螺旋叶片32；螺旋叶片32上可拆卸安装有星型割刀4，横梁7与螺旋叶片32相对应边缘安装有可拆卸定刀8。驱动部传递动力通过搅龙轴31带动螺旋套筒旋转，星型割刀4与定刀8之间相对运动形成剪切面，从而很好的实现对颗粒原料的剪切加工，星型割刀4的结构提高了物料的细化率，每个刀齿之间的卡槽，与混合室1内横梁两侧所安装的定刀在切割时将大颗粒原料卡紧，在切割时不会出现物料滑移等现象；将星型割刀固定在螺旋叶片上，刀齿单面受力磨损后，其切割作用就会受到限制，切割效果就会下降，翻面后即可增强其切割效果，降低了使用的成本，提高搅拌装置的生产率。同时星型割刀4与定刀8之间还具有挤压和揉搓作用，增加颗粒原料的比表面积，提高原料间的接触面积，在得到均匀度较高的混合原料的同时还能够使混合原料制备膨化饵料料的过程中的受热面积，快速到达设定温度，降低膨化饵料的溶失率和吸水性，提高其在水中的稳定性。

螺旋叶片32的螺旋角为45°+arctanμ/2，μ为颗粒原料与螺旋叶片间的摩擦系数。该螺旋角使得颗粒原料混合过程中的对流混合达到最佳，从而提高饲料的混合质量。

螺旋叶片32各导程等比例布置3-5把割刀4，割刀4的切割方向垂直于法线方向。

割刀4在加工过程中经时效处理，时效处理是在1100mhz或者1000mhz，或者1050mhz，或者1120mhz，或者1155mhz，或者1200mhz等的微波条件下加热至200℃或者195℃，或者202℃，或者205.5℃，或者207.6℃，或者210℃等下处理18h或者17h，或者17.5h，或者18.5h，或者19h，或者20h等。上述失效处理在微波的作用下一方面可使合金中的合金组织分布更加趋于均匀，增加晶界处合金组织的体积，使得强化相析出并在晶粒内部呈弥散分布，晶界处合金组织的体积的增加会对位错的运动产生阻碍，强化相的析出会有效的阻碍晶界的滑移，从而降低割刀4用材料中的原子在高温下的扩散，利于控制和降低蠕变速率，使得蠕变变形困难，最终提高所得割刀4的力学性能以及耐高温蠕变、耐磨性能，另一方面可使析出的合金中的晶粒尺寸、厚度以及间距局均得到减小，起到细化晶粒的作用，提高割刀4的强度，减少铸件砂眼的产生，提高割刀4的使用寿命。

实施例2：

鱼类饵料搅拌装置的使用方法，包括以下步骤：

准备颗粒原料，目数为40-80目；设置搅拌装置的各参数，启动搅拌装置，将颗粒原料通过进料口加入混合室1中，先经过搅拌叶6搅拌，然后再利用螺旋搅龙3细化和搅拌颗粒原料，从出料口2能够得到充分混合、细度均匀和营养浓度均衡的混合原料，且能避免颗粒原料的主要成分蛋白质和淀粉在搅拌过程中发生变性，利于后续挤压膨化机挤压膨化饵料，对降低饵料成本、提高饵料报酬、降低料肉比以及提高经济效益十分重要。

测定混合原料的均匀度：

对于营养均衡的混合饲料，变异系数反映示踪物的离散程度，其离散程度越小说明物料混合越均匀小于10％时则表明混合质量较好；变异系数大于10％且小于20％时混合质量可以接受，但整机仍需改进。变异系数即表示混合饲料的不均匀程度。其变异系数计算公式为：

cy＝s/y×100％

式中：s为样品中标示物含量的标准差；

x为样品中标示物含量的平均值。

通过变异系数cy计算混合物均匀度m：

m＝1—变异系数；

式中：m为物料混合均匀度。

计算得到混合原料的变异系数为2.5-5.6％、混合均匀度为94.4-97.5％。说明搅拌装置的混合均匀优异，满足设计要求。

测定混合原料制备所得膨化饵料的水中稳定性：

参照sc/t1026-2002《鲤鱼配合饲料》及sc/t1024-2002《草鱼配合饲料》中水中稳定性的测定方法，选取筛孔尺寸比被测颗粒直径小一级的网筛，词料静水浸泡在温度为22.5℃的恒温水箱中，时间20min后取出烘干。饲料水中稳定性由溶失率表示，按下式计算：

a％＝g1-x-w/g1-x

式中：g为用作试样的配合饲料质量，g；

w为烘干后的残余词料质量，g；

x为水分百分含量含水率。

计算得到利用混合原料制备所得膨化饵料的溶失率为1.8-3.7％。说明搅拌装置制得的混合原料性能优异。

上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。