一種切搓碾式無患子剝殼機的制作方法

本發明涉及一種無患子剝殼機，具體涉及一種切搓碾式無患子剝殼機，屬于林果剝殼技術領域。

背景技術：

近年來，綠色環保的生活方式越來越受到人們的青睞，天然的植物資源作為生活用品的來源也逐漸被大眾愛戴，因此帶動了林木果實加工技術的發展。中國林木種植產業在東南沿海的浙江省、福建省等地已逐漸成熟，產業鏈的形成與發展也使得人們對相關加工技術裝備提出了更高的要求。

無患子是菩提子的一種，是林業重要的生物質資源，近來科學研究發現其在生活日用、旅游產品、醫療甚至新能源領域都有重要開發價值，將無患子果實不同部位進行分離勢在必行。但目前市場上處理無患子剝殼的裝置中，存在重量大、能耗高、噪聲嚴重等問題。比如，在我國浙江等地存在的無患子加工工廠的剝殼機，大多采用切削方式進行，這種機器結構簡單，工作流暢，但是剝殼率低，且會對果實產生不必要的破壞；北京林業大學設計了一種壓切式剝殼裝置，壓切的方式在對果實進行加工時，可使其受力均勻，有利于保護種子與果皮的完整性，但該機器功率較低，加工強度有限。為順應剝殼技術的高效率、低成本和環保的發展趨勢，需要著手解決無患子剝殼技術中的這些不足。

技術實現要素：

本發明目的在于針對現有技術存在的不足，提供一種切搓碾式無患子剝殼機，能夠提高無患子剝殼加工的效率和質量。

本發明采用的技術方案為：

一種切搓碾式無患子剝殼機，包括機座、動力傳動機構、剝殼送料機構及進料機構；

所述機座上安裝有動力傳動機構、剝殼送料機構及進料機構，無患子果實通過所述進料機構進入剝殼機內，所述動力傳動機構用于向所述剝殼送料機構提供動力；所述剝殼送料機構用于對無患子果實進行切搓碾，從而實現種皮分離。

所述剝殼送料機構包括螺旋送料組件和切刀圓底篩，切刀圓底篩套裝在螺旋送料組件上，兩者配合完成對無患子果實進行切搓碾，實現種皮分離。

所述螺旋送料組件設置在機架上端，其包括芯軸、芯軸端蓋和螺旋軸，其中芯軸采用兩端細中間粗的階梯軸，芯軸的兩端分別安裝有芯軸端蓋；所述螺旋軸套裝在芯軸上，其兩端分別與芯軸端蓋固連。

所述螺旋軸由兩段左旋外螺紋旋轉而成，左旋外螺紋的截面為9mm×8mm的矩形，螺距為22mm；螺旋軸在平行軸向的最大截面上，兩段螺紋外輪廓線延長線的夾角呈12°。

所述切刀圓底篩包括碾桿組、切刀組和連接板，所述連接板安裝在機架1上，其上依次平行設置有用于果皮搓碾的碾桿組和用于果皮切搓的切刀組；所述切刀圓底篩套裝在螺旋送料組件上，即碾桿組和切刀組兩者與左旋外螺紋的位置相對應并形成送料通道，且傾斜方向一致。

所述切刀組采用截面為直角三角形旋轉而成的半圓形切刀依次平行設置，其兩個直角邊為15mm、10mm，并采用34把依次平行設置，相鄰切刀之間的間隔為10mm；所述碾桿組采用截面為直徑10mm圓繞切刀組軸線旋轉而成的碾桿，軸向上相鄰碾桿之間的間隔，即最小間隙為5mm，徑向上碾桿的旋轉半徑逐漸增大，其截面上圓心連線與軸線之間的夾角呈6°。

所述進料機構包括進料節流片和機座頂蓋，其中機座頂蓋加工成圓弧面；所述圓弧面的兩側向外延伸形成與機架連接的凸緣，其中部加工有漏斗狀的進料口；所述進料口與圓弧面的銜接處設有軌道，所述軌道上安裝有進料節流片，進料節流片能夠在軌道中靈活滑動；

所述進料機構的機座頂蓋套裝在螺旋送料組件的外表面，其兩端的凸緣安裝在機架和連接板之間；進料口與左旋外螺紋的位置相對應。

所述剝殼機還包括調整機構，其包括調整螺栓、調整彈簧和調整螺母，機座頂蓋兩側的凸緣和連接板之間設置有調整彈簧，機座頂蓋兩側的凸緣、連接板和機架三者之間通過調整螺栓和調整彈簧進行固定。

所述機架的下端設置有動力傳動機構，其采用電機和皮帶將動力傳遞給芯軸，即皮帶套裝在電機輸出軸和芯軸上。

所述機架的中部還設置有收料機構，其采用果核收料抽屜和果皮收料抽屜，所述果皮收料抽屜與碾桿組、切刀組的位置相對應，果核收料抽屜與送料通道的端部位置相對應。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

1、本發明中通過進料機構、剝殼送料機構及收料機構，實現對無患子干果的“切搓碾式” 剝殼理念，使得剝殼過程簡潔高效，可提高無患子剝殼效率和質量，降低剝殼噪聲。

2、本發明通過將無患子果實落在在螺紋螺旋槽中，使其在切刀圓底篩的切刀上“邊滾邊滑”，實現對果實球型外表面的無死角切削作用，此為“搓”與“切”；在切刀圓底篩的碾桿段，可實現螺旋軸外軸面與碾桿擠壓果實，與此同時，由于外螺紋的帶動作用，又使果實在切刀圓底篩碾桿上滾動，從而實現果實的“搓”和“碾”，整個剝殼過程經過多次循環，高效可靠，易于實現。

3、本發明中切刀圓底篩的切刀之間的間隙為10mm，小于剝殼前的無患子果實直徑，大于剝殼后的無患子種子直徑，故種子將被螺旋軸帶入到切刀圓底篩的尾部即送料通道的端部，直至滾入果核收料抽屜中，而此時的切刀圓底篩又起到了篩子的作用，果皮將由自身重力作用落下下方的果皮收料抽屜中。

4、本發明的調整彈簧和調整螺母可以實現切刀圓底篩的上下位置，可以根據所剝批次的無患子果實大小來調整，從而提高該剝殼機面向不同大小的無患子的適應性。

附圖說明

圖1是本發明切搓碾式無患子剝殼機的整體軸測圖。

圖2是本發明進料機構的軸測圖。

圖3是本發明芯軸組件的軸測全剖圖。

圖4是本發明切刀圓底篩的軸測全剖圖。

圖5是本發明調整機構的示意圖。

圖6是本發明剝殼過程的原理示意圖。

圖7是本發明果皮分離過程的原理示意圖。

其中，1-機座、2-調整機構、3-收料機構、4-動力傳動機構、5-剝殼送料機構、6-進料機構、7-進料節流片、8-機座頂蓋、9-芯軸、10-芯軸端蓋、11-螺旋軸、12-左旋外螺紋、13-切刀圓底篩、14-碾桿、15-切刀、16-連接板、17-調整螺栓、18-調整彈簧、19-調整螺母、20-無患子果皮、21-無患子果實、22-無患子種子、23-果核收料抽屜、24-果皮收料抽屜。

具體實施方式

為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳實施例。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明公開內容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體實施例目的，不是旨在于限制本發明。

參閱圖1所示，本發明提供的一種切搓碾式無患子剝殼機，包括機座1、動力傳動機構4、剝殼送料機構5及進料機構6，剝殼機采用組合式結構，便于裝拆。

所述機座1上安裝有動力傳動機構4、剝殼送料機構5及進料機構6，無患子果實21通過所述進料機構6進入剝殼機內，所述動力傳動機構4用于向所述剝殼送料機構5提供動力；所述剝殼送料機構5用于對無患子果實21進行切搓碾，從而實現種皮分離。

如附圖3所示，所述剝殼送料機構5包括螺旋送料組件和切刀圓底篩13，所述切刀圓底篩13套裝在螺旋送料組件上，通過兩者配合完成對無患子果實21進行切搓碾，從而實現種皮分離。

所述螺旋送料組件設置在機架1上端，其包括芯軸9、芯軸端蓋10和螺旋軸11，其中芯軸9采用兩端細中間粗的階梯軸，如此可方便安裝，本實施例中，其軸徑從小到大分別為20mm、25mm和30mm。芯軸9的兩端分別安裝有芯軸端蓋10，芯軸9獲得的扭矩通過平鍵傳遞給芯軸端蓋10。為了方便安裝并保證兩者安裝的可靠性，所述芯軸端蓋10的中心孔加工為臺階孔，直徑分別為30mm和25mm，兩孔形成的臺階，用于對芯軸端蓋10進行軸向固定。所述螺旋軸11由兩段左旋外螺紋12旋轉而成，左旋外螺紋12的截面為9mm×8mm的矩形，螺距為22mm。螺旋軸11在平行軸向的最大截面上，兩段螺紋外輪廓線延長線的夾角呈12°。所述螺旋軸11套裝在芯軸9上，其兩端分別與芯軸端蓋10固連。

上述中，所述螺旋軸11采用空心狀，使得剝殼機在保證強度要求的同時，明顯地節約了材料，從而也降低了剝殼機的總質量。

如附圖4所示，切刀圓底篩13包括碾桿組、切刀組和連接板16，所述連接板16安裝在機架1上，其上依次平行設置有用于果皮搓碾的碾桿組和用于果皮切搓的切刀組。所述切刀圓底篩13套裝在螺旋送料組件上，即碾桿組和切刀組與左旋外螺紋12的位置相對應并形成送料通道，且傾斜方向一致。

本實施例中，所述切刀組采用截面為直角三角形旋轉而成的半圓形切刀15依次平行設置，其兩個直角邊為15mm、10mm，并采用34把依次平行設置，相鄰切刀15之間的間隔為10mm。所述碾桿組采用截面為直徑10mm圓繞切刀組的軸線旋轉而成的碾桿14，軸向上相鄰碾桿14之間的間隔，即最小間隙為5mm，徑向上碾桿14的旋轉半徑逐漸增大，其截面上圓心連線與軸線之間的夾角呈6°。連接板16的厚度為5mm，其上還加工有7個用于固定連接的直徑為12mm的螺栓孔。

如附圖2所示，進料機構6包括進料節流片7和機座頂蓋8，其中機座頂蓋8加工成圓弧面，這樣可以防止無患子果實落入后從軸向跑出。所述圓弧面的兩側向外延伸形成與機架1連接的凸緣，其中部加工有漏斗狀的進料口。所述進料口與圓弧面的銜接處設有軌道，所述軌道上安裝有進料節流片7，進料節流片7可在軌道中靈活滑動。通過控制進料節流片7的軸向位移，實現無患子進料量的控制。

所述進料機構6的機座頂蓋8套裝在螺旋送料組件的外表面，其兩端的凸緣安裝在機架1和連接板16之間。進料口與左旋外螺紋12的位置相對應。

如附圖5所示，所述剝殼機還包括調整機構2，其包括調整螺栓17、調整彈簧18和調整螺母19，機座頂蓋8兩側的凸緣和連接板16之間設置有調整彈簧18，機座頂蓋8兩側的凸緣、連接板16和機架1三者之間通過調整螺栓17和調整彈簧18進行固定。通過調整螺母19來調整機座頂蓋8和連接板16之間的間隙，即調整彈簧18的壓縮量，由此實現對不同大小無患子果實的適應性，可提高剝殼機的使用廣度。通過調整彈簧18可調整螺旋軸11外螺紋外徑與切刀圓底篩13的徑向間隙范圍為0～5mm。

所述機架1的下端設置有動力傳動機構4，其采用電機和皮帶將動力傳遞給芯軸9，即皮帶套裝在電機輸出軸和芯軸9上。所述機架1的中部設置有收料機構3，其采用果核收料抽屜23和果皮收料抽屜24，所述果皮收料抽屜24與碾桿組、切刀組的位置相對應，果核收料抽屜23與送料通道的端部位置相對應，從而能保證果核能夠落入。

本發明的工作過程如下：

如附圖6～附圖7所示，機器運行時，芯軸9通過動力傳動機構4的電機和皮帶帶動旋轉，動力再經過芯軸端蓋10到達螺旋軸11，即螺旋軸11進行旋轉。無患子果實21通過進料口進入，并通過進料節流片7控制落入量。落入后，無患子果實21始終被卡在螺旋軸11的兩相鄰螺紋間，且在徑向受到螺旋軸11施加的擠壓力，又受到由螺旋軸11的轉動螺紋側面給予的軸向力。切刀圓底篩13整體固定在機座1上，最終無患子果實21在上述力的作用下與切刀圓底篩13的切刀15發生作用，無患子果實21在進料通道內并在切刀15的作用下邊滾邊滑，從而實現對果實球型外表面的無死角切削作用，此為“切”與“搓”。

通過調整彈簧18和調整螺母19的旋動狀況，可使螺旋軸11的外軸面擠壓無患子果實21，與此同時，由于左旋外螺紋12的帶動作用，又使無患子果實21在切刀15上滾動，從而實現無患子果實21的“搓”和“碾”。在此過程中實現脫皮，脫皮后的無患子種子22滾入果核收料抽屜23中，無患子果皮20則由自身重力作用下落至果皮收料抽屜24。整個過程切搓碾的實現由螺旋軸11與切刀圓底篩13的間隙控制。

本發明可實現對無患子種子22和無患子果皮20分離工序的高效切削，具有低噪音和低功耗的特點。

上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。