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一种螺旋输送的核桃送料分级装置及壳仁分离系统

2021-03-25 11:50:13

一种螺旋输送的核桃送料分级装置及壳仁分离系统

  技术领域

  本发明涉及农产品加工机械技术领域,尤其涉及一种实现核桃螺旋送料分级和壳仁分离功能的加工后处理设备。

  背景技术

  目前市面上核桃销售多为带壳出售,一是带壳核桃容易腐坏,二是脱壳之后的核桃仁能加工成价值更高的商品,因此核桃深加工相关的后处理设备应运而生。

  我国现存的核桃加工后处理设备,多是应用不同的破壳原理,来实现破壳的功能,同时这些核桃加工后处理设备存在着破壳功能单一以及在核桃破壳后的壳仁分离比率低等缺点。由于核桃大小的差异,要想实现较为理想的破壳效果,需要根据核桃大小先行分级,再进入破壳装置。虽然在核桃后处理设备研发领域内也出现了一些分级装置,分级效果好的装置一般体积巨大,另一方面现存设备少有壳仁分选的功能,或者壳仁分选功能不强,因此,发明一种新的核桃深加工后处理设备实现对核桃不同尺寸的精准分级,壳仁分离比率能达到较为理想的效果,对促进核桃深加工产业的发展具有十分重要的意义。

  发明内容

  有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供了一种螺旋输送的核桃送料分级装置及壳仁分离系统,来解决核桃深加工后处理中存在核桃分级精度低、壳仁分离比率效果不理想的问题。

  为实现上述目的,本发明专利提供了一种螺旋输送的核桃送料分级装置及壳仁分离系统,包括核桃螺旋输送装置、圆环栅分级装置、三级壳仁分离系统。

  所述核桃螺旋输送装置由V型送料斗、螺旋输送机构组成。

  所述V型送料斗设置于机架上层,在V型送料斗垂直于机架水平面的挡板底部一侧连接轴承座,另一侧连接圆环栅分级机构。

  所述V型送料斗连接圆环栅分级机构一侧挡板开有与螺旋输送叶片直径一致的送料孔;同时V型送料斗底部挡板带有一定的圆弧角度,角度大小根据螺旋输送叶片直径调整。

  所述螺旋输送机构包括螺旋输送叶片与主轴,螺旋输送叶片安装于主轴上,包含若干个旋转叶片;螺旋输送叶片在输送核桃时,核桃会在滚动中调整姿态,再经过圆环栅分级装置完成对应尺寸的分级;主轴两端安装在两个固定于机架的轴承上,通过设置于机架上的电机与带传动系统给螺旋输送机构提供动力。

  所述螺旋输送叶片位于V型送料斗底部,贯穿V型送料斗和圆环栅分级机构。

  所述圆环栅分级装置由圆环栅分级机构和破壳前储料斗组成;圆环栅分级机构左侧通过焊接与V型送料斗开有出料孔的挡板连接固定,右侧与机架支撑板连接固定,圆环栅分级机构内部贯穿螺旋输送机构。

  所述圆环栅分级机构设置有若干个间距不等的圆环,圆环与圆环之间的间距L根据核桃棱径大小从连接V型送料斗的一侧从大到小调节。

  所述圆环栅分级机构下方是破壳前储料斗,破壳前储料斗两端有与圆环栅外环直径一致的圆环焊接固定在圆环栅末端两圆环上。

  所述破壳前储料斗内部用档板隔开,使经过圆环栅分级之后的核桃落入与之对应的破壳前储料斗,破壳前储料斗档板之间的间距C都比该级核桃棱径稍大,比横径、纵径小;破壳前储料斗位于圆环栅下方的两面挡板具有一定的倾斜角度,呈“V”字型布局;核桃在下落过程中,翻滚调整姿态,最终以棱径垂直机架水平面的角度固定在前储料斗最下方槽中;同时两面倾斜的挡板底部开有直径与气动撞击锤一致的圆孔,便于气动撞击锤的对撞。

  所述三级壳仁分离系统包括一级斜板漏筛壳仁分离装置、二级偏心轮抖动筛板壳仁分离装置、三级风力核仁分离装置,每级壳仁分离装置对应分离不同程度大小的核桃壳仁。

  所述三级壳仁分离系统设置于机架上,整体位于核桃破壳装置下方,从上到下位置关系为:一级斜板漏筛壳仁分离机构、二级偏心轮抖动筛板壳仁分离机构、三级风力核仁分离装置。

  所述一级斜板漏筛壳仁分离装置包括一块一级漏筛板,一级漏筛板与机架水平面呈α(α=20°~ 30°) 的夹角,板上有密集分布的小圆孔,圆孔直径为φ5mm~φ15mm,一级漏筛板长尺寸两端有两块直角三角形挡板,板下设置有一块面积与它相同且平行的废壳收集板,一级漏筛板靠近离心叶轮一侧下方连接一块有一定圆弧角度的挡板,挡板圆弧大小根据设置于挡板上的离心叶轮直径调整,同时直角三角形挡板下方设置有一个或两个一级废壳排出口。

  所述二级偏心轮抖动筛板壳仁分离装置包括一个设置于一级斜板漏筛壳仁分离机构圆弧挡板上的离心叶轮,用于输送经过一级斜板漏筛壳仁分离机构筛选之后的核桃壳仁到二级偏心轮抖动筛板壳仁分离机构;离心叶轮由设置于机架上的电机驱动。

  所述离心叶轮下方是一块二级漏筛板,二级漏筛板与离心叶轮形成一定的高度差H,板上规则分布着“圆头平键”形状的网孔,用于筛选较大的核桃壳仁,二级漏筛板短尺寸右侧末端连接二级废壳排出口,二级漏筛板长尺寸Q可根据筛选效果适当增加,同时板下面是由电机驱动的一对偏心轮,给二级漏筛板提供高频轻度抖动。

  所述偏心轮下方是一块矩形核仁收集板,矩形核仁收集板与机架水平面呈β(β=10°~ 20°)的夹角,矩形核仁收集板短尺寸右侧末端连接三角形壳仁出料口。

  所述二级漏筛板、核仁收集板长尺寸两侧整体有与机架水平面垂直的“L”型挡板,与两块“L”型挡板同时垂直的一面,且位于离心叶轮一侧还有一块侧面挡板,侧面挡板固定于机架上,二级漏筛板、核仁收集板均设置于两块“L”型挡板上。

  所述三级风力核仁分离装置包括风机与“百叶窗”壳仁分离结构;风机位于二级偏心轮抖动筛板壳仁分离装置的三角形壳仁出料口下方,“百叶窗”壳仁分离结构设置于风机出风口正前方,包括一块“百叶窗”壳仁分离斜板和两侧的挡板,“百叶窗”壳仁分离斜板与机架水平面呈γ(γ=45°~ 60°)夹角,且“百叶窗”壳仁分离斜板上板与板的间距E要小于核桃仁的尺寸,由于核桃仁比壳重,在适当的风力下,较重的核桃仁顺着“百叶窗”壳仁分离斜板下滑到底端被收集起来,较轻的壳顺着“百叶窗”壳仁分离板上的缝隙从三级废壳排出口吹出去,实现壳仁分离的效果。

  本发明的有益效果是 :

  本发明采用螺旋输送叶片与圆环栅分级相结合的机构,结构精巧,分级精度高。

  本发明破壳前储料斗两面挡板设置有一定的倾斜角度,且内部用挡板隔离,因此在分级之后的核桃不会造成相互干涉;破壳前储料斗档板之间的间距C都比该级核桃棱径稍大,比横径、纵径小,使核桃下落过程中容易调整姿态,有利于破壳装置的破壳。

  本发明采用的一级斜板漏筛上面设置有密集小圆孔,能大量分离破壳之后的细碎核桃壳。

  本发明采用的快速旋转离心叶轮把混合的壳仁抛入二级偏心轮抖动筛板,并利用离心叶轮和二级偏心轮抖动筛板的高度差H使黏合在一起的壳仁进一步松动、分离。

  本发明通过在二级偏心轮抖动筛板上设置“圆头平键”形状的网孔,且网孔的宽度要小于所筛选核桃的横径与棱径,结合偏心轮抖动筛板高频轻度振动,能较好的分离出核桃大壳。

  本发明在三级风力核仁分离装置中,采用“百叶窗”壳仁分离斜板和风机相配合,使最终的壳仁分离得更彻底。

  附图说明

  图1为本发明整机轴测图;

  图2为本发明整机正视图;

  图3为本发明螺旋输送机构结构图;

  图4为本发明圆环栅分级装置结构图;

  图5为本发明破壳装置结构图;

  图6为本发明一级斜板漏筛壳仁分离装置图;

  图7为本发明一级斜板漏筛壳仁分离装置剖视图;

  图8为本发明三级壳仁分离系统各装置结构图;

  图9为本发明三级壳仁分离系统剖视图。

  图中,1.V型送料斗 2.主轴端轴承座Ⅰ 3.三相异步电机Ⅱ 4.从动轮Ⅰ 5.机架6.从动轮Ⅱ 7.从动轮Ⅲ 8.螺旋输送机构 9.减速器Ⅰ10.三相异步电机Ⅰ 11.主动轮轴承座Ⅰ 12.主动轮 13.主动轮轴承座Ⅱ 14.主轴端轴承座Ⅱ 15.圆环栅分级装置 16.核桃破壳装置 17.一级斜板漏筛壳仁分离装置 18.二级偏心轮抖动筛板壳仁分离装置 19.左端联轴器 20.右端联轴器 21.左端轴承座 22.右端轴承座 23.减速器Ⅱ 24.从动轮Ⅳ 25.三级风力核仁分离装置 81.主轴 82.螺旋输送叶片 151.圆环栅分级机构 152.档板153.V型挡板154.圆孔161.气动撞击锤 162.摩擦辊 171.圆弧挡板172.一级漏筛板 173.直角三角形挡板 174.一级废壳排出口175.废壳收集板 181.离心叶轮 182.离心叶轮主轴183.二级漏筛板 184.矩形核仁收集板 185.偏心轮 186.二级废壳排出口 187.三角形壳仁出料口 251.“百叶窗”壳仁分离斜板 252.侧挡板 253.风机254.三级废壳排出口。

  具体实施方式

  下面结合附图和实施例对本发明专利作进一步说明,需注意的是,在本发明专利的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”、“垂直”、“平行”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明专利和简化描述,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、以特定的方式构造和操作,因此不能理解为对本发明专利的限制。术语“一级”、“二级”、“三级”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

  如图1和图2,这种实施例的轴测图和正视图所示,显示了一种螺旋输送的核桃送料分级装置及壳仁分离系统各个组成部件。包括机架5、电机与带传动系统、核桃螺旋输送装置、圆环栅分级装置15、核桃破壳装置16、三级壳仁分离系统。

  在本实施例中,所述电机与带传动系统包括两个三相异步电机,两个主动轮,四个从动轮,两个减速器,若干个轴承座和联轴器。其中三相异步电机Ⅰ10、三相异步电机Ⅱ3、减速器Ⅰ9、减速器Ⅱ23均用螺栓固定在机架5上。减速器Ⅰ9两端分别连接左端联轴器19和右端联轴器20,实现转速调节,减速器Ⅱ23两端与减速器Ⅰ9相同设置。从动轮Ⅲ 7两端分别连接左端轴承座21和右端轴承座22,从动轮Ⅰ4、从动轮Ⅱ6、从动轮Ⅳ24两端与从动轮Ⅲ 7相同设置。主动轮12左侧连接主动轮轴承座Ⅱ13,右侧连接主动轮轴承座Ⅰ11。进一步地,所述主动轮和从动轮可以是V带轮,实现传动的过载保护。

  如图1、图2、图3所示,所述核桃螺旋输送装置包括V型送料斗1和螺旋输送机构8。

  在本实施例中,所述V型送料斗1设置于机架5上层,其侧面倾斜挡板与机架5支撑板焊接或螺栓固定,垂直于机架5水平面的挡板左侧与主轴轴承座Ⅰ2相连,右侧与圆环栅分级装置15相连,其底部贯穿螺旋输送机构8。主轴轴承座Ⅰ2和主轴轴承座Ⅱ14等轴承座均通过螺栓固定在机架上,螺旋输送机构8通过设置于两端的主轴轴承座Ⅰ2和主轴轴承座Ⅱ14内的轴承实现支撑与定位。所述螺旋输送机构8由主轴81和螺旋输送叶片82组成,螺旋输送叶片82采用焊接固定于主轴81上,螺旋输送叶片82包含若干个旋转叶片,进一步地,叶片之间导程P以能存放2~3个核桃来确定,螺旋输送叶片82在运行时,核桃会在滚动中调整姿态,有利于圆环栅的分级。

  一实施例中,所述三相异步电机Ⅰ10作为动力源与主动轮12、从动轮Ⅲ 7带传动配合,经过减速器Ⅰ9调整至合适的转速后,带动螺旋输送机构8的转动。

  如图1、图2、图4所示,所述圆环栅分级装置15由圆环栅分级机构151和破壳前储料斗组成。

  在本实施例中,所述圆环栅分级机构151左侧通过焊接与V型送料斗1开有出料孔的挡板连接固定,右侧与机架5上支撑板连接固定,其内部贯穿螺旋输送机构8,进一步地,圆环栅分级机构151采用304不锈钢空心管焊接而成,各焊接点需打磨至光滑,以保证分级精度和核桃在输送过程中不被卡住。同时圆环栅分级机构151有若干个间距不等的圆环,进一步地,圆环与圆环之间的间距L根据核桃棱径大小从连接V型送料斗1的一侧从大到小调节。

  所述圆环栅分级机构151下方是破壳前储料斗,破壳前储料斗两端有与圆环栅外环直径一致的圆环通过焊接使其固定在圆环栅末端两圆环上。破壳前储料斗内部用档板152隔开,作用是经过圆环栅分级之后的核桃落入与之对应的破壳前储料斗,破壳前储料斗档板152之间的间距C都比该级核桃棱径稍大,比横径、纵径小,破壳前储料斗位于圆环栅下方的两面V型挡板153具有一定的倾斜角度,进一步地,V型挡板153从上到下开口逐渐收拢,呈“V”字型布局,使核桃在下落过程中翻滚调整姿态,有利于核桃破壳装置的破壳。同时V型挡板153底部开有直径与气动撞击锤一致的圆孔154,便于气动撞击锤161的对撞。

  如图2、图5所示,所述核桃破壳装置16由气动撞击锤161、摩擦辊162组成。

  在本实施例中,所述核桃破壳装置16位于圆环栅分级装置15下方,其气动撞击锤161与机架5上支撑板通过螺栓固定。具体地,核桃破壳装置16包括5对呈对称分布的气动撞击锤161和一对低速同向转动的摩擦辊162,其中气动撞击锤161位于破壳前储料斗151下方,当核桃在破壳前储料斗151里最终被固定姿态,气动撞击锤能击打在核桃横径上,从而完成破壳。

  所述气动撞击锤161下方有一对低速同向转动的摩擦辊162,进一步地,摩擦辊162表面有增加摩擦的十字纹路,以防止核桃跳动;另外,摩擦辊162也可以是一个转动,一个静止,形成差速转动。双摩擦辊162之间间距M在机架5水平面上非平行设置,具有一定角度,以便适应不同尺寸的核桃,且双摩擦辊162位于机架5水平面上间距M比核桃尺寸略小;在气动撞击锤161工作时,起到支撑、定位核桃的作用,同时对气动撞击锤161破壳不完全的核桃进行二次挤压。

  一实施例中,所述三相异步电机Ⅰ10作为动力源与主动轮12、从动轮Ⅳ24带传动配合,经过减速器Ⅱ23调整至合适的转速后,带动摩擦辊162的转动。

  如图2、图6、图7、图8所示,所述一级斜板漏筛壳仁分离装置17设置于核桃破壳装置16下方。

  在本实施例中,所述一级斜板漏筛壳仁分离装置17包括一块一级漏筛板172,其与机架5水平面呈α的夹角,具体地,α=(20°~ 30°)。一级漏筛板172上有密集分布的小圆孔,用来筛选细碎核桃壳,圆孔直径为φ5mm~φ15mm。一级漏筛板172长尺寸两端有两块直角三角形挡板173,以防止破壳之后的核桃溅落出来。一级漏筛板172下方设置有一块面积与它相同且平行的废壳收集板175,一级漏筛板172短尺寸靠近离心叶轮182一侧连接一块圆弧挡板171,挡板圆弧大小根据设置于挡板上的离心叶轮直径182调整,进一步地,直角三角形挡板173下方设置有一个一级废壳排出口174。

  如图2、图8、图9所示,所述二级偏心轮抖动筛板壳仁分离装置18由离心叶轮181、离心叶轮主轴182、二级漏筛板183、矩形核仁收集板184、偏心轮185、二级废壳排出口186、三角形壳仁出料口187组成。

  在本实施例中,所述离心叶轮181安装于离心叶轮主轴182上,整体位于圆弧挡板171上,并形成运输配合。二级漏筛板183位于离心叶轮181下方,并具有高度差H, 二级漏筛板183板上规则分布着“圆头平键”形状的网孔,用于筛选较大的核桃壳仁,具体地,网孔的宽度要小于所筛选核桃的横径与棱径。二级漏筛板183短尺寸右侧末端连接二级废壳排出口186,另外,二级漏筛板183长尺寸Q可根据筛选效果适当增加,同时板下面是由三相异步电机Ⅱ3驱动的一对偏心轮185,给二级漏筛板183提供高频轻度抖动。所述偏心轮185下方是一块矩形核仁收集板184,矩形核仁收集板184与机架5水平面呈β的夹角,具体地,β=(10°~ 20°),矩形核仁收集板184右侧短尺寸末端连接三角形壳仁出料口187。所述二级漏筛板183、核仁收集板184均设置于两块“L”型挡板上。

  如图1、图2、图8、图9所示,所述三级风力核仁分离装置25由“百叶窗”壳仁分离斜板251、侧挡板252、风机253、三级废壳排出口254组成。

  在本实施例中,所述风机253位于二级偏心轮抖动筛板壳仁分离装置18的三角形壳仁出料口187下方,“百叶窗”壳仁分离斜板251设置于风机253出风口正前方,斜板两边有侧挡板252,“百叶窗”壳仁分离斜板251与机架5水平面呈γ夹角,具体地,γ=( 45°~60°)。且“百叶窗”壳仁分离斜板251上板与板的间距E要小于核桃仁的尺寸,由于核桃仁比壳重,在适当的风力下,较重的核桃仁顺着“百叶窗”壳仁分离斜板251下滑到底端被收集起来,较轻的壳顺着“百叶窗”壳仁分离斜板251上的缝隙从三级废壳排出口254吹出去,实现壳仁分离的效果。

  本发明的工作过程如下:

  接通电源后,螺旋输送叶片82在三相异步电机Ⅰ10的启动下以正时针方向缓慢转动,从V型送料斗1投入核桃并被螺旋输送叶片82输送到圆环栅分级装置15完成对核桃的分级。之后不同尺寸的核桃落入相应的破壳前储斗中,并在破壳前储料斗中调整姿态固定,经由气动撞击锤161完成破壳,同时位于气动撞击锤下方的双摩擦辊162在三相异步电机Ⅰ10的动力下,同向缓慢旋转,旋转方向为垂直于机架5水平面指向地面,再次对破壳不完全的壳仁进行二次挤压。

  碎掉的壳仁下落至一级斜板漏筛上,细碎的核桃壳经过一级漏筛板172掉入废壳收集板175,并从一级废壳排出口174排出。体积较大以及中等大小的壳仁继续滑落到圆弧挡板171上的离心叶轮181里,离心叶轮181在三相异步电机Ⅱ3驱动下,以逆时针方向旋转,把体积较大以及中等大小的核仁抛向二级漏筛板183上,由于离心叶轮181与二级漏筛板183之间有高度落差H,在重力作用下,壳仁撞击在二级漏筛板183上,起到壳仁分离的效果。二级漏筛板183下方偏心轮185由三相异步电机Ⅱ3驱动,二级漏筛板183在偏心轮185的带动下进行高频轻度抖动,核桃大壳会以凹面向上滑行到二级废壳排出口186,核桃仁和中等大小的碎壳经过二级漏筛板183上的“圆头平键”形状的网孔到达二级漏筛板183下方的三角形出料口187。风机253启动后,三级风力核仁分离装置25中的风机253将壳仁吹到位于风机前方的“百叶窗”壳仁分离斜板251上,中壳和核桃隔重量轻被吹入“百叶窗”壳仁分离斜板251上板与板的间隙进入三级废壳排出口254,核仁重量大顺着斜板下滑到底端被收集起来,最终实现壳仁分离。

  以上详细描述了本发明专利的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明专利的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明专利的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

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