CN102669795B - 小型莲子穿心机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型莲子穿心机，包括机架，进料斗，动力及传动机构，送料机构、调心压莲机构、穿心机构及凸轮机构。进料斗中的干壳莲子，在凸轮机构和送料机构的共同作用下，被推至调心压莲机构的两托辊槽型间隙中；在调心压莲机构的作用下，莲子被压莲辊压紧在托辊上；在穿心机构和调心压莲机构的协同作用下，可使穿心机构的钻头始终能对准待穿心莲子中心进行穿心。本发明价格低廉，结构紧凑，体积小，重量轻，功耗小，可靠性高，使用维护方便；且不需对莲子进行预分级处理，提高了工作效率，特别适合干壳莲子中小批量的加工。

Description

小型莲子穿心机

技术领域

本发明涉及一种适用于干壳莲子的小型莲子穿心机，属于农业加工机械领域。

背景技术

莲子是一种有规则几何形状的、颗粒较均匀的果实，干壳莲子的长轴直径一般大于12mm小于20mm，短轴直径大于10mm小于18mm。在我国，莲子盛产于湖北、湖南、江西、浙江等平原淡水湖泊地区，素有莲参之称，历年为人们所青睐，其年产量仅江汉平原就近万吨。但由于莲心带有苦味，不能作为原料加工到成品莲仁中，必须在加工前进行穿心处理。莲子穿心的技术要求是：1）穿净率高；2）穿心时莲仁尽可能保证完整，破损率低。目前，莲子穿心主要有人工去心法、半机械去心法和机械自动去心法3种。其中，人工去心法是先将莲子浸泡大约15分钟，待莲子泡软之后，再用牙签将莲芯挑出，该法不仅费时费力，而且使莲子的风味大打折扣；半机械去心法是将放置在“V”型槽上的莲子用人手推送到高速旋转的刀具，由于莲子个体大小不一，而固定的“V”型槽和刀具形位使得莲心很难去净，且存在安全隐患；机械自动去心法是利用莲子穿心机对莲子进行穿心处理，但市面上现有的莲子穿心机大多结构复杂，体积大，价格昂贵，且一般都需要对莲子进行预分级处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种小型莲子穿心机，该小型莲子穿心机结构紧凑，价格低廉，功耗较小，且不需对莲子进行预分级处理。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种小型莲子穿心机，包括机架，进料斗，动力及传动机构，以及设置在机架上的送料机构、调心压莲机构、穿心机构及凸轮机构；

所述送料机构包括平行设置在机架上的主动轴和从动轴；分别连接在主动轴和从动轴上的螺旋辊和光辊；设置在机架上的推杆架，所述推杆架上设有第一导向槽、至少两个同轴的推杆导向孔、穿过推杆导向孔的推杆、以及位于第一导向槽内且穿过推杆的第一销轴；设置于机架上的第一杠杆、第二杠杆，所述第二杠杆为L型，其下臂与第一销轴关联；

所述调心压莲机构包括分别设置在主动轴和从动轴上且分别与螺旋辊和光棍紧密接触的两个托辊；设置于机架上的第三杠杆；固定在所述第三杠杆的前臂与机架之间的压莲弹簧；以及固定于所述第三杠杆前臂上的压莲辊，两根铰接于第三杠杆前臂且对称布置在压莲辊两边的等长的短连杆与两根铰接于机架上且对称布置在压莲辊两边的等长的短连杆通过第二销轴铰接；

所述穿心机构包括右部铰接在机架上、左部搁置在第二销轴上的钻架，设置在钻架上的第二导向槽、至少两个同轴的钻头导向孔、穿过所述钻头导向孔的钻头、以及位于第二导向槽内且穿过钻头的第三销轴，该钻架的左端与机架之间设有调心弹簧，在第三销轴与钻架右端面之间设有套在钻头外面的穿心弹簧；开口端铰接于机架上的U型框架，所述U型框架的两臂上通过销轴各铰接一根等长的长连杆，长连杆的另一端通过穿过推杆的第一销轴铰接；所述U型框架与第三销轴关联；

所述凸轮机构包括设置在凸轮轴上第一凸轮和第二凸轮，所述第一杠杆的后臂构成第一凸轮的从动件，前臂与第二杠杆的上臂关联，所述第三杠杆的后臂构成第二凸轮的从动件；且当凸轮轴转动，第一凸轮与第一杠杆后臂接触的轮廓矢径由小变化至最大时，推杆正好将待穿心莲子向右推至两个托辊的槽型间隙中，此时，第二凸轮驱动第三杠杆带动压莲辊上抬的高度大于待穿心莲子的高度；当穿心弹簧驱动第三销轴带动钻头进行穿心之前，第二凸轮与第三杠杆后臂接触的轮廓矢径已变化至最小；

所述推杆、压莲辊及钻头的水平轴线同在两托辊中心线的对称面上。

优选地，所述第一杠杆的后臂设有第一滚轮，所述第一凸轮通过第一滚轮驱动第一杠杆。

优选地，所述第三杠杆的后臂设有第二滚轮，所述第二凸轮通过第二滚轮驱动第三杠杆。

优选地，所述钻头右端设置有穿心电机。

本发明的小型莲子穿心机通过设置在凸轮轴上的第一凸轮和第二凸轮即可分别驱动送料机构、调心压莲机构及穿心机构，完成穿心工作，因而结构紧凑，造价低廉，体积小，重量轻，功耗小，可靠性高；又由于其钻架搁置在第二销轴上，而第二销轴又将一端铰接于固定压莲辊的第三杠杆的前臂两根短连杆与一端铰接于机架的两根短连杆铰接起来，所以当莲子大小不一样使压紧莲子的压莲辊的位置上下变动时，设有钻头的钻架也在调心弹簧和第二销轴的作用下相应上下变动位置，使钻头始终对准莲子的中心，从而不需对莲子进行预分级。

附图说明

图1是本发明的小型莲子穿心机的主视结构示意图。

图2是本发明的小型莲子穿心机的俯视结构示意图。

图3是送料机构的主视结构示意图。

图4是图3的A-A剖视图。

图5是推杆的结构示意图。

图6是第一杠杆结构示意图。

图7是调心压莲机构结构示意图。

图8是图7的B-B剖视图。

图9是钻架的结构示意图。

图10是凸轮机构的结构示意图。

图中：1-机架、2-进料斗、3-主电机、4-主动轴带轮、5-小V带轮、6-凸轮轴带轮、7-主动轴、8-从动轴、9-多楔V带轮、10-螺旋辊、11-光辊、12-推杆架（121-第一导向槽、122-推杆导向孔）、13-推杆、14-第一销轴、15-第一杠杆（151-第一Y型支撑、152-第一滚轮）、16-第二杠杆、17-托辊、18-第三杠杆（181-第二Y型支撑、182-第二滚轮）、19-压莲弹簧、20-压莲辊、21-短连杆、22-第二销轴、23-钻架（231-第二导向槽、232-钻头导向孔）、24-钻头（241-钻芯、242-钻柄）、25-第三销轴、26-调心弹簧、27-U型框架、28-长连杆、29-穿心弹簧、30-凸轮轴、31-第一凸轮、32-第二凸轮、33-穿心电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-10所示，本发明的小型莲子穿心机，包括机架1，进料斗2，动力及传动机构，设置在机架1上的送料机构、调心压莲机构、穿心机构及凸轮机构。

所述的动力及传动机构包括主电机3、主电机3通过皮带与主动轴带轮4相连、主动轴上的小V带轮5通过三角带与凸轮轴带轮6连接，主动轴7与从动轴8上设有多楔V带轮9并通过多楔V带连接。

所述送料机构包括平行设置在机架1上的主动轴7和从动轴8；分别连接在主动轴7和从动轴8上的螺旋辊10和光辊11；设置在机架1上的推杆架12，所述推杆架12上设有第一导向槽121和两个推杆导向孔122，穿过推杆13的第一销轴14在推杆架12上的导向槽121中水平往复移动时可带动推杆13沿推杆架12上的两个推杆导向孔122同向运动；通过第一Y型支撑151设置于机架1上的第一杠杆15，及设置于机架上的第二杠杆16，所述第二杠杆16为L型，其上臂与第一杠杆15的前臂关联，当第一杠杆15的前臂与第二杠杆16的上臂接触后并继续向上运动时，可推动第二杠杆16逆时针运动；第二杠杆16的下臂与第一销轴14关联，当第二杠杆16逆时针运动时，可推动第一销轴14向右运动；推杆13、螺旋辊10和光棍11位于进料斗2的下方，螺旋辊10和光棍11之间的间隙大小应保证待穿心莲子不能从间隙中漏下；

所述调心压莲机构包括分别设置在主动轴7和从动轴8上且分别与螺旋辊10和光棍11紧密接触的两个托辊17，托辊17为橡胶材料，这样可增加托辊17与待穿心莲子之间的摩擦力，推杆13的右端、螺旋辊10和光棍11在其轴向上位于进料斗2的左侧壁与右侧壁之间，托辊17在其轴向上位于进料斗2的右侧壁的外侧；通过第二Y型支撑181设置于机架1上的第三杠杆18；固定在所述第三杠杆18的前臂与机架1之间的压莲弹簧19；以及固定于所述第三杠杆18的前臂上的压莲辊20，两根铰接于第三杠杆18的前臂且对称布置在压莲辊20两边的等长的短连杆21与两根铰接于机架1上且对称布置在压莲辊20两边的等长的短连杆21通过第二销轴22铰接；

所述穿心机构包括右部铰接在机架1上、左部搁置在第二销轴22上的钻架23，设置在钻架1上的第二导向槽231、两个同轴的钻头导向孔232、穿过钻头导向孔232的钻头24、以及位于第二导向槽231内且穿过钻头24的第三销轴25，所述钻头24的钻芯241和钻柄242既可以是整体式的，也可以是分开式的，如钻芯241固定在钻柄242内，钻头导向孔232同时起着支撑钻头24并使钻头24沿钻头导向孔232轴向运动的作用，钻头24的右端还可设置有穿心电机33，这样穿心时可以减少钻头24与待穿心莲子的摩擦阻力，从而减少钻头24的损耗，该钻架23的左端与机架1之间设有调心弹簧26，这样可保证钻架23与压莲辊20同步上下运动，使钻头24始终对准待穿心莲子的中心；在第三销轴25与钻架23的右端面之间设有套在钻头24外面的穿心弹簧29；穿心机构还包括开口端铰接于机架1上的U型框架27，所述U型框架27的两臂上通过销轴各铰接一根等长的长连杆28，两根长连杆的另一端通过第一销轴14铰接；所述U型框架27与第三销轴25关联，当第一销轴14推动长连杆28向右运动时，长连杆28即推动U型框架27顺时针运动，从而推动第三销轴25向右运动；

所述凸轮机构包括设置在凸轮轴30上的第一凸轮31和第二凸轮32，所述第一杠杆15的后臂构成第一凸轮31的从动件，第一凸轮31转动与该第一杠杆15的后臂接触的部分可以是平面板状，也可以在该后臂上设置第一滚轮152，第一凸轮31与第一滚轮152接触以驱动第一杠杆15，所述第三杠杆18的后臂构成第二凸轮32的从动件；第二凸轮32转动与第三杠杆18的后臂接触的部分可以是平面板状，也可以在第三杠杆18的后臂上设置第二滚轮182，第二凸轮32与第二滚轮182接触以驱动第三杠杆18。当凸轮轴30转动时，第一凸轮31、第一杠杆15、第二杠杆16、第一销轴14顺序驱动，使第一销轴14带动推杆13运动，当与第一杠杆15的后臂接触后的第一凸轮31的轮廓矢径由小变化至最大时，推杆13正好将一颗待穿心莲子向右推至两个托辊17的槽型间隙中，此时，第二凸轮32驱动第三杠杆18带动压莲辊20上抬的高度大于待穿心莲子的高度(从我国莲子大小的实际出发，通过调整变化第一凸轮31和第二凸轮32的轮廓矢径，使此时压莲辊20上抬的高度大于18mm即可)，同时第一销轴14通过长连杆28驱动U型框架27并通过U型框架27驱动第三销轴25带动钻头24向右运动，使穿心弹簧29处于压缩状态；当与第一杠杆15的后臂接触的第一凸轮31的轮廓矢径由最大变化至最小的过程中，穿心弹簧29回弹运动，驱动第三销轴25带动钻头24向左运动，在钻头24穿心之前，第二凸轮32与第三杠杆18的后臂接触的轮廓矢径已变化至最小，使第二凸轮32与第三杠杆18的后臂脱离接触，此时，第三杠杆18的前臂在压莲弹簧19的作用下向下运动，使压莲辊20将莲子压紧在两托辊17的槽型间隙中；

所述推杆13、压莲辊20及钻头24的水平轴线同在两托辊17的中心线的对称面上,推杆13与螺旋辊10和光棍11在垂直方向的距离可根据螺旋辊10和光棍11的直径、螺旋辊10和光棍11的间隙大小以及待穿心莲子的平均大小进行计算后设计，这样既可以保证推杆13将待穿心莲子总是推到两托辊17的槽型间隙中，又可以保证压莲辊20能将待穿心莲子压紧和保证钻头24对待穿心莲子进行穿心。

本发明的工作过程如下：

1）启动主电机3，主电机3通过皮带带动主动轴带轮4旋转，主动轴7和从动轴8通过多楔V带传动而同向旋转，同时主动轴7上的小V带轮5通过三角带带动凸轮轴30旋转；

2）置于进料斗2中的干壳莲子，在送料机构中螺旋辊10与光辊11的共同作用下，向进料斗2的底部右侧靠拢。在起始状态下，推杆13的右端与进料斗2的右侧壁之间的水平距离（即推杆13的推程）要大于一颗干壳莲子的长度而小于两颗干壳莲子的长度，以保证一次有且仅有一颗干壳莲子正好被推至两个托辊17的槽型间隙中；根据我国莲子大小的实际，该距离可以设计为20-24mm，优选为20mm；

3）随着凸轮轴30的转动，其上的第一凸轮31的轮廓矢径由最小变化至最大时，驱动第一杠杆15的后臂向下前臂向上运动，第一杠杆15的前臂又向上顶起第二杠杆16的上臂，使第二杠杆16的下臂逆时针旋转推动第一销轴14带动推杆13向右运动，将一颗待穿心干壳莲子推送至两橡胶托辊17的槽型间隙之间；同时，第一销轴14还通过长连杆28，使U型框架27顺时针运动，驱动第三销轴25压缩穿心弹簧29并带动钻架23内钻头24向右运动；

4）第一凸轮31经第一杠杆15、第二杠杆16、第一销轴14驱动推杆13将干壳莲子推送至两橡胶托辊17的槽型间隙之间的过程中，第二凸轮32驱动第三杠杆18的后臂向下前臂向上运动，带动压莲辊20向上抬起，并在干壳莲子被推送至两橡胶托辊17的槽型间隙之前，使压莲辊20底端与两橡胶托辊17的槽型间隙的距离大于任一颗待穿心干壳莲子的高度；

5）凸轮轴30继续转动，第二凸轮32与第三杠杆18的后臂接触的轮廓矢径变化至最大再变至最小时，第二凸轮32与第三杠杆18的后臂脱离接触，此时，在压莲弹簧19的作用下，固定于第三杠杆18的前臂上的压莲辊20向下运动将干壳莲子压紧在两橡胶托辊17的槽型间隙中；

6）第一凸轮31与第一杠杆15的后臂接触的轮廓矢径由最大变化至最小；第一杠杆15的后臂逐渐上抬前臂逐渐向下运动；

7）与此同时，穿心弹簧29回弹运动，推动第三销轴25带动穿心钻头24向左运动对干壳莲子进行穿心，完成一次穿心动作；同时第三销轴25推动U型框架27逆时针转动，从而通过长连杆28驱动第一销轴14带动推杆13向左运动回复到起始位置；

8）凸轮轴30旋转一圈，实现一颗干壳莲子的穿心，凸轮轴30不断旋转而实现干壳莲子的连续穿心。

Claims (5)

1.一种小型莲子穿心机，包括机架，进料斗，动力及传动机构，其特征在于：

所述机架上还设有送料机构、调心压莲机构、穿心机构及凸轮机构；

所述送料机构包括平行设置在机架上的主动轴和从动轴；分别连接在主动轴和从动轴上的螺旋辊和光辊；设置在机架上的推杆架，所述推杆架上设有第一导向槽、至少两个推杆导向孔、穿过所述推杆导向孔的推杆、以及位于第一导向槽内且穿过推杆的第一销轴；设置于机架上的第一杠杆、第二杠杆，所述第二杠杆为L型，其下臂与第一销轴关联；

所述调心压莲机构包括分别设置在主动轴和从动轴上且分别与螺旋辊和光棍紧密接触的两个托辊；设置于机架上的第三杠杆；固定在所述第三杠杆的前臂与机架之间的压莲弹簧；以及固定于所述第三杠杆前臂上的压莲辊，铰接于第三杠杆前臂且对称布置在压莲辊两边的等长的两根短连杆与铰接于机架上且对称布置在压莲辊两边的等长的两根短连杆通过第二销轴铰接；

所述穿心机构包括右部铰接在机架上、左部搁置在第二销轴上的钻架，设置在钻架上的第二导向槽、至少两个钻头导向孔、穿过所述钻头导向孔的钻头、以及位于第二导向槽内且穿过钻头的第三销轴，该钻架的左端与机架之间设有调心弹簧，在第三销轴与钻架右端面之间设有套在钻头外面的穿心弹簧；开口端铰接于机架上的U型框架，所述U型框架的两臂上通过销轴各铰接一根等长的长连杆，两根长连杆的另一端通过第一销轴铰接；所述U型框架与第三销轴关联；

所述凸轮机构包括设置在凸轮轴上第一凸轮和第二凸轮，所述第一杠杆的后臂构成第一凸轮的从动件，前臂与第二杠杆的上臂关联，所述第三杠杆的后臂构成第二凸轮的从动件；且当凸轮轴转动，第一凸轮与第一杠杆后臂接触的轮廓矢径由小变化至最大时，推杆正好将待穿心莲子向右推至两个托辊的槽型间隙中，此时，第二凸轮驱动第三杠杆带动压莲辊上抬的高度大于待穿心莲子的高度；当穿心弹簧驱动第三销轴带动钻头进行穿心之前，第二凸轮与第三杠杆后臂接触的轮廓矢径已变化至最小；

所述推杆、压莲辊及钻头的水平轴线同在两托辊中心线的对称面上。

2.如权利要求1所述的小型莲子穿心机，其特征在于：所述第一杠杆的后臂设置有第一滚轮，所述第一凸轮通过第一滚轮驱动第一杠杆。

3.如权利要求1或2所述的小型莲子穿心机，其特征在于：所述第三杠杆的后臂设置有第二滚轮，所述第二凸轮通过第二滚轮驱动第三杠杆。

4.如权利要求1或2所述的小型莲子穿心机，其特征在于所述钻头右端设置有穿心电机。

5.如权利要求3所述的小型莲子穿心机，其特征在于所述钻头右端设置有穿心电机。