CN103621701B - 一种茶叶揉捻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种茶叶揉捻机，包括机架、设置在机架上的揉盘、卸料盘、通过曲柄连接在机架上并在一驱动电机驱动下在所述揉盘上作偏心圆周运动的揉筒、设置在揉筒内的压盖和连接在压盖上的加压机构；所述卸料盘与所述揉盘为一体，在所述揉盘的内面上设有若干第一棱骨；揉盘的一边铰接在机架上，通过一连接在揉盘的底面和所述机架之间的气压撑杆进行开合；在揉盘的周边与所述机架之间设有至少一个磁力锁。通过将卸料盘与揉盘进行一体化整合，使整个揉盘相对机架进行开合，增大了卸料的开口，有效地提高了卸料的效率。

Description

一种茶叶揉捻机

技术领域

本发明涉及一种茶叶加工设备，特别是涉及一种茶叶揉捻机，其包括机架、设置在机架上的揉盘、卸料盘、通过曲柄连接在机架上并在一驱动电机驱动下在所述揉盘上作偏心圆周运动的揉筒、设置在揉筒内的压盖和连接在压盖上的加压机构。

背景技术

揉捻是茶叶加工，尤其是工夫红茶加工中最重要的环节，通常靠揉捻机实现揉捻工艺。揉捻可使茶叶细胞受到不同程度的破损，茶汁外溢，加速多酚类化合物的酶促氧化，为形成红茶特有的品质奠定基础。

当前，茶叶揉捻机主要由机架、揉筒、揉盘、压盖、运动支架、电机、丝杆机构等构成。工作时，通过电机驱动曲柄转动，进而带动人字架、揉筒和丝杆机构。揉捻过程中，压盖相对揉盘在其上方作偏心圆周运动，同时通过丝杠机构带动压盖动作，茶叶揉筒中因受压盖和揉盘上棱骨的作用而卷曲成条并实现细胞扭曲破碎。

公开号为CN101700085A的中国发明专利公开了一种新型茶叶揉捻盘，涉及茶叶加工机械的部件，揉捻盘、卸料盘和棱骨采用铸造方式生产，除了降低工艺复杂性外，主要是便于成型，特别是碎茶平台与带有倾斜角度的揉捻区的成型。带有倾斜角度的揉捻区配合放射状布置的棱骨，以及棱骨靠近揉捻盘中心的一端较高，而靠近边缘的一端较低的形状，利于碎茶和成茶的分离、提高成条率，也可以减少碎茶的产生；而且铸造件的表面粗糙度较高，摩擦力较大，利于揉捻成条率的提高。棱骨的截面为近半圆形，这样在揉捻茶叶的过程中，力道过渡柔和，茶叶的揉捻和翻滚速度较为均匀，不易产生碎茶，特别是在棱骨较高、茶叶翻滚较为频繁的中心区域效果尤为明显。公告号为CN201928923U的中国实用新型专利公开了一种茶叶揉捻机出料装置。该实用新型包括转轴，所述转轴与揉捻机机架间构成转动配合，所述转轴上固接有出叶托盘，转轴一端连接有驱动转轴转动的驱动机构，驱动机构包括与转轴固接的齿轮，所述齿轮轴线与转轴的轴线重合，所述驱动机构还包括动力源，所述动力源与转轴间构成齿轮齿条传动。在上述现有技术中，其揉盘均固定在机架上不能翻动，出料靠揉盘中央内揉盘翻转打开而出料，其出料口小，出料慢，效率低。并且揉盘及揉筒形成的半封闭空间内不通气流、无法监控揉筒内部小环境的温度、湿度等。

在实际工作中，原料受到揉盘及棱骨的阻力和摩擦力、揉筒及压盖力等多种方向力的复合作用，使茶叶原料运动中形成多个不同压力分布区。在强压区揉捻叶温湿度较高，存在失控性发酵，多酚类物质在多酚氧化酶的作用下逐步转化为茶黄素、茶红素及茶褐素。强压区之外，由于温度的改变和运动的不规律性，使得揉出到茶叶表面及分布在内部的多酚类物质的氧化程度各异，易出现花杂现象。从而，在整个揉捻过程中，由于多酚类物质在不同区域发生氧化程度不一致性，为后续正常发酵工艺，尤其自动化在线监测和控制发酵实施带来较大的困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种茶叶揉捻机，其通过将卸料盘与揉盘进行整合，使整个揉盘相对机架进行开合，增大卸料的开口，有效提高卸料的效率。同时，卸料盘与揉盘的整合，可在揉盘的中间设置一风塔，通过该风塔向揉筒内通入冷气、雾化水气、臭氧等，可在较大程度上抑制多酚氧化酶的活性，避免失控性发酵的进行，使得揉捻叶多酚类物质的氧化活动程度相对较低且均匀，可为后续发酵的有序进行奠定良好的优质原料基础。

本发明的技术方案是：一种茶叶揉捻机，包括机架、设置在机架上的揉盘、卸料盘、通过曲柄连接在机架上并在一驱动电机驱动下在所述揉盘上作偏心圆周运动的揉筒、设置在揉筒内的压盖和连接在压盖上的加压机构；所述卸料盘与所述揉盘为一体，在所述揉盘的内面上设有若干第一棱骨；揉盘的一边铰接在机架上，通过一连接在揉盘的底面和所述机架之间的气压撑杆进行开合；在揉盘的周边与所述机架之间设有至少一个磁力锁。通过将卸料盘与揉盘进行一体化整合，使整个揉盘相对机架进行开合，增大了卸料的开口，有效地提高了卸料的效率。

作为一种优选技术方案，所述揉盘的中间设有一向上凸起的风塔，风塔上均布若干气孔；在所述揉盘的底部至少设有一个通气接口。通过该风塔向揉筒内通入冷气、雾化水气、臭氧等，可在较大程度上抑制多酚氧化酶的活性，避免失控性发酵的进行，使得揉捻叶多酚类物质的氧化活动程度相对较低且均匀，可为后续发酵的有序进行奠定良好的优质原料基础。

作为一种优选技术方案，所述若干第一棱骨呈弧形，分内外两圈绕所述风塔均布。

作为一种优选技术方案，在所述揉筒内周面上还设有若干第二棱骨，所述若干第二棱骨呈轴向延伸并沿周向均布。具体地，所述第二棱骨呈弧形或直条形。通过在揉筒内设置第二棱骨，使茶叶不仅受揉盘上第一棱骨的揉捻，同时在空间上受第二棱骨的揉捻，实现茶叶全方位的揉捻，极大地提高了茶叶的揉捻效率。

作为一种优选技术方案，所述压盖包括压盖壳体、设置在压盖壳体与加压机构之间的缓压杆、套设在缓压杆上的第一缓压弹簧、设置在压盖壳体和加压机构之间的压力传感器、设置在压盖壳体内面中间的缓压笼和设置在缓压笼中的温湿度传感器。通过压盖在加压机构作用下向下运动至与茶叶接触，通过压力传感器检测到压力值与控制系统设定的压力进行比较，控制压盖的进给量。在实际工作中，该进给量依据轻压、中压、重压三种揉捻加压方式对应的压力值或压力值区间进行设定。而置于缓压笼内的温湿度传感器检测揉筒内的实际温湿度值并反馈给控制系统，控制系统依据设定值控制通过风塔向揉筒内通入冷气、雾化水气、臭氧等，营造出低温、低氧、湿度可控的揉捻环境。

作为一种优选技术方案，所述加压机构包括连接在压盖上的压杆、套设在压杆上的第二缓压弹簧、固定在机架上的立柱、一端滑动连接在立柱上另一端套设在压杆上端的加压臂和通过一加压电机驱动加压臂上下移动的丝杆副；所述丝杆副包括丝杆和一与加压臂连接的螺纹滑块。

本发明所提供的茶叶低温揉捻专用机的优点和积极效果是：

1、一体式复合揉盘的整体开合，可使茶叶快速出料，提高生产效率。

2、揉盘中集成多孔风塔，揉捻中向揉筒内可通气，实现控温、控湿，营造高品质揉捻所需小环境。

3、压盖可依据揉筒内实际揉捻压力变化，自动调整揉捻压盖行程，实现自动揉捻。

4、整机结构简单、控制调节方便，造价低。不仅适用于工夫红茶、红碎茶的揉捻，还适用常规绿茶的加工，对茶加工具有重要现实意义。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，图中揉盘处于闭合位置。

图2为本发明的结构示意图，图中揉盘处于打开位置。

图3为本发明的俯视图。

图4为本发明中揉盘的结构示意图。

图5为图4中D处的放大视图。

图6为图3中A-A剖视图。

图7为图6中B处的放大视图。

图8为图6中C处的放大视图。

图9为本发明中揉筒的一种结构示意图。

图10为本发明中揉筒的另一种结构示意图。

其中，机架1、立脚101、曲柄102、带轮103、齿轮箱104、揉盘2、磁力锁201、衔铁2011、第一棱骨202、风塔203、气孔2031、通气接口204、气压撑杆205、支杆206、电磁阀207、揉筒3、人字架301、第二棱骨302、压盖4、压盖壳体401、缓压杆402、第一缓压弹簧403、压力传感器404、缓压笼405、温湿度传感器406、数据线407、加压机构5、压杆501、第二缓压弹簧502、立柱503、滑槽504、加压臂505、螺纹滑块506、丝杆507、加压电机508、联轴器509。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

参见图1、图2和图3，一种茶叶揉捻机，包括机架1、设置在机架1上的揉盘2、通过曲柄103连接在机架1上并在一驱动器电机(图上未示)驱动下在揉盘2上作偏心圆周运动的揉筒3、设置在揉筒3内的压盖4和连接在压盖4上的加压机构5。机架1上设有一与揉盘2适配的开口，揉盘2一边铰接在该机架1开口的一边，使揉盘2在该机架1的开口进行开合，用于茶叶揉捻完成后的卸料。在揉盘2的底部设有一支杆206，在支杆206与机架1的立脚101之间铰接有一控制揉盘2开合的气压撑杆205。在揉盘2的外周边与机架1的开口周边之间呈周均匀设有三个磁力锁201，用于当揉盘2闭合时进行锁止，以便揉筒3在该揉盘2上进行揉捻。参见图4、图5和图6，磁力锁201安装在机架1上，磁力锁201的衔铁2011固定在揉盘2外周边的下方。

在本实施例中，该揉盘2的外轮廓与揉盘2用于揉捻的工作部分均呈圆形，但在其它实施例中，该揉盘2的外轮廓部分和机架1的开口可以是其它形状，如矩形。在所述揉盘2的内面的工作部分上设有两圈呈周向均布的十六条第一棱骨202，每条第一棱骨202均呈弧形并呈放射状延伸。在揉盘2的底面上设有环形和直条形相互交叉的加强肋(图上未示)。在揉盘2的中央设有一个向上凸起的风塔203。该风塔203可呈锥形、圆台形、圆柱形或球形，在本实施例中为圆台形。该风塔203内部为空心腔体，表面分布多个通风气孔2031，孔径为1-2mm，其通过设置在揉盘2底面中间的通气接口204与外部连接，用于通过在电磁阀207控制下通入冷气、雾化水气、臭氧等，营造出低温、低氧、湿度可控的揉捻环境。该揉盘2上的十六条第一棱骨202分两圈围绕风塔203设置，内圈设有六条第一棱骨202，外圈设有十条第一棱骨202，内圈的第一棱骨202长度稍低于外圈上的第一棱骨202长度。

揉筒3固定在一人字架301上。该人字架301上的三个端点分别通过曲柄102枢接在机架1上，其中一个曲柄102与设置在立脚101上的一个齿轮箱104连接，驱动电机(图上未示)带动齿轮箱104外的一个带轮103并经齿轮箱104传动后通过曲柄102带动人字架301作偏心圆周运动，使揉筒3内的茶叶与揉盘2上的第一棱骨202进行相互揉磋。该揉筒3可采用透明材料，可以在揉捻过程中对揉捻筒3内情况进行观察。

参见图9和图10，在本实施例中，揉筒3内还设有第二棱骨302。该第二棱骨302呈轴向延伸并沿周向均布。该第二棱骨302在本实施例中为弧形，但也可以是直条形。

参见图6、图7和图8，压盖4包括压盖壳体401、设置在压盖壳体401与加压机构5之间的缓压杆402、套设在缓压杆402上的第一缓压弹簧403、设置在压盖壳体401和加压机构5之间的压力传感器404、设置在压盖壳体401内面中间的缓压笼405和伸入缓压笼405中的温湿度传感器406。压力传感器404和温湿度传感器406通过数据线407(图1)与外部控制系统(图上未示)连接。在缓压笼405的表面均匀分布多个笼孔。该缓压笼405为不锈钢材质，壁厚1-1.5mm，具有一定弹性变形能力；笼孔的孔径为1-2mm。压力传感器404通过第一缓压弹簧403和螺栓安装于压盖壳体401上。

加压机构5包括连接在压盖4上的压杆501、套设在压杆501上的第二缓压弹簧502、固定在机架1上的立柱503、连接在立柱503上的加压臂505、固定在立柱503上的加压电机508、通过一联轴器509连接包括丝杆507和螺纹滑块506的丝杆副。丝杆副的螺纹滑块506滑动设置在立柱503上的一滑槽504中。该螺纹滑块506通过螺栓固定在加压臂505的后端。加压臂505的前端套设在压杆501上并与套设在压杆501上的第二缓压弹簧502抵压。设置在压盖4上的压力传感器404的探头与压杆501下端相抵。

揉捻机对茶叶进行揉捻时，气压撑杆205推动揉盘2上移至工作位置，与机架1上的开口闭合。机架1周边三个磁力锁201通电产生电磁吸力，吸住固定在揉盘2周边下部的衔铁2011，使揉盘2处于锁紧稳定状态，使其可承载来自揉捻和原料重量的压力。

加压电机508控制丝杠507顺时针旋转，丝杠507与螺纹滑块506的螺旋配合带动压力臂505转动至最高位置，压盖4平移挪开。将适量鲜叶原料添加至揉筒3内，驱动电机控制压盖4向下运动至与叶子接触，压力传感器404检测到压力值与外部控制系统预设定的压力进行比对，进而控制压盖4进给行程量。工作中，依据设定的轻压、中压、重压三种揉捻加压方式各自对应的压力值或压力值区间，控制系统控制加压电机508来控制压盖4位置调整至压力值或压力值区间。

揉筒3在进行偏心圆周运动时携茶叶原料运转。此时，置于缓压笼405内的温湿度传感器406检测揉筒3内温湿度值反馈给控制系统，控制系统依据设定值或区间，控制电磁阀207通断以供低温冷气、和/或雾化水气、和/或臭氧。通气接口204与风塔203相通，冷气、雾化水气、臭氧分别经各自通气接口204和管道进入风塔203内，经在风塔203内混合由风塔203上分布的气孔2031进入揉筒3内，与揉捻叶接触，营造出低温、低氧、湿度可控的揉捻环境。

揉捻完成后，控制系统控制磁力锁201断电，随之气压撑杆205收缩，拉动揉盘2向下打开，揉捻叶脱离揉筒3。利用外配高压气流等清理装置(图上未示)对揉盘2进行清理后，气压撑杆205再次驱动揉盘2向上至工作位置，进入下一个揉捻加工循环。

具体实施例是为了更清楚地理解本发明，并不作为对本发明权利的一种限制，在不脱离本发明宗旨的前提下，可以有各种各样的变化，所有这些对所述领域技术人员显而易见的修改将包括在本权利要求的范围之内。

Claims (10)

1.一种茶叶揉捻机，包括机架、设置在机架上的揉盘、卸料盘、通过曲柄连接在机架上并在一驱动电机驱动下在所述揉盘上作偏心圆周运动的揉筒、设置在揉筒内的压盖和连接在压盖上的加压机构；其特征在于：所述卸料盘与所述揉盘为一体，在所述揉盘的内面上设有若干第一棱骨；揉盘的一边铰接在机架上，通过一连接在揉盘的底面和所述机架之间的气压撑杆进行开合；在揉盘的周边与所述机架之间设有至少一个磁力锁；在所述揉盘的中间设有一向上凸起的风塔，风塔上均布若干气孔；在所述揉盘的底部至少设有一个通气接口。

2.根据权利要求1所述的茶叶揉捻机，其特征在于：所述若干第一棱骨呈弧形，分内外两圈绕所述风塔均布。

3.根据权利要求1或2所述的茶叶揉捻机，其特征在于：在所述揉筒内周面上还设有若干第二棱骨，所述若干第二棱骨呈轴向延伸并沿周向均布。

4.根据权利要求3所述的茶叶揉捻机，其特征在于：所述第二棱骨呈弧形或直条形。

5.根据权利要求1或2所述的茶叶揉捻机，其特征在于：所述压盖包括压盖壳体、设置在压盖壳体与加压机构之间的缓压杆、套设在缓压杆上的第一缓压弹簧、设置在压盖壳体和加压机构之间的压力传感器、设置在压盖壳体内面中间的缓压笼和设置在缓压笼中的温湿度传感器。

6.根据权利要求3所述的茶叶揉捻机，其特征在于：所述压盖包括压盖壳体、设置在压盖壳体与加压机构之间的缓压杆、套设在缓压杆上的第一缓压弹簧、设置在压盖壳体和加压机构之间的压力传感器、设置在压盖壳体内面中间的缓压笼和设置在缓压笼中的温湿度传感器。

7.根据权利要求4所述的茶叶揉捻机，其特征在于：所述压盖包括压盖壳体、设置在压盖壳体与加压机构之间的缓压杆、套设在缓压杆上的第一缓压弹簧、设置在压盖壳体和加压机构之间的压力传感器、设置在压盖壳体内面中间的缓压笼和设置在缓压笼中的温湿度传感器。

8.根据权利要求5所述的茶叶揉捻机，其特征在于：所述加压机构包括连接在压盖上的压杆、套设在压杆上的第二缓压弹簧、固定在机架上的立柱、一端滑动连接在立柱上另一端套设在压杆上端的加压臂和通过一加压电机驱动加压臂上下移动的丝杆副；所述丝杆副包括丝杆和一与加压臂连接的螺纹滑块。

9.根据权利要求6所述的茶叶揉捻机，其特征在于：所述加压机构包括连接在压盖上的压杆、套设在压杆上的第二缓压弹簧、固定在机架上的立柱、一端滑动连接在立柱上另一端套设在压杆上端的加压臂和通过一加压电机驱动加压臂上下移动的丝杆副；所述丝杆副包括丝杆和一与加压臂连接的螺纹滑块。

10.根据权利要求7所述的茶叶揉捻机，其特征在于：所述加压机构包括连接在压盖上的压杆、套设在压杆上的第二缓压弹簧、固定在机架上的立柱、一端滑动连接在立柱上另一端套设在压杆上端的加压臂和通过一加压电机驱动加压臂上下移动的丝杆副；所述丝杆副包括丝杆和一与加压臂连接的螺纹滑块。