CN105054267B - 粮食膨化机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粮食膨化机，包括机座，机座连接有榨膛，榨膛的进料端向上连通有进料管；机座前侧设有电机，电机连接小皮带轮，小皮带轮通过传动皮带连接有大皮带轮；榨膛的内腔中设有榨螺总成；榨膛后端连接有出料口，出料口连接有出料尾箱，出料尾箱上设有液压缸，液压缸活塞杆的前端设有呈后大前小的锥台形的膨胀控制头；榨螺与所述主轴同轴线设置且二者通过连接螺杆连接在一起；大皮带轮与所述主轴键连接；机座前端设有冷却换热箱；轴承室前后两端部的主轴上分别设有前螺旋密封和后螺旋密封；本发明密封性能良好、物料搅拌均匀、工作稳定可靠，能够控制物料的厚薄程度，并保持润滑油冷却良好。

Description

粮食膨化机

技术领域

本发明涉及一种粮食加工装置，尤其涉及一种对粮食进行膨化处理的粮食膨化机。

背景技术

膨胀粮食的技术近年来得到日益广泛的应用，不仅用于人们吃的膨化食品，而且广泛应用于饲料加工技术领域。

膨化技术是把粮食置于膨化器，对粮食进行加温、加压，使粮粒中的水分呈过热状态，粮粒本身变得柔软；当到达一定高压、粮食由膨化容器内送出时，高压迅速变成常压，这时粮粒内呈过热状态的水分瞬间汽化从而发生强烈爆炸，水分子可膨胀约2000倍。巨大的膨胀压力不仅破坏了粮粒的外部形态，而且也拉断了粮粒内在的分子结构，将不溶性长链淀粉切短成水溶性短链淀粉、糊精和糖，于是膨化食品中的不溶性物质减少了，水溶性物质增多了。

膨化技术起到了淀粉酶的作用，即当食物还没有进入口腔前，就使淀粉发生了裂解过程，从这个意义上讲，膨化设备等于延长了人们的消化器官。这就加速了人体对食物的消化过程，提高了膨化食品的消化吸收率。从这个角度上讲，膨化技术是一种理想的粮食加工技术，不仅对人有益，而且用于饲料技术领域时，也能够提高饲料的利用率。

现有的粮食膨化机结构复杂，机头发热严重导致工作不稳定，使用中润滑油容易泄漏，需要经常检修（如检查密封状况，补加润滑油、更换密封圈等等），使用较为不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种密封性能良好、物料搅拌均匀、工作稳定可靠的粮食膨化机，能够控制物料的厚薄程度，并保持润滑油冷却良好。

为实现上述目的，本发明粮食膨化机，包括机座，机座通过若干间隔设置的支撑架连接有圆筒形的榨膛，榨膛一端为进料端且另一端为出料端；榨膛的进料端向上连通有进料管，进料管的顶部设有进料口；以榨膛进料端一侧为其前侧且以榨膛出料端一侧为其后侧，机座前侧设有电机，电机的输出轴上设有小皮带轮，小皮带轮通过传动皮带连接有大皮带轮；榨膛的内腔中设有榨螺总成，榨螺总成包括呈管状的榨螺，榨螺内穿设有穿螺杆，榨螺外壁设有螺旋推送叶片；所述螺旋推送叶片的螺距由前向后逐渐减小；

榨膛顶部由前向后间隔密封固定连接有多个用于搅拌物料的搅拌挡棒，各搅拌挡棒的外端伸出榨膛且内端伸入榨膛；以榨膛的轴向中部为界，若干位于榨膛前部的搅拌挡棒内设有蒸汽进管，蒸汽进管的外端伸出搅拌挡棒，搅拌挡棒内端设有连通蒸汽进管和榨膛内腔的汽孔；榨膛后段的至少一个搅拌挡棒内设有温度计；榨膛后段连接有压力表，压力表向上伸出榨膛；

榨膛后端固定连接有出料口，出料口呈后大前小的喇叭口形，出料口连接有出料尾箱，出料尾箱上设有液压缸，液压缸活塞杆的前端设有呈后大前小的锥台形的膨胀控制头；膨胀控制头的前端外径小于出料口的前端内径，膨胀控制头的后端外径大于出料口的前端内径并小于出料口的后端内径；膨胀控制头伸入出料口并与出料口的内壁之间形成环形的出料通道；

所述榨螺与所述主轴同轴线设置且二者通过连接螺杆连接在一起，连接螺杆位于主轴和榨螺的轴线处并与榨螺螺纹连接；

大皮带轮的中心孔与所述主轴的外缘键连接；机座前端设有冷却换热箱，冷却换热箱的顶部设有支架，主轴通过轴承和轴承座连接在支架上；

冷却换热箱内由前上至后下倾斜设有油水隔板，油水隔板将冷却换热箱分为油腔和水腔；所述油水隔板的两侧面分别均匀连接有若干截面呈Ｙ型的传热肋板，传热肋板包括连接在油水隔板上的传热连板，传热连板的自由端连接有呈Ｖ形的散热板；传热连板上设有通孔；

轴承座的前端和后端分别设有轴承端盖，前后两个轴承端盖、轴承座以及主轴围成安装所述轴承的轴承室，轴承室内注有润滑油；轴承室与所述油腔之间连接有溢出油管，溢出油管上端伸入轴承室并高于轴承室的底面，溢出油管的下端伸入油腔的顶部；所述轴承室连接有回油管，回油管连接有回油泵，回油泵的进油管向下伸入所述油腔的底部并连接有滤油器；所述水腔底部设有用于连接外置进水管的进水口，所述水腔顶部设有用于连接外置出水管的出水口；

轴承室前后两端部的主轴上分别设有前螺旋密封和后螺旋密封，前、后螺旋密封的旋向相反并均在主轴旋转时向轴承室中部方向推送润滑油；

所述进料管为Ｖ字形折管，每段Ｖ字形进料管的管壁外侧面均设有磁选用电磁铁。

所述榨膛包括若干榨膛段，相邻榨膛段之间通过法兰结构连接在一起。

磁选用电磁铁处的进料管上设有清料口和用于封闭所述清料口的清料挡板，清料挡板以铰接或螺接或卡接的方式可拆卸连接在进料管上。

所述榨螺包括若干呈管状的榨螺段，相邻榨螺段之间卡扣连接在一起；所述穿螺杆贯穿所有榨螺段并与所有榨螺段螺纹连接。

榨螺前端通过卡扣结构与主轴相连接，卡扣结构包括设置在榨螺前端的螺旋卡扣和设置在主轴后端的螺旋卡扣，主轴后端的螺旋卡扣与榨螺前端的螺旋卡扣相互适配。

榨螺前端通过卡扣结构与主轴相连接，卡扣结构包括设置在榨螺前端的插扣和设置在主轴后端的插扣，主轴后端的插扣与榨螺前端的插扣相互适配。

所述大皮带轮和小皮带轮以及传动皮带上罩设有带轮罩；所述轴承为推力轴承或压力轴承。

本发明具有如下的优点：

1.本发明中冷却换热箱的具体结构，便于利用工厂供水管线中的水来冷却润滑油，而且通过油水隔板、传热肋板、散热孔等具体换热结构（将油水隔板设置成肋板状），可以增大换热面积，提高油水之间的换热效率，从而高效地冷却润滑油，防止油温过高带来危害。

2.溢出油管的设置，能够保证轴承室内的润滑油具有一定的油位（高度），从而保证润滑良好。调节溢出油管上端的高度，可以调节轴承室内润滑油的油位和油量。

3.螺旋推送叶片的螺距由前向后逐渐减小，在转动中螺旋推送物料时物料被压缩的量逐渐增大，压力逐渐升高，有利于膨化过程的顺利进行。

4.温度计和压力表的设置，便于监控工作中物料膨化前的温度和压力，从而更精准地调节工作过程，提高膨化效果。

5.前螺旋密封和后螺旋密封旋向相反并均在主轴旋转时向轴承室中部方向推送润滑油，可以利用主轴在工作中的旋转，将润滑油聚拢到轴承室中部，防止润滑油沿主轴流出轴承室，与传统的密封圈相比具有更好的密封效果。

6.清料挡板的设置，便于清除磁选出来并吸附在进料管管壁上的铁类杂质。采用电磁铁，则方便电磁铁断电后清扫吸附在进料管管壁上的细小铁类杂质。

7.榨螺前端通过卡扣结构与主轴相连接，适应传递较大扭矩的需要，而且非常便于连接。轴承为推力轴承或压力轴承，能够适应工作时较大的轴向力。

8.榨螺的具体结构，便于组装，能够根据需要调节榨螺的长度（拼装更多的榨螺段），适于制造不同型号的粮食膨化机。

9.进料管呈Ｖ字形，物料在折返通过时速度降低；加上每段Ｖ字形进料管的管壁外侧面均设有磁选用电磁铁，有利于将更多的铁类杂质磁选出来。连接螺杆位于主轴和榨螺的轴线处并与榨螺螺纹连接，这样的连接方式十分便于将榨螺和主轴连接在一起，拆卸起来也十分方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的剖视示意图；

图3是图2中Ａ处的放大图；

图4是图2中Ｂ处的放大图；

图5是图2中Ｃ处的放大图；

图6是本发明的立体结构示意图；

图7是轴承室与皮带轮处的半剖示意图；

图8是榨螺总成的半剖示意图；

图9是榨螺总成的立体结构示意图；

图10是榨螺与主轴采用螺旋卡扣相连接的分解结构示意图；

图11是榨螺与主轴采用插扣相连接的分解结构示意图；

图12是轴承室处设有前螺旋密封和后螺旋密封的主轴的示意图；

图13是Ｙ型的传热肋板的结构示意图；

图14是图13的俯视图。

具体实施方式

图7中的箭头所示方向为该处管路（溢出油管和回油管）中润滑油的流动方向。

如图1至图14所示，本发明的粮食膨化机，包括机座1，机座1通过若干间隔设置的支撑架2连接有圆筒形的榨膛3，榨膛3一端为进料端且另一端为出料端；榨膛3的进料端向上连通有进料管4，进料管4的顶部设有进料口5；以榨膛3进料端一侧为其前侧（图1和图2中大皮带轮6一侧为本发明的前侧）且以榨膛3出料端一侧为其后侧（图1和图2中出料尾箱8一侧为本发明的后侧），机座1前侧设有电机9，电机9的输出轴上设有小皮带轮7。

小皮带轮7通过传动皮带连接有大皮带轮6；榨膛3的内腔中设有榨螺总成，榨螺总成包括呈管状的榨螺10，榨螺10内穿设有穿螺杆11，榨螺10外壁设有螺旋推送叶片12；所述螺旋推送叶片12的螺距由前向后逐渐减小。

榨膛3顶部由前向后间隔密封固定连接有多个用于搅拌物料的搅拌挡棒13，各搅拌挡棒13的外端伸出榨膛3且内端伸入榨膛3；以榨膛3的轴向中部为界，若干位于榨膛3前部的搅拌挡棒13内设有蒸汽进管14，蒸汽进管14的外端伸出搅拌挡棒13并用于连接外部的蒸汽管路，搅拌挡棒13内端设有连通蒸汽进管14和榨膛3内腔的汽孔15；榨膛3后段的至少一个搅拌挡棒13内设有温度计16；榨膛３后段连接有压力表17，压力表17向上伸出榨膛3。

榨膛3后端通过螺栓固定连接有出料口18，出料口18呈后大前小的喇叭口形，出料口18连接有出料尾箱8，出料尾箱8上设有液压缸19，液压缸活塞杆的前端设有呈后大前小的锥台形的膨胀控制头20；膨胀控制头20的前端外径小于出料口18的前端内径，膨胀控制头20的后端外径大于出料口18的前端内径并小于出料口18的后端内径；膨胀控制头20伸入出料口18并与出料口18的内壁之间形成环形的出料通道21。

所述榨螺10前端连接有主轴22，所述榨螺10与所述主轴22同轴线设置且二者通过连接螺杆23连接在一起，连接螺杆23位于主轴22和榨螺10的轴线处并与榨螺10螺纹连接；连接螺杆穿过主轴并与主轴之间没有螺纹连接的关系。连接螺杆23的的头部压接在主轴22的前端面上。

大皮带轮6的中心孔与所述主轴22的外缘键连接；机座1前端设有冷却换热箱24，冷却换热箱24的顶部设有支架25，主轴22通过轴承30和轴承座31连接在支架25上。

冷却换热箱24内由前上至后下倾斜设有油水隔板26，油水隔板26将冷却换热箱24分为油腔34和水腔35；所述油水隔板26的两侧面分别均匀连接有若干截面呈Ｙ型的传热肋板，传热肋板包括连接在油水隔板26上的若干传热连板27，传热连板27的自由端连接有呈Ｖ形的散热板28；传热连板27上设有通孔29；

轴承座31的前端和后端分别设有轴承端盖32，前后两个轴承端盖32、轴承座31以及主轴22围成安装所述轴承30的轴承室，轴承室内注有润滑油；轴承室与所述油腔34之间连接有溢出油管33，溢出油管33上端伸入轴承室并高于轴承室的底面，溢出油管33的下端伸入油腔34的顶部；溢出油管33的下端开口位于最顶部的一个传热连板27的上方。

所述轴承室连接有回油管36，回油管36连接有回油泵37，回油泵37的进油管38向下伸入所述油腔34的底部并连接有滤油器39（优选采用金属头滤油器39，过滤效率高，结构简单，保养维护容易）；所述水腔35底部设有用于连接外置进水管的进水口40，所述水腔35顶部设有用于连接外置出水管的出水口41。

轴承室前后两端部的主轴22上分别设有前螺旋密封42和后螺旋密封43，前、后螺旋密封42、43的旋向相反并均在主轴22旋转时向轴承室中部方向推送润滑油；

所述进料管4为Ｖ字形折管，每段Ｖ字形进料管4的管壁外侧面均设有磁选用电磁铁44。

所述榨膛3包括若干榨膛段，相邻榨膛段之间通过法兰结构45连接在一起，从而在安装时便于根据实际需要调整榨膛3的整体长度。

磁选用电磁铁44处的进料管4上设有清料口和用于封闭所述清料口的清料挡板46，清料挡板46以铰接或螺接或卡接的方式可拆卸连接在进料管4上。图1、图2和图6中，清料口均被清料挡板46所遮挡。清料时将打开清料挡板46，通过清料口清理吸附在进料管管壁上的铁类杂质。

进料时，磁选用电磁铁44通电，物料中的铁类杂质被吸附在电磁铁44进料管4上。周期性地清理维护时，打开清料挡板46，将铁类杂质取出。吸附在进料管4管壁上的细小杂质不易被取出，这时可以关闭电磁铁44，使细小的铁类杂质不再吸附在管壁上，从而方便取出。之所以没有一开始就为电磁铁44断电，是避免断电后吸附在进料管4上的杂质落到底端与榨螺总成连接处，从而导致难以取出。

溢出油管33上端伸入轴承室并高于轴承室的底面，这样，只有在轴承室内的油位高于溢出油管33时，润滑油才会通过溢出油管33溢流到冷却换热箱24的油腔34内，保证轴承室内的润滑油具有一定的液位高度，从而保证主轴22与轴承30一直处于润滑良好的状态，防止润滑不良，产生摩擦、过热等现象。

磁选电磁铁44（或永久磁铁）、滤油器39、法兰结构45、螺旋卡扣和插扣等均为常规技术，具体结构不再详述。

所述榨螺10包括若干呈管状的榨螺段，相邻榨螺段之间卡扣连接在一起；所述穿螺杆11贯穿所有榨螺段并与所有榨螺段螺纹连接。

榨螺10前端通过卡扣结构与主轴22相连接以传递更大的扭矩，卡扣结构可以任选以下两种结构中的任一种：①如图10所示，卡扣结构包括设置在榨螺10前端的螺旋卡扣和设置在主轴22后端的螺旋卡扣，主轴22后端的螺旋卡扣与榨螺10前端的螺旋卡扣相互适配。

②如图11所示，榨螺10前端通过卡扣结构与主轴22相连接以传递更大的扭矩，卡扣结构包括设置在榨螺10前端的插扣和设置在主轴22后端的插扣，主轴22后端的插扣与榨螺10前端的插扣相互适配。

所述大皮带轮6和小皮带轮7以及传动皮带上罩设有带轮罩47，以保护皮带传动机构。所述轴承30为推力轴承30或压力轴承30。以适应工作时较大的轴向力。

其中，冷却换热箱24的水腔35可以通过其进水口40和出水口41串联在工厂的供水管线上（此时前文所述外置进水管和外置出水管均为工厂的供水管线），当然也可以使进水口40连接在工厂的供水管线上（供水管线作为外置进水管），而使出水口41连接外置的排水管道（排水管道作为外置出水管）。温度计16用来监视粮食膨化机内的工作温度。膨胀控制头20的前端外径小于出料口18的前端内径，膨胀控制头20的后端外径大于出料口18的前端内径并小于出料口18的后端内径；这样，膨胀控制头20可以伸入喇叭形的出料口18。调节膨胀控制头20伸入出料口18的前后位置，可以调节出料通道21的宽窄。参见附图5，膨胀控制头20的位置越靠前，出料通道21就越窄，膨胀控制头20的位置越靠后，出料通道21就越宽。因此，通过控制膨胀控制头20的前后位置，可以控制物料处理后的厚薄程度。

使用时，启动电机9，将物料（如玉米、大豆等粮食）由进料口投入，物料沿Ｖ字形进料管4折返后落入榨膛3，在经过电磁铁44（工作时通电）的时候，物料中的铁类杂质被电磁铁44吸附到进料管4的管壁上，防止铁类杂质落入榨膛3从而影响加工质量。电机9启动后，通过皮带传动带动榨螺10旋转，榨螺10带动其上的螺旋推送叶片12一体旋转。

物料落入榨膛3后，螺旋推送叶片12在转动中推动物料由前向后移动。由于螺旋推送叶片12的螺距由前向后逐渐减小，因此在转动中螺旋推送物料时物料被压缩的量逐渐增大，压力逐渐升高，有利于膨化过程的顺利进行。物料在移动过程中，在经过搅拌挡棒13时被搅拌挡棒13所阻挡，从而得到搅拌，使物料分布得更加均匀，提升加工品质。

连接螺杆23在轴向上连接榨螺10与主轴22，卡扣结构在径向上连接榨螺10与主轴22，使得榨螺10与主轴22之间适于传递较大扭矩，长期工作后也不容易损坏。这种连接结构也非常便于连接和拆卸。

电机9启动后，启动回油泵37，油腔34中的油通过滤油器39、进油管38、回油泵37和回油管36后进入轴承室。当轴承室内的油位高于溢出油管33时，润滑油经过溢出油管再向下流入油腔34，并在流经油水隔板26时，与水腔35中的水发生热交换而得到降温。降温后的润滑油重新被回油泵抽回轴承室，从而防止轴承室内润滑油的油温过高带来危害。

温度计16和压力表17的设置，便于监控工作中物料膨化前的温度和压力，从而更精准地调节工作过程，提高膨化效果。物料被螺旋推送叶片12推送至出料口18时，被膨胀控制头20所阻挡，只能通过出料通道21进入出料尾箱8。物料进入出料尾箱8时，压力迅速降低，物料（粮粒）内呈过热状态的水分瞬间汽化从而发生强烈爆炸，使物料得到膨化。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.粮食膨化机，包括机座，机座通过若干间隔设置的支撑架连接有圆筒形的榨膛，榨膛一端为进料端且另一端为出料端；榨膛的进料端向上连通有进料管，进料管的顶部设有进料口；以榨膛进料端一侧为其前侧且以榨膛出料端一侧为其后侧，机座前侧设有电机，电机的输出轴上设有小皮带轮，其特征在于：

小皮带轮通过传动皮带连接有大皮带轮；榨膛的内腔中设有榨螺总成，榨螺总成包括呈管状的榨螺，榨螺内穿设有穿螺杆，榨螺外壁设有螺旋推送叶片；所述螺旋推送叶片的螺距由前向后逐渐减小；

榨膛顶部由前向后间隔密封固定连接有多个用于搅拌物料的搅拌挡棒，各搅拌挡棒的外端伸出榨膛且内端伸入榨膛；以榨膛的轴向中部为界，若干位于榨膛前部的搅拌挡棒内设有蒸汽进管，蒸汽进管的外端伸出搅拌挡棒，搅拌挡棒内端设有连通蒸汽进管和榨膛内腔的汽孔；榨膛后段的至少一个搅拌挡棒内设有温度计；榨膛后段连接有压力表，压力表向上伸出榨膛；

榨膛后端固定连接有出料口，出料口呈后大前小的喇叭口形，出料口连接有出料尾箱，出料尾箱上设有液压缸，液压缸活塞杆的前端设有呈后大前小的锥台形的膨胀控制头；膨胀控制头的前端外径小于出料口的前端内径，膨胀控制头的后端外径大于出料口的前端内径并小于出料口的后端内径；膨胀控制头伸入出料口并与出料口的内壁之间形成环形的出料通道；

所述榨螺前端连接有主轴，所述榨螺与所述主轴同轴线设置且二者通过连接螺杆连接在一起，连接螺杆位于主轴和榨螺的轴线处并与榨螺螺纹连接；

大皮带轮的中心孔与所述主轴的外缘键连接；机座前端设有冷却换热箱，冷却换热箱的顶部设有支架，主轴通过轴承和轴承座连接在支架上；

冷却换热箱内由前上至后下倾斜设有油水隔板，油水隔板将冷却换热箱分为油腔和水腔；所述油水隔板的两侧面分别均匀连接有若干截面呈Ｙ型的传热肋板，传热肋板包括连接在油水隔板上的传热连板，传热连板的自由端连接有呈Ｖ形的散热板；传热连板上设有通孔；

轴承座的前端和后端分别设有轴承端盖，前后两个轴承端盖、轴承座以及主轴围成安装所述轴承的轴承室，轴承室内注有润滑油；轴承室与所述油腔之间连接有溢出油管，溢出油管上端伸入轴承室并高于轴承室的底面，溢出油管的下端伸入油腔的顶部；所述轴承室连接有回油管，回油管连接有回油泵，回油泵的进油管向下伸入所述油腔的底部并连接有滤油器；所述水腔底部设有用于连接外置进水管的进水口，所述水腔顶部设有用于连接外置出水管的出水口；

轴承室前后两端部的主轴上分别设有前螺旋密封和后螺旋密封，前、后螺旋密封的旋向相反并均在主轴旋转时向轴承室中部方向推送润滑油；

所述进料管为Ｖ字形折管，每段Ｖ字形进料管的管壁外侧面均设有磁选用电磁铁。

2.根据权利要求1所述的粮食膨化机，其特征在于：所述榨膛包括若干榨膛段，相邻榨膛段之间通过法兰结构连接在一起。

3.根据权利要求1所述的粮食膨化机，其特征在于：磁选用电磁铁处的进料管上设有清料口和用于封闭所述清料口的清料挡板，清料挡板以铰接或螺接或卡接的方式可拆卸连接在进料管上。

4.根据权利要求1所述的粮食膨化机，其特征在于：所述榨螺包括若干呈管状的榨螺段，相邻榨螺段之间卡扣连接在一起；所述穿螺杆贯穿所有榨螺段并与所有榨螺段螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的粮食膨化机，其特征在于：榨螺前端通过卡扣结构与主轴相连接，卡扣结构包括设置在榨螺前端的螺旋卡扣和设置在主轴后端的螺旋卡扣，主轴后端的螺旋卡扣与榨螺前端的螺旋卡扣相互适配。

6.根据权利要求1所述的粮食膨化机，其特征在于：榨螺前端通过卡扣结构与主轴相连接，卡扣结构包括设置在榨螺前端的插扣和设置在主轴后端的插扣，主轴后端的插扣与榨螺前端的插扣相互适配。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的粮食膨化机，其特征在于：所述大皮带轮和小皮带轮以及传动皮带上罩设有带轮罩；所述轴承为推力轴承或压力轴承。