CN106427019A - 一种分段螺旋式无患子种仁榨油装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及林业生物质能源技术领域，公开了一种分段螺旋式无患子种仁榨油装置，包括种仁进料机构、压榨机构、出饼机构、集油箱、动力传动机构和机座，所述种仁进料机构、压榨机构、出饼机构、集油箱和动力传动机构安装在机座上；种仁由所述种仁进料机构进入榨油装置内，并进入压榨机构内；所述压榨机构对种仁进行螺旋压榨，并将压榨得到的油脂和油渣输送至出饼机构；所述出饼机构用于将油渣挤压成饼粕；所述集油箱用于收集油脂；所述动力传动机构用于向所述压榨机构提供动力。本发明能够提高无患子种仁压榨的出油率，并且降低压榨的残油率、优化装置的尺寸。

Description

一种分段螺旋式无患子种仁榨油装置
技术领域
本发明涉及林业生物质能源技术领域，更具体的说，特别涉及一种分段螺旋式无患子种仁榨油装置。
背景技术
近年来，随着汽车等耗能产品的使用率越来越高，国际社会对于能源的需求也逐步提升。石油等传统能源受到采掘以及地域分布等多重因素的影响，价格也受资本市场操作的影响。因此生物质能源已经成为国家战略储备资源。
无患子又名木患子、肥皂树等，属于无患子科，是林业重要的生物质资源，其广袤的种植面积以及种仁丰富的含油率，决定它制备生物柴油的可行性。传统的榨油装置是借助机械外力的作用使得油脂从榨料中被挤压出来，主要包括静态的液压压榨以及动态的螺旋压榨，但目前市场上针对无患子种仁的压榨装置中，存在生产劳动强度大，间歇性生产所需的压榨时间长、体积大、出饼成形困难、出油率低、残油率高等问题。为顺应加工技术的高效率、高质量和低成本的发展趋势，需要着手解决无患子种仁榨油过程中的这些不足。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种分段螺旋式无患子种仁榨油装置，能够提高无患子种仁压榨的出油率，并且降低压榨的残油率、优化装置的尺寸。
为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：
一种分段螺旋式无患子种仁榨油装置，包括种仁进料机构、压榨机构、出饼机构、集油箱、动力传动机构和机座，所述种仁进料机构、压榨机构、出饼机构、集油箱和动力传动机构安装在机座上；
种仁由所述种仁进料机构进入压榨机构内；所述压榨机构对种仁进行螺旋压榨，并将压榨得到的油脂和油渣输送至出饼机构；所述出饼机构用于将油渣挤压成饼粕；所述集油箱收集油脂；所述动力传动机构用于向所述压榨机构提供动力。
所述压榨机构包括榨笼和段旋榨轴，其中榨笼为空腔圆柱体，其两端通过固定安装板安装在机座上；榨笼的圆周面向外延伸形成进料端口，与进料端口相对位置处还加工有出油孔；所述榨笼内安装有段旋榨轴，段旋榨轴的外表面设置有螺旋榨螺，所述螺旋榨螺与榨笼之间形成压榨通道，用于对种仁进行榨油出渣。
所述段旋榨轴采用整体式变径变螺距螺杆，包括推送段、压榨段和出饼段，每一段的外表面依次设置有螺旋榨螺，即分别为推送榨螺、压榨榨螺和出饼榨螺；所述推送段的螺杆外径为40~42mm，根径为28~30mm，推送榨螺的螺距为33~40mm；所述压榨段上压榨榨螺的螺旋角为8°~25°，高度为5mm，螺棱宽度为4~6mm，所述压榨段的螺杆外径为40mm,根径为30~34mm，螺距为22~32mm；所述出饼段的螺杆外径为38mm，根径为34mm，螺距为20mm。
所述段旋榨轴上分为六节螺杆段，推送段包括第一节和第二节螺杆段，压榨段包括第三节~第五节螺杆段，出饼段包括第六节螺杆段；所述第三节和第四节螺杆段、第五和第六节螺杆段之间分别设置有锥圈即第一锥圈和第二锥圈；所述锥圈的直径沿出饼方向依次增大，两个所述锥圈的直径分别为30~35mm、34~37mm，与榨笼之间的最小间隙分别为4mm、3mm。
两个所述锥圈的锥角分别为24°、20°。
所述出油孔均匀分布在榨笼上，相邻出油孔之间的距离为2.75mm；所述出油孔采用台阶孔，其上部直径为 2.5mm，下部直径为5.5mm。
所述种仁进料机构采用进料口和挡料口安装在一起，两者均为中空结构；所述进料口上端为锥形，其角度为135°；所述挡料口安装在榨笼的进料端口上，其内腔与榨笼的进料端口连通。
所述挡料口的内腔中设置有挡料板，所述挡料板采用两块交错设置，挡料板的角度为56°~70°。
所述出饼机构主要构件为出饼头；所述集油箱设置在机座上，并位于榨笼的出油孔下方；所述出饼头的中部加工有通孔作为出饼口，所述出饼头安装在机座上，其出饼口与榨笼的内腔连通；
所述出饼头离段旋榨轴端部的距离为0.8~1.5mm，出饼口的顶端倒角，角度为164°，直径为26~30mm。
所述动力传动结构设置在机座上，其采用减速电机通过皮带进行动力传送，皮带连接段旋榨轴。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
（1）本发明采用压榨机构对种仁进行分段螺旋压榨，实现对无患子种仁传统上的静态压榨到分段螺旋式的动态压榨的转变，在降低残油率的同时提高了油料的生产效率。传统的液压压榨即静态压榨，生产的劳动强度大，装卸料饼麻烦，间歇性生产所需的压榨时间长，而且其设备较为笨重、占地面积大，本发明的分段螺旋式动态压榨可以解决以上问题。
（2）本发明的段旋榨轴采用变径变螺距螺杆，并将整个压榨过程分为推送段、压榨段以及出饼段三部分，逐渐增大的螺径可以增大整个榨膛内部的压力，使得压榨效果更加的理想；另一方面，为了防止高压导致的油路迅速封闭以及改善油料的渗流能力，段旋榨轴上设置有锥圈，有助于油脂迅速被挤开，保证施压速度与排油速度的一致性，可以提升榨油机的出油率，同时也降低了残油率。
（3）本发明的无患子种仁进料机构，通过一个锥形进料口，配合一个装有挡料板的挡料口并形成进料通道，使得种仁油料与段旋榨轴的接触角增大，这样有利于控制进料速度，并提升进料效率，防止在料斗中形成架桥空穴。
（4）本发明的出饼头的中部加工有通孔作为出饼口，并配合榨膛中段旋榨轴，将油渣挤压得到饼粕，形成出饼槽，装卸简单，改善了传统榨油机出料难的问题，通过改变整套的出料口直径和形状，从而可以控制出饼厚度和形状，其结构、装卸简单，功能可靠也易于实现。
附图说明
图1为本发明分段螺旋式无患子种仁榨油装置的整体轴测图。
图2为本发明压榨机构的轴测图。
图3为本发明段旋榨轴的结构示意图。
图4为本发明榨笼的结构示意图。
图5为本发明出油孔的结构示意图。
图6为本发明种仁进料机构的结构示意图。
图7为本发明出饼头的轴测图。
图8为本发明出饼头的剖视图。
附图标记说明：1-种仁进料机构、2-压榨机构、3-出饼机构、4-集油箱、5-动力传动机构、6-机座、7-榨笼、8-段旋榨轴、9-推送榨螺、10-压榨榨螺、11-第一锥圈、12-第二锥圈、13-出饼榨螺、14-出油孔、15-进料口、16-挡料板、17-挡料口、18-出饼头、19-出饼口。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
参阅图1所示，本发明提供的一种分段螺旋式无患子种仁榨油装置，包括种仁进料机构1、压榨机构2、出饼机构3、集油箱4、动力传动机构5和机座6，所述种仁进料机构1、压榨机构2、出饼机构3、集油箱4和动力传动机构5安装在机座6上。
种仁由所述种仁进料机构1进入压榨机构2内；所述压榨机构2对种仁进行螺旋压榨，并将压榨得到的油脂和油渣输送至出饼机构3；所述出饼机构3用于将油渣挤压成饼粕；所述集油箱4收集油脂；所述动力传动机构5用于向所述压榨机构2提供动力。
如附图2所示，所述压榨机构2采用组合式结构，便于装拆。其包括榨笼7和段旋榨轴8，其中榨笼7为空腔圆柱体，其两端通过固定安装板安装在机座6上。榨笼7的圆周面向外延伸形成进料端口，与进料端口相对位置处还加工有出油孔14。所述榨笼7内安装有段旋榨轴8，段旋榨轴8的外表面设置有螺旋榨螺，所述螺旋榨螺与榨笼7之间形成压榨通道，用于对种仁进行榨油出渣。种仁在榨螺的螺槽内挤压，挤压得到的油渣通过榨螺与榨笼7之间形成的间隙挤出。
如附图3所示，所述段旋榨轴8采用整体式变径变螺距螺杆，包括推送段、压榨段和出饼段，每一段的外表面依次设置有螺旋榨螺，即分别为推送榨螺9、压榨榨螺10和出饼榨螺13。所述推送段的螺杆外径为40~42mm，根径为28~30mm，螺距为33~40mm。所述压榨段上压榨榨螺10的螺旋角为8°~25°，高度为5mm，螺棱宽度为4~6mm，所述压榨段的螺杆外径为40mm,根径为30～34mm，螺距为22～32mm。所述出饼段的螺杆外径为38mm，根径为34mm，螺距为20mm。所述段旋榨轴8的转速为60~100rpm。
上述中，所述段旋榨轴8上分为六节螺杆段，推送段包括第一节和第二节螺杆段，压榨段包括第三节~第五节螺杆段，出饼段包括第六节螺杆段。本实施例中，第一节螺杆段的螺杆外径为42mm，根径为28mm，螺距为40mm；第二节螺杆段的螺杆外径为40mm，根径为30mm，螺距为33；第三节螺杆段的螺杆外径为40mm，根径为30mm，螺距为32；第四节螺杆段的螺杆外径为40mm，根径为30mm，螺距为24 mm；第五节螺杆段的螺杆外径为40mm，根径为34mm，螺距为22mm。上述尺寸得到的段旋榨轴8为最优，其在实际工作中最可靠并能够得到好的效果。
所述第三节和第四节螺杆段、第五和第六节螺杆段之间分别设置有锥圈即第一锥圈11和第二锥圈12，可以有效防止高压导致油路迅速封闭以及改善油料渗流能力。所述锥圈的直径沿出饼方向依次增大，两个所述锥圈的直径分别为30~35mm、34~37mm，与榨笼7之间的最小间隙分别为4mm、3mm。此外，为了防止回料过多，影响榨料顺利通过，两个所述锥圈的锥角不宜过大，分别为24°、20°。
由于压榨段上压榨榨螺10的螺旋角是影响输送率、榨膛压力的重要因数之一，因此取其螺旋角为8°~25°，且对于变径变螺距螺杆而言，其螺旋角沿出饼方向分布应越来越小，这样有利于压榨机构2内压力的形成，也可以适应压榨过程中压力的变化。此外，上述段旋榨轴8的结构形式适用于无患子种仁的压榨，无患子种仁在整个压榨机构2中经历推送段、压榨段以及出饼段，这个过程中压力逐渐增大，段旋榨轴8与榨笼7之间的空腔体积逐渐的缩小，这样可以达到充分压榨的效果。
上述中，如附图4和图5所示，所述出油孔14均匀分布在榨笼7上，相邻出油孔14之间的距离为2.75mm。为了防止油渣漏出，出油孔14采用台阶孔，其上部直径为 2.5mm，下部直径为5.5mm。
如附图6所示，所述种仁进料机构1采用进料口15和挡料口17安装在一起，两者均为中空结构。所述进料口15上端为锥形，其角度为135°，这样使得种仁与螺杆接触角比较大，接触面积也比较宽，有利于提高进料效率，不易在料斗中形成架桥空穴。所述挡料口17安装在榨笼7的进料端口上，其内腔与榨笼7的进料端口连通。
所述挡料口17的内腔中设置有挡料板16，可以对自重落下的种仁油料起到控制速度以及进量的作用。所述挡料板16采用两块交错设置，挡料板16的角度为56°~70°。
如附图1和7所示，所述出饼机构3主要构件为出饼头18，所述集油箱4设置在机座6上，并位于榨笼7的出油孔14下方。
如附图8所示，所述出饼头18的中部加工有通孔作为出饼口19，所述出饼头18安装在机座6上，其出饼口19与榨笼7的内腔连通。油渣通过榨螺与榨笼7之间形成的间隙挤出，并进入出饼口19形成饼粕排出。
上述中，所述出饼头18离段旋榨轴8端部的距离为0.8~1.5mm，出饼口19的顶端倒角，角度为164°，直径为26~30mm。通过变换不同尺寸和形状的出饼口19，这样可以控制饼粕的形状与厚度，从而改善了传统调饼装置笨重繁杂的操作。
所述动力传动结构5设置在机座6上，其采用减速电机通过皮带进行动力传送，皮带连接段旋榨轴8，从而将动力传递给段旋榨轴8。
本发明的工作过程如下：
装置运行时，段旋榨轴8由减速电机通过皮带带动旋转，无患子种仁通过进料口15、挡料口17自重进入压榨机构2内。段旋榨轴8以60~100rpm的速度旋转，无患子种仁在段旋榨轴8的带动下在压榨机构2内进行三个过程的压榨。推送段对种仁进行切割以及推送，整个种仁破碎以后将在压榨段以及锥圈进行压榨，实现先轻后重、轻压勤压的规律，保证旧的油路不断被封闭，新的油路不断地被打开，而且使得施压速度与排油速度保持一致性。压榨的油脂则通过榨笼7下部的出油孔14渗出流入集油箱4中，剩余的油渣将以饼粕的形式通过出饼头18的出饼口19挤压而出。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分段螺旋式无患子种仁榨油装置，其特征在于：包括种仁进料机构（1）、压榨机构（2）、出饼机构（3）、集油箱（4）、动力传动机构（5）和机座（6），所述种仁进料机构（1）、压榨机构（2）、出饼机构（3）、集油箱（4）和动力传动机构（5）安装在机座（6）上；
种仁由所述种仁进料机构（1）进入压榨机构（2）内；所述压榨机构（2）对种仁进行螺旋压榨，并将压榨得到的油脂和油渣输送至出饼机构（3）；所述出饼机构（3）用于将油渣挤压成饼粕；所述集油箱（4）收集油脂；所述动力传动机构（5）用于向所述压榨机构（2）提供动力。
2.根据权利要求1所述的分段螺旋式无患子种仁榨油装置，其特征在于：所述压榨机构（2）包括榨笼（7）和段旋榨轴（8），其中榨笼（7）为空腔圆柱体，其两端通过固定安装板安装在机座（6）上；榨笼（7）的圆周面向外延伸形成进料端口，与进料端口相对位置处还加工有出油孔（14）；所述榨笼（7）内安装有段旋榨轴（8），段旋榨轴（8）的外表面设置有螺旋榨螺，所述螺旋榨螺与榨笼（7）之间形成压榨通道，用于对种仁进行榨油出渣。
3.根据权利要求2所述的分段螺旋式无患子种仁榨油装置，其特征在于：所述段旋榨轴（8）采用整体式变径变螺距螺杆，包括推送段、压榨段和出饼段，每一段的外表面依次设置有螺旋榨螺，即分别为推送榨螺（9）、压榨榨螺（10）和出饼榨螺（13）；所述推送段的螺杆外径为40~42mm，根径为28～30mm，推送榨螺（9）的螺距为33～40mm；所述压榨段上压榨榨螺（10）的螺旋角为8°~25°，高度为5mm，螺棱宽度为4~6mm，所述压榨段的螺杆外径为40mm,根径为30~34mm，螺距为22~32mm；所述出饼段的螺杆外径为38mm，根径为34mm，螺距为20mm。
4.根据权利要求3所述的分段螺旋式无患子种仁榨油装置，其特征在于：所述段旋榨轴（8）上分为六节螺杆段，推送段包括第一节和第二节螺杆段，压榨段包括第三节～第五节螺杆段，出饼段包括第六节螺杆段；所述第三节和第四节螺杆段、第五和第六节螺杆段之间分别设置有锥圈即第一锥圈（11）和第二锥圈（12）；所述锥圈的直径沿出饼方向依次增大，两个所述锥圈的直径分别为30~35mm、34~37mm，与榨笼（7）之间的最小间隙分别为4mm、3mm。
5.根据权利要求4所述的分段螺旋式无患子种仁榨油装置，其特征在于：两个所述锥圈的锥角分别为24°、20°。
6.根据权利要求2所述的分段螺旋式无患子种仁榨油装置，其特征在于：所述出油孔（14）均匀分布在榨笼（7）上，相邻出油孔（14）之间的距离为2.75mm；所述出油孔（14）采用台阶孔，其上部直径为 2.5mm，下部直径为5.5mm。
7.根据权利要求2所述的分段螺旋式无患子种仁榨油装置，其特征在于：所述种仁进料机构（1）采用进料口（15）和挡料口（17）安装在一起，两者均为中空结构；所述进料口（15）上端为锥形，其角度为135°；所述挡料口（17）安装在榨笼（7）的进料端口上，其内腔与榨笼（7）的进料端口连通。
8.根据权利要求7所述的分段螺旋式无患子种仁榨油装置，其特征在于：所述挡料口（17）的内腔中设置有挡料板（16），所述挡料板（16）采用两块交错设置，挡料板（16）的角度为56°~70°。
9.根据权利要求2所述的分段螺旋式无患子种仁榨油装置，其特征在于：所述出饼机构（3）主要构件为出饼头（18）；所述集油箱（4）设置在机座（6）上，并位于榨笼（7）的出油孔（14）下方；所述出饼头（18）的中部加工有通孔作为出饼口（19），所述出饼头（18）安装在机座（6）上，其出饼口（19）与榨笼（7）的内腔连通；
所述出饼头（18）离段旋榨轴（8）端部的距离为0.8~1.5mm，出饼口（19）的顶端倒角，角度为164°，直径为26~30mm。
10.根据权利要求2所述的分段螺旋式无患子种仁榨油装置，其特征在于：所述动力传动结构（4）设置在机座（6）上，其采用减速电机通过皮带进行动力传送，皮带连接段旋榨轴（8）。
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