CN107668757A - 超高压食品处理机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了超高压食品处理机，属于自动式大型工业化食品处理机领域。超高压食品处理机，包括机架，所述机架的下端连接有地脚，所述机架上连接有上垫梁，所述上垫梁的下端连接有上堵头垫板，所述上堵头垫板的下端连接有上堵头，所述上堵头的下端连接有超高压管道，所述机架的内侧设有主超高压缸和副超高压缸，所述机架、主超高压缸和副超高压缸的外侧均缠绕有预应力钢丝，所述机架的下侧设有下垫梁，所述下垫梁的侧面均匀布置有四个主缸提升缸，所述下垫梁的上端固定连接有主缸垫板。它可以实现解决现有同类设备容积小、安全性低、稳定性差、生产效率低的问题。

Description

超高压食品处理机

技术领域

本发明涉及自动式大型工业化食品处理机领域，更具体地说，涉及超高压食品处理机。

背景技术

目前中国的超高压设备正处于起步阶段，所生产的超高压设备的工作压力范围大多为1-400MPa，目前的超高压缸的单体容积较小，其稳定性、安全性和生产效率都有待提高。

国际上超高设备从整体设计来分主要有分体式和一体直压式。分体式设备是指设备开启、增压和加压由三个不同零件部分完成，即堵头、增压器和承压容器。一体直压式是指加压过程由一个部件一次直接完成，一般是通过油泵驱动直接加压。分体式的优点在于设备容积较大，适合与工业生产应用，但由于其管路和接头过多，对设备制作工艺要求较高。一体式的优点在于设备压力高，升压快，稳定性好，缺点在于设备容积小，一般只能供实验用。从框架结构上分，超高压设备框架分为固定式和移动式。固定式框架的位置需要和容器口在同一平面上，正好挡住进料口，使得进出物料极为不方便，但固定式框架的优点是可以将高压管道和阀门也同框架一起固定在框架上，大大提高了设备的安全性。而移动式框架在保压结束后，可以让开容器口部，大大方便物料进出，提高了生产效率，但缺点是超高压管道需要和框架一起移动，增压管路需要配置昂贵的耐超高压软管，同时设备稳定性不如前者。

从设备堵头结构和开启方式上来分，常见的有螺纹式、螺杆式和直推式。螺纹式堵头需要超高压缸和堵头通过螺纹直接连接，随着容器的增大和处理能力的升高，堵头也需要随之相应加大。这种带螺纹堵头的开启必须借助机械力或者使用工具开启，不仅操作复杂，同时开启速度也慢，一般来说，使用机器自动开启一个200L超高压缸的螺纹堵头需要2-3分钟，而人工开启就更慢了。螺杆式开启时间则必需人工操作，如果堵头太大则无法使用这种开启方式，因此一般只能适用于小型设备。直推式自动开启堵头是指其开启和关闭直接通过液压油缸驱动，其开启方便，密封效果好，现在逐渐成为超高压缸密封系统的首选。

超高压设备按照容器体积来分可以分为小型、中型和大型。小型设备一般为单体容积50L以下，中型设备为50L-200L，而大型设备是指单体容积200L以上的超高压设备。

将分体式、固定式框架、预应力钢丝缠绕式主缸以及主缸移动开启方式等结构的优势有机的结合起来，可以实现超高压食品处理设备安全性和生产效率大幅提高。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供超高压食品处理机，它可以实现解决现有同类设备容积小、安全性低、稳定性差、生产效率低的问题。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

超高压食品处理机，包括机架，所述机架的下端连接有地脚，所述机架上连接有上垫梁，所述上垫梁的下端连接有上堵头垫板，所述上堵头垫板的下端连接有上堵头，所述上堵头的下端连接有超高压管道，所述机架的内侧设有主超高压缸和副超高压缸，所述机架、主超高压缸和副超高压缸的外侧均缠绕有预应力钢丝，所述机架的下侧设有下垫梁，所述下垫梁的侧面均匀布置有四个主缸提升缸，所述下垫梁的上端固定连接有主缸垫板，所述主缸垫板的上端固定连接有两个导板，所述主超高压缸和副超高压缸的下端均固定连接有下堵头，所述主超高压缸和副超高压缸的下方设有主缸托板，且主超高压缸和副超高压缸分别浮放在两个主缸托板上，所述主缸托板的下侧设有主缸移动支架，且主缸托板浮放在主缸移动支架上，所述主缸移动支架的一端连接有主缸移动支架推拉缸，所述主缸移动支架的两侧分别设有第一主缸下垫块和第二主缸下垫块，所述主缸移动支架的下侧设有导轨，所述主缸移动支架、第一主缸下垫块和第二主缸下垫块均与导轨滑动连接，所述第一主缸下垫块和第二主缸下垫块上均连接有齿条，所述第一主缸下垫块和第二主缸下垫块分别通过两个齿条连接有台电机，所述主缸移动支架上固定连接有盖板，通过预应力钢丝缠绕机架、主超高压缸和副超高压缸，提升主超高压缸和副超高压缸的工作压力，容积增大，主超高压缸和副超高压缸相比传统的整体筒承载能力提高1.73-2倍以上，通过移动主超高压缸和副超高压缸，使两个超高压缸同一时间处在不同的工位，一个主超高压缸在加压工作时另一个副超高压缸在装卸产品，实现了超高压食品处理设备大型化后生产效率的提高，同时超高压管道在生产过程中无需往复移动，解决现有同类设备容积小、安全性低、稳定性差、生产效率低的问题。

优选地，所述第一主缸下垫块和第二主缸下垫块的外侧均包裹有工程橡胶，工程橡胶第一方面保护第一主缸下垫块和第二主缸下垫块，同时能够防止第一主缸下垫块和第二主缸下垫块与下堵头和主缸垫板接触时的磨损。

优选地，所述导轨上刻有刻度尺，方便工人进行检查，根据刻度尺人工观察设备运行的准确情况。

优选地，所述主缸移动支架推拉缸通过缓冲块与主缸移动支架连接，缓冲块具有缓冲作用，防止主缸移动支架推拉缸与主缸移动支架连接处断裂，造成设备故障。

优选地，所述导轨为多滑轨轨道，所述第一主缸下垫块和第二主缸下垫块位于同一轨道上，所述主缸移动支架与第一主缸下垫块位于不同轨道上，第一主缸下垫块、第二主缸下垫块和主缸移动支架之间的运动不会相互影响。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过预应力钢丝缠绕机架、主超高压缸和副超高压缸，提升主超高压缸和副超高压缸的工作压力，容积增大，主超高压缸和副超高压缸相比传统的整体筒承载能力提高1.73-2倍以上，且安全性能大幅增加，通过移动主超高压缸和副超高压缸，使两个超高压缸同一时间处在不同的工位，一个主超高压缸在加压工作时另一个副超高压缸在装卸产品，实现了超高压食品处理设备大型化后生产效率的提高，同时超高压管道在生产过程中无需往复移动，解决现有同类设备容积小、安全性低、稳定性差、生产效率低的问题。

（2）第一主缸下垫块和第二主缸下垫块的外侧均包裹有工程橡胶，工程橡胶第一方面保护第一主缸下垫块和第二主缸下垫块，同时能够防止第一主缸下垫块和第二主缸下垫块与下堵头和主缸垫板接触时的磨损。

（3）导轨上刻有刻度尺，方便工人进行检查，根据刻度尺人工观察设备运行的准确情况。

（4）主缸移动支架推拉缸通过缓冲块与主缸移动支架连接，缓冲块具有缓冲作用，防止主缸移动支架推拉缸与主缸移动支架连接处断裂，造成设备故障。

（5）导轨为多滑轨轨道，所述第一主缸下垫块和第二主缸下垫块位于同一轨道上，所述主缸移动支架与第一主缸下垫块位于不同轨道上，第一主缸下垫块、第二主缸下垫块和主缸移动支架之间的运动不会相互影响。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为图1处A处的结构示意图；

图3为本发明的侧视剖视图；

图4为本发明主超高压缸加压工作时的侧视剖视图；

图5为本发明副超高压缸移动到工作位置时的侧视剖视图。

图中标号说明：

1机架，2上垫梁，3上堵头垫板，4上堵头，5下垫梁，6主缸提升缸，7主缸垫板，8导板，9主超高压缸，10副超高压缸，11下堵头，12主缸托板，13主缸移动支架，14主缸移动支架推拉缸，15第一主缸下垫块，16齿条，17电机，18导轨，19盖板，20预应力钢丝，21地脚，22第二主缸下垫块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-5超高压食品处理机，机架1为立式的预应力钢丝缠绕结构，超高压食品处理机配有相同的两个容积可达3000L-6000L的预应力钢丝缠绕的超高压缸：主超高压缸9和副超高压缸10，在保持两个超高压缸长度L与内径D的比值：L/D=4-6不变的前提下，将工作压力提高到600MPa-800MPa，将现有超高压缸的容积大幅提高到3000L-6000L，超高压缸内径达到Φ900mm-Φ1200mm。钢丝缠绕结构的超高压缸筒相比传统的整体筒承载能力提高1.73—2倍以上；同时，预应力结构用较大的负预应力，将一般结构的平均应力由正值降到负值，从而提高了其疲劳寿命；而且，无爆炸危险。当芯筒破裂，则内压泄露，由于起预紧作用的各层钢丝，不会在同一瞬间，沿同一断面破裂，所以不会发生爆炸。解决了现有超高压缸单体容积较小，稳定性低、安全性差的缺点。通过与地脚21相连固定在地基上，带有密封装置的上堵头4通过上堵头垫板3固定连接在机架1的上垫梁2下表面，超高压管道与上堵头4连接，在机架1的下垫梁5侧面均匀布置四个主缸提升缸6，下垫梁5上表面固定连接一块主缸垫板7，主缸垫板7上表面固定安装两条导板8，每个超高压缸下表面固定安装带有密封装置的下堵头11，两个超高压缸分别浮放在两个主缸托板12上，两个超高压缸的圆周面分别与两个主缸托板12相贴合，两个超高压缸以及主缸托板12浮放在主缸移动支架13上并与之贴合，主缸移动支架推拉缸14通过缓冲块与主缸移动支架13连接，缓冲块具有缓冲作用，防止主缸移动支架推拉缸14与主缸移动支架13连接处断裂，造成设备故障，两个主缸下垫块分别布置在主缸移动支架13两侧并通过齿条16分别与两台电机17连接，两个主缸下垫块为第一主缸下垫块15和第二主缸下垫块22，且两个主缸下垫块外侧均包裹有工程橡胶，工程橡胶第一方面保护第一主缸下垫块15和第二主缸下垫块22，同时能够防止第一主缸下垫块15和第二主缸下垫块22与下堵头11和主缸垫板7接触时的磨损，电机17带动齿条16运动从而驱动主缸下垫块15在导轨18上前后移动，导轨18上刻有刻度尺，方便工人进行检查，根据刻度尺人工观察设备运行的准确情况，主缸移动支架上13安装有两块盖板19并随主缸移动支架13移动而移动，导轨18为多滑轨轨道，第一主缸下垫块15和第二主缸下垫块22位于同一轨道上，主缸移动支架13与第一主缸下垫块15位于不同轨道上，第一主缸下垫块15、第二主缸下垫块22和主缸移动支架13之间的运动不会相互影响。

超高压食品处理机工作步骤：

第1步：请参阅图3，图3为超高压食品处理机初始位置，主超高压缸9和副超高压缸10内装填完成待高压的产品；

第2步：请参阅图4，四个主缸提升缸6同时向上顶出，推动主缸托板12和主超高压缸9移动到上极限位置，主超高压缸9上端与上堵头4压合，超高压管道位于主超高压缸9内；

第3步：两台电机17通过齿条16带动第一主缸下垫块15移动到下堵头11下方，第一主缸下垫块15上、下表面分别与下堵头11下表面和主缸垫板7上表面接触，四个主缸提升缸6同时回程与推动主缸托板12分离，高压液体通过上堵头4进入主超高压缸9并加压工作；

第4步：主超高压缸9工作完毕，泄压，四个主缸提升缸6同时顶出与推动主缸托板12接触，两台电机17通过齿条16带动第一主缸下垫块15复位到初始位置，四个主缸提升缸6同时回程带动主缸托板12和主超高压缸9复位到主缸移动支架13上；

第5步：请参阅图5，两个主缸移动支架推拉缸14推动主缸移动支架13将副超高压缸10移动到工作位置，将主超高压缸9内的产品取出并加入待高压的产品；

第6步：返回第2步，四个主缸提升缸6同时向上顶出，推动主缸托板12及超高压缸10移动到上极限位置，并按步骤3，4，5的动作完成超高压缸10的加压、泄压工作。

由于超高压缸容积的增大，超高压缸的外形尺寸也随之增大，为了提高生产效率满足工业化生产的需要，本发明采用固定式框架、钢丝缠绕式主缸移动开启方式结构的超高压食品处理机，钢丝预应力机架1固定不动且高压管道固定在机架1上，解决了超高压食品处理设备大型化后重量大、运动控制不精确的缺点，解决了超高压管道在生产过程中往复移动带来的安全隐患；利用主缸移动支架13的往复运动，使其上的两个超高压缸同一时间处在不同的工位，一个主缸在加压工作时另一个主缸在装卸产品，实现了超高压食品处理设备大型化后生产效率的提高，同时大型化后的超高压缸的重量远小于机架1的重量，超高压缸往复运动时精度的控制相比机架1往复运动时精度的控制更容易实现；超高压缸的开启是利用四个主缸提升缸6以及超高压缸自身的重量实现的，解决了传统螺纹式、螺杆式开启方式的复杂和不便，也不同于以往直推式油缸的开启方式，以往直推式油缸的开启方法是油缸驱动超高压缸两侧的堵头运动来开启主缸，开启力随超高压缸容积的增大而增大，而本发明中主缸提升缸6的公称力不需要随超高压缸容积的增大而增大，由于超高压缸容积增大时自身重量也在增加，完全满足自身开启的需要。同时，在主缸移动支架13上安装有盖板19，方便人员和其他辅助设备在超高压食品处理设备周边工作；保护了超高压食品处理设备的零部件；超高压食品处理设备工作现场更干净、整洁。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.超高压食品处理机，其特征在于：包括机架（1），所述机架（1）的下端连接有地脚（21），所述机架（1）上连接有上垫梁（2），所述上垫梁（2）的下端连接有上堵头垫板（3），所述上堵头垫板（3）的下端连接有上堵头（4），所述上堵头（4）的下端连接有超高压管道，所述机架（1）的内侧设有主超高压缸（9）和副超高压缸（10），所述机架（1）、主超高压缸（9）和副超高压缸（10）的外侧均缠绕有预应力钢丝（20），所述机架（1）的下侧设有下垫梁（5），所述下垫梁（5）的侧面均匀布置有四个主缸提升缸（6），所述下垫梁（5）的上端固定连接有主缸垫板（7），所述主缸垫板（7）的上端固定连接有两个导板（8），所述主超高压缸（9）和副超高压缸（10）的下端均固定连接有下堵头（11），所述主超高压缸（9）和副超高压缸（10）的下方设有主缸托板（12），且主超高压缸（9）和副超高压缸（10）分别浮放在两个主缸托板（12）上，所述主缸托板（12）的下侧设有主缸移动支架（13），且主缸托板（12）浮放在主缸移动支架（13）上，所述主缸移动支架（13）的一端连接有主缸移动支架推拉缸（14），所述主缸移动支架（13）的两侧分别设有第一主缸下垫块（15）和第二主缸下垫块（22），所述主缸移动支架（13）的下侧设有导轨（18），所述主缸移动支架（13）、第一主缸下垫块（15）和第二主缸下垫块（22）均与导轨（18）滑动连接，所述第一主缸下垫块（15）和第二主缸下垫块（22）上均连接有齿条（16），所述第一主缸下垫块（15）和第二主缸下垫块（22）分别通过两个齿条（16）连接有2台电机（17），所述主缸移动支架（13）上固定连接有盖板（19）。

2.根据权利要求1所述的超高压食品处理机，其特征在于：所述第一主缸下垫块（15）和第二主缸下垫块（22）的外侧均包裹有工程橡胶。

3.根据权利要求1所述的超高压食品处理机，其特征在于：所述导轨（18）上刻有刻度尺。

4.根据权利要求1所述的超高压食品处理机，其特征在于：所述主缸移动支架推拉缸（14）通过缓冲块与主缸移动支架（13）连接。

5.根据权利要求1所述的超高压食品处理机，其特征在于：所述导轨（18）为多滑轨轨道，所述第一主缸下垫块（15）和第二主缸下垫块（22）位于同一轨道上，所述主缸移动支架（13）与第一主缸下垫块（15）位于不同轨道上。