CN108465541B - 宠物食品原料研磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及宠物食品生产设备技术领域，具体公开了宠物食品原料研磨装置，包括箱体，箱体中转动连接有研磨筒，箱体上连接有转轴，转轴伸入研磨筒一端固定设有第一研磨层，研磨筒内壁设有第二研磨层，箱体顶部设有进料斗，进料斗顶部连接有盖板，箱体底部设有出料阀；研磨筒与转轴之间连接有行星齿轮组，包括固定在转轴上的太阳轮，固定在箱体上的行星架，行星架上连接有行星轮，还包括内齿圈；转轴内设有空腔，转轴上还设有第一出气单向阀，空腔内设有活塞与活塞杆，活塞与空腔内壁螺纹连接，活塞杆花键连接在机架上。采用本技术方案在对原料进行一次粉碎后，无需筛分处理即可继续对第一次粉碎的原料进行再粉碎处理，工艺连续，提高了生产的效率。

Description

宠物食品原料研磨装置

技术领域

本发明涉及宠物食品生产设备技术领域，特别涉及宠物食品原料研磨装置。

背景技术

宠物食品是指专门为宠物、小动物提供的食品，介于人类食品和传统饲料之间的高档动物食品。其中宠物食品的原料主要有谷物类、肉类以及其他营养平衡物质，其中谷物类原料主要包括大米、玉米、小麦、燕麦等，而肉类原料主要包括鸡肉、鱼肉、牛肉、肉骨等。

宠物食品的成品按照形态来区分，一般可分为干燥型宠物食品，如：鱼粮、犬粮、猫粮、休闲零食；半干型宠物食品，如：宠物罐头食品；流质宠物食品，如：宠物肉酱、宠物营养粥等。其中干燥型宠物食品多采用宠物膨化干粮加工工艺，该工艺主要包括以下流程：原料的清理、粉碎、配料混合、膨化、烘干、冷却、筛分、成品打包等工序。

通常在对原料一次常规粉碎后，还存在细度不满足要求的较大颗粒，而较大颗粒的原料粉会使得在膨化处理后，成品内部孔结构不一致，从而使得成品间尺寸相差较大以及成品的外观不够精细，因此就需要对常规粉碎后的原料粉进行筛分处理，然后对不满足细度要求的较大颗粒继续进行二次粉碎处理，这样就增长了粉碎的工艺流程，增加了设备的投资，降低了生产的效率。

另外对于产量较小的工厂，为了缩短工艺流程，通常采用微粉碎机一次性完成原料的粉碎，但对于产量较大的工厂，若对原料第一次粉碎就采用微粉碎处理，虽然缩短了工艺流程，但是这样会增加现有的微粉碎机的工作压力，粉碎过程中物料升温至较高的温度，导致原料粉之间可能会呈团状，因此需要一种改进的工艺设备，克服现有粉碎工艺的不足，在对原料进行粉碎后能够得到细度满足要求的原料粉。

发明内容

本发明意在提供一种能够将宠物食品原料粉碎后得到细度满足要求的研磨装置。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：

宠物食品原料研磨装置，包括机架，所述机架上固定有两端封闭的箱体，所述箱体中转动连接有竖直设置的研磨筒，所述箱体的顶部转动连接有与研磨筒同轴设置的转轴，所述转轴通过电机驱动，所述转轴伸入研磨筒一端固定设有第一研磨层，所述研磨筒内壁设有与第一研磨层摩擦连接的第二研磨层，所述第一研磨层上端、第二研磨层上端与箱体顶部形成第一料腔，所述第一研磨层下端、第二研磨层下端与箱体底部形成第二料腔，所述箱体顶部设有连通第一料腔的进料斗，所述进料斗顶部密封连接有盖板，所述箱体底部设有连通第二料腔的出料阀；

所述研磨筒与转轴之间连接有行星齿轮组，包括固定在转轴上的太阳轮，包括固定在箱体上的行星架，所述行星架上转动连接有行星轮，还包括固定在研磨筒内壁上的内齿圈；所述转轴内设有连通第二料腔的空腔，转轴上还设有连通第一料腔和空腔的第一出气单向阀，空腔内设有活塞与活塞杆，所述活塞与空腔内壁螺纹连接，所述活塞杆伸出转轴一端花键连接在机架上。

本基础方案的工作原理在于：

操作人员在待粉碎的原料装入研磨筒后，将盖板关闭，使整个研磨筒处于相对封闭的环境，这样既避免研磨过程中原料粉在空气中形成飞尘，也避免外界空气污染原料；步进电机设置为可控制正反转的电机，启动电机正转后，电机带动转轴转动，由于本方案中行星齿轮组的设置，太阳轮作为主动轮会随着转轴一起转动，行星架固定设置，使与研磨筒连接的齿圈作为从动件，通过行星轮传递转矩使齿圈发生转动，且转动方向与转轴和太阳轮的转动方向相反，并且齿圈的转速会低于转轴与太阳轮的转速，行星齿轮组中通过太阳轮与行星轮啮合带动齿圈转动，使得设置在转轴上的第一研磨层与研磨筒内壁上的第二研磨层相对转动，产生摩擦，从而对原料进行研磨处理。

在研磨装置启动前，转轴内的活塞位于转轴的最下端，由于连接活塞的活塞杆一端花键连接在机架上，因此活塞与活塞杆的圆周方向上的运动受到限制，当转轴发生转动时，活塞与转轴内壁的螺纹配合使得活塞发生上下的直线运动，因此将活塞与转轴的螺纹连接设置为当转轴正转时，活塞向上移动，而转轴反转时，活塞向下移动，因此在转轴正转时，活塞向上移动，推动空腔内的气体从第一出气单向阀进入到第一料腔内，在活塞上移的同时在第二料腔内形成负压，因此原料在空腔内气流挤压力、自身重力作用力、第一研磨层和第二研磨层剪切力以及第二料腔的负压力共同作用下，原料沿着第一研磨层与第二研磨层之间向下移动，进入到第二料腔内。

当第一料腔内的原料全部被研磨进入到第二料腔后，完成原料的第一次研磨，启动电机反转，活塞向下移动，使第二料腔内的原料粉受挤压力和第一研磨层与第二研磨层之间的剪切力向上移动，在活塞向下移动的同时，第一料腔内形成负压，该负压力也会作用在原料粉上，增加原料粉向上移动的作用力，这样就完成了原料粉的二次研磨，设置对原料粉研磨的次数以满足原料细度的要求。

本基础方案的技术效果在于：

1、采用本基础方案在对原料进行一次粉碎后，无需筛分处理即可继续对第一次粉碎的原料进行再粉碎处理，工艺连续，提高了生产的效率，并且在多次粉碎后能够得到满足细度要求的宠物食品原料粉。

2、本基础方案采用的行星齿轮组结构连接转轴和研磨筒，使得与转轴连接的第一研磨层和与研磨筒连接的第二研磨层发生相对的转动，产生较大的剪切力，使原料更容易粉碎。

3、本基础方案中在转轴中开设空腔，并在空腔内设置螺纹连接的活塞，通过转轴的转动实现活塞的上下方向的运动，产生挤压空腔内的气流使其作用在原料上，使原料能够沿着第一研磨层与第二研磨层之间上下移动，从而能够对原料进行多次研磨。

以下是基于上述方案的优选方案：

优选方案一：基于基础方案，所述箱体上设有能够观察第一料腔的玻璃窗口。

有益效果：设置玻璃窗口为了操作人员能够观察原料的研磨情况，方便操作人员控制步进电机的正反转方向。

优选方案二：基于优选方案一，所述第一研磨层与第二研磨层的上端均为斜面，形成“V”字型，所述第一研磨层与第二研磨层的下端也均为斜面，形成倒“V”字型。

有益效果：这样的设置使得原料更容易沿着第一研磨层与第二研磨层之间上下移动，具有一个导向的作用。

优选方案三：基于优选方案二，所述研磨筒与箱体之间放置有冷冻剂。

有益效果：放置冷冻剂为了降低第一研磨层与第二研磨层摩擦过程中产生的热量而升高的温度，从而也能降低原料的温度，也保证了本研磨装置的生产安全。

优选方案四：基于优选方案三，所述活塞杆顶部还连接有竖直设置的气缸，所述气缸上下方的侧壁上设有第二出气单向阀和第三出气单向阀，气缸上下方的侧壁上均设有进气单向阀，所述第二出气单向阀与第一料腔连通，所述第三出气单向阀与第二料腔连通。

有益效果：本优选方案在工作时，当活塞杆向上移动时，推动气缸活塞向上移动，使气缸活塞挤压气缸内的气体通过第二出气单向阀进入到第一料腔内，当气缸活塞向下移动时，拉动气缸活塞向下移动时气缸内的气体通过第三出气单向阀进入到第二料腔内，通过这样的过程，能够提高气流对原料的挤压作用，使原料更容易在第一研磨层与第二研磨层之间移动。

优选方案五：基于优选方案四，所述箱体底部设有料桶第二料腔的泄压阀。

有益效果：由于气缸对第一料腔和第二料腔是单向充气的过程，因此为了保证本研磨装置的生产安全，在箱体底部设置连通第二料腔的泄压阀，在研磨筒内的气压过高时可打开泄压阀，以降低研磨筒内的压强。

附图说明

图1为本发明宠物食品原料研磨装置实施例的结构示意图；

图2为本发明宠物食品原料研磨装置实施例中气缸的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：箱体10、研磨筒11、转轴12、第一研磨层121、第二研磨层111、第一料腔13、第二料腔14、进料斗101、盖板102、泄压阀103、出料阀104、太阳轮122、行星架123、行星轮124、齿圈125、步进电机15、主动齿轮151、从动齿轮152、空腔16、第一出气单向阀161、活塞162、活塞杆163、花键164、气缸17、第二出气单向阀171、第三出气单向阀172。

如图1所示为本发明的实施例，公布了宠物食品原料研磨装置，该装置包括固定在机架上的箱体10，箱体10的上下两端均为封闭状态，在箱体10中转动连接有研磨筒11，研磨筒11与箱体10间形成空隙，在空隙内放置有冷冻剂。

在箱体10的顶部转动连接有与研磨筒11同轴设置的转轴12，在转轴12伸入研磨筒11的一端固定设有第一研磨层121，在研磨筒11的内壁设有第二研磨层111，第一研磨层121与第二研磨层111之间摩擦连接，第一研磨层121与第二研磨层111的上下端均为斜面，其中第一研磨层121上端的斜面与第二研磨层111上端的斜面构成“V”字型，并与箱体10的顶部构成了第一料腔13，第一研磨层121下端的斜面与第二研磨层111下端的斜面构成倒“V”字型，并与箱体10的底部构成第二料腔14，在箱体10的顶部设有连通第一料腔13的进料斗101，且进料斗101上密封连接有盖板102，在箱体10的底部设有连通第二料腔14的泄压阀103和出料阀104。

另外转轴12与研磨筒11之间通过行星齿轮组连接，该行星齿轮组的具体设置为：太阳轮122固定在转轴12上，行星架123固定在箱体10上，在本方案中行星轮124设置有四个，另外齿圈125设置在研磨筒11的内壁上，因此在上述行星齿轮组中太阳轮122为提供转速的主动件，由于行星架123固定在箱体10上，从而设有齿圈125的研磨筒11为从动件。

在转轴12上设有通过步进电机15驱动的动力机构，在本方案中动力机构采用步进电机15驱动的主动齿轮151与设置在转轴12上的从动齿轮152相互啮合，从而驱动转轴12转动；在转轴12伸入研磨筒11一端内部设有连通第二料腔14的空腔16，在空腔16的顶部还设有连通第一料腔13的第一出气单向阀161，其中空腔16的内壁上设有内螺纹，另外在空腔16内设有活塞162与连接活塞162的活塞杆163，研磨装置在未启动时活塞162位于空腔16的下端，其中活塞162上设有与空腔16螺纹连接的外螺纹，活塞杆163上设有外花键槽，在活塞杆163伸出转轴12一端通过花键164花键连接在机架上。本实施例中步进电机15和活塞162设置为当步进电机15正转时，活塞162向上移动，而步进电机15反转时，活塞162向下移动。

如图2所示，在活塞杆163的顶部还连接有竖直设置的气缸17，在气缸活塞的上方的气缸17侧壁上设有第二出气单向阀171，在气缸活塞下方的气缸17侧壁上设有第三出气单向阀172，另外在气缸活塞上下方的气缸17侧壁上均设有进气单向阀，其中第二出气单向阀171与第一料腔13通过波纹管连通，第三出气单向阀172与第二料腔14通过波纹管连通；另外为了能够观察第一料腔13内原料研磨的情况，在箱体10上设有能够观看第一料腔13的玻璃窗口。

具体实施时，首先操作人员打开进料斗101上方的盖板102，将待粉碎的原料从进料斗101装入第一料腔13内，后关闭盖板102，开启步进电机15使步进电机15正转，步进电机15转动同时带动主动齿轮151转动，主动齿轮151与从动齿轮152啮合，使得从动齿轮152与转轴12发生转动，在转轴12转动的同时，固定在转轴12上的第一研磨层121发生正转，并且连接在转轴12上的太阳轮122发生转动，通过行星轮124的传递使得齿圈125发生转动，从而带动研磨筒11与第二研磨层111发生反转，第一研磨层121正转与第二研磨层111反转相互摩擦，形成的剪切力对原料进行研磨。

转轴12在转动的同时，位于空腔16下端的活塞162向上移动，挤压空腔16内的气体通过第一出气单向阀161向第一料腔13内流动，在活塞162向上移动的同时第二料腔14内形成负压，另外活塞162上移带动活塞杆163向上移动，使活塞杆163推动气缸活塞向上移动，气缸活塞挤压气缸17内的气体通过第二出气单向阀171进入到第一料腔13内，进入到第一料腔13内的气体的压力和第二料腔14内的负压力，以及第一研磨层121与第二研磨层111之间的剪切力使原料在研磨过程中，逐渐通过第一研磨层121与第二研磨层111之间向第二料腔14内移动。

操作人员通过箱体10上玻璃窗口的观察，当活塞杆向上移动至极限位置，或者活塞杆虽未移动至极限位置,但是原料已全部通过研磨进入到第二料腔14，开启步进电机15反转，使空腔16内的活塞162向下移动，同时拉动气缸活塞向下移动，使得经第一次研磨后的原料通过第一研磨层121与第二研磨层111向上移动进入到第一料腔13中，这样通过多次的研磨可得到细度符合要求的原料粉。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.宠物食品原料研磨装置，包括机架，其特征在于：所述机架上固定有两端封闭的箱体，所述箱体中转动连接有竖直设置的研磨筒，所述箱体的顶部转动连接有与研磨筒同轴设置的转轴，所述转轴通过步进电机驱动，所述转轴伸入研磨筒一端固定设有第一研磨层，所述研磨筒内壁设有与第一研磨层摩擦连接的第二研磨层，所述第一研磨层上端、第二研磨层上端与箱体顶部形成第一料腔，所述第一研磨层下端、第二研磨层下端与箱体底部形成第二料腔，所述箱体顶部设有连通第一料腔的进料斗，所述进料斗顶部密封连接有盖板，所述箱体底部设有连通第二料腔的出料阀；

所述研磨筒与转轴之间连接有行星齿轮组，包括固定在转轴上的太阳轮，包括固定在箱体上的行星架，所述行星架上转动连接有行星轮，还包括固定在研磨筒内壁上的内齿圈；所述转轴内设有连通第二料腔的空腔，转轴上还设有连通第一料腔和空腔的第一出气单向阀，空腔内设有活塞与活塞杆，所述活塞与空腔内壁螺纹连接，所述活塞杆伸出转轴一端花键连接在机架上。

2.根据权利要求1所述的宠物食品原料研磨装置，其特征在于：所述箱体上设有能够观察第一料腔的玻璃窗口。

3.根据权利要求2所述的宠物食品原料研磨装置，其特征在于：所述第一研磨层与第二研磨层的上端均为斜面，形成“V”字型，所述第一研磨层与第二研磨层的下端也均为斜面，形成倒“V”字型。

4.根据权利要求3所述的宠物食品原料研磨装置，其特征在于：所述研磨筒与箱体之间放置有冷冻剂。

5.根据权利要求4所述的宠物食品原料研磨装置，其特征在于：所述活塞杆顶部还连接有竖直设置的气缸，所述气缸上下方的侧壁上设有第二出气单向阀和第三出气单向阀，气缸上下方的侧壁上均设有进气单向阀，所述第二出气单向阀与第一料腔连通，所述第三出气单向阀与第二料腔连通。

6.根据权利要求5所述的宠物食品原料研磨装置，其特征在于：所述箱体底部设有连通第二料腔的泄压阀。