CN108851151A - 膨化机用三螺杆挤出机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种膨化机用三螺杆挤出机构，包括三根呈等边三角形状排布的螺杆部分，相邻连根所述螺杆部分之间平行设置，所述螺杆部分上设置有第一螺旋区域、第二螺旋区域、第三螺旋区域、第四螺旋区域、第五螺旋区域和第六螺旋区域，所述第一螺旋区域、第二螺旋区域、第三螺旋区域、第四螺旋区域、第五螺旋区域和第六螺旋区域由膨化机的进料口向出料口依序设置；本产品采用平行三螺杆布局，增加了一至两个“C”型啮合区，可以产生更多的剪切热，最大限度减小长径比，并且混合更均匀，压力更稳定，颗粒更均匀。相对于同向平行双螺杆膨化机，具有不可比拟的优势。可以提高产能2‑3倍，节能30%‑50%，应用范围更广泛。
Description
技术领域
本发明涉及一种膨化机用三螺杆挤出机构。
背景技术
膨化机属于一种加工膨化食品的设备，例如加工日常生活中的大米、玉米、大豆、小麦等。其主要的工作原理就是机械能转变成热能，用机器转动的时候产生的热量将食品挤压熟，经过膨化的食品最明显的特点就是体积变大。
膨化机功能多样使其广泛应用于饲料、食品以及工业等领域，以膨化机(干法，湿法，单螺杆或双螺杆)为基础，我们在此介绍膨化处理过程中其中一个或一组功能，这些功能有:
凝聚作用:在膨化过程中，食物或者饲料原料能紧密结合而凝聚成离散的小块。
除气作用:含气泡的食物或饲料原料在膨化过程中会被除去气泡。
脱水作用:在一般食品或饲料的膨化过程中，含水量在原有基础上会损失 4％-7％。
膨胀作用:膨化机操作条件和配置可以控制宠物饲料和水产饲料的疏密度 (如沉性或浮性)。
胶凝作用:膨化蒸煮可以在食物或宠物饲料的处理过程中使淀粉(从各种源头来，如块茎或谷物)糊化。
研磨作用:在食物或饲料的处理过程中原料可以在挤压机中研磨到一定程度。
均化作用:膨化机的均化作用改变无吸引力的原料的结构而使其变成更能被接受的形式。
混合作用:在膨化处理过程中，各种膨化机有多种多样的螺杆可供选择，可以使挤压机产生期望中的混合量。
巴斯德式杀菌和灭菌:在食品或饲料膨化处理过程中，原料可用膨化技术进行巴斯德式杀菌或灭菌。
现在市面上的膨化机以单螺杆、双螺杆膨化机为主，但是单螺杆膨化机的膨化效率较低，能耗较高，螺杆旋转时所产生的压力不均衡；双螺杆膨化机虽然比单螺杆膨化机有所改善，但是只有一个“C”型小区，并不彻底。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种压力均衡，并且生产效率较高，减少膨化能耗的膨化机用三螺杆挤出机构。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种膨化机用三螺杆挤出机构，包括三根呈等边三角形状排布的螺杆部分，相邻连根所述螺杆部分之间平行设置，所述螺杆部分上设置有第一螺旋区域、第二螺旋区域、第三螺旋区域、第四螺旋区域、第五螺旋区域和第六螺旋区域，所述第一螺旋区域、第二螺旋区域、第三螺旋区域、第四螺旋区域、第五螺旋区域和第六螺旋区域由膨化机的进料口向出料口依序设置，在一根螺杆部分上设置有两个第一啮合块，其中一个第一啮合块位于第三螺旋区域和第四螺旋区域之间，另一个所述第一啮合块位于第五螺旋区域和第六螺旋区域之间，在另一根所述螺杆部分上设置有两个第二啮合块，第二啮合块与第一啮合块所处的位置相同，所述第一啮合块和第二啮合块均为圆锥形，第一啮合块和第二啮合块呈反向设置，并且第一啮合块的锥形面与第二啮合块的锥形面相贴合，在剩余那根所述螺杆部分上设置有第三啮合块，所述第三啮合块为一圆环状，所述第三啮合块所处的位置处与第一啮合块相同，当三根螺杆部分配合运转时，第三啮合块分别第一啮合块和第二啮合块之间形成一个通过物料的间隙，被膨化的原料从间隙处被挤出，三根螺杆部分的中心位置处的被挤出的原料在第一啮合块、第二啮合块和第三啮合块的配合作用下流速减慢，在所述第五螺旋区域的表面均布有开槽，开槽的设计目的是使物料在熔融区高压下实现回流，达到均化，均压进一步熟化。
优选地，所述第一螺旋区域、第二螺旋区域和第三螺旋区域的螺距逐渐缩小，逐渐缩小的设计目的是在于逐渐增加压力。因此配合该产品使用的主电机需要采用变频器保护，电流高出额定值便会自动停机。
优选地，所述第一螺旋区域的螺距为60mm，所述第二螺旋区域的螺距为48mm，所述第三螺旋区域的螺距为36mm。
优选地，所述第四螺旋区域的螺距为28mm，所述第五螺旋区域的螺距为24mm，所述第六螺旋区域的螺距为28mm，第四螺旋区域的设计目的是将穿过第一啮合块、第二啮合块和第三啮合块的物料继续向右侧输送，避免在啮合位置处堆积。
优选地，所述第四螺旋区域和第五螺旋区域为一体式结构，所述第一螺旋区域、第二螺旋区域和第三螺旋区域为一体式结构，所述第三螺旋区域与第四螺旋区域之间断开，所述第五螺旋区域和第六螺旋区域之间断开。.
第一啮合块、第二啮合块和第三啮合块的设计目的在于：
1、解决三根螺杆中心物料流速过快。
2、增加物料流动阻力，达到增压和熟化，均化的目的。
本发明的有益效果是：本产品采用平行三螺杆布局，增加了一至两个“C”型啮合区，可以产生更多的剪切热，最大限度减小长径比，并且混合更均匀，压力更稳定，颗粒更均匀。相对于同向平行双螺杆膨化机，具有不可比拟的优势。可以提高产能2-3倍，节能30％-50％，应用范围更广泛，除可以加工各种水产、宠物、膨化小食品、预糊化淀粉外，使生产容重150公斤/m3的膨化玉米成为可能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的立体图；
图2为第一啮合块与螺杆部分的配合示意图；
图3为第二啮合块与螺杆部分的配合示意图；
图4为第三啮合块与螺杆部分的配合示意图；
图5为A处截面图；
图6为B处截面图；
图7为C处截面图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参阅图1至图7所示的一种膨化机用三螺杆挤出机构，包括三根呈等边三角形状排布的螺杆部分1，相邻连根所述螺杆部分1之间平行设置，所述螺杆部分1上设置有第一螺旋区域101、第二螺旋区域102、第三螺旋区域103、第四螺旋区域104、第五螺旋区域105和第六螺旋区域106，第一螺旋区域的长度为360mm，第二螺旋区域的长度为144mm，第三螺旋区域的长度为 288mm，第四螺旋区域的长度为56mm，第五螺旋区域的长度为120mm，第六螺旋区域的长度为28mm，所述第一螺旋区域101、第二螺旋区域102、第三螺旋区域103、第四螺旋区域104、第五螺旋区域105和第六螺旋区域 106由膨化机的进料口向出料口依序设置，在一根螺杆部分1上设置有两个第一啮合块111，其中一个第一啮合块111位于第三螺旋区域103和第四螺旋区域104之间，另一个所述第一啮合块111位于第五螺旋区域105和第六螺旋区域106之间，第一啮合块所处位置处的长度为32mm，在另一根所述螺杆部分1上设置有两个第二啮合块112，第二啮合块112与第一啮合块111 所处的位置相同，所述第一啮合块111和第二啮合块112均为圆锥形，第一啮合块111和第二啮合块112呈反向设置，并且第一啮合块111的锥形面与第二啮合块112的锥形面相贴合，在剩余那根所述螺杆部分1上设置有第三啮合块113，所述第三啮合块113为一圆环状，所述第三啮合块113所处的位置处与第一啮合块111相同，当三根螺杆部分1配合运转时，第三啮合块 113分别第一啮合块111和第二啮合块112之间形成一个通过物料的间隙，被膨化的原料从间隙处被挤出，三根螺杆部分1的中心位置处的被挤出的原料在第一啮合块111、第二啮合块112和第三啮合块113的配合作用下流速减慢，在所述第五螺旋区域105的表面均布有开槽114，开槽114的设计目的是使物料在熔融区高压下实现回流，达到均化，均压进一步熟化。
本发明中一个较佳的实施例，所述第一螺旋区域101、第二螺旋区域102 和第三螺旋区域103的螺距逐渐缩小，逐渐缩小的设计目的是在于逐渐增加压力。因此配合该产品使用的主电机需要采用变频器保护，电流高出额定值便会自动停机。
本发明中一个较佳的实施例，所述第一螺旋区域101的螺距为60mm，所述第二螺旋区域102的螺距为48mm，所述第三螺旋区域103的螺距为 36mm。
本发明中一个较佳的实施例，所述第四螺旋区域104的螺距为28mm，所述第五螺旋区域105的螺距为24mm，所述第六螺旋区域106的螺距为 28mm，第四螺旋区域104的设计目的是将穿过第一啮合块111、第二啮合块 112和第三啮合块113的物料继续向右侧输送，避免在啮合位置处堆积。
本发明中一个较佳的实施例，所述第四螺旋区域104和第五螺旋区域105 为一体式结构，所述第一螺旋区域101、第二螺旋区域102和第三螺旋区域 103为一体式结构，所述第三螺旋区域103与第四螺旋区域104之间断开，所述第五螺旋区域105和第六螺旋区域106之间断开。
我公司以玉米为原料，以三螺杆膨化机为验证机，进行了大量实验改进，
最终成功得出理想的结果。
从上表可以得出结论，同向平行三螺杆膨化机，相对于传统的同向平行双螺杆膨化机，具有产量高，质量好，能耗低的不可比拟的优势。将是引领行业发展的大趋势。
本发明的有益效果是：本产品采用平行三螺杆布局，增加了一至两个“C”型啮合区，可以产生更多的剪切热，最大限度减小长径比，并且混合更均匀，压力更稳定，颗粒更均匀。相对于同向平行双螺杆膨化机，具有不可比拟的优势。可以提高产能2-3倍，节能30％-50％，应用范围更广泛，除可以加工各种水产、宠物、膨化小食品、预糊化淀粉外，使生产容重150公斤/m3的膨化玉米成为可能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (5)
1.一种膨化机用三螺杆挤出机构，其特征在于：包括三根呈等边三角形状排布的螺杆部分，相邻连根所述螺杆部分之间平行设置，所述螺杆部分上设置有第一螺旋区域、第二螺旋区域、第三螺旋区域、第四螺旋区域、第五螺旋区域和第六螺旋区域，所述第一螺旋区域、第二螺旋区域、第三螺旋区域、第四螺旋区域、第五螺旋区域和第六螺旋区域由膨化机的进料口向出料口依序设置，在一根螺杆部分上设置有两个第一啮合块，其中一个第一啮合块位于第三螺旋区域和第四螺旋区域之间，另一个所述第一啮合块位于第五螺旋区域和第六螺旋区域之间，在另一根所述螺杆部分上设置有两个第二啮合块，第二啮合块与第一啮合块所处的位置相同，所述第一啮合块和第二啮合块均为圆锥形，第一啮合块和第二啮合块呈反向设置，并且第一啮合块的锥形面与第二啮合块的锥形面相贴合，在剩余那根所述螺杆部分上设置有第三啮合块，所述第三啮合块为一圆环状，所述第三啮合块所处的位置处与第一啮合块相同，当三根螺杆部分配合运转时，第三啮合块分别第一啮合块和第二啮合块之间形成一个通过物料的间隙，被膨化的原料从间隙处被挤出，三根螺杆部分的中心位置处的被挤出的原料在第一啮合块、第二啮合块和第三啮合块的配合作用下流速减慢，在所述第五螺旋区域的表面均布有开槽。
2.根据权利要求1所述的膨化机用三螺杆挤出机构，其特征在于：所述第一螺旋区域、第二螺旋区域和第三螺旋区域的螺距逐渐缩小。
3.根据权利要求1或2所述的膨化机用三螺杆挤出机构，其特征在于：所述第一螺旋区域的螺距为60mm，所述第二螺旋区域的螺距为48mm，所述第三螺旋区域的螺距为36mm。
4.根据权利要求1所述的膨化机用三螺杆挤出机构，其特征在于：所述第四螺旋区域的螺距为28mm，所述第五螺旋区域的螺距为24mm，所述第六螺旋区域的螺距为28mm。
5.根据权利要求1所述的膨化机用三螺杆挤出机构，其特征在于：所述第四螺旋区域和第五螺旋区域为一体式结构，所述第一螺旋区域、第二螺旋区域和第三螺旋区域为一体式结构，所述第三螺旋区域与第四螺旋区域之间断开，所述第五螺旋区域和第六螺旋区域之间断开。
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