CN109662163A - 一种连续式燃气茶叶烘焙机以及控制方法 - Google Patents
一种连续式燃气茶叶烘焙机以及控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种连续式燃气茶叶烘焙机以及控制方法。本发明包括PLC控制单元、烘焙单元、将茶叶自动定量供应至烘焙单元的供料单元以及将烘焙单元烘焙好的茶叶自动输送至下一工序的出料单元;本发明可自动定量投料,自动卸料,通过在烘焙单元中加装火焰探测器及气敏传感器,实现烘焙过程中火焰熄灭报警、燃气泄漏报警及自动关断燃气供给等安全装置,实现茶叶的自动化、连续化烘焙,大大提高了生产效率以及生产线的连续化程度及安全性,确保安全生产。并且烘焙单元采用了上、下加热结合的燃气加热方式,大大提高了茶叶烘焙效率以及茶叶品质。
Description
技术领域
本发明属于茶叶加工设备领域,具体是涉及一种连续式燃气茶叶烘焙机以及控制方法。
背景技术
茶叶经过烘焙可以降低茶叶含水率,提高茶叶香气,降低茶叶青涩味,改善茶叶味道,尤其适合经过冷藏的茶叶,在出库包装之前进行复火烘焙,有利于保持茶叶的品质。茶叶的烘焙主要依靠茶叶烘焙机来完成,目前此类机械都是断续式方法烘焙,需要人工称重及上下茶,自动化程度较低,无法实现连续化,影响整个生产线的连续化。从热源的不同区分,清洁化能源的茶叶烘焙机主要有红外线电加热式烘焙机和燃气式烘焙机。目前红外线电加热式烘焙机存在的问题:红外线电加热式烘焙机电热功率大,耗能大,偏远地区受变压器功率限制,电压不稳,影响茶叶烘焙品质,不利于烘焙机的推广使用;大功率的电热元件,额定工作电流较大,线路损耗较大,热效率较低,而且绝缘不易保证,容易漏电,存在安全隐患;红外线电加热管,穿透能力较弱,烘焙过程中热辐射不易穿透茶叶,烘焙效果不好。目前燃气式烘焙机存在的问题:管状燃烧器位于滚筒中央,属于上加热方式,产生的热空气由于比重较小会集中在滚筒上部,而茶叶在滚筒下部,造成热效率低,耗能加大;燃烧器及控制系统安全装置缺乏,工作过程中存在意外熄火,燃气泄漏等问题,造成安全隐患;滚筒转动时产生翻茶效果,有利于茶叶烘焙均匀,但也容易产生茶末,目前滚筒式茶叶烘焙分机无法及时清出茶末,其易被烤焦产生焦糊味,影响茶叶品质。以上问题阻碍了烘焙机在茶叶生产线的应用,造成茶叶烘焙工序无法实现连续化及自动化生产。因此,需要一种连续式燃气茶叶烘焙机。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种连续式燃气茶叶烘焙机。该茶叶烘焙机装有火焰探测器、气敏传感器,实现烘焙过程中火焰熄灭报警、燃气泄露报警及自动断燃气等操作,增强了安全性能,确保安装生产。本发明自动化程度高,具有可自动称重加料,定量投料,自动卸料,实现茶叶的自动化、连续化烘焙,大大提高了生产效率以及生产线的连续化程度。
为了实现本发明的目的,本发明采用了以下技术方案:
一种连续式燃气茶叶烘焙机,包括PLC控制单元、烘焙单元、将茶叶自动定量供应至烘焙单元的供料单元以及将所述烘焙单元烘焙好的茶叶自动输送至下一工序的出料单元;
所述烘焙单元包括多台茶叶烘焙分机,所述茶叶烘焙分机包括烘焙组件、出茶组件以及安全控制组件;所述烘焙组件包括烘焙滚筒以及茶叶加热单元,所述烘焙滚筒卧式安装,所述烘焙滚筒侧面上开设有茶末筛孔,所述茶叶加热单元包括液化气钢瓶以及与液化气钢瓶连接的第一管状燃烧器与第二管状燃烧器,所述第一管状燃烧器位于烘焙滚筒内中央位置,所述第二管状燃烧器位于烘焙滚筒左下方且靠近烘焙滚筒底部,所述液化气钢瓶与第一管状燃烧器、第二管状燃烧器之间的燃气管道上设有燃气电磁阀,所述安全控制组件包括火焰探测器以及气敏传感器,当所述火焰探测器检测到第一管状燃烧器、第二管状燃烧器的火焰未点燃或意外熄灭,或所述气敏传感器检测到液化气泄露,则所述PLC控制单元控制所述燃气电磁阀关闭。
进一步的技术方案,所述供料单元包括立式提升机、称重机构、倾斜式输送机、第一水平输送机、分料机构以及多个与所述茶叶烘焙分机一一对应且将茶叶投入烘焙滚筒内的气动储料装置,所述倾斜式输送机的输送带上方设有将茶叶摊匀的拨爪,所述拨爪固定在相应转轴上,所述转轴带动拨爪转动且转动方向与倾斜式输送机的输送带的送料方向相反;所述立式提升机出料落在称重机构上,所述称重机构出料落在倾斜式输送机上,所述倾斜式输送机的出料落在第一水平输送机上,所述第一水平输送机出料落在分料机构上,所述分料机构用于自动将茶叶分别等量投入到各个气动储料装置中;
所述烘焙单元包括四台茶叶烘焙分机且分别为第一茶叶烘焙分机、第二茶叶烘焙分机、第三茶叶烘焙分机以及第四茶叶烘焙分机,所述第一茶叶烘焙分机的进茶料斗对应设置有第一气动储料装置,所述第二茶叶烘焙分机的进茶料斗对应设置有第二气动储料装置,所述第三茶叶烘焙分机的进茶料斗对应设置有第三气动储料装置,所述第四茶叶烘焙分机的进茶料斗对应设置有第四气动储料装置;
所述出料单元包括将茶叶输送至下一工序的振动式输送机以及用于收集茶末的第二水平输送机、第三水平输送机、第四水平输送机与第五水平输送机,所述振动式输送机的运行方向与第一茶叶烘焙分机、第二茶叶烘焙分机、第三茶叶烘焙分机以及第四茶叶烘焙分机的烘焙滚筒的轴线方向垂直,所述烘焙滚筒的出料落入所述振动式输送机,所述第二水平输送机位于所述第一茶叶烘焙分机的烘焙滚筒的正下方且第二水平输送机与正上方烘焙滚筒的轴线方向平行,所述第三水平输送机位于所述第二茶叶烘焙分机的烘焙滚筒的正下方且第三水平输送机与正上方烘焙滚筒的轴线方向平行,所述第四水平输送机位于所述第三茶叶烘焙分机的烘焙滚筒的正下方且第四水平输送机与正上方烘焙滚筒的轴线方向平行,所述第五水平输送机位于所述第四茶叶烘焙分机的烘焙滚筒的正下方且第五水平输送机与正上方烘焙滚筒的轴线方向平行。
进一步的技术方案,所述称重机构包括称重底板、压缩弹簧以及通过所述压缩弹簧支撑安装在所述称重底板上的称重料斗,所述称重底板上安装有用于感应称重底板变形量并以此测量所述称重料斗内茶叶重量的应变片;所述称重料斗上安装有称重料斗气缸以及用于控制称重料斗气缸内活塞杆是否动作的称重料斗电磁阀,所述称重料斗底部出口处设有对开式出料门,所述称重料斗气缸内活塞杆与所述对开式出料门之间通过出料门连杆连接;所述称重料斗气缸的活塞杆实施伸缩动作并通过所述出料门连杆带动对开式出料门动作以打开称重料斗出口或关闭称重料斗出口。
进一步的技术方案,所述分料机构包括第一驱动电机、第二驱动电机以及安装在机架平台上且由水平输送带机构形成的茶叶配送小车,所述机架平台上安装有导轨,所述导轨的长度方向与所述茶叶配送小车的输送带的长度方向平行,所述茶叶配送小车底部设有在所述导轨上滚动并带动茶叶配送小车移动的橡胶滚轮,所述导轨一端设有左限位开关,所述导轨另一端设有右限位开关;所述左限位开关、右限位开关固定安装于限位开关底座上;所述限位开关底座固定安装在导轨上;所述第一驱动电机驱动茶叶配送小车沿所述导轨向左移动与或向右移动,所述第二驱动电机驱动茶叶配送小车的输送带向左送料或向右送料;当所述茶叶配送小车移动至与所述左限位开关触点接触时停止移动,所述茶叶配送小车的输送带向左送料且相应出料落入第一气动储料装置内,或所述茶叶配送小车的输送带向右送料且相应出料落入第三气动储料装置内;当所述茶叶配送小车移动至与所述右限位开关触点接触时停止移动,所述茶叶配送小车的输送带向左送料且相应出料落入第二气动储料装置内,或所述茶叶配送小车的输送带向右送料且相应出料落入第四气动储料装置内。
进一步的技术方案,所述烘焙组件还包括驱动单元,所述驱动单元包括烘焙电机、主动齿轮以及从动外齿圈,所述从动外齿圈通过螺钉固定在所述烘焙滚筒后端的环形齿圈座上且与烘焙滚筒同轴,所述烘焙电机通过啮合的主动齿轮与从动外齿圈来驱动所述烘焙滚筒转动;
所述第一管状燃烧器、第二管状燃烧器与烘焙滚筒轴向平行布置,所述第一管状燃烧器上方设有防止烘焙滚筒内茶叶落到第一管状燃烧器上的第一管状燃烧器罩板,所述烘焙滚筒后端设有红外线温度传感器以及用于增加烘焙滚筒内热空气流动性的第一离心风机;所述第二管状燃烧器上方设有第二管状燃烧器罩板,所述第二管状燃烧器旁侧设有将热空气吹入烘焙滚筒内的第二离心风机,所述第二离心风机的吹风口与水平方向夹角为25-35°;所述第一管状燃烧器罩板是由55-65°夹角布置的宽条形板和窄条形板拼接构成“Λ”型,所述宽条形板、窄条形板的长度方向与烘焙滚筒长度方向平行,当烘焙滚筒顺时针转动时,宽条形板位于烘焙滚筒左侧且与水平方向夹角为75-85°,窄条形板位于烘焙滚筒右侧且与水平方向夹角为35-45°;所述第二管状燃烧器罩板由弧形板和矩形板焊接而成,并且靠近烘焙滚筒一侧的为弧形板。
进一步的技术方案,所述烘焙滚筒两侧分别设有茶末侧挡板,所述烘焙滚筒由十二块条形板沿烘焙滚筒周向焊接构成,所述烘焙滚筒内壁周向间隔设有多个呈螺旋布置的烘焙导叶柱,所述烘焙导叶柱横截面呈三角形,所述烘焙导叶柱其中一个侧面与烘焙滚筒内壁沿螺旋线焊接,所述烘焙导叶柱另外两侧面之间夹角为60°,所述烘焙导叶柱的螺旋角为80-85°;
所述烘焙滚筒前端设置成收口状的烘焙滚筒进出茶口,所述烘焙滚筒进出茶口内侧周向上间隔设有多个呈螺旋布置的进出茶导叶板,所述进出茶导叶板的螺旋角为25-35°;所述烘焙滚筒后端安装有防止茶叶在烘焙过程中被抛出的半圆形挡茶板,所述半圆形挡茶板的直边方向与水平方向夹角为10-20°;
所述茶叶烘焙分机还包括清筛组件,所述清筛组件包括内部为空腔的清筛盒、向所述清筛盒的空腔内供气的空气压缩机以及安装在清筛盒与空气压缩机的连接软管上的清筛电磁阀;所述清筛盒相对烘焙滚筒的侧板上开设有与所述茶末筛孔孔径一致且向所述茶末筛孔吹风以防止茶末筛孔堵塞的圆孔。
进一步的技术方案,所述出茶组件包括出茶气缸、出茶电磁阀、减振器、出茶上行程开关、出茶下行程开关、上机架以及下机架,所述烘焙滚筒安装在上机架上,所述上机架与下机架铰接安装,所述烘焙滚筒通过滚轮支撑安装在所述上机架上,所述出茶气缸、减振器安装在上机架与下机架之间;当烘焙滚筒出茶时,所述PLC控制单元控制出茶气缸中的出茶活塞杆伸出以实现上机架相对于下机架发生转动并带动烘焙滚筒向前端倾斜实施出茶动作同时所述上机架与出茶上行程开关触点接触,所述烘焙滚筒出茶时烘焙滚筒轴向与水平方向呈10-14°夹角;当烘焙滚筒出茶结束,所述PLC控制单元控制出茶气缸中的出茶活塞杆回缩以实现上机架相对于下机架发生转动并带动烘焙滚筒复位同时所述上机架与出茶下行程开关触点接触,所述烘焙滚筒复位时烘焙滚筒轴向与水平方向呈2-4°夹角。
进一步的技术方案,所述液化气钢瓶上设有减压阀一,所述燃气管道上依次设有压力表、减压阀二、燃气电磁阀以及将空气与液化气按比例进行混合的燃烧控制器,所述燃烧控制器上安装有欠压报警的压力开关。
进一步的技术方案,所述第一气动储料装置、第二气动储料装置、第三气动储料装置、第四气动储料装置各自包括储料箱、储料气缸以及用于控制储料气缸活塞杆是否动作的储料气动电磁阀,所述储料箱底部出口处设有对开式出茶门,所述储料气缸活塞杆与所述对开式出茶门之间通过储料连杆连接;所述储料气缸活塞杆实施伸缩动作并通过所述储料连杆带动对开式出茶门动作以打开储料箱出口或关闭储料箱出口,所述储料箱中还设有用于检测对应储料箱中是否装有茶叶的光电开关。
一种所述连续式燃气茶叶烘焙机的控制方法,包括供料控制过程、烘焙控制过程以及出茶控制过程,定义面对烘焙滚筒进出茶口,烘焙滚筒顺时针转动为正向;
所述供料控制过程如下:
步骤A1、所述PLC控制单元控制立式提升机送料,当所述称重机构的称重料斗内茶叶量达到设定重量时,所述PLC控制单元控制所述立式提升机停止送料,同时控制称重机构的对开式出料门打开并将茶叶投入到倾斜式输送机上,待称重机构的称重料斗投料结束,所述PLC控制单元控制称重机构的对开式出料门关闭,同时控制倾斜式输送机、第一水平输送机将茶叶输送至茶叶配送小车中,另外PLC控制单元通过第一驱动电机控制茶叶配送小车向左移动使得茶叶配送小车与左限位开关触点接触,之后通过第二驱动电机控制茶叶配送小车的输送带向左送料以使得茶叶从茶叶配送小车落入到所述第一气动储料装置内;
步骤A2、所述PLC控制单元控制所述立式提升机送料,当所述称重机构的称重料斗内茶叶量达到设定重量时,所述PLC控制单元控制所述立式提升机停止送料,同时控制称重机构的对开式出料门打开并将茶叶投入到倾斜式输送机上,待称重机构的称重料斗投料结束,所述PLC控制单元控制称重机构的对开式出料门关闭,同时控制倾斜式输送机、第一水平输送机将茶叶输送至茶叶配送小车中,另外PLC控制单元通过第二驱动电机控制茶叶配送小车的输送带向右送料以使得茶叶从茶叶配送小车落入到所述第三气动储料装置内;
步骤A3、所述PLC控制单元控制立式提升机送料,当所述称重机构的称重料斗内茶叶量达到设定重量时,所述PLC控制单元控制所述立式提升机停止送料,同时控制称重机构的对开式出料门打开并将茶叶投入到倾斜式输送机上,待称重机构的称重料斗投料结束,所述PLC控制单元控制称重机构的对开式出料门关闭,同时控制倾斜式输送机、第一水平输送机将茶叶输送至茶叶配送小车中,另外PLC控制单元通过第一驱动电机控制茶叶配送小车向右移动使得茶叶配送小车与右限位开关触点接触,之后通过第二驱动电机控制茶叶配送小车的输送带向左送料以使得茶叶从茶叶配送小车落入到所述第二气动储料装置内;
步骤A4、所述PLC控制单元控制所述立式提升机送料,当所述称重机构的称重料斗内茶叶量达到设定重量时,所述PLC控制单元控制所述立式提升机停止送料,同时控制称重机构的对开式出料门打开并将茶叶投入到倾斜式输送机上,待称重机构的称重料斗投料结束,所述PLC控制单元控制称重机构的对开式出料门关闭,同时控制倾斜式输送机、第一水平输送机将茶叶输送至茶叶配送小车中,另外PLC控制单元通过第二驱动电机控制茶叶配送小车的输送带向右送料以使得茶叶从茶叶配送小车落入到所述第四气动储料装置内;
步骤A5、当所述PLC控制单元接收到由所述光电开关检测到的第一气动储料装置、第二气动储料装置、第三气动储料装置以及第四气动储料装置内有料的信号,同时所述烘焙滚筒由出料状态切换为复位状态时,PLC控制单元控制所述第一气动储料装置、第二气动储料装置、第三气动储料装置以及第四气动储料装置的对开式出茶门同时打开,分别向其下方对应的烘焙滚筒内投料;所述第一气动储料装置、第二气动储料装置、第三气动储料装置以及第四气动储料装置持续开启的时间达到设定的投料时间后,所述PLC控制单元控制上述四个对开式出茶门关闭;
步骤A6、重复上述步骤A1-A5;
所述烘焙控制过程如下:
步骤B1、所述PLC控制单元控制烘焙电机正转带动烘焙滚筒顺时针转动,同时控制燃气电磁阀开启、点火指针点火,第一管状燃烧器、第二管状燃烧器开始燃烧并对茶叶进行烘焙,直到设定的烘焙时间结束;
所述出茶控制过程如下:
步骤C1、所述PLC控制所述第一茶叶烘焙分机、第二茶叶烘焙分机、第三茶叶烘焙分机和第四茶叶烘焙分机的烘焙滚筒停止转动,出茶组件的出茶气缸中的出茶活塞杆伸出,使得烘焙滚筒进出茶口所在的一端向下倾斜,然后PLC控制单元控制烘焙电机带动烘焙滚筒逆时针转动,使得烘焙茶叶向烘焙滚筒进出茶口方向运动,完成烘焙滚筒出茶;待出茶结束,所述PLC控制单元控制所述第一茶叶烘焙分机、第二茶叶烘焙分机、第三茶叶烘焙分机和第四茶叶烘焙分机的烘焙滚筒停止转动,出茶气缸中的出茶活塞杆回缩以实施烘焙滚筒复位动作;
步骤C2、烘焙后的茶叶由位于出茶料斗正下方的振动式输送机输送到下一工序,烘焙过程中筛选出来的茶末由位于烘焙滚筒正下方的水平输送机运送至其他设备进行处理,至此出茶环节结束。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明提供的一种连续式燃气茶叶烘焙机,本发明的工作过程分为供料单元、烘焙单元和出料单元,通过所述供料单元采用立式提升机进行供料,所述称重机构进行计量称重,定量供料,不仅降低了劳动强度,提高了输送效率;而且定量供料保证了茶叶烘焙的品质,实现了茶叶烘焙的自动化、连续化生产。
(2)本发明的燃气通过PLC控制单元进行调节,燃烧控制器上方装有压力开关以实现燃气欠压报警,管状燃烧器后端安装有西门子QRA2型紫外线电眼火焰探测器,在工作过程中,意外熄火,火焰探测器会及时报警并发出信号,PLC控制单元控制燃气电磁阀关闭,防止燃气泄漏,在下机架上固定安装有气敏传感器,以防止燃烧正常,其它部位燃气泄漏,气敏传感器当检测到一定浓度的燃气时及时报警并发出信号,PLC控制单元控制燃气电磁阀关闭,以上双重安全装置可以确保安全生产。
(3)本发明中的发热元件为位于烘焙滚筒中央的第一管状燃烧器和位于烘焙滚筒左下方的第二管状燃烧器,上加热与下加热同时实行,具有穿透能力强,提香效果好的优点;当烘焙滚筒顺时针转动时,茶叶被带起位于烘焙滚筒的左下部,位于烘焙滚筒左下方的第二管状燃烧器加热周围空气,通过热空气上扬加热其上方茶叶,更有利于降低能耗;两个位置同时加热,可以防止茶叶受热不均匀造成的焦片、红片及碎茶。
(4)本发明在供料单元通过茶叶配送小车实现自动供料。PLC控制单元控制茶叶配送小车按照第一、第三气动储料装置进料,然后第二、第四气动储料装置进料的供料顺序分配茶叶到燃气茶叶烘焙分机中,不仅减少了茶叶配送小车的移动行程,提高了自动供料效率,而且有利于PLC控制单元的稳定性,实现烘焙环节茶叶的自动精确供料。
(5)本发明中的燃气茶叶烘焙分机具有自动出茶功能,通过PLC控制单元控制出茶气缸中的出茶活塞杆的伸出或回缩,实现烘焙滚筒的自动出茶和复位,节省了大量的人力物力,降低了工作人员的劳动强度,实现了茶叶出茶过程的自动化。
(6)本发明采用燃气式加热方法,耗电少,额定工作电流小,线路损耗较低,元件绝缘易保证,没有漏电隐患,也不受变压器的限制,在偏远地区也可以使用,有利于本发明的推广和使用。
(7)本发明所述的烘焙滚筒为十二块大小相等的矩形侧板焊接而成,与圆形烘焙滚筒相比较,保证了焊接精度,具有振动和噪声小,运动稳定,滚筒强度大,茶叶在其内壁不易产生堆积的特点;并且烘焙滚筒的筒体上均匀分布有直径3mm的四目茶末筛孔,在烘焙滚筒的转动过程中产生的茶末和碎茶通过茶末筛孔被及时筛出,避免茶末和碎茶阻塞茶末筛孔过度烘焙产生焦糊味;布满茶末筛孔的烘焙滚筒方便热空气流通,提高了茶叶的烘焙品质。所述进出茶导叶板可以使茶叶快速进出烘焙滚筒,同时也避免烘茶时烘焙滚筒内的茶叶被抛出。
(8)本发明所述气动储料装置具有储料功能,气动储料装置内设置有光电开关,可以检测到气动储料装置内是否有茶叶。当储料箱内有茶叶时,则会停止供料,避免不必要的机械浪费;当储料箱内没有茶叶时,利用炒茶时间给没有茶叶的气动储料装置供料,节约了供料的时间;间歇性自动供料,大大提高了工作效率。
(9)本发明中的燃气茶叶烘焙分机采用齿轮传动方式,与传统的链条传动和摩擦轮传动相比,它的传动比较平稳,传动效率高,结构紧凑,振动和噪音小,延长了燃气茶叶烘焙分机的使用寿命。
(10)本发明中在管状燃烧器的旁边固定安装有离心风机,有利于加快管状燃烧器附近的热空气流动,使热空气均匀散布,提高茶叶的烘焙效果;为管状燃烧器提供充足的氧气供应,使得管状燃烧器充分燃烧,提高茶叶的烘焙效率。
(11)本发明中燃气茶叶烘焙分机的烘焙滚筒处于复位状态时,与出茶下行程开关的触点接触,此时烘焙滚筒向前倾斜一定角度,使烘焙茶叶沿烘焙滚筒的轴线方向均匀分布在烘焙滚筒内,避免茶叶过度堆积,提高了茶叶的烘焙品质。
附图说明
图1、2为本发明的整体结构图。
图3为本发明中的立式提升机结构图。
图4为本发明中的分料机构结构图。
图5为本发明中分料机构与左限位开关相接触时的局部放大图。
图6为本发明中分料机构与右限位开关相接触时的局部放大图。
图7为本发明燃气茶叶烘焙分机整体结构图。
图8、9为本发明中燃气茶叶烘焙分机部分结构图。
图10位本发明中的烘焙滚筒结构图。
图11为本发明燃气茶叶烘焙分机与上行程开关接触示意图(出茶状态)。
图12为本发明燃气茶叶烘焙分机与下行程开关接触示意图(复位状态)。
图13为本发明中的气动储料装置结构图。
附图中标记的含义如下:
110-立式提升机;121-称重料斗;122-称重机构进料口;123-对开式出料门;124-称重料斗气缸;125-出料门连杆;126-称重料斗电磁阀;127-压缩弹簧;128-应变片;129-称重底板;200-倾斜式输送机;310-第一水平输送机;320-第二水平输送机;330-第三水平输送机;340-第四水平输送机;350-第五水平输送机;400-茶叶配送小车;401-第一驱动电机;402-第二驱动电机;403-左出茶口;404-右出茶口;405-橡胶滚轮;410-第一茶叶烘焙分机;420-第二茶叶烘焙分机;430-第三茶叶烘焙分机;440-第四茶叶烘焙分机;441-烘焙电机;442-电机安装座;443-主动齿轮;444-从动外齿圈;445-进茶料斗;446-出茶料斗;447-烘焙滚筒;448-滚轮;449-滚轮轴承座;450-上机架;451-下机架;452-第一管状燃烧器;453-第一管状燃烧器罩板;454-第一管状燃烧器支撑;455-第二管状燃烧器;456-第二管状燃烧器罩板;457-第二管状燃烧器支撑;458-第一离心风机;459-第一离心风机支撑;460-第二离心风机;461-第二离心风机支撑;462-调整螺钉;463-茶末侧挡板;464-红外线温度传感器;465-烘焙滚筒进出茶口;466-进出茶导叶板;467-烘焙导叶柱;468-液化气钢瓶;469-减压阀一;470-燃气管道;471-压力表;472-减压阀二;473-燃气电磁阀;474-燃烧控制器;475-出茶气缸;476-出茶活塞杆;477-出茶电磁阀;478-出茶气缸安装座;479-减振器;480-出茶上行程开关;481-出茶下行程开关;482-清筛盒;483-清筛电磁阀;484-空气压缩机;485-火焰探测器;486-压力开关;487-气敏传感器;488-三通接头;489-茶末筛孔;490-半圆形挡茶板;491-环形齿圈座;510-振动式输送机;600-机架平台;610-第一气动储料装置;611-储料气缸;612-对开式出茶门;613-储料连杆;614-储料气动电磁阀;615-光电开关;620-第二气动储料装置;630-第三气动储料装置;640-第四气动储料装置;901-左限位开关;902-右限位开关;903-限位开关底座;904-导轨。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案做出更为具体的说明:
本发明所述连续式燃气茶叶烘焙机,包括PLC控制单元、烘焙单元、将茶叶自动定量供应至烘焙单元的供料单元以及将所述烘焙单元烘焙好的茶叶自动输送至下一工序的出料单元;
所述烘焙单元包括多台茶叶烘焙分机,所述茶叶烘焙分机包括烘焙组件、出茶组件以及安全控制组件;
如图7、8、9所示:所述烘焙组件包括烘焙滚筒447以及茶叶加热单元,所述烘焙滚筒447卧式安装,所述烘焙滚筒447侧面上开设有茶末筛孔489;所述茶叶加热单元包括液化气钢瓶468以及与液化气钢瓶468连接的第一管状燃烧器452与第二管状燃烧器455,所述第一管状燃烧器452位于烘焙滚筒447内中央位置,所述第二管状燃烧器455位于烘焙滚筒447左下方且靠近烘焙滚筒447底部,所述液化气钢瓶468与第一管状燃烧器452、第二管状燃烧器455之间的燃气管道470上设有燃气电磁阀473;
所述安全控制组件包括火焰探测器485以及气敏传感器487,当所述火焰探测器485检测到第一管状燃烧器452、第二管状燃烧器455火焰未点燃或意外熄灭,或所述气敏传感器487检测到液化气泄露,则所述PLC控制单元控制所述燃气电磁阀473关闭。
所述火焰探测器485为西门子紫外线电眼火焰探测器,其型号为QRA2型;所述气敏传感器487为半导体式气敏传感器,其型号为MQ-2型。
所述第一管状燃烧器452通过第一管状燃烧器支撑454进行安装固定,所述第二管状燃烧器455通过第二管状燃烧器支撑457进行安装固定。所述第一管状燃烧器支撑上同时安装红外线温度传感器464,所述红外线温度传感器464与烘焙滚筒447的轴线方向成20-30°夹角,用于实时检测所述烘焙滚筒447内的茶叶温度。所述红外线温度传感器464的型号为CK-10A型。
如图1、2所示:所述供料单元包括立式提升机110、称重机构、倾斜式输送机200、第一水平输送机310、分料机构以及多个与所述茶叶烘焙分机一一对应且将茶叶投入烘焙滚筒447内的气动储料装置,所述倾斜式输送机200的输送带上方设有将茶叶摊匀的拨爪,所述拨爪固定在相应转轴上,所述转轴带动拨爪转动且转动方向与倾斜式输送机200的输送带的送料方向相反;所述立式提升机110出料落在称重机构上,所述称重机构出料落在倾斜式输送机200上,所述倾斜式输送机200的出料落在第一水平输送机310上,所述第一水平输送机310出料落在分料机构上,所述分料机构用于自动将茶叶分别等量投入到各个气动储料装置中。
所述立式提升机110的电机为额定功率是0.55kW的减速电机,倾斜式输送机200的电机是0.24kW的减速电机,第一水平输送机310的电机为额定功率是0.37kW的减速电机。
所述烘焙单元包括四台茶叶烘焙分机且分别为第一茶叶烘焙分机410、第二茶叶烘焙分机420、第三茶叶烘焙分机430以及第四茶叶烘焙分机440,所述第一茶叶烘焙分机410的进茶料斗445对应设置有第一气动储料装置610,所述第二茶叶烘焙分机420的进茶料斗445对应设置有第二气动储料装置620,所述第三茶叶烘焙分机430的进茶料斗445对应设置有第三气动储料装置630,所述第四茶叶烘焙分机440的进茶料斗445对应设置有第四气动储料装置640。
所述出料单元包括将茶叶输送至下一工序的振动式输送机510以及用于收集茶末的第二水平输送机320、第三水平输送机330、第四水平输送机340与第五水平输送机350,所述振动式输送机510的运行方向与第一茶叶烘焙分机410、第二茶叶烘焙分机420、第三茶叶烘焙分机430以及第四茶叶烘焙分机440的烘焙滚筒447的轴线方向垂直,所述烘焙滚筒447的出料落入所述振动式输送机510,所述第二水平输送机320位于所述第一茶叶烘焙分机410的烘焙滚筒447的正下方且第二水平输送机320与正上方烘焙滚筒447的轴线方向平行,所述第三水平输送机330位于所述第二茶叶烘焙分机420的烘焙滚筒447的正下方且第三水平输送机330与正上方烘焙滚筒447的轴线方向平行,所述第四水平输送机340位于所述第三茶叶烘焙分机430的烘焙滚筒447的正下方且第四水平输送机340与正上方烘焙滚筒447的轴线方向平行,所述第五水平输送机350位于所述第四茶叶烘焙分机440的烘焙滚筒447的正下方且第五水平输送机350与正上方烘焙滚筒447的轴线方向平行。
所述振动式输送机510的电机为额定功率是0.55kW的减速电机,第二水平输送机320、第三水平输送机330、第四水平输送机340、第五水平输送机350的电机均为额定功率是0.37kW的减速电机。
如图3所示:所述称重机构包括称重底板129、压缩弹簧127以及通过所述压缩弹簧127支撑安装在所述称重底板129上的称重料斗121,所述称重底板129上安装有用于感应称重底板129变形量并以此测量所述称重料斗121内茶叶重量的应变片128;所述称重料斗121上安装有称重料斗气缸124以及用于控制称重料斗气缸124内活塞杆是否动作的称重料斗电磁阀126,所述称重料斗121底部出口处设有对开式出料门123,所述称重料斗气缸124内活塞杆与所述对开式出料门123之间通过出料门连杆125连接;所述称重料斗气缸124的活塞杆实施伸缩动作并通过所述出料门连杆125带动对开式出料门123动作以打开称重料斗121出口或关闭称重料斗121出口。
所述称重机构的称重原理:茶叶经称重机构进料口122落入称重料斗121中,随着称重料斗121内的茶叶质量不断增加,压缩弹簧127被压缩,导致称重底板129在称重料斗121的重力作用下弹性变形,使得安装于称重底板129上的应变片128也相应变形,应变片128作为压力传感器,其电阻发生变化,经过测量电路把这一变化转换成电信号,测量出全部茶叶的质量。所述称重料斗气缸124通过软管与空气压缩机484相连接,其目的是为了提高称重料斗121的计量精度,减小测量误差。
所述PLC控制单元对称重机构的控制过程为:当称重料斗121中的茶叶达到设定重量时,其应变片128向PLC控制单元发出电信号,PLC控制单元控制称重料斗电磁阀126得电,使得称重料斗气缸124进气,其活塞杆伸出,对开式出料门123打开将茶叶投放至倾斜式输送机200上。与此同时,PLC控制单元控制立式提升机110停止供料,保证称重料斗121计量称重的准确性。然后,PLC控制单元的时间继电器延时5秒钟后控制称重料斗电磁阀126失电,使得称重料斗气缸125排气,其活塞杆回缩,对开式出料门123闭合。同时PLC控制单元启动立式提升机110运行,继续进行茶叶的定量供料。
如图4、5、6所示:所述分料机构包括第一驱动电机401、第二驱动电机402以及安装在机架平台600上且由水平输送带机构形成的茶叶配送小车400,所述机架平台600上安装有导轨904,所述导轨904的长度方向与所述茶叶配送小车400的输送带的长度方向平行,所述茶叶配送小车400底部设有在所述导轨904上滚动并带动茶叶配送小车400移动的橡胶滚轮405,所述导轨904一端设有左限位开关901,所述导轨904另一端设有右限位开关902;所述左限位开关901、右限位开关903固定安装于限位开关底座903上;所述限位开关底座903固定安装在导轨904上;所述第一驱动电机401驱动茶叶配送小车400沿所述导轨904向左移动与或向右移动,所述第二驱动电机402驱动茶叶配送小车400的输送带向左送料或向右送料;当所述茶叶配送小车400移动至与所述左限位开关901触点接触时停止移动,所述茶叶配送小车400的输送带向左送料且相应出料落入第一气动储料装置610内,或所述茶叶配送小车400的输送带向右送料且相应出料落入第三气动储料装置630内;当所述茶叶配送小车400移动至与所述右限位开关902触点接触时停止移动,所述茶叶配送小车400的输送带向左送料且相应出料落入第二气动储料装置620内,或所述茶叶配送小车400的输送带向右送料且相应出料落入第四气动储料装置640内。
如图7、8、9所示:所述烘焙组件还包括驱动单元,所述驱动单元包括烘焙电机441、主动齿轮443以及从动外齿圈444,所述从动外齿圈444通过螺钉固定在所述烘焙滚筒447后端的环形齿圈座491上,且与烘焙滚筒447同轴,所述烘焙电机441通过啮合的主动齿轮443与从动外齿圈444来驱动所述烘焙滚筒447转动。本发明中的烘焙电机441为配有变频器的减速电机,额定功率为0.4kW,使得烘焙滚筒447实现转速0~38rpm的无级调节。
所述第一管状燃烧器452、第二管状燃烧器455与烘焙滚筒447轴向平行布置,所述第一管状燃烧器452上方设有防止烘焙滚筒447内茶叶落到第一管状燃烧器452上的第一管状燃烧器罩板453,所述烘焙滚筒447后端设有红外线温度传感器464以及用于增加烘焙滚筒447内热空气流动性的第一离心风机458;所述第二管状燃烧器455上方设有第二管状燃烧器罩板456,所述第二管状燃烧器455旁侧设有将热空气吹入烘焙滚筒447内的第二离心风机460,所述第二离心风机460的吹风口与水平方向夹角为25-35°;所述第一管状燃烧器罩板453是由55-65°夹角布置的宽条形板和窄条形板拼接构成“Λ”型,所述宽条形板、窄条形板的长度方向与烘焙滚筒447长度方向平行,所述宽条形板靠近茶叶被烘焙滚筒447带起的一侧。在烘焙过程中,烘焙滚筒447顺时针转动,带动茶叶向左上方运动,宽条形板位于烘焙滚筒447左侧且与水平方向夹角为75-85°,有利于挡住茶叶,防止茶叶落在第一管状燃烧器452上烧焦,窄条形板位于烘焙滚筒447右侧且与水平方向夹角为35-45°,有利于热空气散发。所述第二管状燃烧器罩板456由弧形板和矩形板焊接而成,并且靠近烘焙滚筒447一侧的为弧形板。
所述第一离心风机458与第二离心风机460均为外转子离心式通风机,所述第一离心风机458的直径为180mm,额定功率为0.03kW,额定转速为800rpm,所述第二离心风机460的直径为130mm,额定功率为0.03kW,额定转速为100rpm。
所述烘焙滚筒447两侧分别设有茶末侧挡板463,所述烘焙滚筒447由十二块大小相等的矩形侧板沿烘焙滚筒447周向焊接构成,内切圆直径为1200mm,烘焙滚筒447的筒体长度为1400mm,投叶量为15kg,沿烘焙滚筒447筒壁均匀分布着孔径大小为3mm的四目茶末筛孔。
如图10所示:所述烘焙滚筒447内壁周向间隔设有四个呈螺旋布置的烘焙导叶柱467,所述烘焙导叶柱467横截面呈三角形,由厚度为1mm的钢板焊接而成,所述烘焙导叶柱467其中一个侧面与烘焙滚筒447内壁沿螺旋线焊接,另外两侧面之间夹角为60°,无论烘焙滚筒447正反转,另外两侧面均与烘焙滚筒447内壁成120°,所述烘焙导叶柱467的螺旋角为80-85°。
所述烘焙滚筒447前端设置成与烘焙滚筒447轴线呈10°夹角的收口状的烘焙滚筒进出茶口465,以防止茶叶在烘焙过程中被抛出烘焙滚筒447;所述烘焙滚筒进出茶口465内侧周向上间隔设有四个呈螺旋布置的进出茶导叶板466,所述进出茶导叶板466的螺旋角为25-35°,使得茶叶能够快速进出烘焙滚筒447,同时也避免烘茶时烘焙滚筒447内的茶叶被抛出;所述烘焙滚筒447后端安装有防止茶叶在烘焙过程中被抛出的半圆形挡茶板490,所述半圆形挡茶板490的直边方向与水平方向夹角为10-20°。所述出茶料斗446为无上下底板及后侧板的盒状,其侧板的下部且与水平方向的夹角成45°。
如图9所示:所述茶叶烘焙分机还包括清筛组件,所述清筛组件包括内部为空腔的清筛盒482、向所述清筛盒482的空腔内供气的空气压缩机484以及安装在清筛盒482与空气压缩机484的连接软管上的清筛电磁阀483;所述清筛盒482相对烘焙滚筒447的侧板上开设有与所述茶末筛孔489孔径一致且向所述茶末筛孔489吹风以防止茶末筛孔489堵塞的圆孔。所述清筛盒482上均匀布置有7行与茶末筛孔468孔径一致的圆孔,孔径大小为3mm,清筛盒482的宽度为150mm,长度为1400mm。PLC控制单元通过控制清筛电磁阀483的开闭,给出频率为2Hz的脉冲信号,以实现清筛盒482每分钟120次清筛,气压大小为5~7kg/cm2。
如图9、11、12所示:所述出茶组件包括出茶气缸475、出茶活塞杆476、出茶电磁阀477、减振器479、出茶上行程开关480、出茶下行程开关481、上机架450以及下机架451,所述烘焙滚筒447安装在上机架450上,所述上机架450与下机架451铰接安装,所述烘焙滚筒447通过滚轮448、滚轮轴承座449安装在所述上机架450上,所述出茶气缸475、减振器479安装在上机架450与下机架451之间,所述下机架451四个边角位置上安装有用于调整整个机器水平位置的调整螺钉462,所述减振器479用于减缓烘焙滚筒447在出茶和复位过程中产生的机械振动和冲击;当烘焙滚筒447出茶时,所述PLC控制单元控制出茶气缸475中的出茶活塞杆476伸出以实现上机架450相对于下机架451发生转动并带动烘焙滚筒447向前端倾斜实施出茶动作同时所述上机架450与出茶上行程开关480触点接触,所述烘焙滚筒447出茶时烘焙滚筒447轴向与水平方向呈10-14°夹角,使得烘焙滚筒447中的茶叶完成烘焙工序后全部被清出;当烘焙滚筒447出茶结束,所述PLC控制单元控制出茶气缸475中的出茶活塞杆476回缩以实现上机架450相对于下机架451发生转动并带动烘焙滚筒447复位同时所述上机架450与出茶下行程开关481触点接触,所述烘焙滚筒447复位时烘焙滚筒447轴向与水平方向呈2-4°夹角,使烘焙茶叶沿烘焙滚筒447的轴线方向均匀分布在烘焙滚筒447内,避免茶叶过度堆积,提高茶叶的烘焙品质。
所述液化气钢瓶468上设有减压阀一469,所述燃气管道470上依次设有压力表471、减压阀二472、燃气电磁阀473以及将空气与液化气按比例进行混合的燃烧控制器474,所述燃烧控制器474上安装有欠压报警的压力开关486。所述压力开关486为冬斯燃气压力开关,其型号为LGW3A2型。所述燃烧控制器474将空气与液化石油气合理混合并通过三通接头488输送至所述第一管状燃烧器452、第二管状燃烧器455。
如图13所示:所述第一气动储料装置610、第二气动储料装置620、第三气动储料装置630、第四气动储料装置640各自包括储料箱、储料气缸611以及用于控制储料气缸活塞杆是否动作的储料气动电磁阀614,所述储料箱底部出口处设有对开式出茶门612,所述储料气缸活塞杆与所述对开式出茶门612之间通过储料连杆613连接;所述储料气缸活塞杆实施伸缩动作并通过所述储料连杆613带动对开式出茶门612动作以打开储料箱出口或关闭储料箱出口,所述储料箱中还设有用于检测对应储料箱中是否装有茶叶的光电开关615。所述光电开关615的工作原理:当所述光电开关615的红外线发光管的红外线被茶叶遮挡,则表示相应储料斗121内有料,否则为无料。
本发明所述连续式燃气茶叶烘焙机的控制方法,包括供料控制过程、烘焙控制过程以及出茶控制过程,定义面对烘焙滚筒进出茶口465,烘焙滚筒447顺时针转动为正向。
所述供料控制过程如下:
步骤A1、所述PLC控制单元控制立式提升机110送料,当所述称重机构的称重料斗121内茶叶量达到设定重量时,所述PLC控制单元控制所述立式提升机110停止送料,同时控制称重机构的对开式出料门123打开并将茶叶投入到倾斜式输送机200上,待称重机构的称重料斗121投料结束,所述PLC控制单元控制称重机构的对开式出料门123关闭,同时控制倾斜式输送机200、第一水平输送机310将茶叶输送至茶叶配送小车400中,另外PLC控制单元通过第一驱动电机401控制茶叶配送小车400向左移动使得茶叶配送小车400与左限位开关901触点接触,之后通过第二驱动电机402控制茶叶配送小车400的输送带向左送料以使得茶叶从茶叶配送小车400落入到所述第一气动储料装置610内;
步骤A2、所述PLC控制单元控制所述立式提升机110送料,当所述称重机构的称重料斗121内茶叶量达到设定重量时,所述PLC控制单元控制所述立式提升机110停止送料,同时控制称重机构的对开式出料门123打开并将茶叶投入到倾斜式输送机200上,待称重机构的称重料斗121投料结束,所述PLC控制单元控制称重机构的对开式出料门123关闭,同时控制倾斜式输送机200、第一水平输送机310将茶叶输送至茶叶配送小车400中,另外PLC控制单元通过第二驱动电机402控制茶叶配送小车400的输送带向右送料以使得茶叶从茶叶配送小车400落入到所述第三气动储料装置630内;
步骤A3、所述PLC控制单元控制立式提升机110送料,当所述称重机构的称重料斗121内茶叶量达到设定重量时,所述PLC控制单元控制所述立式提升机110停止送料,同时控制称重机构的对开式出料门123打开并将茶叶投入到倾斜式输送机200上,待称重机构的称重料斗121投料结束,所述PLC控制单元控制称重机构的对开式出料门123关闭,同时控制倾斜式输送机200、第一水平输送机310将茶叶输送至茶叶配送小车400中,另外PLC控制单元通过第一驱动电机401控制茶叶配送小车400向右移动使得茶叶配送小车400与右限位开关902触点接触,之后通过第二驱动电机402控制茶叶配送小车400的输送带向左送料以使得茶叶从茶叶配送小车400落入到所述第二气动储料装置620内;
步骤A4、所述PLC控制单元控制所述立式提升机110送料,当所述称重机构的称重料斗121内茶叶量达到设定重量时,所述PLC控制单元控制所述立式提升机110停止送料,同时控制称重机构的对开式出料门123打开并将茶叶投入到倾斜式输送机200上,待称重机构的称重料斗121投料结束,所述PLC控制单元控制称重机构的对开式出料门123关闭,同时控制倾斜式输送机200、第一水平输送机300将茶叶输送至茶叶配送小车400中,另外PLC控制单元通过第二驱动电机402控制茶叶配送小车400的输送带向右送料以使得茶叶从茶叶配送小车400落入到所述第四气动储料装置640内;
步骤A5、当所述PLC控制单元接收到由所述光电开关615检测到的第一气动储料装置610、第二气动储料装置620、第三气动储料装置630以及第四气动储料装置640内有料的信号,同时所述烘焙滚筒447由出料状态切换为复位状态时,PLC控制单元控制所述第一气动储料装置610、第二气动储料装置620、第三气动储料装置630以及第四气动储料装置640的对开式出茶门612同时打开,分别向其下方对应的烘焙滚筒447内投料;所述第一气动储料装置610、第二气动储料装置620、第三气动储料装置630以及第四气动储料装置640持续开启的时间达到设定的投料时间后,所述PLC控制单元控制上述四个对开式出茶门612关闭;
步骤A6、重复上述步骤A1-A5;
所述烘焙控制过程如下:
步骤B1、所述PLC控制单元控制烘焙电机441正转带动烘焙滚筒447顺时针转动,同时控制燃气电磁阀473开启、点火指针点火,第一管状燃烧器452、第二管状燃烧器455开始燃烧并对茶叶进行烘焙,直到设定的烘焙时间结束;
所述出茶控制过程如下:
步骤C1、所述PLC控制所述第一茶叶烘焙分机410、第二茶叶烘焙分机420、第三茶叶烘焙分机430和第四茶叶烘焙分机440的烘焙滚筒447停止转动,出茶组件的出茶气缸475中的出茶活塞杆476伸出,使得烘焙滚筒进出茶口465所在的一端向下倾斜,然后PLC控制单元控制烘焙电机441带动烘焙滚筒447逆时针转动,使得烘焙茶叶向烘焙滚筒进出茶口465方向运动,完成烘焙滚筒447出茶;待出茶结束,所述PLC控制单元控制所述第一茶叶烘焙分机410、第二茶叶烘焙分机420、第三茶叶烘焙分机430和第四茶叶烘焙分机440的烘焙滚筒447停止转动,出茶气缸475中的出茶活塞杆476回缩以实施烘焙滚筒447复位动作;
步骤C2、烘焙后的茶叶由位于出茶料斗446正下方的振动式输送机510输送到下一工序,烘焙过程中筛选出来的茶末由位于烘焙滚筒447正下方的水平输送机运送至其他设备进行处理,至此出茶环节结束。
以上为一种连续式燃气茶叶烘焙机的工作流程,连续化生产时按照以上过程依次循环进行,从而实现茶叶连续化烘焙。
Claims (10)
1.一种连续式燃气茶叶烘焙机,其特征在于:包括PLC控制单元、烘焙单元、将茶叶自动定量供应至烘焙单元的供料单元以及将所述烘焙单元烘焙好的茶叶自动输送至下一工序的出料单元;
所述烘焙单元包括多台茶叶烘焙分机,所述茶叶烘焙分机包括烘焙组件、出茶组件以及安全控制组件;所述烘焙组件包括烘焙滚筒(447)以及茶叶加热单元,所述烘焙滚筒(447)卧式安装,所述烘焙滚筒(447)侧面上开设有茶末筛孔(489),所述茶叶加热单元包括液化气钢瓶(468)以及与液化气钢瓶(468)连接的第一管状燃烧器(452)与第二管状燃烧器(455),所述第一管状燃烧器(452)位于烘焙滚筒(447)内中央位置,所述第二管状燃烧器(455)位于烘焙滚筒(447)左下方且靠近烘焙滚筒(447)底部,所述液化气钢瓶(468)与第一管状燃烧器(452)、第二管状燃烧器(455)之间的燃气管道(470)上设有燃气电磁阀(473),所述安全控制组件包括火焰探测器(485)以及气敏传感器(487),当所述火焰探测器(485)检测到第一管状燃烧器(452)、第二管状燃烧器(455)的火焰未点燃或意外熄灭,或所述气敏传感器(487)检测到液化气泄露,则所述PLC控制单元控制所述燃气电磁阀(473)关闭。
2.如权利要求1所述的连续式燃气茶叶烘焙机,其特征在于:所述供料单元包括立式提升机(110)、称重机构、倾斜式输送机(200)、第一水平输送机(310)、分料机构以及多个与所述茶叶烘焙分机一一对应且将茶叶投入烘焙滚筒(447)内的气动储料装置,所述倾斜式输送机(200)的输送带上方设有将茶叶摊匀的拨爪,所述拨爪固定在相应转轴上,所述转轴带动拨爪转动且转动方向与倾斜式输送机(200)的输送带的送料方向相反;所述立式提升机(110)出料落在称重机构上,所述称重机构出料落在倾斜式输送机(200)上,所述倾斜式输送机(200)的出料落在第一水平输送机(310)上,所述第一水平输送机(310)出料落在分料机构上,所述分料机构用于自动将茶叶分别等量投入到各个气动储料装置中;
所述烘焙单元包括四台茶叶烘焙分机且分别为第一茶叶烘焙分机(410)、第二茶叶烘焙分机(420)、第三茶叶烘焙分机(430)以及第四茶叶烘焙分机(440),所述第一茶叶烘焙分机(410)的进茶料斗(445)对应设置有第一气动储料装置(610),所述第二茶叶烘焙分机(420)的进茶料斗(445)对应设置有第二气动储料装置(620),所述第三茶叶烘焙分机(430)的进茶料斗(445)对应设置有第三气动储料装置(630),所述第四茶叶烘焙分机(440)的进茶料斗(445)对应设置有第四气动储料装置(640);
所述出料单元包括将茶叶输送至下一工序的振动式输送机(510)以及用于收集茶末的第二水平输送机(320)、第三水平输送机(330)、第四水平输送机(340)与第五水平输送机(350),所述振动式输送机(510)的运行方向与第一茶叶烘焙分机(410)、第二茶叶烘焙分机(420)、第三茶叶烘焙分机(430)以及第四茶叶烘焙分机(440)的烘焙滚筒(447)的轴线方向垂直,所述烘焙滚筒(447)的出料落入所述振动式输送机(510),所述第二水平输送机(320)位于所述第一茶叶烘焙分机(410)的烘焙滚筒(447)的正下方且第二水平输送机(320)与正上方烘焙滚筒(447)的轴线方向平行,所述第三水平输送机(330)位于所述第二茶叶烘焙分机(420)的烘焙滚筒(447)的正下方且第三水平输送机(330)与正上方烘焙滚筒(447)的轴线方向平行,所述第四水平输送机(340)位于所述第三茶叶烘焙分机(430)的烘焙滚筒(447)的正下方且第四水平输送机(340)与正上方烘焙滚筒(447)的轴线方向平行,所述第五水平输送机(350)位于所述第四茶叶烘焙分机(440)的烘焙滚筒(447)的正下方且第五水平输送机(350)与正上方烘焙滚筒(447)的轴线方向平行。
3.如权利要求2所述的连续式燃气茶叶烘焙机,其特征在于:所述称重机构包括称重底板(129)、压缩弹簧(127)以及通过所述压缩弹簧(127)支撑安装在所述称重底板(129)上的称重料斗(121),所述称重底板(129)上安装有用于感应称重底板(129)变形量并以此测量所述称重料斗(121)内茶叶重量的应变片(128);所述称重料斗(121)上安装有称重料斗气缸(124)以及用于控制称重料斗气缸(124)内活塞杆是否动作的称重料斗电磁阀(126),所述称重料斗(121)底部出口处设有对开式出料门(123),所述称重料斗气缸(124)内活塞杆与所述对开式出料门(123)之间通过出料门连杆(125)连接;所述称重料斗气缸(124)的活塞杆实施伸缩动作并通过所述出料门连杆(125)带动对开式出料门(123)动作以打开称重料斗(121)出口或关闭称重料斗(121)出口。
4.如权利要求3所述的连续式燃气茶叶烘焙机,其特征在于:所述分料机构包括第一驱动电机(401)、第二驱动电机(402)以及安装在机架平台(600)上且由水平输送带机构形成的茶叶配送小车(400),所述机架平台(600)上安装有导轨(904),所述导轨(904)的长度方向与所述茶叶配送小车(400)的输送带的长度方向平行,所述茶叶配送小车(400)底部设有在所述导轨(904)上滚动并带动茶叶配送小车(400)移动的橡胶滚轮(405),所述导轨(904)一端设有左限位开关(901),所述导轨(904)另一端设有右限位开关(902);所述左限位开关(901)、右限位开关(903)固定安装于限位开关底座(903)上;所述限位开关底座(903)固定安装在导轨(904)上;所述第一驱动电机(401)驱动茶叶配送小车(400)沿所述导轨(904)向左移动与或向右移动,所述第二驱动电机(402)驱动茶叶配送小车(400)的输送带向左送料或向右送料;当所述茶叶配送小车(400)移动至与所述左限位开关(901)触点接触时停止移动,所述茶叶配送小车(400)的输送带向左送料且相应出料落入第一气动储料装置(610)内,或所述茶叶配送小车(400)的输送带向右送料且相应出料落入第三气动储料装置(630)内;当所述茶叶配送小车(400)移动至与所述右限位开关(902)触点接触时停止移动,所述茶叶配送小车(400)的输送带向左送料且相应出料落入第二气动储料装置(620)内,或所述茶叶配送小车(400)的输送带向右送料且相应出料落入第四气动储料装置(640)内。
5.如权利要求1所述的连续式燃气茶叶烘焙机,其特征在于:所述烘焙组件还包括驱动单元,所述驱动单元包括烘焙电机(441)、主动齿轮(443)以及从动外齿圈(444),所述从动外齿圈(444)通过螺钉固定在所述烘焙滚筒(447)后端的环形齿圈座(491)上且与烘焙滚筒(447)同轴,所述烘焙电机(441)通过啮合的主动齿轮(443)与从动外齿圈(444)来驱动所述烘焙滚筒(447)转动;
所述第一管状燃烧器(452)、第二管状燃烧器(455)与烘焙滚筒(447)轴向平行布置,所述第一管状燃烧器(452)上方设有防止烘焙滚筒(447)内茶叶落到第一管状燃烧器(452)上的第一管状燃烧器罩板(453),所述烘焙滚筒(447)后端设有红外线温度传感器(464)以及用于增加烘焙滚筒(447)内热空气流动性的第一离心风机(458);所述第二管状燃烧器(455)上方设有第二管状燃烧器罩板(456),所述第二管状燃烧器(455)旁侧设有将热空气吹入烘焙滚筒(447)内的第二离心风机(460),所述第二离心风机(460)的吹风口与水平方向夹角为25-35°;所述第一管状燃烧器罩板(453)是由55-65°夹角布置的宽条形板和窄条形板拼接构成“Λ”型,所述宽条形板、窄条形板的长度方向与烘焙滚筒(447)长度方向平行,当烘焙滚筒(447)顺时针转动时,宽条形板位于烘焙滚筒(447)左侧且与水平方向夹角为75-85°,窄条形板位于烘焙滚筒(447)右侧且与水平方向夹角为35-45°;所述第二管状燃烧器罩板(456)由弧形板和矩形板焊接而成,并且靠近烘焙滚筒(447)一侧的为弧形板。
6.如权利要求1所述的连续式燃气茶叶烘焙机,其特征在于:所述烘焙滚筒(447)两侧分别设有茶末侧挡板(463),所述烘焙滚筒(447)由十二块条形板沿烘焙滚筒(447)周向焊接构成,所述烘焙滚筒(447)内壁周向间隔设有多个呈螺旋布置的烘焙导叶柱(467),所述烘焙导叶柱(467)横截面呈三角形,所述烘焙导叶柱(467)其中一个侧面与烘焙滚筒(447)内壁沿螺旋线焊接,所述烘焙导叶柱(467)另外两侧面之间夹角为60°,所述烘焙导叶柱(467)的螺旋角为80-85°;
所述烘焙滚筒(447)前端设置成收口状的烘焙滚筒进出茶口(465),所述烘焙滚筒进出茶口(465)内侧周向上间隔设有多个呈螺旋布置的进出茶导叶板(466),所述进出茶导叶板(466)的螺旋角为25-35°;所述烘焙滚筒(447)后端安装有防止茶叶在烘焙过程中被抛出的半圆形挡茶板(490),所述半圆形挡茶板(490)的直边方向与水平方向夹角为10-20°;
所述茶叶烘焙分机还包括清筛组件,所述清筛组件包括内部为空腔的清筛盒(482)、向所述清筛盒(482)的空腔内供气的空气压缩机(484)以及安装在清筛盒(482)与空气压缩机(484)的连接软管上的清筛电磁阀(483);所述清筛盒(482)相对烘焙滚筒(447)的侧板上开设有与所述茶末筛孔(489)孔径一致且向所述茶末筛孔(489)吹风以防止茶末筛孔(489)堵塞的圆孔。
7.如权利要求1所述的连续式燃气茶叶烘焙机,其特征在于:所述出茶组件包括出茶气缸(475)、出茶电磁阀(477)、减振器(479)、出茶上行程开关(480)、出茶下行程开关(481)、上机架(450)以及下机架(451),所述烘焙滚筒(447)安装在上机架(450)上,所述上机架(450)与下机架(451)铰接安装,所述烘焙滚筒(447)通过滚轮(448)支撑安装在所述上机架(450)上,所述出茶气缸(475)、减振器(479)安装在上机架(450)与下机架(451)之间;当烘焙滚筒(447)出茶时,所述PLC控制单元控制出茶气缸(475)中的出茶活塞杆(476)伸出以实现上机架(450)相对于下机架(451)发生转动并带动烘焙滚筒(447)向前端倾斜实施出茶动作同时所述上机架(450)与出茶上行程开关(480)触点接触,所述烘焙滚筒(447)出茶时烘焙滚筒(447)轴向与水平方向呈10-14°夹角;当烘焙滚筒(447)出茶结束,所述PLC控制单元控制出茶气缸(475)中的出茶活塞杆(476)回缩以实现上机架(450)相对于下机架(451)发生转动并带动烘焙滚筒(447)复位同时所述上机架(450)与出茶下行程开关(481)触点接触,所述烘焙滚筒(447)复位时烘焙滚筒(447)轴向与水平方向呈2-4°夹角。
8.如权利要求1所述的连续式燃气茶叶烘焙机,其特征在于:所述液化气钢瓶(468)上设有减压阀一(469),所述燃气管道(470)上依次设有压力表(471)、减压阀二(472)、燃气电磁阀(473)以及将空气与液化气按比例进行混合的燃烧控制器(474),所述燃烧控制器(474)上安装有欠压报警的压力开关(486)。
9.如权利要求4所述的连续式燃气茶叶烘焙机,其特征在于:所述第一气动储料装置(610)、第二气动储料装置(620)、第三气动储料装置(630)、第四气动储料装置(640)各自包括储料箱、储料气缸(611)以及用于控制储料气缸活塞杆是否动作的储料气动电磁阀(614),所述储料箱底部出口处设有对开式出茶门(612),所述储料气缸活塞杆与所述对开式出茶门(612)之间通过储料连杆(613)连接;所述储料气缸活塞杆实施伸缩动作并通过所述储料连杆(613)带动对开式出茶门(612)动作以打开储料箱出口或关闭储料箱出口,所述储料箱中还设有用于检测对应储料箱中是否装有茶叶的光电开关(615)。
10.一种如权利要求9所述连续式燃气茶叶烘焙机的控制方法,其特征在于包括供料控制过程、烘焙控制过程以及出茶控制过程,定义面对烘焙滚筒进出茶口(465),烘焙滚筒(447)顺时针转动为正向;
所述供料控制过程如下:
步骤A1、所述PLC控制单元控制立式提升机(110)送料,当所述称重机构的称重料斗(121)内茶叶量达到设定重量时,所述PLC控制单元控制所述立式提升机(110)停止送料,同时控制称重机构的对开式出料门(123)打开并将茶叶投入到倾斜式输送机(200)上,待称重机构的称重料斗(121)投料结束,所述PLC控制单元控制称重机构的对开式出料门(123)关闭,同时控制倾斜式输送机(200)、第一水平输送机(310)将茶叶输送至茶叶配送小车(400)中,另外PLC控制单元通过第一驱动电机(401)控制茶叶配送小车(400)向左移动使得茶叶配送小车(400)与左限位开关(901)触点接触,之后通过第二驱动电机(402)控制茶叶配送小车(400)的输送带向左送料以使得茶叶从茶叶配送小车(400)落入到所述第一气动储料装置(610)内;
步骤A2、所述PLC控制单元控制所述立式提升机(110)送料,当所述称重机构的称重料斗(121)内茶叶量达到设定重量时,所述PLC控制单元控制所述立式提升机(110)停止送料,同时控制称重机构的对开式出料门(123)打开并将茶叶投入到倾斜式输送机(200)上,待称重机构的称重料斗(121)投料结束,所述PLC控制单元控制称重机构的对开式出料门(123)关闭,同时控制倾斜式输送机(200)、第一水平输送机(310)将茶叶输送至茶叶配送小车(400)中,另外PLC控制单元通过第二驱动电机(402)控制茶叶配送小车(400)的输送带向右送料以使得茶叶从茶叶配送小车(400)落入到所述第三气动储料装置(630)内;
步骤A3、所述PLC控制单元控制立式提升机(110)送料,当所述称重机构的称重料斗(121)内茶叶量达到设定重量时,所述PLC控制单元控制所述立式提升机(110)停止送料,同时控制称重机构的对开式出料门(123)打开并将茶叶投入到倾斜式输送机(200)上,待称重机构的称重料斗(121)投料结束,所述PLC控制单元控制称重机构的对开式出料门(123)关闭,同时控制倾斜式输送机(200)、第一水平输送机(310)将茶叶输送至茶叶配送小车(400)中,另外PLC控制单元通过第一驱动电机(401)控制茶叶配送小车(400)向右移动使得茶叶配送小车(400)与右限位开关(902)触点接触,之后通过第二驱动电机(402)控制茶叶配送小车(400)的输送带向左送料以使得茶叶从茶叶配送小车(400)落入到所述第二气动储料装置(620)内;
步骤A4、所述PLC控制单元控制所述立式提升机(110)送料,当所述称重机构的称重料斗(121)内茶叶量达到设定重量时,所述PLC控制单元控制所述立式提升机(110)停止送料,同时控制称重机构的对开式出料门(123)打开并将茶叶投入到倾斜式输送机(200)上,待称重机构的称重料斗(121)投料结束,所述PLC控制单元控制称重机构的对开式出料门(123)关闭,同时控制倾斜式输送机(200)、第一水平输送机(300)将茶叶输送至茶叶配送小车(400)中,另外PLC控制单元通过第二驱动电机(402)控制茶叶配送小车(400)的输送带向右送料以使得茶叶从茶叶配送小车(400)落入到所述第四气动储料装置(640)内;
步骤A5、当所述PLC控制单元接收到由所述光电开关(615)检测到的第一气动储料装置(610)、第二气动储料装置(620)、第三气动储料装置(630)以及第四气动储料装置(640)内有料的信号,同时所述烘焙滚筒(447)由出料状态切换为复位状态时,PLC控制单元控制所述第一气动储料装置(610)、第二气动储料装置(620)、第三气动储料装置(630)以及第四气动储料装置(640)的对开式出茶门(612)同时打开,分别向其下方对应的烘焙滚筒(447)内投料;所述第一气动储料装置(610)、第二气动储料装置(620)、第三气动储料装置(630)以及第四气动储料装置(640)持续开启的时间达到设定的投料时间后,所述PLC控制单元控制上述四个对开式出茶门(612)关闭;
步骤A6、重复上述步骤A1-A5;
所述烘焙控制过程如下:
步骤B1、所述PLC控制单元控制烘焙电机(441)正转带动烘焙滚筒(447)顺时针转动,同时控制燃气电磁阀(473)开启、点火指针点火,第一管状燃烧器(452)、第二管状燃烧器(455)开始燃烧并对茶叶进行烘焙,直到设定的烘焙时间结束;
所述出茶控制过程如下:
步骤C1、所述PLC控制所述第一茶叶烘焙分机(410)、第二茶叶烘焙分机(420)、第三茶叶烘焙分机(430)和第四茶叶烘焙分机(440)的烘焙滚筒(447)停止转动,出茶组件的出茶气缸(475)中的出茶活塞杆(476)伸出,使得烘焙滚筒进出茶口(465)所在的一端向下倾斜,然后PLC控制单元控制烘焙电机(441)带动烘焙滚筒(447)逆时针转动,使得烘焙茶叶向烘焙滚筒进出茶口(465)方向运动,完成烘焙滚筒(447)出茶;待出茶结束,所述PLC控制单元控制所述第一茶叶烘焙分机(410)、第二茶叶烘焙分机(420)、第三茶叶烘焙分机(430)和第四茶叶烘焙分机(440)的烘焙滚筒(447)停止转动,出茶气缸(475)中的出茶活塞杆(476)回缩以实施烘焙滚筒(447)复位动作;
步骤C2、烘焙后的茶叶由位于出茶料斗(446)正下方的振动式输送机(510)输送到下一工序,烘焙过程中筛选出来的茶末由位于烘焙滚筒(447)正下方的水平输送机运送至其他设备进行处理,至此出茶环节结束。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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