CN110393298A - 揉搓式核桃破壳取仁装置 - Google Patents

Abstract

本发明揉搓式核桃破壳取仁装置，包括送料装置，挤压破壳揉搓装置，筛选装置以及调节装置，动力源和传动系统。即避免了以往刚性元件破壳所造成的核仁损伤，又可提高工作效率；该设备利用柔性带完成了核桃的破壳脱壳过程，在挤压破壳过程中，带的张紧度和挤压轮之间距离可通过手动旋钮进行调节，利用挤压轮之间的挤压使核桃破壳，利用工作带之间形成的剪切力使核桃脱壳，该设备相对于以往现有的核桃破壳机，该设备占地面积小，安装方便。

Description

揉搓式核桃破壳取仁装置

技术领域：

本发明揉搓式核桃破壳取仁装置，适用于农产品行业对核桃进行破壳、脱壳的加工，并在核桃机械破壳的基础上发展了揉搓式核桃破壳方式，促进核桃产业快速发展，为核桃深加工提供基础，为农产品可持续发展提供有力支撑。

背景技术：

中国核桃产量已居世界第一位。中国虽是世界核桃产量大国,却不是核桃生产强国,我国的核桃加工机械化不足。现在我国核桃破壳大部分依然是人工破壳。人工破壳,劳动量大、效率低,而且污染指数高、影响核桃品质,出口不能达标,极大的降低了核桃的附加值。

核桃营养价值高，富含氨基酸和脂肪，是世界重要坚果树种之一，位列四大干果之首。核桃性味甘温，是滋补强壮品，有补气养血、润肺健脑的功效，且根、叶、果仁、果皮、树皮及脂肪油均可药用。

目前，市场上许多核桃加工产业依旧采用手工破壳取仁方式，不仅加工效率低下，成本高，而且不能保证食品的的卫生，存在危害食用者健康的潜在威胁，目前，除手工取仁方法以外，破壳取仁主要有以下几种方法：离心碰撞法、化学腐蚀法、真空破壳法、超声波破壳法、机械破壳。其中离心碰撞法利用离心力让核桃在滚筒内形成撞击，从而实现破壳；化学腐蚀法虽然效率高，但容易造成核仁污染；超声波破壳法利用超声波对核桃表面进行超声波处理，但超声波破壳机价格昂贵，不适宜大面积推广；机械破壳法包括挤压式、剪切式、磨削式，但设备均采用刚性元件对核桃进行挤压，破壳率高，但容易对核仁造成损伤，难以实现对核桃的定向作用。

发明内容：

发明目的：本发明揉搓式核桃破壳取仁装置，主要针对目前农产品市场上的核桃破壳取仁机中存在的破壳不完全、破壳率低下、部分核桃仁夹在碎壳中难以取出的问题而设计，本机械运用皮带轮对核桃进行挤压破壳和揉搓脱壳，利用筛选滚筒对核桃壳体和核仁进行筛选，最后利用鼓风机对壳仁进行清选，达到高效、低成本破壳和提高高露仁率的目的。

本发明采用的技术方案是：本发明是一种揉搓式核桃破壳取仁装置，包括：送料装置，挤压破壳揉搓装置，筛选装置，调节装置，传动系统和动力源。

其中传动系统包括带传动系统和齿轮传动系统；所述挤压破壳揉搓装置动力源是步进电机直接提供；所述筛选装置和送料装置的传动系统动力源由电机提供。

所述送料装置包括：料斗，拨料辊，梯形滑板，半圆形出料槽，斜板-圆形运输槽；所述料斗上连接有拨料辊；所述拨料辊上设有半圆形凹槽；所述拨料辊下方设有梯形滑板，所述梯形滑板下方设有半圆形出料槽。

所述挤压破壳揉搓装置安装有挤压平板；挤压平板上连接有驱动轮，从动轮，挤压轮，左、右两个挤压皮带，调节装置以及核桃导轨。

所述调节装置安装有卡套；所述卡套与“Y”字形卡具通过卡套孔连接；所述卡套与挤压平板通过螺纹连接；所述卡具设有外螺纹；所述卡具与挤压轮通过转轴连接；所述转轴两侧用螺母锁紧；所述卡具调节端与旋钮通过螺纹连接。

上述技术方案所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，优选地，所述卡具设有外螺纹；所述旋钮设有内螺纹；所述卡具在通过旋钮的旋转实现直线运动，从而可以调节挤压皮带的张紧度和挤压轮左、右距离，用以适应不同尺寸大小的核桃及其挤压破壳力；所述卡套通过螺纹连接在挤压平板上。

所述筛选装置安装有滚筒；所述滚筒上连接有滚筒长轴；所述滚筒长轴上设有螺旋叶片；所述滚筒上设有进料口和出料口。

上述技术方案所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，优选地，所述拨料辊轴线呈水平放置；所述半圆形凹槽的中心线与拨料辊轴线平行；所述料斗与机架连接；所述拨料辊与轴承座通过螺钉连接连接在机架上。

上述技术方案所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，优选地，所述梯形滑板大端与机架连接；所述半圆形出料槽通过两根支撑杆形成坡面；所述半圆形出料槽上设有下料口。

上述技术方案所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，优选地，半圆形出料槽通过进料端通过两端设有外螺纹的支撑杆Ⅰ与半圆形出料槽固定板上螺纹孔连接，两端用螺母锁紧，半圆形出料槽固定板固定在机架上。

上述技术方案所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，优选地，半圆形出料槽通过出料端通过两端设有外螺纹的支撑杆Ⅱ固定在机架上，两端通过螺母锁紧。

上述技术方案所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，优选地，所述挤压平板与水平面呈15°夹角固定在机架上。

上述技术方案所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，优选地，所述左、右驱动带轮采用可调速步进电机进行驱动，挤压破壳工作区为左、右对称轮之间的距离，揉搓脱壳工作区为左侧两挤压轮之间的距离，左、右揉搓带之间可形成速度差。

上述技术方案所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，优选地，所述从动轮包括左、右从动轮；所述左、右从动轮与挤压平板通过转轴连接。

上述技术方案所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，优选地，所述挤压工作带均采用PVC带，所述挤压工作带工作表面设有“V”形槽。

上述技术方案所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，优选地，所述挤压轮通过转轴固定在卡具上；所述挤压轮的轴线与挤压平板垂直。

上述技术方案所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，优选地，所述挤压轮表面设有球状凸台。

上述技术方案所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，优选地，所述筛选装置安装有滚筒，鼓风机，滚筒长轴，螺旋叶片；其中滚筒表面设有圆形筛孔。

上述技术方案所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，优选地，所述滚筒内部设有螺旋叶片，螺旋叶片安装在滚筒长轴上，滚筒长轴一端连接有从动锥齿轮，滚筒长轴上的从动锥齿轮与主轴上的主动锥齿轮啮合传动；在滚筒物料出口对应的横梁上设有鼓风机；所述鼓风机安装在鼓风机底板上；所述鼓风机底板与鼓风机横梁通过螺钉连接。

上述技术方案所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，优选地，所述工作带包括左、右两个挤压皮带，尺寸为1600mm×350mm×3mm，左侧可调速步进电机保持左侧挤压皮带的线速度在V0=3.5~4.5m/s范围，右侧可调速步进电机保持右侧挤压皮带的线速度在V0=2~2.5m/s范围，左、右挤压皮带间形成1~2.5m/s的速度差进行揉搓；考虑核桃的大小尺寸，挤压皮带之间的挤压工作区距离应该在35~40mm之间。

优点及效果：本发明柔性带挤压破壳，克服了刚性元件破壳的不足，不仅通过挤压轮之间的左右间距的调节实现了刚性挤压破壳，而且通过挤压皮带表面的“V”形槽实现对核桃的剪切破壳，通过挤压皮带的速度差实现了对核桃的揉搓脱壳，该装置可大大减少核桃破壳过程中核仁的损伤；本发明对核桃大小的适应性强，可提高核桃破壳效率。

附图说明：

图1为本发明的轴侧图。

图2为本发明的后视图（无传输带，无链条）。

图3为本发明的右视图。

图4为挤压部分轴侧图。

图5为挤压部分上视图。

图6为拨料辊轴侧图。

图7为梯形滑板轴侧图。

图8为半圆形出料槽轴侧图。

图9为筛选装置轴侧图。

图10为筛选装置前视图及其剖视图。

图11为筛选筒运输叶片轴侧图。

图12为调节装置轴侧图。

图中标注：1机架；2斜板-圆形运输槽；3拨料辊；4拨料辊左侧轴承座；5料斗；6半圆形出料槽右侧固定板；7拨料辊右侧轴承座；8链条；9拨料辊从动链轮；10拨料辊传动轴；11拨料辊主动链轮；12横梁；13减速器；14万向轮；15右轴承座支板；16减速器横梁；17拨料辊主动链轮轴承；18滚筒；19鼓风机横梁；20鼓风机；21鼓风机底板；22滚筒主动轴承；23滚筒从动端轴承；24滚筒长轴；25梯形滑板；26支撑杆Ⅰ；27支撑杆Ⅱ；28半圆形出料槽；29左侧步进电机；30传动轴右侧轴承座；31传动轴；32传动轴左侧轴承座；33主动斜齿；34从动斜齿；35电机；36传动带；37传动链条；38减速器轴Ⅰ；39减速器底板；40右侧步进电机；41挤压板横梁；42左轴承座支板；43传动轴齿轮；44减速器带轮；45电机带轮；46电机轴；47减速器轴Ⅱ；48减速器链轮；49半圆形出料槽左侧横梁；50半圆形出料槽左侧固定板；51左侧挤压皮带；52左侧驱动轮；53左上卡套；54右侧挤压皮带；55右侧驱动轮；56右上卡套；57右上旋钮；58右下卡套；59右下旋钮；60右从动轮；61核桃挡板；62左从动轮；63左下卡套；64左下旋钮；65左上旋钮；66左上挤压轮；67左上挤压轮；68右上卡具；69右下卡具；70右下挤压轮；71左下挤压轮；72左下卡具；73左上卡具；74半圆形出料槽出料口；75滚筒进料口；76螺旋叶片；77滚筒出料口；78挤压平板；79拨料辊驱动轮；80转动轴直齿链轮；81拨料辊驱动轴。

具体实施方式：

如附图所示，揉搓式核桃破壳取仁装置，包括送料装置，挤压破壳揉搓装置，筛选装置以及调节装置，动力源和传动系统，其中送料装置包括：料斗5，拨料辊3，梯形滑板25，半圆形出料槽28，斜板-圆形运输槽2。挤压破壳揉搓装置包括：左侧挤压皮带51；左侧驱动轮52；右侧挤压皮带54；右侧驱动轮55；右从动轮60；核桃挡板61；左从动轮62；左上挤压轮66；左上挤压轮67；右下挤压轮70；左下挤压轮71；挤压平板78；筛选装置包括：滚筒18；鼓风机20；鼓风机底板21；滚筒长轴24；滚筒进料口75；螺旋叶片76；滚筒出料口77。调节装置包括：左上卡套53；右上卡套56；右上旋钮57；右下卡套58；右下旋钮59；左下卡套63；左下旋钮64；左上旋钮65；右上卡具68；右下卡具69；左下卡具72；左上卡具73。动力源：左侧步进电机29；电机35；右侧步进电机40。传动系统：链条8；拨料辊从动链轮9；拨料辊主动链轮11；传动轴31；主动斜齿33；从动斜齿34；传动皮带36；传动链条37；传动轮齿轮43；减速器带轮44；电机带轮45；电机轴46；减速器轴Ⅱ47；减速器链轮48，拨料辊驱动轮79，转动轴直齿链轮80，小链条81。

工作原理如下：依次启动动力源,即电动机，步进电机，鼓风机。然后开始进料，核桃经过拨料轮作用从进料斗中依次落入梯形滑板上，在核桃自身重力和震动作用下，继续沿着半圆形出料槽继续下滑，从物料出口落入挤压平板上。在步进电机的驱动下，由于左右挤压带之间会形成速度差，并且挤压带是柔性带，核桃在两挤压带之间滚动而破裂，而且可以防止刚性破壳元件对核仁的伤害，这一过程完成后，核桃会基本破碎而部分脱壳，大部分核桃仁露出，部分核桃仁还镶嵌在破碎的核桃壳中。

之后壳仁混合物会经过核桃挡板、斜板-圆形运输槽落入筛选装置，在滚筒旋转过程中，镶嵌在破碎的核桃壳中核桃仁会在撞击作用下与壳分开；碎仁通过筛孔落下。

最后，因为核仁和壳之间存在重力差，在壳仁混合物从滚筒出口落出时，在鼓风机的作用下，壳和仁会落在一侧不同的位置，从而实现壳仁分离，为批量生产带来很多方便。

本发明的有益效果是，设计出了一种以柔性带为破壳基础的核桃破壳机，并且附加了核仁筛选装置，避免了刚性破壳元件的不足，在保证破壳率的同时，也进一步提高了高路仁率，左右揉搓带既可以避免对核仁的破坏，也可以实现脱壳作用，整机增加了筛选装置，为核桃深加工提供了便利；相对超声波加工，该发明结构简单，无运行隐患，且价格低廉。

下面结合附图对本发明做进一步介绍。

本发明包括：送料装置，挤压破壳揉搓装置，筛选装置，调节装置，传动系统和动力源。

所述机架1是用于固定连接和装配机器各个零件的结构，挤压破壳揉搓装置由步进电机直接驱动，筛选装置和送料装置的传动系统由电机驱动。

各部件的具体结构如下所述：

如附图所示：电机轴46端面的电机带轮45和减速器轴Ⅱ47端面的减速器带轮44通过传送带36连接，减速器链轮48中心线与减速器带轮44的中线相互垂直，减速器轴Ⅰ38端面的减速器链轮48和传动轴齿轮43通过传动链条37连接；传动齿轮43，主动斜齿轮33和转动轴直齿链轮80都装在传动轴31上，传动轴31在减速器轴Ⅰ38端面的减速器链轮48和传动轴齿轮43通过传动链条37传动，传动轴31两端分别与传动轴右侧轴承座30和传动轴左侧轴承座32连接；传动轴右侧轴承座30和传动轴左侧轴承座32通各自固定在右轴承座支板15和左轴承座支板42上，右轴承座支板15和左轴承座支板42固定在横梁12上；其中，主动斜齿33和从动斜齿34相啮合（传动比为1:1），转动轴直齿链轮80和拨料辊驱动轮79通过小链条81连接（传动比为2:1），拨料辊驱动轮79和拨料辊主动链轮11均装在拨料辊传动轴10上，拨料辊传动轴10安装在拨料辊主动链轮轴承17上，拨料辊主动链轮轴承17连接在横梁12上，拨料辊主动链轮11和拨料辊从动链轮9通过链条8连接（传动比为1:1）。

所述送料装置是由料斗5，拨料辊3，梯形滑板25，半圆形出料槽28，支撑杆Ⅰ26，支撑杆Ⅱ27，斜板-圆形运输槽2组成，拨料辊3上设有半圆形凹槽，半圆形凹槽沿圆周呈对称分布，拨料辊3的轴线与半圆形凹槽的中心线平行，拨料辊3左、右两端分别与左侧轴承座4和右侧轴承座7连接，左侧轴承座4和右侧轴承座7连接在机架1上，拨料辊3转动的过程中，核桃会依次从料斗5里落下。

所述梯形滑板25呈梯形状，梯形滑板25大端与机架1连接，如图8所示，半圆形出料槽28两端各设有螺纹孔，支撑杆Ⅰ26和支撑杆Ⅱ27两端分别设有外螺纹，半圆形出料槽28进料端与支撑杆Ⅰ26通过螺纹孔连接，支撑杆Ⅰ26两端与半圆形出料槽横梁49连接并两端用螺母锁紧，支撑杆Ⅱ27两端与半圆形出料槽28通过螺纹连接，半圆形出料槽右侧固定板6和半圆形出料槽左侧固定板50开有螺纹孔，支撑杆Ⅱ27两端与半圆形出料槽右侧固定板6和半圆形出料槽左侧固定板50连接并两端通过螺母锁紧；半圆形出料槽28出料端设有半圆形出料槽出料口74，从料斗5落下的核桃会在自身重力和机械振动作用下依次从梯形滑板25和半圆形出料槽28上滑下。

所述挤压破壳揉搓装置挤压平板78与水平面呈15°夹角与机架1连接，挤压平板78一端与挤压板横梁41连接，一端与机架1连接，挤压平板78上设有核桃挡板61；左、右驱动轮（52，55），左、右从动轮（62，61）以及和挤压轮（68，70，71，73）的轴线均与挤压平板78垂直并且通过转轴安装在挤压平板78上，左、右挤压皮带（51，54）外表面均设有“V”形槽，挤压轮（68，70，71，73）表面设有均匀分布的球状凸台，左驱动轮52和左从动轮62由左挤压皮带51带动，右驱动轮55和右从动轮61由右挤压皮带54带动；驱动轮（52，55）在由变速步进电机（29，40）直接驱动，可变速步进电机（29,40）轴线垂直于挤压平板78，并通过螺钉连接在挤压平板78上，驱动轮（52，55）在由变速步进电机（29，40）直接驱动，使得挤压皮带（51，54）之间形成速度差，并在带表面“V”形槽揉搓的作用下，从半圆形出料槽出料口74落入的核桃，在剪切力的作用和挤压轮（69，70，71，73）挤压的作用下会实现核桃破壳，部分核桃在剪切力作用下会实现脱壳，壳仁混合物会继续沿着核桃挡板61进入斜板-圆形运输槽2。

所述调节装置包括：卡套（53，56，58，63），卡具（68，69，72，73），旋钮（57，59，64，65）；其中调节套筒（53，56，58，63）通过螺钉连接在挤压平板78上，调节套筒（53，56，58，63）上设有阶梯孔，阶梯孔轴线与挤压平板78表面平行，卡具（68，69，72，73）呈“Y”字形，夹持挤压轮（68，70，71，73）一端设有通孔，通孔中心线与挤压轮（68，70，71，73）中心线平行，挤压轮（68，70，71，73）转轴两端用螺母固定在卡具（68，69，72，73）上，卡具（68，69，72，73）上另一端设有外螺纹，卡具（68，69，72，73）与卡套（53，56，58，63）连接，旋钮（57，59，64，65）呈三瓣分布，设有内螺纹，旋钮（57，59，64，65）在调节套筒（53，56，58，63）阶梯孔的限制下只能旋转不能平移，旋钮（57，59，64，65）内螺纹与卡具（68，69，72，73）外螺纹相配合，在旋转旋钮（57，59，64，65）过程中，卡具（68，69，72，73）可实现左、右直线运动。

所述筛选装置滚筒长轴24两端都和轴承座（22，23）固定，轴承座（22，23）连接在机架1上，滚筒长轴24动力输入端设有键槽，和从动斜齿轮34通过键连接，螺旋叶片76固定在滚筒长轴24上；滚筒18上开有滚筒进料口75和滚筒出料口77；鼓风机20放置在鼓风机底板21上，鼓风机底板通过螺纹连接在鼓风机横梁19上；从斜板-圆形运输槽2落下的核桃会进从滚筒进料口75进入滚筒（18），在滚筒18旋转过程中，在螺旋叶片76带动下，镶嵌在破碎的核桃壳中核桃仁会在撞击作用下与壳分开。最后，因为核仁和壳之间存在重力差，在壳仁混合物从滚筒出料口77落出时，在鼓风机20的作用下，壳和仁会落在一侧不同的位置，从而实现壳仁分离，为批量生产带来很过方便。

Claims (8)

1.揉搓式核桃破壳取仁装置，所述揉搓式核桃破壳取仁装置，包括送料装置，挤压破壳揉搓装置，筛选装置以及调节装置，送料装置包括：料斗（5），拨核辊（3），梯形滑板（25），半圆形运料槽（28），斜板-圆形运输槽（2）；挤压破壳揉搓装置包括：左侧挤压皮带（51）；左侧驱动轮（52）；右侧挤压皮带（54）；右侧驱动轮（55）；右从动轮（60）；核桃挡板（61）；左从动轮（62）；左上挤压轮（66）；左上挤压轮（67）；右下挤压轮（70）；左下挤压轮（71）；挤压平板（78）；筛选部分包括：孔筒（18）；鼓风机（20）；鼓风机底板（21）；孔筒长轴（24）；孔筒进料口（75）；螺旋叶片76；孔筒出料口（77）；调节装置包括：左上调节卡套（53）；右上调节卡套（56）；右上调节旋钮（57）；右下调节卡套（58）；右下调节旋钮（59）；左下调节卡套（63）；左下调节旋钮（64）；左上调节旋钮（65）；右上卡具（68）；右下卡具（69）；左下卡具（72）；左上卡具（73）。

2.权利要求1所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，其特征在于，所述拨料辊（3）表面设有半圆形槽。

3.权利要求1所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，其特征在于，所述梯形滑板（25）呈梯形状。

4.权利要求1所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，其特征在于，所述挤压平板（78）与水平面呈一定15°夹角安装在机架上。

5.权利要求1所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，其特征在于，所述卡具（68，69，72，73）设有外螺纹；旋钮（57，59，64，65）设有内螺纹；所述卡具（68，69，72，73）呈“Y”字形，在旋转旋钮（57，59，64，65）的过程中可实现卡具（68，69，72，73）直线运动。

6.权利要求1所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，其特征在于，所述左侧挤压带（51）的线速度V0=3.5-4.5m/s；右侧挤压带（54）的线速度V0=2-2.5m/s；带之间的距离应该在（35-40）mm之间。

7.权利要求1所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，其特征在于，所述左侧挤压带（51）和右侧挤压带（54）的表面均设有“V”形槽。

8.权利要求1所述的揉搓式核桃破壳取仁装置，其特征在于，所述挤压轮（68，70，71，73）表面均设有球形凸台。