CN110959873B - 一种面向无患子脱壳的琴键式柔性切搓装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及林果预处理技术领域，公开了一种面向无患子脱壳的琴键式柔性切搓装置，包括机架、柔性切果机构、柔性搓果机构、进料斗、出料口及动力传动机构；所述机架用于安装柔性切果机构、柔性搓果机构、进料斗、出料口及动力传动机构；所述动力传动机构用于向所述柔性切果机构和柔性搓果机构提供动力；所述柔性切果机构用于对无患子果实进行柔性变隙进切，所述柔性搓果机构用于对进切后的无患子果实进行柔性变隙揉搓，从而实现果皮和种子分离。本发明能够对无患子果实实现柔性切、搓使其脱壳，极大提高了其脱壳的效率和质量，并且能有效避免无患子在脱壳过程中因其粘性特征产生的粘刀现象。

Description

一种面向无患子脱壳的琴键式柔性切搓装置

技术领域

本发明涉及林果预处理技术领域，更具体的说，特别涉及一种面向无患子脱壳的琴键式柔性切搓装置。

背景技术

近年来经济林因其既符合绿水青山又符合金山银山的特点而备受人们的青睐，随着我国经济林业的发展,市面上衍生出了各式各样的经济林专业设备,以适应不同的作业环境和作业要求。无患子因其在药用、园林、工业、化妆品等领域拥有很高利用价值，而不断被应用在生活中，其种植和生产规模在逐年扩大，尤其是在浙江、福建等地区。无患子种子可以提炼生物质油，制作装饰品，果皮可以用来制作高级香皂、化妆品等产品。

目前无患子的脱壳加工方法主要依靠人力，或者采用花生等其他果实的脱壳机械进行脱壳。人力脱壳的缺点是效率低，成本高，采用其他果实脱壳机械的缺点是专业性不强，并且由于无患子果实的直径大小不一，直径大的无患子硬壳种子容易卡机造成危险，而直径小的无患子果实容易错漏掉，从而严重影响其脱壳率。为顺应加工技术的高速、高效和高精度的发展趋势，需要着手解决无患子脱壳技术中存在的这些不足。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种面向无患子脱壳的琴键式柔性切搓装置，能够对无患子果实实现柔性切、搓并使其脱壳，极大提高了其脱壳的效率和质量，并且有效避免无患子在脱壳过程中由于其粘性特征产生的粘刀现象。

为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

一种面向无患子脱壳的琴键式柔性切搓装置，包括机架、柔性切果机构、柔性搓果机构、进料斗、出料口、动力传动机构；所述机架用于安装柔性切果机构、柔性搓果机构、进料斗、出料口及动力传动机构；

所述动力传动机构分别向所述柔性切果机构和柔性搓果机构提供动力；所述柔性切果机构用于对无患子果实进行柔性变隙进切，所述柔性搓果机构用于对所述柔性切果机构进切后的无患子果实进行柔性变隙揉搓，从而实现果皮和种子分离。

进一步地，所述柔性切果机构包括刀片组，所述刀片组上的刀片等间距装配在刀片组传动轴上；所述刀片组的外表面还设置有切果弧形挡板，两者之间形成切果间隙；所述切果弧形挡板是由整板分割成若干小块弧形挡板；所述切果弧形挡板上弧形凹面的一端沿远离所述刀片组传动轴径向进行折弯并形成第一勾状安装部，所述第一勾状安装部与第一挡板固定轴活动连接，所述第一挡板固定轴的两端固定在机架上；

所述切果弧形挡板的弧形凸面上还设置有弹簧短轴，所述弹簧短轴上套装有第一阻力弹簧，并通过第一弹簧固定轴固定在机架上。

进一步地，所述柔性切果机构还包括刮刀板和刮刀板固定轴，所述刮刀板固定轴安装在机架上，所述刮刀板安装在所述刮刀板固定轴上并位于所述刀片组的旋出端，用于刮掉刀片组中刀片上的附着物。

进一步地，所述刮刀板上加工有匹配刀片厚度的凹槽作为刮刀槽，所述刮刀槽底部的宽度比端部的宽度大；所述切果弧形挡板的弧面上开槽。

进一步地，所述柔性搓果机构包括辊子，所述辊子通过传动轴固定在机架上，所述辊子的外表面设置有搓板；所述搓板的外表面设置有搓果组件，用于对进切后的无患子果实进行揉搓脱皮。

进一步地，所述搓果组件包括两组搓果弧形挡板，所述搓果弧形挡板依次设置在所述搓板的外表面，两者之间形成的搓果间隙作为揉搓通道；所述搓果弧形挡板是由整板分割成的若干小块弧形挡板构成；所述搓果弧形挡板上弧形凹面的一端沿远离所述搓板径向进行折弯形成第二勾状安装部；所述第二勾状安装部与第二挡板固定轴活动连接，并通过第二挡板固定轴固定在机架上；所述搓果弧形挡板的弧形凸面上设置有螺钉，所述螺钉上套装有第二阻力弹簧，并通过第二弹簧固定轴固定在机架上，所述螺钉端部还安装有弹性胶垫。

进一步地，所述第二弹簧固定轴上沿径向加工有通孔，用于放置弹性胶垫并安装有螺钉。

进一步地，所述动力传动机构采用链条齿轮组合运动向所述柔性切果机构和柔性搓果机构传递动力。

进一步地，所述机架上还设置有定位夹和拆分把手，用于将机架拆分成上机架和下机架；所述柔性切果机构位于所述上机架上，所述柔性搓果机构位于所述下机架上。

进一步地，所述机架的侧面还设置有滴水装置，用于对运转中的刀片组进行滴水清洁。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明由动力传动机构提供动力，通过设置柔性切果机构实现对无患子果实的柔性进切，并通过柔性搓果机构对进切后的无患子果实实现柔性揉搓，从而实现无患子果实的果皮分离，整个装置的结构简单、功能可靠也易于实现。

(2)本发明针对无患子果实的大小不均的特点，在柔性切果机构上，通过设置阻力弹簧与弹簧短轴的配合使切果弧形挡板呈现琴键式柔性功能。在阻力弹簧的作用下和进切果实的拨弹下，不同的小型弧形挡板的切果间隙可以随通过果实大小产生独立地琴键式波动，可对果实进行近整周的切割，有效避免了因果实过小产生的刀组空转或因果实过大产生的卡刀现象，从而保证整个装置进切的可靠性。

(3)本发明中柔性搓果机构上的辊子外圆包裹的一层搓板，切割后的无患子果实通过搓板与搓果弧形挡板的滚动挤压，并通过设置阻力弹簧与螺钉的配合，搓果弧形挡板也呈现琴键式柔性变隙功能，从而达到果皮和种子分离效果，并使果实无论直径多少都无遗漏的达到整周无死角揉搓，提高无患子脱壳率。

(4)本发明针对无患子果实粘性易粘刀特质，在柔性切果机构的刀片组旋出端设置刮刀板，刮刀板上设置与刀片配合的刮刀槽，使刀片在切果时保证清洁，这样就延长了刀片的使用寿命，从而保证了切果工作的可靠性，提高了生产效率，降低了成本。

(5)本发明的机架上设置有定位夹和拆分把手，可以将机架拆分成上机架和下机架，方便将柔性切果机构和柔性搓果机构进行拆分，从而方便两个机构的清洁和保养，提高机械使用寿命。

附图说明

图1为本发明面向无患子脱壳的琴键式柔性切搓装置的整体轴测图。

图2为本发明琴键式柔性切果机构的轴测图。

图3是本发明琴键式柔性搓果机构的轴测图。

图4是本发明琴键式柔性切果机构刀片清洁装置的轴测图。

图5是本发明琴键式柔性切搓机构拆分安装轴侧图。

图6是本发明琴键式柔性切搓装置脱壳流程示意图。

附图标记说明：100-机架、200-柔性切果机构、300-柔性搓果机构、400-进料斗、500-出料口、600-动力传动机构、201-刀片组、202-刀片组传动轴、203-切果弧形挡板、204-第一挡板固定轴、205-第一阻力弹簧、206-弹簧短轴、207-第一弹簧固定轴、208-刮刀板、2081-刮刀槽、209-刮刀板固定轴、301-搓板、302-辊子、303-传动轴、304-搓果弧形挡板、305-第二挡板固定轴、306-第二阻力弹簧、307-螺钉、308-第二弹簧固定轴、309-弹性胶垫、501-拆分把手、502-定位夹。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

参阅图1所示，本发明提供的一种面向无患子脱壳的琴键式柔性切搓装置，包括机架100、柔性切果机构200、柔性搓果机构300、进料斗400、出料口500、动力传动机构600，所述机架100用于安装柔性切果机构200、柔性搓果机构300、进料斗400、出料口500、动力传动机构600；所述进料斗400和出料口500用于无患子果实进料和出料。

所述动力传动机构600分别向所述柔性切果机构200和柔性搓果机构300提供动力。所述柔性切果机构200用于对无患子果实进行柔性变隙进切，所述柔性搓果机构300用于对所述柔性切果机构200进切后的无患子果实进行柔性变隙揉搓，从而实现果皮和种子分离。

上述中，所述机架100采用矩形框架结构，其结构可以根据实际需要进行设计。为了便于机架100进行移动和实际操作，所述机架100底部设置四个脚轮。

如附图2所示，所述柔性切果机构200包括刀片组201，所述刀片组201通过刀片组传动轴202安装在机架100上。本实施例中，所述刀片组传动轴202上相邻刀片之间的间距为5mm，每片刀片的直径为45mm。上述采用的刀片符合进切无患子果实时的各项力学指标，并具有耐磨、耐腐蚀和抗冲击的特点。所述刀片组201与刀片组传动轴202之间通过套筒压紧和柱销进行周向与轴向固定，从而保证两者安装的可靠性和稳定性。

所述柔性切果机构200还包括切果弧形挡板203和第一挡板固定轴204，所述切果弧形挡板203设置在所述刀片组201的外表面且两者之间形成切果间隙作为进切通道。所述切果弧形挡板203上弧形凹面的一端沿远离所述刀片组传动轴202径向进行折弯并形成第一勾状安装部，所述切果弧形挡板203通过第一勾状安装部与第一挡板固定轴204活动连接，所述第一挡板固定轴204的两端固定在机架100上。进一步地，所述切果弧形挡板203的弧面上开槽，这样可以为无患子果实在沿弧形凹面上滚动的时候提供摩擦，所述刀片组201旋转一周，可以使无患子果皮得到约350°的切割效果。

本实施例中，所述切果弧形挡板203的宽度是40mm，厚度为3mm，弧长约为95mm。由于无患子果实的大小均布在14mm，所以切果弧形挡板203与刀片组201的安装间距控制在10mm。通过将切果弧形挡板203折弯成勾状并勾在第一挡板固定轴204上，即与第一挡板固定轴204属于间隙配合，实现切果弧形挡板203绕第一挡板固定轴204在一定角度内转动，从而改变切果弧形挡板203与刀片组201之间的间隙大小，使进切通道的间隙可以随无患子果实大小的变化而变化。

进一步地，所述切果弧形挡板203的弧形凸面上还设置有弹簧短轴206，为了保证工作的可靠性，所述弹簧短轴206采用均匀垂直分布。所述弹簧短轴206通过第一弹簧固定轴207进行固定，所述第一弹簧固定轴207两端固定在机架100上。所述弹簧短轴206上套装有第一阻力弹簧205，所述第一阻力弹簧205的一端抵在第一弹簧固定轴207上，另一端抵在切果弧形挡板203的弧形凸面上。通过第一阻力弹簧205与弹簧短轴206的配合，使安装在第一弹簧固定轴207上的切果弧形挡板203呈现琴键式柔性变隙功能，即所述切果弧形挡板203在进切果实的拨弹下，随进切果实直径大小呈现琴键式波动，可对果实进行近整周的切割，可以有效避免了因果实过小，产生的刀片组201空转或因果实过大产生的卡刀现象。

本实施例中，所述柔性切果机构200采用两组设置，两组所述柔性切果机构200的刀片组传动轴202轴向平行，两组所述柔性切果机构200上形成的进切通道记为第一进切通道和第二进切通道，两组所述柔性切果机构200的切果弧形挡板203相向设置即弧形凹面的位置相对应，这样可保证无患子果实经过第一进切通道进切后能顺利进入第二进切通道实现进切，从而极大地提高了无患子切果的效率与质量。所述柔性切果机构200的数量根据实际需要可以增加或减少，这样在保证其工作可靠性的前提下，提高其工作效率。

进一步地，所述柔性切果机构200还包括刮刀板208和刮刀板固定轴209，所述刮刀板固定轴209安装在机架100上，所述刮刀板208安装在所述刮刀板固定轴209上并位于所述刀片组201的旋出端，用于刮掉刀片组201中刀片上的附着物。如附图4所示，所述刮刀板208的宽度为60mm，共安装有7块，所述刮刀板208上加工有匹配刀片厚度的凹槽作为刮刀槽2081，每个刮刀槽2081的宽度留有1～1.5mm余量，这样能防止剐蹭刀刃。相邻所述刮刀槽2081之间的间距为5mm，所述刮刀槽2081底部的宽度比端部的宽度较大，这样便于刮掉刀片上的附着物，从而有效避免无患子果实在脱壳过程中由于其粘性特征产生的果壳粘刀现象。

如附图3所示，所述柔性搓果机构300包括辊子302，所述辊子302通过传动轴303固定在机架100上，所述辊子302的外圆上包裹一层特氟龙材质耐磨的搓板301。所述辊子302采用直径为148mm的不锈钢辊子。为加大揉搓面积，提高搓皮工作效率，所述搓板301的外表面设置有搓果组件，用于对进切后的无患子果实进行揉搓脱皮。

进一步地，所述搓果组件包括两块搓果弧形挡板304，所述搓果弧形挡板304依次设置在所述搓板301的外表面，两者之间形成的搓果间隙作为揉搓通道，所述搓果间隙也为10mm。所述搓果弧形挡板304上弧形凹面的一端沿远离所述搓板301径向进行折弯形成第二勾状安装部。所述第二勾状安装部与第二挡板固定轴305活动连接，并通过第二挡板固定轴305固定在机架100上。通过第二勾状安装部也使得所述搓果弧形挡板304绕第二挡板固定轴305在一定角度内转动。

进一步地，所述搓果弧形挡板304的弧形凸面上设置有螺钉307，所述螺钉307采用细长沉头螺钉，并通过第二弹簧固定轴308和弹性胶垫309进行固定。所述第二弹簧固定轴308固定在所述机架100上，所述螺钉307上穿套第二阻力弹簧306。本实施例中，所述第二弹簧固定轴308上沿径向加工有通孔，用于放置弹性胶垫309并安装有螺钉307，以便螺钉307在所述搓果弧形挡板304的带动下在通孔内运动。通过所述第二阻力弹簧306和螺钉307的配合，所述搓果弧形挡板304也呈现琴键式柔性功能，即所述搓果弧形挡板304在进切后果实的拨弹下，随其大小前后波动，即揉搓通道的间隙也随运动果实的大小而呈柔性变化，这样保证对进入揉搓通道内的果实无论其大小如何都能进行有效可靠地揉搓，从而实现果皮分离。

本实施例中，所述柔性搓果机构300也设置两组进行配合，两组所述柔性搓果机构300的辊子302轴向平行，两组所述柔性搓果机构300与对应的搓果组件共四组搓果弧形挡板304形成的揉搓通道依次记为第一揉搓通道～第四揉搓通道，两组所述柔性搓果机构300的搓果弧形挡板304相向设置即弧形凹面的位置相对应，且四个揉搓通道形成贯通连续的揉搓通道，这样可保证无患子果实经过第一、第二揉搓通道揉搓后能顺利进入第三、第四揉搓通道，并使果实无论大小都无遗漏的达到整周无死角揉搓，从而提高无患子脱壳的工作效率。

如附图5所示，所述动力传动机构600采用链条齿轮组合向所述柔性切果机构200和柔性搓果机构300传递动力，其工作简单、可靠易于实现。

进一步地，所述机架100上还设置有定位夹502和拆分把手501，用于将机架100拆分成上机架和下机架，从而使得位于上机架的柔性切果机构200和位于下机架的柔性搓果机构300进行拆分，从而方便两个机构的清洁和保养维护，从而提高机械使用寿命。

进一步地，所述机架100的侧面还设置有滴水装置，用于对运转中的刀片进行滴水清洁，这样可以延长刀片组201的使用寿命，从而保证了切果工作的可靠性，提高了生产效率，降低了成本。

本发明的工作过程如下：

无患子果实从进料斗400进入所述柔性切果机构200，第一组刀片组201与所述切果弧形挡板203形成的第一进切通道，实现第一次进切。由于切果弧形挡板203的弧度特征，果实由第一进切通道顺利进入第二进切通道，通过两组刀片组201对遗漏果实进行二次进切，果实进切过程中触发切果弧形挡板203的琴键式拨弹功能，因此实现柔性变隙进切。进切中刮刀板208对刀片上的黏着物随时清理，保证切果效果，延长刀片的使用寿命。由于两组柔性切果机构200的共同作用，提高了切果的效率和质量。

果实经过两次柔性变隙进切后，顺利进入所述搓板301与搓果弧形挡板304形成的第一揉搓通道，完成第一次搓壳。由于搓果弧形挡板304的弧度特征，果实由第一揉搓通道顺利进入第二、三、四揉搓通道，果实剥壳过程中触发搓果弧形挡板304的琴键式拨弹功能，因此实现柔性变隙揉搓，达到果皮和种子分离的效果。经过四组揉搓，极大提高了无患子脱壳的工作效率。无患子脱壳工作结束后，可将上下机架的定位夹502打开，将两个机构拆分清洁，使用时安装即可，因此延长了设备使用寿命，提高了设备利用率。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种面向无患子脱壳的琴键式柔性切搓装置，其特征在于：包括机架(100)、柔性切果机构(200)、柔性搓果机构(300)、进料斗(400)、出料口(500)、动力传动机构(600)；

所述机架(100)用于安装柔性切果机构(200)、柔性搓果机构(300)、进料斗(400)、出料口(500)和动力传动机构(600)；所述动力传动机构(600)分别向所述柔性切果机构(200)和柔性搓果机构(300)提供动力；所述柔性切果机构(200)用于对无患子果实进行柔性变隙进切，所述柔性搓果机构(300)用于对进切后的无患子果实进行柔性变隙揉搓，从而实现果皮和种子分离；

所述柔性切果机构(200)包括刀片组(201)，所述刀片组(201)上的刀片等间距装配在刀片组传动轴(202)上；所述刀片组(201)的外表面还设置有切果弧形挡板(203)，两者之间形成切果间隙；所述切果弧形挡板(203)是由整块弧形板分割成的若干小块弧形挡板；所述切果弧形挡板(203)上弧形凹面的一端沿远离所述刀片组传动轴(202)径向进行折弯并形成第一勾状安装部，所述第一勾状安装部与第一挡板固定轴(204)活动连接，所述第一挡板固定轴(204)的两端固定在机架(100)上；

所述切果弧形挡板(203)的弧形凸面上还均置有弹簧短轴(206)，所述弹簧短轴(206)上套装有第一阻力弹簧(205)，其可在切果弧形挡板(203)压力作用下产生变形，所述弹簧短轴(206)通过螺栓连接固定在第一弹簧固定轴(207)上，所述第一弹簧固定轴(207)两端固定在机架(100)上；

所述柔性搓果机构(300)包括辊子(302)，所述辊子(302)通过传动轴(303)固定在机架(100)上，所述辊子(302)的外表面设置有搓板(301)；所述搓板(301)的外表面设置有搓果组件，用于对进切后的无患子果实进行揉搓脱皮；

所述搓果组件包括两块搓果弧形挡板(304)，所述搓果弧形挡板(304)依次设置在所述搓板(301)的外表面，两者之间形成的搓果间隙作为揉搓通道；所述搓果弧形挡板(304)是由整板分割成的若干小块弧形挡板构成；所述搓果弧形挡板(304)上弧形凹面的一端沿远离所述搓板(301)径向进行折弯形成第二勾状安装部；所述第二勾状安装部与第二挡板固定轴(305)活动连接，并通过第二挡板固定轴(305)固定在机架(100)上；所述搓果弧形挡板(304)的弧形凸面上设置有螺钉(307)，所述螺钉(307)上套装有第二阻力弹簧(306)，并通过第二弹簧固定轴(308)固定在机架(100)上，所述螺钉(307)端部还安装有弹性胶垫(309)。

2.根据权利要求1所述的面向无患子脱壳的琴键式柔性切搓装置，其特征在于：所述柔性切果机构(200)还包括刮刀板(208)和刮刀板固定轴(209)，所述刮刀板固定轴(209)安装在机架(100)上，所述刮刀板(208)安装在所述刮刀板固定轴(209)上并位于所述刀片组(201)的旋出端，用于刮掉刀片组(201)中刀片上的附着物。

3.根据权利要求2所述的面向无患子脱壳的琴键式柔性切搓装置，其特征在于：所述刮刀板(208)上加工有匹配刀片厚度的凹槽作为刮刀槽(2081)，所述刮刀槽(2081)底部的宽度比端部的宽度大；所述切果弧形挡板(203)的弧面上开槽。

4.根据权利要求3所述的面向无患子脱壳的琴键式柔性切搓装置，其特征在于：所述第二弹簧固定轴(308)上沿径向加工有通孔，用于放置弹性胶垫(309)并安装有螺钉(307)。

5.根据权利要求4所述的面向无患子脱壳的琴键式柔性切搓装置，其特征在于：所述动力传动机构(600)采用链条齿轮组合运动向所述柔性切果机构(200)和柔性搓果机构(300)传递动力。

6.根据权利要求5所述的面向无患子脱壳的琴键式柔性切搓装置，其特征在于：所述机架(100)上还设置有定位夹(502)和拆分把手(501)，用于将机架(100)拆分成上机架和下机架；所述柔性切果机构(200)位于所述上机架上，所述柔性搓果机构(300)位于所述下机架上。

7.根据权利要求6所述的面向无患子脱壳的琴键式柔性切搓装置，其特征在于：所述机架(100)的侧面还设置有滴水装置，用于对运转中的刀片组(201)进行滴水清洁。

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