CN111359473A - 一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置及提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，包括第一电机、换向器、第一减速器、开关阀、螺旋搅拌器、第二电机、第二减速器、粉碎器、第三电机、打碎器、滤网、料斗、转动外盖、转动内盖、搅龙壳体、输送搅龙、升降板、压簧、搅拌室。粉碎器对胶原蛋白原料初步切割，减少对打碎器的工作磨损，通过粉碎器和打碎器的配合，实现对胶原蛋白原料的颗粒均匀化加工，显著提高粉碎和打碎效率；通过等差数列螺距的输送搅龙，实现了物料的密度的逐渐减小，减小了输送搅龙的长度，通过第一螺旋搅拌片和第二螺旋搅拌片的螺旋搅拌器，实现胶原蛋白原料原料与添加物混合的彻底混合，显著提高了物料混合的均匀度，显著提高后续工序的胶原蛋白提取的纯度。

Description

一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置及提取方法

技术领域

本发明涉及生物提取设备技术领域，具体涉及一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，还涉及一种胶原蛋白原料的提取方法。

背景技术

胶原蛋白因具有良好的生物相容性、可生物降解性以及生物活性，因此在食品、医药、组织工程、化妆品等领域获得广泛的应用；胶原蛋白是生物高分子，动物结缔组织中的主要成分，也是哺乳动物体内含量最多、分布最广的功能性蛋白，占蛋白质总量的25％～30％，某些生物体甚至高达80％以上；畜禽源动物组织是人们获取天然胶原蛋白及其胶原肽的主要途径。

现有的搅拌设备对原料的处理不彻底，造成原料与添加物混合不彻底，不利于后期的水解分解，影响加工效率，且在搅拌前需要将原料打碎，以保证混合效果，现有的设备结构不够紧凑，占地面积大，浪费资源。

发明内容

为此，本发明提供一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，以解决现有技术中胶原蛋白原料挤压搅拌装置中搅拌均匀度且效率低下的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明的第一方面，一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，包括第一电机、换向器、第一减速器、开关阀、螺旋搅拌器、第二电机、第二减速器、粉碎器、第三电机、打碎器、滤网、料斗、转动外盖、转动内盖、搅龙壳体、输送搅龙、升降板、压簧、搅拌室；搅龙壳体水平横向设置，搅龙壳体内设置有中空的容纳腔，容纳腔内设置有输送搅龙和螺旋搅拌器，搅龙壳体的一端固定有转动内盖，搅龙壳体的另一端下方设置有与搅龙壳体连通的搅拌室，输送搅龙的一端与转动内盖转动连接，输送搅龙的另一端与螺旋搅拌器的一端固定连接，螺旋搅拌器的另一端与搅龙壳体的另一端转动连接；输送搅龙包括搅龙轴和螺旋叶片，搅龙轴的一端通过轴承转动连接在转动内盖上，螺旋叶片螺旋环绕在搅龙轴的外周侧，螺旋叶片的螺距自一端另一端逐渐减小，螺旋叶片的螺距数值自左向右呈等差数列分布；螺旋搅拌器包括搅拌轴、第一螺旋搅拌片、第二螺旋搅拌片、第一连接板、第二连接板、搅拌片凸起和搅拌凸起，搅拌轴的一端与搅龙轴上螺旋叶片螺距减小的一端固定连接，搅拌轴的另一端通过轴承转动连接在搅龙壳体上，第一螺旋搅拌片和第二螺旋搅拌片均螺旋缠绕在搅拌轴的外周侧，第一螺旋搅拌片套设在第二螺旋搅拌片的外周侧，第一螺旋搅拌片的螺旋方向与第二螺旋搅拌片的螺旋方向相反，第二螺旋搅拌片的螺旋方向与螺旋叶片的螺旋方向相同，第一螺旋搅拌片通过多个第一连接板固定在搅拌轴的外周侧，第二螺旋搅拌片通过多个第二连接板固定在搅拌轴的外周侧，搅拌轴的外周侧固定有多个搅拌凸起，第一螺旋搅拌片的外周侧固定有多个搅拌片凸起；换向器上设置有用于调整更换搅拌轴转动方向的换向调节部，第一电机的输出轴与换向器的输入轴传动连接，换向器的输出轴与第一减速器的输入轴传动连接，第一减速器的输出轴与搅拌轴传动连接；搅拌室的内部空腔与容纳腔连通，搅拌室内滑动连接有升降板，压簧竖直设置在搅拌室内部空腔中，压簧的上端固定在升降板的下表面，压簧的下端固定在搅拌室的内部空腔底部，搅拌室的底部设置有透气孔；转动内盖上开设有多个第一弧形孔，转动外盖转动连接在转动内盖的外侧，转动外盖上开设有多个第二弧形孔，第一弧形孔的数量与第二弧形孔的数量相同且对应设置，转动外盖转动至第一弧形孔与第二弧形孔发生错位时进行调节第一弧形孔的物料出口大小，转动外盖上固定有拨动把手；搅龙壳体位于搅拌室上方位置上设置有开关阀，开关阀用于注入处理胶原蛋白的酸性处理物；搅龙壳体设置有转动内盖的侧壁上方开设有搅龙进料口，搅龙进料口上端固定有上下贯穿通的料斗，料斗的内部下端固定有滤网，滤网的上方自下而上依次设置有打碎器和粉碎器，粉碎器的两端分别转动连接在料斗上，第二电机和第二减速器设置在料斗的外侧，第二电机的输出轴与第二减速器的输入轴传动连接，第二减速器的输出端与粉碎器传动连接，第三电机设置在料斗的外侧，第三电机的输出轴与打碎器传动；打碎器包括打碎轴和多个打碎刀齿，多个打碎刀齿均匀阵列在打碎轴的外周侧。

进一步地，多个搅拌凸起螺旋分布在搅拌轴的外周侧，搅拌凸起为锥形凸起，多个搅拌片凸起沿第一螺旋搅拌片的延伸方向等间隔设置，搅拌片凸起的外周侧设置有橡胶材质的防滑层。

进一步地，还包括多个密封圈，多个密封圈环绕套设在升降板的外周侧，密封圈的外周侧滑动连接在搅拌室的内侧壁上，密封圈为橡胶材质的O型圈，多个密封圈等间隔设置在升降板的外周侧，升降板上固定密封圈的凹槽自上而下螺旋设置在升降板的外周侧。

进一步地，滤网上具有多个六边形通孔，滤网上的六边形通孔呈蜂窝状排布。

进一步地，粉碎器为四轴撕碎机，粉碎器包括粉碎箱体、第一破碎轴、第二破碎轴、第三破碎轴、第四破碎轴、第一破碎齿轮、第二破碎齿轮、第三破碎齿轮和第四破碎齿轮；粉碎箱体的上端开设有粉碎进料口，粉碎箱体的下端开设有粉碎出料口，第一破碎轴、第二破碎轴、第三破碎轴、第四破碎轴均转动连接在粉碎箱体中，第一破碎轴上设置有多个第一破碎齿轮，第二破碎轴上设置有多个第二破碎齿轮，第三破碎轴上设置有多个第三破碎齿轮，第四破碎轴上设置有多个第四破碎齿轮，第一破碎轴位于第二破碎轴的旁侧，第一破碎轴和第二破碎轴的转向相反，第三破碎轴位于第二破碎轴远离第一破碎轴的一侧，第三破碎轴的转向与第二破碎轴的转向相同，第四破碎轴位于第一破碎轴远离第二破碎轴的一侧，第四破碎轴的转向和第一破碎轴的转向相同，第一破碎轴上的第一破碎齿轮和第二破碎轴上的第二破碎齿轮依次交替设置，第一破碎轴上的第一破碎齿轮和第四破碎轴上的第四破碎齿轮依次交替设置，第二破碎轴上的第二破碎齿轮和第三破碎轴上的第三破碎齿轮依次交替设置；第一破碎齿轮、第二破碎齿轮、第三破碎齿轮和第四破碎齿轮的结构相同，第一破碎齿轮、第二破碎齿轮、第三破碎齿轮和第四破碎齿轮均具有多个破碎齿；第一破碎齿轮的破碎齿在第一破碎轴上螺旋排布，第二破碎齿轮的破碎齿在第二破碎轴上螺旋排布，第三破碎齿轮的破碎齿在第三破碎轴上螺旋排布，第四破碎齿轮的破碎齿在第四破碎轴上螺旋排布。

进一步地，打碎刀齿包括刀板和多个刀片，刀板的一端固定在打碎轴的外周侧，刀板的延伸线为打碎轴一个圆形横截面的渐开线，多个刀片间隔设置在刀板上，刀片垂直于刀板延伸的渐开线的切线方向。

进一步地，换向器包括换向调节部、换向齿轮、第一齿轮轴、第二齿轮轴、中间齿轮、第一输出齿轮和第二输出齿轮，第一齿轮轴的两端分别转动连接在换向器的壳体内，换向齿轮滑动设置在第一齿轮轴上，第一齿轮轴为六方轴，第一输出齿轮和第二输出齿轮同轴设置且二者所在的第二齿轮轴的两端分别转动连接在换向器的壳体内，第一齿轮轴与第二齿轮轴相互平行，中间齿轮转动连接在换向器的壳体内，中间齿轮与第二输出齿轮啮合传动，换向调节部设置在换向器的壳体上，换向调节部用于拨动换向齿轮与第一输出齿轮或中间齿轮啮合传动。

进一步地，换向调节部包括换向手柄、换向轴、偏心轴和定位机构，换向手柄固定在换向轴上，换向轴的输出端的偏心设置上设置有偏心轴，偏心轴用于推动换向齿轮沿第一齿轮轴的轴向方向移动，定位机构设置在换向手柄上，定位机构用于确定换向手柄的旋转位置；当换向手柄旋转至预设位置时，完成换向操作。

进一步地，定位机构包括定位弹簧和钢球，换向轴靠近换向手柄的表面上开设有两个球形槽，定位弹簧的一端固定在换向手柄上，钢球固定在定位弹簧的另一端，钢球嵌设在其中一个球形槽内。

根据本发明的第二方面，一种胶原蛋白原料的提取方法，使用本发明的第一方面一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，包括以下步骤：

步骤1、通过拨动把手调整转动外盖相对转动内盖的位置，第二弧形孔转动至不漏出第一弧形孔的位置上，第一弧形孔被转动外盖遮挡；

步骤2、将胶原蛋白原料从粉碎器的粉碎进料口放入，第二电机转动，带动粉碎器转动，将大小不一的胶原蛋白原料物料块粉碎至大小均等的物料；

步骤3、第三电机转动，带动打碎器转动，经由粉碎器粉碎后的胶原蛋白原料物料在打碎器的作用下打碎呈颗粒状态；

步骤4、颗粒状态的胶原蛋白原料经由搅龙进料口落入至输送搅龙中，第一电机带动输送搅龙转动，将颗粒状态的胶原蛋白原料推送至搅拌室内，从开关阀内注入胶原蛋白的酸性处理物，第一电机带动螺旋搅拌器对颗粒状态的胶原蛋白原料及胶原蛋白的酸性处理物的混合物进行搅拌；

步骤5、搅拌室内的混合物料逐渐增多，升降板逐渐向下挤压，当升降板处于搅拌室的底部时，操作换向器进行换向，输送搅龙反向旋转，通过拨动把手调整转动外盖相对转动内盖的位置，第二弧形孔转动至漏出第一弧形孔的位置上，混合后的胶原蛋白原料经由第一弧形孔排出。

本发明具有如下优点：通过本发明的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，粉碎器实现了对大小不一的胶原蛋白原料进行初步切割，减少了对打碎器的工作磨损，通过粉碎器和打碎器的配合，实现了对胶原蛋白原料的颗粒均匀化加工，显著提高了粉碎和打碎效率；通过等差数列螺距的输送搅龙，实现了物料的密度的逐渐减小，显著减小了输送搅龙的长度，通过设置带有第一螺旋搅拌片和第二螺旋搅拌片的螺旋搅拌器，实现了胶原蛋白原料原料与添加物混合的彻底混合，显著提高了物料混合的均匀度，显著提高了后续工序的胶原蛋白提取的纯度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明一些实施例提供的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置的剖面结构图。

图2为本发明一些实施例提供的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置的粉碎器的剖面图。

图3为本发明一些实施例提供的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置的粉碎器的俯视图。

图4为本发明一些实施例提供的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置的打碎器的结构图。

图5为本发明一些实施例提供的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置的输送搅龙的剖面图。

图6为本发明一些实施例提供的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置的螺旋搅拌器的结构图。

图7为本发明一些实施例提供的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置的转动外盖的结构图。

图8为本发明一些实施例提供的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置的转动外盖的使用示意图。

图9为本发明一些实施例提供的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置的换向器内部结构图。

图10为本发明一些实施例提供的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置的换向调节部的结构图。

图中：1、第一电机，2、换向器，3、第一减速器，4、开关阀，5、螺旋搅拌器，6、第三电机，7、第二电机，8、第二减速器，9、粉碎器，10、打碎刀齿，11、打碎轴，12、滤网，13、搅龙进料口，14、拨动把手，15、转动外盖，16、第一弧形孔，17、转动内盖，18、搅龙壳体，19、输送搅龙，20、升降板，21、压簧，22、搅拌室，23、密封圈，24、粉碎箱体，25、粉碎进料口，26、粉碎出料口，27、第一破碎轴，28、第一破碎齿轮，29、第二破碎轴，30、第二破碎齿轮，31、第三破碎轴，32、第三破碎齿轮，33、第四破碎轴，34、第四破碎齿轮，35、刀板，36、刀片，37、第二弧形孔，38、搅龙轴，39、螺旋叶片，40、搅拌轴，41、第一螺旋搅拌片，42、第二螺旋搅拌片，43、第一连接板，44、第二连接板，45、搅拌片凸起，46、搅拌凸起，47、换向调节部，48、第一齿轮轴，49、换向齿轮，50、第二齿轮轴，51、第一输出齿轮，52、第二输出齿轮，53、中间齿轮，54、换向手柄，55、换向轴，56、偏心轴，57、定位机构。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图10所示，在一些实施例中的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，包括第一电机1、换向器2、第一减速器3、开关阀4、螺旋搅拌器5、第二电机7、第二减速器8、粉碎器9、第三电机6、打碎器、滤网12、料斗、转动外盖15、转动内盖17、搅龙壳体18、输送搅龙19、升降板20、压簧21、搅拌室22；上述结构按照以下实施例中的布局进行设置，其中，第一电机1、第二电机7和第三电机6均为伺服电机。

如图1所示，搅龙壳体18水平横向设置，搅龙壳体18内设置有中空的容纳腔，容纳腔内设置有输送搅龙19和螺旋搅拌器5，搅龙壳体18的一端固定有转动内盖17，搅龙壳体18的另一端下方设置有与搅龙壳体18连通的搅拌室22，输送搅龙19的一端与转动内盖17转动连接，输送搅龙19的另一端与螺旋搅拌器5的一端固定连接，螺旋搅拌器5的另一端与搅龙壳体18的另一端转动连接；输送搅龙19实现了对粉碎后的胶原蛋白原料的输送，螺旋搅拌器5实现了对输送物料的均匀搅拌。

如图5所示，输送搅龙19包括搅龙轴38和螺旋叶片39，搅龙轴38的一端通过轴承转动连接在转动内盖17上，螺旋叶片39螺旋环绕在搅龙轴38的外周侧，螺旋叶片39的螺距自一端另一端逐渐减小，螺旋叶片39的螺距数值自左向右呈等差数列分布；通过螺旋叶片39的螺距自一端另一端逐渐减小，既能实现物料的输送，由于物料在输送过程中的相互接触，体积逐渐减小，还实现了粉碎后的胶原蛋白原料的均匀接触，同时，还显著减小了输送搅龙19的体积，螺旋叶片39的螺距自一端向另一端为等差数列，即图5所示的d1-d2＝d2-d3＝d3-d4＝d4-d5＝d5-d6＝d6-d7＝d，也就是说，d1、d2、d3、d4、d5、d6和d7呈递减的等差数列。

如图6所示，螺旋搅拌器5包括搅拌轴40、第一螺旋搅拌片41、第二螺旋搅拌片42、第一连接板43、第二连接板44、搅拌片凸起45和搅拌凸起46，搅拌轴40的一端与搅龙轴38上螺旋叶片39螺距减小的一端固定连接，搅拌轴40的另一端通过轴承转动连接在搅龙壳体18上，第一螺旋搅拌片41和第二螺旋搅拌片42均螺旋缠绕在搅拌轴40的外周侧，第一螺旋搅拌片41套设在第二螺旋搅拌片42的外周侧，第一螺旋搅拌片41的螺旋方向与第二螺旋搅拌片42的螺旋方向相反，第二螺旋搅拌片42的螺旋方向与螺旋叶片39的螺旋方向相同，第一螺旋搅拌片41通过多个第一连接板43固定在搅拌轴40的外周侧，第二螺旋搅拌片42通过多个第二连接板44固定在搅拌轴40的外周侧，搅拌轴40的外周侧固定有多个搅拌凸起46，第一螺旋搅拌片41的外周侧固定有多个搅拌片凸起45；通过第一螺旋搅拌片41和第二螺旋搅拌片42均螺旋缠绕在搅拌轴40的外周侧，实现了对胶原蛋白和混合物之间的均匀搅拌，显著提高了对混合物的扰动程度，相对于普通搅拌器而言，效率更加快速，能够快速的达到均匀彻底的混合物，多个第一连接板43之间设置有间隙，既能起到连接作用，还能够起到打散混合物料的作用，同样的，多个第二连接板44之间设置有间隙，既能起到连接作用，还能够起到打散混合物料的作用。

如图9所示，换向器2上设置有用于调整更换搅拌轴40转动方向的换向调节部47，第一电机1的输出轴与换向器2的输入轴传动连接，换向器2的输出轴与第一减速器3的输入轴传动连接，第一减速器3的输出轴与搅拌轴40传动连接；通过设置换向器2，实现了对螺旋搅拌器5以及输送搅龙19转速的调整，显著减小了整个装置的体积，正反转动时，螺旋搅拌器5均能起到较好的搅拌作用。

如图1所示，搅拌室22的内部空腔与容纳腔连通，搅拌室22内滑动连接有升降板20，压簧21竖直设置在搅拌室22内部空腔中，压簧21的上端固定在升降板20的下表面，压簧21的下端固定在搅拌室22的内部空腔底部，搅拌室22的底部设置有透气孔；通过设置在搅拌室22顶部的透气孔，避免了升降板20无法下压的情况发生，优选的，在升降板2的上部的腔室内设置有压力传感器，通过设定指定的压力值，提示及时的将换向器2进行换向操作；通过设置压簧21，实现了保证螺旋搅拌器5所在腔室内的稳定的压力，提高了物料混合的均匀程度。

如图7和图8所示，转动内盖17上开设有多个第一弧形孔16，转动外盖15转动连接在转动内盖17的外侧，转动外盖15上开设有多个第二弧形孔37，第一弧形孔16的数量与第二弧形孔37的数量相同且对应设置，转动外盖15转动至第一弧形孔16与第二弧形孔37发生错位时进行调节第一弧形孔16的物料出口大小，转动外盖15上固定有拨动把手14；当输送搅龙18向右侧输送物料时，转动外盖15实现了对第一弧形孔16的封堵；当输送搅龙18向左侧输送物料时，转动外盖15实现了对第一弧形孔16的打开，便于物料的排出。

如图1所示，搅龙壳体18位于搅拌室22上方位置上设置有开关阀4，开关阀4用于注入处理胶原蛋白的酸性处理物；开关阀4实现了胶原蛋白的酸性处理物的快速输入。

如图1所示，搅龙壳体18设置有转动内盖17的侧壁上方开设有搅龙进料口13，搅龙进料口13上端固定有上下贯穿通的料斗，料斗的内部下端固定有滤网12，滤网12的上方自下而上依次设置有打碎器和粉碎器9，粉碎器9的两端分别转动连接在料斗上，第二电机7和第二减速器8设置在料斗的外侧，第二电机7的输出轴与第二减速器8的输入轴传动连接，第二减速器8的输出端与粉碎器9传动连接，第三电机6设置在料斗的外侧，第三电机6的输出轴与打碎器传动；打碎器包括打碎轴11和多个打碎刀齿10，多个打碎刀齿10均匀阵列在打碎轴11的外周侧。

在一些可选的实施例中的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，多个搅拌凸起46螺旋分布在搅拌轴40的外周侧，搅拌凸起46为锥形凸起，多个搅拌片凸起45沿第一螺旋搅拌片41的延伸方向等间隔设置，搅拌片凸起45的外周侧设置有橡胶材质的防滑层，防滑层的设置，避免了第一螺旋搅拌片41的磨损。

在一些可选的实施例中的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，还包括多个密封圈23，多个密封圈23环绕套设在升降板20的外周侧，密封圈23的外周侧滑动连接在搅拌室22的内侧壁上，密封圈23为橡胶材质的O型圈，多个密封圈23等间隔设置在升降板20的外周侧，升降板20上固定密封圈23的凹槽自上而下螺旋设置在升降板20的外周侧；通过设置密封圈23，避免了胶原蛋白原料的混合物料落入至设置有压簧21的腔室内。

在一些可选的实施例中的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，滤网12上具有多个六边形通孔，滤网12上的六边形通孔呈蜂窝状排布，呈蜂窝状排布显著增强了滤网12的机械强度，还能够显著减小滤网12的材料消耗。

如图2和图3所示，在一些可选的实施例中的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，粉碎器9为四轴撕碎机，粉碎器9包括粉碎箱体24、第一破碎轴27、第二破碎轴29、第三破碎轴31、第四破碎轴33、第一破碎齿轮28、第二破碎齿轮30、第三破碎齿轮32和第四破碎齿轮34；粉碎箱体24的上端开设有粉碎进料口25，粉碎箱体24的下端开设有粉碎出料口26，第一破碎轴27、第二破碎轴29、第三破碎轴31、第四破碎轴33均转动连接在粉碎箱体24中，第一破碎轴27上设置有多个第一破碎齿轮28，第二破碎轴29上设置有多个第二破碎齿轮30，第三破碎轴31上设置有多个第三破碎齿轮32，第四破碎轴33上设置有多个第四破碎齿轮34，第一破碎轴27位于第二破碎轴29的旁侧，第一破碎轴27和第二破碎轴29的转向相反，第三破碎轴31位于第二破碎轴29远离第一破碎轴27的一侧，第三破碎轴31的转向与第二破碎轴29的转向相同，第四破碎轴33位于第一破碎轴27远离第二破碎轴29的一侧，第四破碎轴33的转向和第一破碎轴27的转向相同，第一破碎轴27上的第一破碎齿轮28和第二破碎轴29上的第二破碎齿轮30依次交替设置，第一破碎轴27上的第一破碎齿轮28和第四破碎轴33上的第四破碎齿轮34依次交替设置，第二破碎轴29上的第二破碎齿轮30和第三破碎轴31上的第三破碎齿轮32依次交替设置；第一破碎齿轮28、第二破碎齿轮30、第三破碎齿轮32和第四破碎齿轮34的结构相同，第一破碎齿轮28、第二破碎齿轮30、第三破碎齿轮32和第四破碎齿轮34均具有多个破碎齿；第一破碎齿轮28的破碎齿在第一破碎轴27上螺旋排布，第二破碎齿轮30的破碎齿在第二破碎轴29上螺旋排布，第三破碎齿轮32的破碎齿在第三破碎轴31上螺旋排布，第四破碎齿轮34的破碎齿在第四破碎轴33上螺旋排布；本实施例中的粉碎器9实现了对原始胶原蛋白原料的切碎，显著延长了其下部的打碎器的使用寿命。

如图4所示，在一些可选的实施例中的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，打碎刀齿10包括刀板35和多个刀片36，刀板35的一端固定在打碎轴11的外周侧，刀板35的延伸线为打碎轴11一个圆形横截面的渐开线，多个刀片36间隔设置在刀板35上，刀片36垂直于刀板35延伸的渐开线的切线方向，通过将刀板35的延伸线为打碎轴11一个圆形横截面的渐开线，显著降低了打碎刀齿10转动过程中的阻力，避免了打碎刀齿10的折断。

如图9所示，在一些可选的实施例中的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，换向器2包括换向调节部47、换向齿轮49、第一齿轮轴48、第二齿轮轴50、中间齿轮53、第一输出齿轮51和第二输出齿轮52，第一齿轮轴48的两端分别转动连接在换向器2的壳体内，换向齿轮49滑动设置在第一齿轮轴48上，第一齿轮轴48为六方轴，第一输出齿轮51和第二输出齿轮52同轴设置且二者所在的第二齿轮轴50的两端分别转动连接在换向器2的壳体内，第一齿轮轴48与第二齿轮轴50相互平行，中间齿轮53转动连接在换向器2的壳体内，中间齿轮53与第二输出齿轮52啮合传动，换向调节部47设置在换向器2的壳体上，换向调节部47用于拨动换向齿轮49与第一输出齿轮51或中间齿轮53啮合传动，通过第一齿轮轴48为六方轴，加工成本较低，实现了对换向齿轮49转动的驱动，还能实现换向齿轮49在第一齿轮轴48上的滑动。

如图10所示，在一些可选的实施例中的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，换向调节部47包括换向手柄54、换向轴55、偏心轴56和定位机构57，换向手柄54固定在换向轴55上，换向轴55的输出端的偏心设置上设置有偏心轴56，偏心轴56用于推动换向齿轮49沿第一齿轮轴48的轴向方向移动，定位机构57设置在换向手柄54上，定位机构57用于确定换向手柄54的旋转位置；当换向手柄54旋转至预设位置时，完成换向操作。

在一些可选的实施例中的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，定位机构57包括定位弹簧和钢球，换向轴55靠近换向手柄54的表面上开设有两个球形槽，定位弹簧的一端固定在换向手柄54上，钢球固定在定位弹簧的另一端，钢球嵌设在其中一个球形槽内；通过设置定位弹簧和钢球组成的定位机构57，保证了换向器2的换向精度。

本发明另一些实施例中的一种胶原蛋白原料的提取方法，使用上述实施例任一项的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，包括以下步骤：

步骤1、通过拨动把手14调整转动外盖15相对转动内盖17的位置，第二弧形孔37转动至不漏出第一弧形孔16的位置上，第一弧形孔16被转动外盖15遮挡；

步骤2、将胶原蛋白原料从粉碎器9的粉碎进料口25放入，第二电机7转动，带动粉碎器9转动，将大小不一的胶原蛋白原料物料块粉碎至大小均等的物料；

步骤3、第三电机6转动，带动打碎器转动，经由粉碎器9粉碎后的胶原蛋白原料物料在打碎器的作用下打碎呈颗粒状态；

步骤4、颗粒状态的胶原蛋白原料经由搅龙进料口13落入至输送搅龙19中，第一电机1带动输送搅龙19转动，将颗粒状态的胶原蛋白原料推送至搅拌室22内，从开关阀4内注入胶原蛋白的酸性处理物，第一电机1带动螺旋搅拌器5对颗粒状态的胶原蛋白原料及胶原蛋白的酸性处理物的混合物进行搅拌；

步骤5、搅拌室22内的混合物料逐渐增多，升降板20逐渐向下挤压，当升降板20处于搅拌室22的底部时，操作换向器2进行换向，输送搅龙19反向旋转，通过拨动把手14调整转动外盖15相对转动内盖17的位置，第二弧形孔37转动至漏出第一弧形孔16的位置上，混合后的胶原蛋白原料经由第一弧形孔16排出。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

Claims (10)

1.一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，其特征在于，包括第一电机(1)、换向器(2)、第一减速器(3)、开关阀(4)、螺旋搅拌器(5)、第二电机(7)、第二减速器(8)、粉碎器(9)、第三电机(6)、打碎器、滤网(12)、料斗、转动外盖(15)、转动内盖(17)、搅龙壳体(18)、输送搅龙(19)、升降板(20)、压簧(21)、搅拌室(22)；

所述搅龙壳体(18)水平横向设置，所述搅龙壳体(18)内设置有中空的容纳腔，所述容纳腔内设置有所述输送搅龙(19)和所述螺旋搅拌器(5)，所述搅龙壳体(18)的一端固定有所述转动内盖(17)，所述搅龙壳体(18)的另一端下方设置有与所述搅龙壳体(18)连通的所述搅拌室(22)，所述输送搅龙(19)的一端与所述转动内盖(17)转动连接，所述输送搅龙(19)的另一端与所述螺旋搅拌器(5)的一端固定连接，所述螺旋搅拌器(5)的另一端与所述搅龙壳体(18)的另一端转动连接；

所述输送搅龙(19)包括搅龙轴(38)和螺旋叶片(39)，所述搅龙轴(38)的一端通过轴承转动连接在所述转动内盖(17)上，所述螺旋叶片(39)螺旋环绕在所述搅龙轴(38)的外周侧，所述螺旋叶片(39)的螺距自一端另一端逐渐减小，所述螺旋叶片(39)的螺距数值自左向右呈等差数列分布；

所述螺旋搅拌器(5)包括搅拌轴(40)、第一螺旋搅拌片(41)、第二螺旋搅拌片(42)、第一连接板(43)、第二连接板(44)、搅拌片凸起(45)和搅拌凸起(46)，所述搅拌轴(40)的一端与所述搅龙轴(38)上所述螺旋叶片(39)螺距减小的一端固定连接，所述搅拌轴(40)的另一端通过轴承转动连接在所述搅龙壳体(18)上，所述第一螺旋搅拌片(41)和所述第二螺旋搅拌片(42)均螺旋缠绕在所述搅拌轴(40)的外周侧，所述第一螺旋搅拌片(41)套设在所述第二螺旋搅拌片(42)的外周侧，所述第一螺旋搅拌片(41)的螺旋方向与所述第二螺旋搅拌片(42)的螺旋方向相反，所述第二螺旋搅拌片(42)的螺旋方向与所述螺旋叶片(39)的螺旋方向相同，所述第一螺旋搅拌片(41)通过多个所述第一连接板(43)固定在所述搅拌轴(40)的外周侧，所述第二螺旋搅拌片(42)通过多个所述第二连接板(44)固定在所述搅拌轴(40)的外周侧，所述搅拌轴(40)的外周侧固定有多个所述搅拌凸起(46)，所述第一螺旋搅拌片(41)的外周侧固定有多个所述搅拌片凸起(45)；

所述换向器(2)上设置有用于调整更换所述搅拌轴(40)转动方向的换向调节部(47)，所述第一电机(1)的输出轴与所述换向器(2)的输入轴传动连接，所述换向器(2)的输出轴与所述第一减速器(3)的输入轴传动连接，所述第一减速器(3)的输出轴与所述搅拌轴(40)传动连接；

所述搅拌室(22)的内部空腔与所述容纳腔连通，所述搅拌室(22)内滑动连接有所述升降板(20)，所述压簧(21)竖直设置在所述搅拌室(22)内部空腔中，所述压簧(21)的上端固定在所述升降板(20)的下表面，所述压簧(21)的下端固定在所述搅拌室(22)的内部空腔底部，所述搅拌室(22)的底部设置有透气孔；

所述转动内盖(17)上开设有多个第一弧形孔(16)，所述转动外盖(15)转动连接在所述转动内盖(17)的外侧，所述转动外盖(15)上开设有多个第二弧形孔(37)，所述第一弧形孔(16)的数量与所述第二弧形孔(37)的数量相同且对应设置，所述转动外盖(15)转动至所述第一弧形孔(16)与所述第二弧形孔(37)发生错位时进行调节所述第一弧形孔(16)的物料出口大小，所述转动外盖(15)上固定有拨动把手(14)；

所述搅龙壳体(18)位于所述搅拌室(22)上方位置上设置有所述开关阀(4)，所述开关阀(4)用于注入处理胶原蛋白的酸性处理物；

所述搅龙壳体(18)设置有所述转动内盖(17)的侧壁上方开设有搅龙进料口(13)，所述搅龙进料口(13)上端固定有上下贯穿通的料斗，所述料斗的内部下端固定有所述滤网(12)，所述滤网(12)的上方自下而上依次设置有所述打碎器和所述粉碎器(9)，所述粉碎器(9)的两端分别转动连接在所述料斗上，所述第二电机(7)和所述第二减速器(8)设置在所述料斗的外侧，所述第二电机(7)的输出轴与所述第二减速器(8)的输入轴传动连接，所述第二减速器(8)的输出端与所述粉碎器(9)传动连接，所述第三电机(6)设置在所述料斗的外侧，所述第三电机(6)的输出轴与所述打碎器传动；

所述打碎器包括打碎轴(11)和多个打碎刀齿(10)，多个所述打碎刀齿(10)均匀阵列在所述打碎轴(11)的外周侧。

2.根据权利要求1所述的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，其特征在于，多个所述搅拌凸起(46)螺旋分布在所述搅拌轴(40)的外周侧，所述搅拌凸起(46)为锥形凸起，多个所述搅拌片凸起(45)沿所述第一螺旋搅拌片(41)的延伸方向等间隔设置，所述搅拌片凸起(45)的外周侧设置有橡胶材质的防滑层。

3.根据权利要求1所述的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，其特征在于，还包括多个密封圈(23)，多个所述密封圈(23)环绕套设在所述升降板(20)的外周侧，所述密封圈(23)的外周侧滑动连接在所述搅拌室(22)的内侧壁上，所述密封圈(23)为橡胶材质的O型圈，多个所述密封圈(23)等间隔设置在所述升降板(20)的外周侧，所述升降板(20)上固定所述密封圈(23)的凹槽自上而下螺旋设置在所述升降板(20)的外周侧。

4.根据权利要求1所述的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，其特征在于，所述滤网(12)上具有多个六边形通孔，所述滤网(12)上的六边形通孔呈蜂窝状排布。

5.根据权利要求1所述的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，其特征在于，所述粉碎器(9)为四轴撕碎机，所述粉碎器(9)包括粉碎箱体(24)、第一破碎轴(27)、第二破碎轴(29)、第三破碎轴(31)、第四破碎轴(33)、第一破碎齿轮(28)、第二破碎齿轮(30)、第三破碎齿轮(32)和第四破碎齿轮(34)；所述粉碎箱体(24)的上端开设有粉碎进料口(25)，所述粉碎箱体(24)的下端开设有粉碎出料口(26)，第一破碎轴(27)、第二破碎轴(29)、第三破碎轴(31)、第四破碎轴(33)均转动连接在所述粉碎箱体(24)中，所述第一破碎轴(27)上设置有多个所述第一破碎齿轮(28)，所述第二破碎轴(29)上设置有多个第二破碎齿轮(30)，所述第三破碎轴(31)上设置有多个所述第三破碎齿轮(32)，所述第四破碎轴(33)上设置有多个所述第四破碎齿轮(34)，所述第一破碎轴(27)位于所述第二破碎轴(29)的旁侧，所述第一破碎轴(27)和所述第二破碎轴(29)的转向相反，所述第三破碎轴(31)位于所述第二破碎轴(29)远离所述第一破碎轴(27)的一侧，所述第三破碎轴(31)的转向与所述第二破碎轴(29)的转向相同，所述第四破碎轴(33)位于所述第一破碎轴(27)远离所述第二破碎轴(29)的一侧，所述第四破碎轴(33)的转向和所述第一破碎轴(27)的转向相同，所述第一破碎轴(27)上的所述第一破碎齿轮(28)和所述第二破碎轴(29)上的所述第二破碎齿轮(30)依次交替设置，所述第一破碎轴(27)上的所述第一破碎齿轮(28)和所述第四破碎轴(33)上的所述第四破碎齿轮(34)依次交替设置，所述第二破碎轴(29)上的所述第二破碎齿轮(30)和所述第三破碎轴(31)上的所述第三破碎齿轮(32)依次交替设置；所述第一破碎齿轮(28)、所述第二破碎齿轮(30)、所述第三破碎齿轮(32)和所述第四破碎齿轮(34)的结构相同，所述第一破碎齿轮(28)、所述第二破碎齿轮(30)、所述第三破碎齿轮(32)和所述第四破碎齿轮(34)均具有多个破碎齿；所述第一破碎齿轮(28)的破碎齿在所述第一破碎轴(27)上螺旋排布，所述第二破碎齿轮(30)的破碎齿在所述第二破碎轴(29)上螺旋排布，所述第三破碎齿轮(32)的破碎齿在所述第三破碎轴(31)上螺旋排布，所述第四破碎齿轮(34)的破碎齿在所述第四破碎轴(33)上螺旋排布。

6.根据权利要求1所述的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，其特征在于，所述打碎刀齿(10)包括刀板(35)和多个刀片(36)，所述刀板(35)的一端固定在所述打碎轴(11)的外周侧，所述刀板(35)的延伸线为所述打碎轴(11)一个圆形横截面的渐开线，多个所述刀片(36)间隔设置在所述刀板(35)上，所述刀片(36)垂直于所述刀板(35)延伸的渐开线的切线方向。

7.根据权利要求1所述的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，其特征在于，所述换向器(2)包括换向调节部(47)、换向齿轮(49)、第一齿轮轴(48)、第二齿轮轴(50)、中间齿轮(53)、第一输出齿轮(51)和第二输出齿轮(52)，所述第一齿轮轴(48)的两端分别转动连接在所述换向器(2)的壳体内，所述换向齿轮(49)滑动设置在所述第一齿轮轴(48)上，所述第一齿轮轴(48)为六方轴，所述第一输出齿轮(51)和所述第二输出齿轮(52)同轴设置且二者所在的所述第二齿轮轴(50)的两端分别转动连接在所述换向器(2)的壳体内，所述第一齿轮轴(48)与所述第二齿轮轴(50)相互平行，所述中间齿轮(53)转动连接在所述换向器(2)的壳体内，所述中间齿轮(53)与所述第二输出齿轮(52)啮合传动，所述换向调节部(47)设置在所述换向器(2)的壳体上，所述换向调节部(47)用于拨动所述换向齿轮(49)与所述第一输出齿轮(51)或中间齿轮(53)啮合传动。

8.根据权利要求7所述的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，其特征在于，所述换向调节部(47)包括换向手柄(54)、换向轴(55)、偏心轴(56)和定位机构(57)，所述换向手柄(54)固定在所述换向轴(55)上，所述换向轴(55)的输出端的偏心设置上设置有所述偏心轴(56)，所述偏心轴(56)用于推动所述换向齿轮(49)沿所述第一齿轮轴(48)的轴向方向移动，所述定位机构(57)设置在所述换向手柄(54)上，所述定位机构(57)用于确定所述换向手柄(54)的旋转位置；当所述换向手柄(54)旋转至预设位置时，完成换向操作。

9.根据权利要求8所述的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，其特征在于，所述定位机构(57)包括定位弹簧和钢球，所述换向轴(55)靠近所述换向手柄(54)的表面上开设有两个球形槽，所述定位弹簧的一端固定在所述换向手柄(54)上，所述钢球固定在所述定位弹簧的另一端，所述钢球嵌设在其中一个所述球形槽内。

10.一种胶原蛋白原料的提取方法，其特征在于，使用权利要求1至9任一项所述的一种胶原蛋白原料挤压搅拌装置，包括以下步骤：

步骤1、通过拨动把手(14)调整转动外盖(15)相对转动内盖(17)的位置，第二弧形孔(37)转动至不漏出第一弧形孔(16)的位置上，第一弧形孔(16)被转动外盖(15)遮挡；

步骤2、将胶原蛋白原料从粉碎器(9)的粉碎进料口(25)放入，第二电机(7)转动，带动粉碎器(9)转动，将大小不一的胶原蛋白原料物料块粉碎至大小均等的物料；

步骤3、第三电机(6)转动，带动打碎器转动，经由粉碎器(9)粉碎后的胶原蛋白原料物料在打碎器的作用下打碎呈颗粒状态；

步骤4、颗粒状态的胶原蛋白原料经由搅龙进料口(13)落入至输送搅龙(19)中，第一电机(1)带动输送搅龙(19)转动，将颗粒状态的胶原蛋白原料推送至搅拌室(22)内，从开关阀(4)内注入胶原蛋白的酸性处理物，第一电机(1)带动螺旋搅拌器(5)对颗粒状态的胶原蛋白原料及胶原蛋白的酸性处理物的混合物进行搅拌；

步骤5、搅拌室(22)内的混合物料逐渐增多，升降板(20)逐渐向下挤压，当升降板(20)处于搅拌室(22)的底部时，操作换向器(2)进行换向，输送搅龙(19)反向旋转，通过拨动把手(14)调整转动外盖(15)相对转动内盖(17)的位置，第二弧形孔(37)转动至漏出第一弧形孔(16)的位置上，混合后的胶原蛋白原料经由第一弧形孔(16)排出。

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