CN114868933B - 一种螺旋滚刀式干法核桃脱青皮机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及林果处理技术领域，公开了一种螺旋滚刀式干法核桃脱青皮机，包括机架、设置在所述机架上的进料机构、螺旋滚切机构、清洗机构、收料机构和动力传动机构，所述动力传动机构带动所述螺旋滚切机构旋转运动；所述螺旋滚切机构接收所述进料机构输送的青核桃，带动青核桃运动至与滚刀筒接触并进行切割剥皮；所述螺旋滚切机构包括螺旋送料滚筒、至少一个滚刀筒，所述滚刀筒沿所述螺旋送料滚筒的周向布置，并与所述螺旋送料滚筒之间形成间隙；所述螺旋送料滚筒上形成有呈螺旋分布的送料槽，所述滚刀筒上设置呈螺旋分布的切刀。本发明能够在保证脱皮效率的前提下，有效的减少刀具数量，整体结构简单、功能可靠也易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及林果处理技术领域，更具体的说，特别涉及一种螺旋滚刀式干法核桃脱青皮机。
背景技术
我国是核桃种植大国，种植面积已居世界第一。核桃在成熟之后需要及时脱青皮，以防止果仁发霉腐烂，严重影响核桃的品质。
目前，传统的核桃脱青皮普遍采用手工剥青皮，但手工劳动强度大，效率低，不仅会因为青核桃发霉而造成污染，还会对人的皮肤造成伤害。随着科技进步，机械式核桃脱青皮也在逐渐发展，目前机械脱青皮机器主要采取的是挤压揉搓的方式，但这样会存在如下几个问题：第一，核桃的脱皮率不高，损坏率却较高；第二，多数滚筒式滚刀需要耗费大量刀具，青皮也会被切削刀具切得粉碎，不仅浪费了核桃青皮，其切削后会产生大量汁水，腐蚀机器，污染环境。此外，核桃的青皮中含有多种生物活性成分，包括蛋白质以及氨基酸等，不仅可以作为肥料，还具有一定的药用价值。为顺应林果处理技术高效、节约、环保的发展趋势，需着手解决核桃脱青皮机器的上述不足。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种螺旋滚刀式干法核桃脱青皮机，能够在保证脱皮效率的前提下，有效减少刀具的数量，整体结构简单、功能可靠也易于实现。
为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：
本发明提供一种螺旋滚刀式干法核桃脱青皮机，包括机架、设置在所述机架上的进料机构、螺旋滚切机构、清洗机构、收料机构和动力传动机构，所述动力传动机构带动所述螺旋滚切机构旋转运动；所述螺旋滚切机构接收所述进料机构输送的青核桃，带动青核桃运动至与滚刀筒接触并进行切割剥皮；
所述螺旋滚切机构包括螺旋送料滚筒、至少一个滚刀筒，所述滚刀筒沿所述螺旋送料滚筒的周向布置，并与所述螺旋送料滚筒之间形成间隙；所述螺旋送料滚筒上形成有呈螺旋分布的送料槽，所述滚刀筒上设置呈螺旋分布的L形切刀。
进一步的，所述螺旋送料滚筒包括设置在所述机架上的滚筒轴、设置在所述滚筒轴外表面的送料滚筒支架、送料隔板和弹性栅条，所述送料滚筒支架为环形支架，外环上沿周向螺旋设置有送料隔板，内环上沿周向设置有弹性栅条；相邻所述送料隔板之间的间隙作为送料槽，所述弹性栅条与所述送料槽的位置相对应。
进一步的，所述弹性栅条与所述送料滚筒支架之间设置有调隙弹簧。
进一步的，所述滚刀筒包括设置在所述机架上的滚刀轴、切削滚筒支撑盖和L形切刀，所述滚刀轴上相对设置有切削滚筒支撑盖，两个所述切削滚筒支撑盖之间并沿所述滚刀轴的周向螺旋设置有L形切刀，每个所述L形切刀布置的方向相同。
进一步的，所述滚刀筒采用两组，即第一滚刀筒和第二滚刀筒依次设置，所述两组滚刀筒的旋转方向相反；所述第一滚刀筒上L形切刀的螺旋布置方向分别与所述螺旋送料滚筒上送料隔板、及第二滚刀筒上L形切刀的螺旋布置方向相反。
进一步的，所述L形切刀一侧有刀刃，一侧无刀刃，无刀刃的一侧连接在所述切削滚筒支撑盖上，有刀刃的一侧均朝向所述螺旋送料滚筒。
进一步的，所述动力传动机构与所述螺旋送料滚筒、及所述螺旋送料滚筒与第一滚刀筒之间分别通过皮带传动，相邻所述第一滚刀筒与第二滚刀筒之间通过传动齿轮啮合传动。
进一步的，所述清洗机构包括与所述螺旋送料滚筒位置相对应的坚果清洁毛刷和气动清洁管，所述坚果清洁毛刷与相邻的所述滚刀筒之间通过传动齿轮啮合传动。
进一步的，所述气动清洁管的表面设置有出气孔，所述出气孔的出气方向均朝向所述螺旋送料滚筒，孔径由与气泵连接的连接端向另一端依次变小。
进一步的，所述收料机构用于分别收集清洗后的核桃和果皮。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过进料机构进料，通过螺旋滚切机构带动青核桃运动至与滚刀筒接触并进行切割剥皮；螺旋滚切机构中通过螺旋送料滚筒和滚刀筒两者进行配合，能够可靠地对青核桃进行剥皮，整个脱青皮机的结构简单、功能可靠也易于实现。
(2)本发明的螺旋滚切机构中，螺旋送料滚筒的旋转速度比滚刀筒的旋转速度小，相邻滚刀筒的旋向不同，从而能够在旋转的过程中使得青核桃在不同旋向的刀具中间相对移动，以增加核桃被切削的范围，提高刀具的切削率，也减少刀具的数量，并提高整体工作效率。
(3)本发明的螺旋送料滚筒中设置了调隙弹簧，使得弹性栅条可以自动调节间隙，实现对于不同尺寸核桃的自适应，保证青核桃在送料槽内进行滚动实现切割脱皮，即可以处理各种大小的青核桃，扩大了了使用范围。
附图说明
图1为本发明螺旋滚刀式干法核桃脱青皮机的结构示意图。
图2为本发明螺旋滚刀式干法核桃脱青皮机的原理图。
图3为本发明螺旋送料滚筒的结构示意图。
图4为本发明弹性栅条上调隙弹簧的局部放大图。
图5为本发明滚刀筒的结构示意图。
图6为本发明L形切刀的轴测图。
图7为本发明坚果清洁毛刷的轴测图。
图8为本发明气动清洁管的轴测图。
附图标记说明如下：1-进料机构、2-第一滚刀筒、3-第二滚刀筒、4-坚果清洁毛刷、5-气动清洁管、6-螺旋送料滚筒、7-机架、8-收料机构、9-动力传动机构、10-滚筒轴、11-送料滚筒支架、12-送料隔板、13-弹性栅条、14-调隙弹簧、15-滚刀轴、16-切削滚筒支撑盖、17-L形切刀。
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的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
参阅图1和图2所示，本发明提供一种螺旋滚刀式干法核桃脱青皮机，该核桃脱青皮机包括机架7、设置在所述机架7上的进料机构1、螺旋滚切机构、清洗机构、收料机构和动力传动机构9，脱青皮机的整体结构采用组合式结构，便于装拆。
所述动力传动机构9为所述螺旋滚切机构提供动力，带动螺旋滚切机构旋转运动；所述螺旋滚切机构接收所述进料机构1输送的青核桃，带动青核桃运动至与滚刀筒接触并进行切割剥皮；所述清洗机构用于对脱青皮后的核桃进行干法清洗，所述收料机构用于分别对清洗后的核桃和果皮进行收集。
所述螺旋滚切机构包括螺旋送料滚筒6、至少一个滚刀筒，所述滚刀筒与所述螺旋送料滚筒6位置相对应，沿所述螺旋送料滚筒的周向布置，两者之间形成间隙并作为送料滚切通道。
具体的，所述进料机构1包括进料斗，所述进料斗为截面呈四边形的倒锥形结构，并作为进料通道，所有青核桃由所述进料斗进入到所述螺旋滚切机构中的螺旋送料滚筒6上。所述螺旋送料滚筒6和所述滚刀筒两者的两端分别连接在所述机架7上，两者的轴线平行。
如附图3所示，所述螺旋送料滚筒6用于螺旋式输送青核桃，使青核桃与滚刀筒的刀具接触并切削。所述螺旋送料滚筒6包括设置在所述机架7上的滚筒轴10、设置在所述滚筒轴10外表面的送料滚筒支架11、送料隔板12和弹性栅条13，所述送料滚筒支架11为环形支架，外环上沿周向螺旋设置有送料隔板12，内环上沿周向设置有弹性栅条13；相邻所述送料隔板12之间的间隙作为送料槽，所述弹性栅条13与所述送料槽的位置相对应，即青核桃在所述弹性栅条13的限位作用下，能够保持在所述送料槽内进行运动。
具体的，所述送料隔板12和弹性栅条13分别沿周向并均匀布置于送料滚筒支架11的内环和外环上，即弹性栅条13位于送料隔板12的内侧。所述送料隔板12沿送料滚筒支架11的周向并呈螺旋状排布，螺旋角度为3°～6°。相邻所述弹性栅条13之间的间隙在20～40mm之间。
进一步的，如附图4所示，所述弹性栅条13与送料滚筒支架11之间设置有调隙弹簧14，用于调节弹性栅条13与送料滚筒支架11之间的间隙，来保证青核桃输送的可靠性。
本实施例中，由于在切削青核桃的过程中，不同大小的核桃会给弹性栅条13不同的压力，在压力的作用下调隙弹簧14可以自动调节间隙，即通过调隙弹簧14可以自动调节弹性栅条13的位置，从而适应不同大小的青核桃，保证青核桃螺旋送料的可靠性，并实现高效率、高质量脱去核桃青皮。
本实施例中，为了保证核桃脱青皮机工作的可靠性，所述螺旋送料滚筒6的总长度为900mm，并设置有20个送料隔板12和40条弹性栅条13，具体尺寸和安装数量可以根据实际需要进行调整，来保证整个核桃脱青皮机的工作效率。
进一步的，所述滚刀筒采用两组并沿所述螺旋送料滚筒6的周向依次布置，即包括第一滚刀筒2和第二滚刀筒3。
如附图5所示，所述滚刀筒包括滚刀轴15、切削滚筒支撑盖16和L形切刀17，所述滚刀轴15安装在所述机架7上，并与所述螺旋送料滚筒6的轴线平行。所述滚刀轴15的两端相对设置有切削滚筒支撑盖16，即切削滚筒支撑盖16通过平键连接到滚刀轴15上，两个所述切削滚筒支撑盖16之间沿所述滚刀轴15周向螺旋设置有L形切刀17，每个所述L形切刀17布置的方向相同。
本实施例中，青核桃由进料机构1进入后，先掉落到螺旋送料滚筒6的送料槽内，螺旋送料滚筒6旋转并带动青核桃运动，青核桃在送料槽中运动的过程中，依次被第一滚刀筒2和第二滚刀筒3上的L形切刀17进行切削，从而完成切削脱皮。两组所述滚刀筒即第一滚刀筒2和第二滚刀筒3的速度相同，但旋转速度都比螺旋送料滚筒6快，从而实现快速切削的目的，并能够延长L形切刀17对坚果青皮的切削时间，提升切削效率。
进一步的，所述相邻两组滚刀筒即第一滚刀筒2和第二滚刀筒3的旋转方向相反，所述第一滚刀筒2上L形切刀17的螺旋布置方向分别与所述螺旋送料滚筒6上送料隔板、及第二滚刀筒3上L形切刀17的螺旋布置方向相反，这样可以保证滚刀筒与螺旋送料滚筒6配合的可靠性，从而保证青核桃的脱皮效率。
进一步的，如附图6所示，所述L形切刀17一侧有刀刃，一侧无刀刃，无刀刃的一侧连接在所述切削滚筒支撑盖16上，有刀刃的一侧均朝向所述螺旋送料滚筒6，起到切削作用。
具体的，所述L形切刀17为L形结构，一方面能够提高刀片的强度，另一方面方便所述L形切刀17在切削滚筒支撑盖16的安装，有刀刃的一侧朝向所述螺旋送料滚筒6并竖直面形成夹角，这样能方便对青核桃进行切割脱皮，从而实现高效率、高质量脱去核桃青皮。
本实施例中，所述第一滚刀筒2和第二滚刀筒3两者与螺旋送料滚筒6之间的距离为430mm～450mm，所述第一滚刀筒2和第二滚刀筒3上均设置9～12把L形切刀17，其周向设置螺旋角度为1.5°～3°，所述L形切刀17的有刀刃一侧与竖直面呈1°～2°。
本实施例中，在脱青皮过程中，由于第一滚刀筒2和第二滚刀筒3上的L形切刀17采用螺旋设置安装，在切削过程中会给予青核桃一个轴向力，青核桃会在轴向力的作用下沿着送料槽移动。由于第一滚刀筒2和第二滚刀筒3的螺旋方向相反，其给予青核桃的轴向力方向也是相反的，因此青核桃会在两个不同方向的轴向力的作用下来回滚动，从而延长L形切刀17对青核桃的切削时间，提高了脱皮效率。
进一步的，所述动力传动机构9包括设置在机架7上的电机、带轮和传动齿轮，所述螺旋送料滚筒6的滚筒轴10和所述滚刀筒的滚刀轴15上分别设置有带轮，所述螺旋送料滚筒6上的带轮与电机之间、及与一组所述滚刀筒(即第一滚刀筒)上的带轮之间分别通过皮带传动。所述滚刀筒的滚刀轴15上还设置有传动齿轮，相邻所述滚刀筒即第一滚刀筒2和第二滚刀筒3的传动齿轮之间啮合传动。
本实施例中，所述动力传动机构9通过皮带轮传动，能够可靠地带动所述螺旋送料滚筒6和所述滚刀筒进行旋转运动，相邻所述滚刀筒之间啮合传动，能够可靠地进行旋转运动，并使相邻两个滚刀筒的旋转方向相反。
如附图7所示，所述清洗机构包括与所述螺旋送料滚筒6位置相对应的坚果清洁毛刷4和气动清洁管5，用来洗刷青核桃上残留的青皮。所述坚果清洁毛刷4与相邻的所述滚刀筒之间通过传动齿轮啮合传动。
本实施例中，所述坚果清洁毛刷4采用耐磨性好，耐酸碱特性的聚丙烯刷丝，刷丝的长度为30～40mm，能够可靠地摩刷掉青核桃上残余的青皮。
如附图8所示，所述气动清洁管5的两端设置在所述机架7上，一端连接气泵，所述气动清洁管5的表面设置有与所述螺旋送料滚筒6位置相对应的出气孔。具体的，所述气动清洁管5的表面平行设置有三排出气孔，每排出气孔的出气方向均朝向所述螺旋送料滚筒6，孔径由气泵连接端向另一端依次变小。
本实施例中，考虑到高压气体由于出气孔的存在，导致气动清洁管5管内各处的气压不均匀，为了保证每个出气孔吹出气流的速度相同，出气孔的孔径自气泵端至末端依次变小，从而保证气动清洁管5各处吹出的气流速度相同。
本发明通过坚果清洁毛刷4和气动清洁管5，来代替用水冲洗青核桃上的残余青皮，避免了青皮与水接触而产生有害的化学物质，从而减少了对环境的污染。
进一步的，所述收料机构8包括并列位于所述螺旋送料滚筒6下方的核桃收料盒和青皮收料盒，所述核桃收料盒位于所述送料滚切通道末端，用于收集已脱青皮的核桃；所述青皮收料盒用于收集被切削下来的青皮。
继续参阅图2所示，本发明提供的螺旋滚刀式干法核桃脱青皮机，具体工作原理如下：
本发明通过动力驱动机构9驱动，带动螺旋送料滚筒6沿顺时针方向转动，进而带动第一滚刀筒2顺时针方向转动，第二滚刀筒3逆时针方向转动。青核桃通过进料机构1落入螺旋送料滚筒6的进料槽内，螺旋送料滚筒6顺时针旋转带动青核桃一起运动，经过第一滚刀筒2和第二滚刀筒3时，青核桃在第一滚刀筒2、第二滚刀筒3和螺旋送料滚筒6之间的进料滚切通道内并通过挤压揉搓将青皮切削下来。
脱掉青皮的核桃经过坚果清洁毛刷4的摩擦刷洗和气动清洁管5中的高压气流的冲洗，核桃上残余的青皮也被清洗干净。最后核桃落入核桃收料盒中，被切下的青皮会顺着第一滚刀筒2的上方、以及第二滚刀筒3和坚果清洁毛刷4中间的空隙中掉落到青皮收料盒中。
本发明通过螺旋送料滚筒6和滚刀筒的配合作用，能够在保证脱皮效率的前提下，有效的减少刀具的数量，也使被切削下来的青皮呈现块状，能够保留下来其中的营养价值，实现核桃青皮的再利用；此外，采用干法脱青皮的方式，用坚果清洁毛刷4的摩擦刷洗和气动清洁管5的气体冲洗代替水流清理核桃上的青皮，方便收集和再利用，也更有利于保留核桃的营养价值。
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 (4)
1.一种螺旋滚刀式干法核桃脱青皮机，其特征在于：包括机架(7)、设置在所述机架(7)上的进料机构(1)、螺旋滚切机构、清洗机构、收料机构和动力传动机构(9)，所述动力传动机构(9)带动所述螺旋滚切机构旋转运动；所述螺旋滚切机构接收所述进料机构(1)输送的青核桃，带动青核桃运动至与滚刀筒接触并进行切割剥皮；
所述螺旋滚切机构包括螺旋送料滚筒(6)、至少一个滚刀筒，所述滚刀筒沿所述螺旋送料滚筒(6)的周向布置，并与所述螺旋送料滚筒(6)之间形成间隙；所述螺旋送料滚筒(6)上形成有呈螺旋分布的送料槽，所述滚刀筒上设置呈螺旋分布的L形切刀(17)；
所述螺旋送料滚筒(6)包括设置在所述机架(7)上的滚筒轴(10)、设置在所述滚筒轴(10)外表面的送料滚筒支架(11)、送料隔板(12)和弹性栅条(13)，所述送料滚筒支架(11)为环形支架，外环上沿周向螺旋设置有送料隔板(12)，内环上沿周向设置有弹性栅条(13)；相邻所述送料隔板(12)之间的间隙作为送料槽，所述弹性栅条(13)与所述送料槽的位置相对应；所述弹性栅条(13)与所述送料滚筒支架(11)之间设置有调隙弹簧(14)；弹性栅条(13)位于送料隔板(12)的内侧；所述送料隔板(12)沿送料滚筒支架(11)的周向并呈螺旋状排布，螺旋角度为3°～6°；相邻所述弹性栅条(13)之间的间隙在20～40mm之间；
所述滚刀筒包括设置在所述机架(7)上的滚刀轴(15)、切削滚筒支撑盖(16)和L形切刀(17)，所述滚刀轴上相对设置有切削滚筒支撑盖(16)，两个所述切削滚筒支撑盖(16)之间并沿所述滚刀轴的周向螺旋设置有L形切刀(17)，每个所述L形切刀(17)布置的方向相同；
所述滚刀筒采用两组，即第一滚刀筒(2)和第二滚刀筒(3)依次设置，所述两组滚刀筒的旋转方向相反；所述第一滚刀筒(2)上L形切刀(17)的螺旋布置方向分别与所述螺旋送料滚筒(6)上送料隔板(12)、及第二滚刀筒(3)上L形切刀(17)的螺旋布置方向相反；所述第一滚刀筒(2)和第二滚刀筒(3)两者与螺旋送料滚筒(6)之间的距离为430mm～450mm，所述第一滚刀筒(2)和第二滚刀筒(3)上均设置9～12把L形切刀(17)，其周向设置螺旋角度为1.5°～3°，所述L形切刀(17)的有刀刃一侧与竖直面呈1°～2°；
所述清洗机构包括与所述螺旋送料滚筒(6)位置相对应的坚果清洁毛刷(4)和气动清洁管(5)，所述坚果清洁毛刷(4)与相邻的所述滚刀筒之间通过传动齿轮啮合传动；所述气动清洁管(5)的表面设置有出气孔，所述出气孔的出气方向均朝向所述螺旋送料滚筒(6)，孔径由与气泵连接的连接端向另一端依次变小。
2.根据权利要求1所述的螺旋滚刀式干法核桃脱青皮机，其特征在于：所述L形切刀(17)一侧有刀刃，一侧无刀刃，无刀刃的一侧连接在所述切削滚筒支撑盖(16)上，有刀刃的一侧均朝向所述螺旋送料滚筒(6)。
3.根据权利要求1所述的螺旋滚刀式干法核桃脱青皮机，其特征在于：所述动力传动机构(9)与所述螺旋送料滚筒(6)、及所述螺旋送料滚筒(6)与第一滚刀筒(2)之间分别通过皮带轮传动，相邻所述第一滚刀筒(2)与第二滚刀筒(3)之间通过传动齿轮啮合传动。
4.根据权利要求1所述的螺旋滚刀式干法核桃脱青皮机，其特征在于：所述收料机构(8)用于分别收集清洗后的核桃和果皮。
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