CN115316679B - 一种立锥式新鲜莲籽脱蓬机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种立锥式新鲜莲籽脱蓬机，包括初步破碎机构、风选机构、揉搓机构，初步破碎机构包括由外锥壳与布置有刚性钩齿与柔性圆头杆齿的内锥壳所形成的脱粒通道，用于将新鲜莲蓬撕裂成包裹新鲜莲籽的小碎块及其他莲蓬组织；风选机构包括风选风机，用于将来自于所述初步破碎机构的破碎组织进行风选分离，将破碎后不包含莲籽的莲蓬组织及时吹出；揉搓机构包括由带有柔性材料的内锥体与外锥筒形成的螺旋揉搓通道，用于揉搓除去附着在莲籽外表皮的莲蓬纤维组织；下滑板，包括多根排布的圆管，用于滑落莲籽并筛除纤维组织。本发明可实现对莲籽的机械化脱蓬，在获取洁净莲籽的同时保证了莲籽的完整性，降低了莲蓬脱粒的劳动强度，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及农产品加工机械技术领域，特别涉及一种立锥式新鲜莲籽脱蓬机，用于从鲜莲蓬里将莲籽剥出来。
背景技术
莲籽含有多种有益于人体健康的成分，具有较高食用价值，鲜莲籽口感脆甜爽口、回味清香，深受人们喜爱。现有技术中，从鲜莲蓬里将莲籽剥出来的过程一般不易机械化操作，首先新鲜莲蓬组织对莲籽包裹紧密，难以使其分离；其次，鲜莲籽的含水率高较脆弱，易挤压受损；另外，鲜莲蓬组织含水率较高，易黏附在机构表面造成堵塞。因此，在现阶段鲜莲籽的获取仍以人工的方式为主，需要手工将莲蓬的外壳撕碎，一个一个取出里面的莲籽，剥离速度慢，劳动强度很大，而且工作效率极低，无法在短时间内快速获取大量鲜莲籽。
发明内容
为解决目前存在的技术问题，本发明的目的在于提供了一种立锥式新鲜莲籽脱蓬机，旨在解决鲜莲籽较难剥离以及机械化脱蓬过程中莲籽易损伤，设备易堵塞的问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种立锥式新鲜莲籽脱蓬机，包括：
初步破碎机构，包括由外锥壳与布置有刚性钩齿与柔性圆头杆齿的内锥壳所形成的脱粒通道，用于将新鲜莲蓬撕裂成包裹新鲜莲籽的小碎块及其他莲蓬组织；
风选机构，位于所述初步破碎机构下方，包括风选风机，用于将来自于所述初步破碎机构的破碎组织进行风选分离；
揉搓机构，位于所述初步破碎机构下方，包括由带有柔性材料的内锥体与外锥筒形成的螺旋揉搓通道，用于揉搓除去附着在莲籽外表皮的莲蓬纤维组织；
下滑板，位于所述揉搓机构出料口下方，包括多根排布的圆管，用于滑落莲籽并筛除纤维组织。
可选地，所述内锥壳呈竖直放置的倒锥状，从所述内锥壳尖端向下1/3区域安装有若干刚性钩齿，所述内锥壳下部区域安装有柔性圆头杆齿；
布置在所述内锥壳上的刚性钩齿与柔性圆头杆齿呈四头螺旋方式排布。
进一步地，所述刚性钩齿的齿与齿间距、柔性圆头杆齿的齿与齿间距均大于一个莲籽长轴的距离，所述刚性钩齿与柔性圆头杆齿的高度均大于所处位置内锥壳与外锥壳间距离的1/2。
进一步地，所述内锥壳居中连接有中心转轴，所述中心转轴通过安装于机架上的电机驱动转动，用以带动所述内锥壳转动。
可选地，所述外锥壳通过螺栓螺母配合支撑弹簧固定在支撑架上，用于通过调节螺栓螺母调整外锥壳与内锥壳之间的初步破碎腔的间距。
可选地，在所述初步破碎机构外围设有上罩壳，所述上罩壳安装在机架上；在所述上罩壳下方设有下罩壳，所述下罩壳安装在机架上。
可选地，所述风选机构还包括横置于下罩壳出料口处的分料板结构，所述分料板结构包括直连的分料板与步进电机Ⅱ，用于通过调整步进电机Ⅱ转速来控制分料板转速。
可选地，所述内锥体呈上大下小的锥形，其具有的轴通过联轴器与步进电机Ⅰ连接；
所述内锥体外表面螺旋固定有柔性材料；所述外锥筒内表面螺旋固定有柔性材料，与所述内锥体外表面配合形成螺旋间隔排布的柔性揉搓区域；
所述内锥体、外锥筒表面布置的柔性材料表面距离为一个莲籽短轴的长度。
进一步地，所述内锥体外表面固定的柔性材料宽度大于一个莲籽长轴的距离，所述柔性材料表面遍布有柔性凸起。
进一步地，所述外锥筒表面开有高压喷水口，用于喷出高压水流。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.针对鲜莲籽较脆弱，机械化脱蓬易受到损伤的特点，采用一次性将莲籽剥出的方式，难度较大，很难获得洁净完整的莲籽，将脱蓬过程分解为初步破碎、风选分离、揉搓分离三个环节，在可获得洁净莲籽的同时大大降低了鲜莲籽的损伤。
2.采取立锥式破碎机构，在重力与离心力的共同作用下可使破碎组织及时地排出初步破碎机构，另外可通过调节固定外锥壳的螺丝螺母，改变初步破碎腔的空间，可以较大程度的减小堵塞情况的发生。
3.通过在内锥壳上合理布置刚性钩齿与柔性圆头杆齿，依靠刚性钩齿将鲜莲蓬慢速撕扯为小部分，依靠柔性圆头杆齿将莲籽与莲蓬组织快速扰动分离，可将莲籽与莲蓬分离的同时保证莲籽的完整性。
4.在初步破碎与揉搓分离过程之间加入风选分离过程，通过分料板与风选电机的配合，可提前将不包含莲籽的组织及时排出装置，可降低后续揉搓装置的工作压力，提高揉搓质量，提高工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明整体示意图；
图2是本发明部分纵剖示意图；
图3是本发明初步破碎结构及传动示意图；
图4是本发明内锥壳结构示意图；
图5是本发明脱粒元件螺旋排列示意图(螺旋线为虚拟线)；
图6是本发明分料板结构示意图；
图7是本发明揉搓机构剖视图；
图8是本发明内锥体结构示意图；
图9是本发明下滑板结构示意图；
图10是本发明刚性钩齿结构示意图；
图11是本发明柔性圆头杆齿结构示意图。
附图标号说明：
1.初步破碎机构，2.上罩壳，3.机架，4.风选风机，5.下滑板，6.揉搓机构，7.分料板结构，8.电机，9.下罩壳，10.皮带轮Ⅰ，11.传送带，12.皮带轮Ⅱ；
1-1.外锥壳，1-2.螺栓螺母，1-3.支撑弹簧，1-4.支撑架，1-5.内锥壳，1-6.莲蓬入料口，1-7.刚性钩齿，1-8.柔性圆头杆齿，1-9.中心转轴；
6-1.步进电机Ⅰ，6-2.联轴器，6-3.轴，6-4.内锥体，6-5.外锥筒，6-6.高压喷水口，6-7.莲籽入料口；
7-1.分料板，7-2.步进电机Ⅱ。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动的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。
本发明提供一种立锥式新鲜莲籽脱蓬机，如图1-11所示，包括：
机架3，为整个脱蓬机提供支撑和固定；
初步破碎机构1，活动设于机架3上方，用于撕扯分离预脱壳腔内的新鲜莲蓬，以形成破碎的莲蓬组织，此时莲籽外部包裹着纤维组织，保证莲籽的完整性；
风选机构，活动设于初步破碎机构1下方，用于将来自于初步破碎机构1的破碎组织进行风选分离，将不包含莲籽的组织及时分离出去，降低后续机构的工作负荷，提高设备的工作效率；
揉搓机构6，活动设于初步破碎机构1下方，用于揉搓除去附着在莲籽外表皮的莲蓬纤维组织；
下滑板5，安装于揉搓机构6出料口下方，由多根圆管按一定距离排布，具有一定斜度，经揉搓机构6出来的洁净完整莲籽经下滑板5滑出，纤维组织从圆管间隙中落下。
如图2、图3所示，初步破碎机构1通过支撑架1-4与机架3连接，初步破碎机构1包括外锥壳1-1、内锥壳1-5以及与内锥壳1-5连接的中心转轴1-9，外锥壳1-1上方为莲蓬入料口1-6，中心转轴1-9下部安装有皮带轮Ⅱ12，在支架3一侧安装有电机8，电机8输出轴上安装有皮带轮Ⅰ10，皮带轮Ⅰ10通过传送带11与皮带轮Ⅱ12连接，通过电机8带动皮带轮Ⅱ12转动。
如图2、图3所示，由外锥壳1-1与布置有刚性钩齿1-7与柔性圆头杆齿1-8的内锥壳1-5形成脱粒通道；内锥壳1-5呈竖直放置的倒锥状，在初步破碎时可将破碎至一定程度的莲蓬组织及时输出，一方面可在一定程度上减小初步破碎腔内由于组织物过多而导致堵塞情况的发生，另一方面可避免鲜莲籽在初步破碎腔内停留时间过长而造成损伤。
如图4所示，内锥壳1-5在转动过程中，依据内锥壳1-5表面距中心转轴距离不同而线速度不同，从而导致布置在表面的齿与莲蓬碰撞力度不同的原理，为可较好破碎莲蓬，而又较低程度损伤莲籽，通过对比莲籽与莲蓬的力学特性，从内锥壳1-5尖端向下约1/3处定义为小径区域，此区域线速度较小，且此时莲籽受莲蓬紧密包裹，在该区域安装刚性钩齿1-7，刚性钩齿1-7呈弯曲钩状，其弯曲端朝向与内锥壳1-5转动方向一致，在内锥壳1-5转动的同时带动刚性钩齿1-7运动，从而形成撕扯力，以撕扯的方式将莲蓬撕开，而又不破坏莲籽的完整性，齿的排布呈四头螺旋布置，按螺旋线排布，可在转动破碎的同时更好的将破碎组织向下输送，降低堵塞的可能；将内锥壳1-5的下部分定义为大径区域，此区域线速度较大，且此时有部分莲籽裸露在外面，在该区域安装柔性圆头杆齿1-8，通过柔性撞击力，可进一步使莲籽与莲蓬组织扰动分离，且较小程度损伤莲籽。
为了调整新鲜莲蓬在初步破碎机构1内的停留时间，通过在外锥壳1-1内侧黏附柔性橡胶条影响莲蓬下落，通过改变柔性橡胶条的分布与密度可控制莲蓬下落时长；或通过调整外锥壳1-1与内锥壳1-5的间距以及内锥壳1-5的转速在一定程度上控制莲蓬的下落。
如图5所示，为将破碎后的莲蓬组织及时输出初步破碎机构1，增强内锥壳1-5的向下输送能力，降低堵塞发生的可能性，布置在内锥壳1-5上的刚性钩齿1-7与柔性圆头杆齿1-8呈四头螺旋方式排布，为增强内锥壳1-5底部区域扰动分离的效果，增加螺旋布置的柔性圆头杆齿1-8；其中为避免莲籽损伤，刚性钩齿1-7的齿与齿间距、柔性圆头杆齿1-8的齿与齿间距均大于一个莲籽长轴的距离；为更好地实现撕扯与扰动分离效果，刚性钩齿1-7与柔性圆头杆齿1-8的高度均大于所处位置内锥壳1-5与外锥壳1-1间距离的1/2。
进一步地，内锥壳1-5按一定方式布置螺栓孔，刚性钩齿1-7与柔性圆头杆齿1-8可通过螺栓固定在内锥壳1-5表面；外锥壳1-1通过螺栓螺母1-2配合支撑弹簧1-3固定在支撑架1-4上，通过调节螺栓螺母可调整外锥壳1-1与内锥壳1-5之间的初步破碎腔的间距，可以有效解决鲜莲蓬破碎过程中的堵塞问题，并使剥离出来的莲籽及时排出，保证了莲籽的完整性。
如图1、图2所示，本发明提供的立锥式鲜莲籽脱蓬装置还包括：
上罩壳2，固定于机架3上方，初步破碎机构1外围，用于防止从初步破碎机构1输出的破碎组织飞出；
下罩壳9，固定于上罩壳2下方，将收集到的破碎组织通过下罩壳9的输料口输送至风选机构部位。
如图6所示，风选机构由风选风机4和分料板结构7构成，风选风机4固定在机架3上，分料板结构7通过轴承横置于下罩壳9出料口处，轴承固定于下罩壳9上，分料板结构7包括分料板7-1与步进电机Ⅱ7-2，分料板7-1与步进电机Ⅱ7-2直连，通过调整步进电机Ⅱ7-2转速来控制分料板7-1转速，从而控制破碎物料的下落速度与下落均匀性，配合风选风机4，可有效将不包含莲籽的组织分离出去，降低后续机构的工作负荷，提高设备的工作效率。
如图7、图8所示，揉搓机构6包括内锥体6-4、外锥筒6-5以及步进电机Ⅰ6-1，外锥筒6-5上开有莲籽入料口6-7，将经风选后的包含莲籽的组织输入至揉搓机构6；内锥体6-4呈上大下小的锥形，其具有的轴6-3通过联轴器6-2与步进电机Ⅰ6-1进行直连，内锥体6-4外表面螺旋固定有柔性材料，优选地，柔性材料呈条状，表面弧形，中间高边缘低，且表面有凸起圆点，排布如图8所示；其中，柔性材料宽度大于一个莲籽长轴的距离，可实现对莲籽较好的包裹，柔性材料表面遍布柔性凸起圆点，可增强对附着在莲籽表面絮状组织的抓取力，提高揉搓去除附着物的能力，从而获得洁净的莲籽。
如图7所示，外锥筒6-5内表面螺旋固定有柔性材料，该柔性材料与内锥体6-4外表面布置的柔性材料一致，其与内锥体6-4外表面配合形成螺旋间隔排布的柔性揉搓区域，两表面布置的柔性材料表面距离约为一个莲籽短轴的长度，可将莲籽调整位姿，实现莲籽呈卧式状在柔性材料间输送，增大莲籽与柔性材料间的接触面积，增强包裹性，可将莲籽向下螺旋输送的同时，搓去附着在莲籽表面的纤维组织。
如图7所示，外锥筒表面开有高压喷水口6-6，可喷出高压水流，在辅助将附着在莲籽表皮的纤维组织冲掉的同时，可尽快将莲籽与纤维组织冲出揉搓机构6，提高工作效率。
一种立锥式新鲜莲籽脱蓬机的使用方法，具体步骤如下：
步骤一：启动所有电机及风机，将鲜莲蓬从莲蓬入料口1-6投入，电机8通过传送带11带动初步破碎机构1的内锥体6-4转动，鲜莲蓬在初步破碎腔内经刚性钩齿1-7的慢速撕扯与柔性圆头杆齿1-8的快速扰动下分解为破碎组织，破碎组织在离心力的作用下从外锥壳1-1与支撑架1-4的间隙脱离初步破碎机构1，落入下罩壳9内；
步骤二：破碎组织经下罩壳9输送至其出料口分料板结构7，在分料板7-1的规律转动下，将破碎组织均匀送出，在风选风机4的作用下，不包含莲籽的组织被分离出去，包含莲籽的组织靠重力作用穿过风选区域落入至揉搓区域莲籽入料口6-7；
步骤三：莲籽落入揉搓机构6后，步进电机Ⅰ6-1通过联轴器6-2带动内锥体6-4转动，莲籽在内锥体6-4与外锥筒6-5所形成的螺旋间隔排布的柔性揉搓区域在高压水流的辅助作用下，搓去附着在莲籽表面的纤维组织并将莲籽向下螺旋输送；
步骤四：洁净的莲籽与附着物从揉搓机构6落出后，莲籽在下滑板5上滑下，纤维附着物从下滑板5的间隙中直接落下。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种立锥式新鲜莲籽脱蓬机，其特征在于，包括：
初步破碎机构，包括由外锥壳与布置有刚性钩齿与柔性圆头杆齿的内锥壳所形成的脱粒通道，用于将新鲜莲蓬撕裂成包裹新鲜莲籽的小碎块及其他莲蓬组织；
风选机构，位于所述初步破碎机构下方，包括风选风机，用于将来自于所述初步破碎机构的破碎组织进行风选分离；
揉搓机构，位于所述初步破碎机构下方，包括由带有柔性材料的内锥体与外锥筒形成的螺旋揉搓通道，用于揉搓除去附着在莲籽外表皮的莲蓬纤维组织；
下滑板，位于所述揉搓机构出料口下方，包括多根排布的圆管，用于滑落莲籽并筛除纤维组织；
所述内锥壳呈竖直放置的倒锥状，从所述内锥壳尖端向下1/3区域安装有若干刚性钩齿，所述内锥壳下部区域安装有柔性圆头杆齿；
布置在所述内锥壳上的刚性钩齿与柔性圆头杆齿呈四头螺旋方式排布；
所述刚性钩齿的齿与齿间距、柔性圆头杆齿的齿与齿间距均大于一个莲籽长轴的距离，所述刚性钩齿与柔性圆头杆齿的高度均大于所处位置内锥壳与外锥壳间距离的1/2。
2.根据权利要求1所述的立锥式新鲜莲籽脱蓬机，其特征在于，所述内锥壳居中连接有中心转轴，所述中心转轴通过安装于机架上的电机驱动转动，用以带动所述内锥壳转动。
3.根据权利要求1所述的立锥式新鲜莲籽脱蓬机，其特征在于，所述外锥壳通过螺栓螺母配合支撑弹簧固定在支撑架上，用于通过调节螺栓螺母调整外锥壳与内锥壳之间的初步破碎腔的间距。
4.根据权利要求1所述的立锥式新鲜莲籽脱蓬机，其特征在于，在所述初步破碎机构外围设有上罩壳，所述上罩壳安装在机架上；
在所述上罩壳下方设有下罩壳，所述下罩壳安装在机架上。
5.根据权利要求1所述的立锥式新鲜莲籽脱蓬机，其特征在于，所述风选机构还包括横置于下罩壳出料口处的分料板结构，所述分料板结构包括直连的分料板与步进电机Ⅱ，用于通过调整步进电机Ⅱ转速来控制分料板转速。
6.根据权利要求1所述的立锥式新鲜莲籽脱蓬机，其特征在于，所述内锥体呈上大下小的锥形，其具有的轴通过联轴器与步进电机Ⅰ连接；
所述内锥体外表面螺旋固定有柔性材料；所述外锥筒内表面螺旋固定有柔性材料，与所述内锥体外表面配合形成螺旋间隔排布的柔性揉搓区域；
所述内锥体、外锥筒表面布置的柔性材料表面距离为一个莲籽短轴的长度。
7.根据权利要求1所述的立锥式新鲜莲籽脱蓬机，其特征在于，所述内锥体外表面固定的柔性材料宽度大于一个莲籽长轴的距离，所述柔性材料表面遍布有柔性凸起。
8.根据权利要求1所述的立锥式新鲜莲籽脱蓬机，其特征在于，所述外锥筒表面开有高压喷水口，用于喷出高压水流。
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