CN115500536A - 一种双螺杆挤压膨化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双螺杆挤压膨化设备，包括腔体和设置在腔体上方的下料箱，还包括两个螺纹杆、筛选机构、联动机构、推动机构、U型杆、两个复位架、两个安装板、旋切刀和出料盒，筛选机构设置在下料箱内部，联动机构设置在筛选机构的下方。本发明通过抵触柱对活动螺纹进行推动至贴合固定螺纹，从而使得螺距变大，使得两个螺纹杆对较大物料进行挤压膨化时挤压更加充分，避免出现螺距过大导致挤压不彻底出料不合格的情况发生，同时通过活动螺纹和螺杆的配合，将螺纹杆的螺距变小，即便对于小的物料也同样可以充分挤压，可以对物料适应性的进行分批处理，改变相应的螺距，使得物料挤压膨化的成品品质更高，大大提升了物料的挤压膨化率。
Description
技术领域
本发明涉及膨化食品加工设备技术领域，具体为一种双螺杆挤压膨化设备。
背景技术
双螺杆挤压膨化技术是一种先进的物料挤压成型技术，在整个挤压膨化过程中，物料在双螺杆的推动力作用下向前挤压，并在混合、搅拌、摩擦和高剪切力作用下解体，同时机腔内温度、压力的升高使得物料以一定的形状从机筒另一端的模孔中瞬间挤出，物料从高温高压突然降至常温常压而发生膨化。双螺杆挤压膨化技术具有产品质量稳定、产品膨化率高、生产效率高、能耗低等优点，因此双螺杆挤压膨化机在食品加工领域和饲料加工领域有着广泛的应用前景。
专利号为CN110477430B的发明专利公开了一种双螺杆挤压膨化机，包括机架、机筒，机筒内设有双螺杆，双螺杆包括进料螺杆段、挤压螺杆段和出料螺杆段，机筒上设有温度调节装置，温度调节装置包括设在进料螺杆段处的第一进液通道、与第一进液通道连通的第一动力装置，机筒上位于进料螺杆段位置还设有第一温度检测装置，第一动力装置上设有控制器，控制器与第一温度检测装置信号连接并控制第一动力装置运行。第一温度检测装置的设置能够检测进料螺杆段的温度，将温度信号转化成电信号输入控制器中，若是检测的温度信号高于设定温度，控制器输出控制信号至第一动力装置，使第一进液通道内的液体循环运动，对进料螺杆段的温度进行降温。
但是上述专利还存在以下不足：1、现有技术中的螺距无法进行调节，一批物料中大小不一，制作出来的成品品质较低甚至无法对物料进行挤压膨化制作；2、现有的装置可以对物料进行破碎处理，但是相对来说需要更多的机械结构和能源来控制额外的破碎机构，不仅增加了机械的成本，后续使用所消耗的能源也很庞大。
发明内容
本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，具体地本发明的目的在于提供一种双螺杆挤压膨化设备以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双螺杆挤压膨化设备，包括腔体和设置在腔体上方的下料箱，还包括两个螺纹杆、筛选机构、联动机构、推动机构、U型杆、两个复位架、两个安装板、旋切刀和出料盒，所述筛选机构设置在下料箱内部，所述联动机构设置在筛选机构的下方，两个所述螺纹杆的一端转动设置在联动机构的一侧，两个所述螺纹杆啮合转动，所述推动机构设置在联动机构的另一侧，两个所述安装板设置在两个螺纹杆的另一端，且两个安装板与腔体的底部滑动配合，所述U型杆设置在腔体的底部，两个所述复位架设置在U型杆的两端，所述复位架呈Y型，所述出料盒设置在腔体的出料端，所述出料盒与腔体的侧壁均对应开设有出料口，其中一个所述螺纹杆的出料端设置有转轴，所述旋切刀设置在转轴上，所述出料盒的侧壁设置有供转轴滑动的滑槽。
优选地，所述筛选机构包括振动电机、伺服电机、筛板、连接轴和转动筒，所述伺服电机设置在下料箱的侧壁，所述转动筒设置在伺服电机输出轴上，所述连接轴设置在转动筒的圆心处，所述筛板设置在连接轴的一端，所述振动电机设置在筛板的一端。
优选地，所述联动机构包括联动杆、主联动齿条、两个联动齿轮、两个副联动齿条、两个旋转电机和两个限位块，所述联动杆的一端偏心转动设置在转动筒的一侧，所述主联动齿条的一端转动设置在联动杆的另一端，两个所述联动齿轮设置在腔体内侧壁，且两个所述联动齿轮啮合于主联动齿条的两侧，两个副联动齿条错位设置在两个联动齿轮的下方，两个所述旋转电机分别设置在两个联动齿条的侧壁，两个所述限位块的一端固定设置在两个联动齿条的侧壁。
优选地，所述腔体侧壁设置有供限位块滑动的滑动槽。
优选地，所述推动机构包括两个推动弹簧、两个抵触柱、连接杆、抵触挡板和楔形块，两个所述抵触挡板分别设置在两个联动齿条的底部，两个所述抵触挡板上均设置有容纳槽，两个所述推动弹簧的一端设置在腔体内部的侧壁，所述连接杆设置在两个推动弹簧的另一端，两个所述抵触柱设置在连接杆的侧壁，所述楔形块设置在主联动齿条的底部。
优选地，所述两个所述螺纹杆均包括螺杆、活动螺纹和固定螺纹，所述螺纹杆的一端固定设置在旋转电机的输出轴端部，所述螺纹杆的另一端转动设置在安装板的侧壁，所述活动螺纹滑动设置在螺杆表面，所述固定螺纹固定设置在螺杆表面。
优选地，所述腔体侧壁设置有供U型杆滑动的活动槽。
优选地，所述下料箱和腔体的顶部均设置有进料口，所述下料箱为无底设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明通过两个副联动齿条向两侧张开带动两个抵触板同步运动，并且主联动齿条下移带动楔形块下移，由于楔形块的侧壁设置有斜面，使得楔形块下移解除对连接杆的抵触，于是两个抵触柱受到推动弹簧的弹力作用抵触着抵触挡板，直至伺服电机带动旋转筒转动四十五度时，此时容纳槽对准抵触柱，抵触柱没有了抵触挡板的抵触并且受到推动弹簧的弹力作用弹出，对螺距进行调节，值得说明的是，在旋转筒旋转四十五度时两个抵触柱分别位于两个容纳槽的外侧端，直至旋转筒旋转九十度时，两个抵触柱分别位于两个容纳槽的内侧端；通过抵触柱对活动螺纹进行推动至贴合固定螺纹，从而使得螺距变大，使得两个螺纹杆对较大物料进行挤压膨化时挤压更加充分，避免出现螺距过大导致挤压不彻底出料不合格的情况发生，同时通过活动螺纹和螺杆的配合，将螺纹杆的螺距变小，即便对于小的物料也同样可以充分挤压，可以对物料适应性的进行分批处理，改变相应的螺距，使得物料挤压膨化的成品品质更高，大大提升了物料的挤压膨化率；
（2）本发明通过伺服电机带动筛板旋转的同时带动旋转筒一起旋转，在伺服电机带动旋转筒旋转九十度时，在转动的过程中联动杆的一端绕着旋转筒的偏心一侧同步运动，旋转筒转动九十度联动杆的另一端带动主联动齿条下移至最低位置，同步的主联动齿条下移带动两个联动齿轮转动，两个联动齿轮转动带动两个副联动齿条向两侧张开，同步的带动两个旋转电机、两个限位块和两个螺纹杆分开；实现了对物料筛分下料，避免一口气下料太多导致物料堵塞，并且通过伺服电机和旋转筒以及联动机构的配合，将两个螺纹杆解除啮合，便于下一步调节两个螺纹杆之间的螺距，无需额外的动力来源，节约能源；
（3）本发明通过容纳槽的设置可以使得抵触杆在调节大螺纹杆的螺距后，抵触杆有一定的时间复位，避免出现抵触杆卡住抵触挡板，导致螺纹杆无法复位，保证装置的正常运行；
（4）本发明通过设置的伺服电机工作带动旋转筒和筛板旋转，对物料进行筛分下料，防止物料下料过大堆积堵塞，并且通过联动杆和主联动齿条以及推动机构的配合，无需额外动力源和人工干预即可调节螺纹杆的螺距，操作方便快捷。
附图说明
图1为本发明的内部剖视结构示意图；
图2为本发明的筛选机构结构示意图；
图3为本发明的联动机构和推动机构位置关系正面结构示意图；
图4为本发明的联动机构和推动机构位置关系背面结构示意图；
图5为本发明腔体内部的螺纹杆和推动机构的部分结构示意图；
图6为本发明的螺纹杆结构示意图。
图中：1、腔体；2、下料箱；3、螺纹杆；31、螺杆；32、活动螺纹；33、固定螺纹；4、筛选机构；41、振动电机；42、伺服电机；43、筛板；44、连接轴；45、转动筒；5、联动机构；51、联动杆；52、主联动齿条；53、联动齿轮；54、副联动齿条；55、旋转电机；56、限位块；6、推动机构；61、推动弹簧；62、抵触柱；63、连接杆；64、抵触挡板；65、楔形块；7、U型杆；8、复位架；9、安装板；10、旋切刀；11、出料盒；12、出料口；13、滑动槽；14、进料口；15、容纳槽。
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。
请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种双螺杆挤压膨化设备，包括腔体1和设置在腔体1上方的下料箱2，还包括两个螺纹杆3、筛选机构4、联动机构5、推动机构6、U型杆7、两个复位架8、两个安装板9、旋切刀10和出料盒11，所述筛选机构4设置在下料箱2内部，所述联动机构5设置在筛选机构4的下方，两个所述螺纹杆3的一端转动设置在联动机构5的一侧，两个所述螺纹杆3啮合转动，所述推动机构6设置在联动机构5的另一侧，两个所述安装板9设置在两个螺纹杆3的另一端，且两个安装板9与腔体1的底部滑动配合，所述U型杆7设置在腔体1的底部，两个所述复位架8设置在U型杆7的两端，所述复位架8呈Y型，所述出料盒11设置在腔体1的出料端，所述出料盒11与腔体1的侧壁均对应开设有出料口12，其中一个所述螺纹杆3的出料端设置有转轴，所述旋切刀10设置在转轴上，所述出料盒11的侧壁设置有供转轴滑动的滑槽。首先将需要挤压膨化的物料倒入下料箱2内，然后筛选机构4工作将较小的物料筛选出来掉入腔体1内，两个螺纹杆3工作对筛选出的较小的物料进行挤压膨化，最后从出料口12排出至出料盒11收集，并且在螺纹杆3旋转时带动转轴转动，转轴转动带动旋切刀10旋转从而对出料口12的成品进行切段，待较小的物料挤压膨化完毕后，筛选机构4旋转将剩下的较大的物料倒入腔体1内部，同步的联动机构5工作带动两个螺纹杆3分开，然后联动机构5带动推动机构6工作对两个螺纹杆3的螺距调节，便于较大的物料进行挤压膨化，两个螺纹杆3配合挤压膨化最后成品从出料口12下料到出料盒11进行存储，同步的螺纹杆3旋转时带动转轴转动，转轴转动带动旋切刀10旋转从而对出料口12的成品进行切段。
具体的，所述筛选机构4包括振动电机41、伺服电机42、筛板43、连接轴44和转动筒45，所述伺服电机42设置在下料箱2的侧壁，所述转动筒45设置在伺服电机42输出轴上，所述连接轴44设置在转动筒45的圆心处，所述筛板43设置在连接轴44的一端，所述振动电机41设置在筛板43的一端。通过振动电机41工作带动筛板43振动，对筛板43上较小的物料进行快速下料，然后伺服电机42工作带动筛板43旋转一百八十度对较大的物料倒入腔体1内进行挤压膨化制作。
具体的，所述联动机构5包括联动杆51、主联动齿条52、两个联动齿轮53、两个副联动齿条54、两个旋转电机55和两个限位块56，所述联动杆51的一端偏心转动设置在转动筒45的一侧，所述主联动齿条52的一端转动设置在联动杆51的另一端，两个所述联动齿轮53设置在腔体1内侧壁，且两个所述联动齿轮53啮合于主联动齿条52的两侧，两个副联动齿条54错位设置在两个联动齿轮53的下方，两个所述旋转电机55分别设置在两个联动齿条的侧壁，两个所述限位块56的一端固定设置在两个联动齿条的侧壁。通过伺服电机42带动筛板43旋转的同时带动旋转筒一起旋转，在伺服电机42带动旋转筒旋转九十度时，在转动的过程中联动杆51的一端绕着旋转筒的偏心一侧同步运动，旋转筒转动九十度联动杆51的另一端带动主联动齿条52下移至最低位置，同步的主联动齿条52下移带动两个联动齿轮53转动，两个联动齿轮53转动带动两个副联动齿条54向两侧张开，同步的带动两个旋转电机55、两个限位块56和两个螺纹杆3分开；从而将两个螺纹杆3解除啮合，便于下一步调节两个螺纹杆3之间的螺距，无需额外的动力来源，降低能耗。
具体的，所述腔体1侧壁设置有供限位块56滑动的滑动槽13。
具体的，所述推动机构6包括两个推动弹簧61、两个抵触柱62、连接杆63、抵触挡板64和楔形块65，两个所述抵触挡板64分别设置在两个联动齿条的底部，两个所述抵触挡板64上均设置有容纳槽15，两个所述推动弹簧61的一端设置在腔体1内部的侧壁，所述连接杆63设置在两个推动弹簧61的另一端，两个所述抵触柱62设置在连接杆63的侧壁，所述楔形块65设置在主联动齿条52的底部。通过两个副联动齿条54向两侧张开带动两个抵触板同步运动，并且主联动齿条52下移带动楔形块65下移，由于楔形块65的侧壁设置有斜面，使得楔形块65下移解除对连接杆63的抵触，于是两个抵触柱62受到推动弹簧61的弹力作用抵触着抵触挡板64，直至伺服电机42带动旋转筒转动四十五度时，此时容纳槽15对准抵触柱62，抵触柱62没有了抵触挡板64的抵触并且受到推动弹簧61的弹力作用弹出，对螺距进行调节，值得说明的是，在旋转筒旋转四十五度时两个抵触柱62分别位于两个容纳槽15的外侧端，直至旋转筒旋转九十度时，两个抵触柱62分别位于两个容纳槽15的内侧端；通过抵触柱62对螺距进行调节变大，使得两个螺纹杆3对较大物料进行挤压膨化时挤压更加充分，避免出现螺距过小导致挤压不彻底导致，出料不合格的情况发生。
具体的，所述两个所述螺纹杆3均包括螺杆31、活动螺纹32和固定螺纹33，所述螺纹杆3的一端固定设置在旋转电机55的输出轴端部，所述螺纹杆3的另一端转动设置在安装板9的侧壁，所述活动螺纹32滑动设置在螺杆31表面，所述固定螺纹33固定设置在螺杆31表面。
具体的，所述腔体1侧壁设置有供U型杆7滑动的活动槽。
具体的，所述下料箱2和腔体1的顶部均设置有进料口14，所述下料箱2为无底设置。
工作原理：首先将需要挤压膨化的物料倒入下料箱2内，过振动电机41工作带动筛板43振动，对筛板43上较小的物料进行快速下料至腔体1内，然后通过旋转电机55带动两个螺纹杆3转动对筛选出的较小的物料进行挤压膨化，最后从出料口12排出至出料盒11收集，并且在螺纹杆3旋转时带动转轴转动，转轴转动带动旋切刀10旋转对出料口12的成品进行切段，待较小的物料挤压膨化完毕后，通过伺服电机42带动筛板43旋转的同时带动旋转筒一起旋转，在伺服电机42带动旋转筒旋转九十度时，在转动的过程中联动杆51的一端绕着旋转筒的偏心一侧同步运动，旋转筒转动九十度联动杆51的另一端带动主联动齿条52下移至最低位置，同步的主联动齿条52下移带动两个联动齿轮53转动，两个联动齿轮53转动带动两个副联动齿条54向两侧张开，同步的带动两个旋转电机55、两个限位块56和两个螺纹杆3分开，然后通过两个副联动齿条54向两侧张开带动两个抵触板同步运动，并且主联动齿条52下移带动楔形块65下移，由于楔形块65的侧壁设置有斜面，使得楔形块65下移解除对连接杆63的抵触，于是两个抵触柱62受到推动弹簧61的弹力作用抵触着抵触挡板64，在伺服电机42带动旋转筒转动四十五度时，此时容纳槽15对准抵触柱62，抵触柱62没有了抵触挡板64的抵触并且受到推动弹簧61的弹力作用弹出，在伺服电机42带动旋转筒旋转九十度时，两个抵触柱62分别位于两个容纳槽15的外侧端，推动活动螺纹32在螺杆31上滑动至贴合固定螺纹33，从而使得螺距变大，便于较大的物料进行挤压膨化，然后伺服电机42带动旋转筒继续旋转九十度，带动两个螺纹杆3重新复位啮合，接着两个旋转电机55带动两个螺纹杆3旋转对物料进行挤压膨化，最后成品从出料口12下料到出料盒11进行存储，同步的螺纹杆3旋转时带动转轴转动，转轴转动带动旋切刀10旋转从而对出料口12的成品进行切段，继续进行下一批物料的挤压膨化时，可以在伺服电机42带动旋转筒转动四十五度时，向上提拉U型杆7，从而带动复位架8插在活动螺纹32和固定螺纹33之间，然后往外拉动，从而使得活动螺纹32和固定螺纹33分开，然后伺服电机42带动旋转筒旋转至一百八十度使得两个螺纹杆3复位啮合转动，使得螺距变小，适应较小物料的挤压膨化作业。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种双螺杆挤压膨化设备，包括腔体（1）和设置在腔体（1）上方的下料箱（2），其特征在于：还包括两个螺纹杆（3）、筛选机构（4）、联动机构（5）、推动机构（6）、U型杆（7）、两个复位架（8）、两个安装板（9）、旋切刀（10）和出料盒（11），所述筛选机构（4）设置在下料箱（2）内部，所述联动机构（5）设置在筛选机构（4）的下方，两个所述螺纹杆（3）的一端转动设置在联动机构（5）的一侧，两个所述螺纹杆（3）啮合转动，所述推动机构（6）设置在联动机构（5）的另一侧，两个所述安装板（9）设置在两个螺纹杆（3）的另一端，且两个安装板（9）与腔体（1）的底部滑动配合，所述U型杆（7）设置在腔体（1）的底部，两个所述复位架（8）设置在U型杆（7）的两端，所述复位架（8）呈Y型，所述出料盒（11）设置在腔体（1）的出料端，所述出料盒（11）与腔体（1）的侧壁均对应开设有出料口（12），其中一个所述螺纹杆（3）的出料端设置有转轴，所述旋切刀（10）设置在转轴上，所述出料盒（11）的侧壁设置有供转轴滑动的滑槽。
2.根据权利要求1所述的一种双螺杆挤压膨化设备，其特征在于：所述筛选机构（4）包括振动电机（41）、伺服电机（42）、筛板（43）、连接轴（44）和转动筒（45），所述伺服电机（42）设置在下料箱（2）的侧壁，所述转动筒（45）设置在伺服电机（42）输出轴上，所述连接轴（44）设置在转动筒（45）的圆心处，所述筛板（43）设置在连接轴（44）的一端，所述振动电机（41）设置在筛板（43）的一端。
3.根据权利要求2所述的一种双螺杆挤压膨化设备，其特征在于：所述联动机构（5）包括联动杆（51）、主联动齿条（52）、两个联动齿轮（53）、两个副联动齿条（54）、两个旋转电机（55）和两个限位块（56），所述联动杆（51）的一端偏心转动设置在转动筒（45）的一侧，所述主联动齿条（52）的一端转动设置在联动杆（51）的另一端，两个所述联动齿轮（53）设置在腔体（1）内侧壁，且两个所述联动齿轮（53）啮合于主联动齿条（52）的两侧，两个副联动齿条（54）错位设置在两个联动齿轮（53）的下方，两个所述旋转电机（55）分别设置在两个联动齿条的侧壁，两个所述限位块（56）的一端固定设置在两个联动齿条的侧壁。
4.根据权利要求3所述的一种双螺杆挤压膨化设备，其特征在于：所述腔体（1）侧壁设置有供限位块（56）滑动的滑动槽（13）。
5.根据权利要求4所述的一种双螺杆挤压膨化设备，其特征在于：所述推动机构（6）包括两个推动弹簧（61）、两个抵触柱（62）、连接杆（63）、抵触挡板（64）和楔形块（65），两个所述抵触挡板（64）分别设置在两个联动齿条的底部，两个所述抵触挡板（64）上均设置有容纳槽（15），两个所述推动弹簧（61）的一端设置在腔体（1）内部的侧壁，所述连接杆（63）设置在两个推动弹簧（61）的另一端，两个所述抵触柱（62）设置在连接杆（63）的侧壁，所述楔形块（65）设置在主联动齿条（52）的底部。
6.根据权利要求1所述的一种双螺杆挤压膨化设备，其特征在于：所述两个所述螺纹杆（3）均包括螺杆（31）、活动螺纹（32）和固定螺纹（33），所述螺纹杆（3）的一端固定设置在旋转电机（55）的输出轴端部，所述螺纹杆（3）的另一端转动设置在安装板（9）的侧壁，所述活动螺纹（32）滑动设置在螺杆（31）表面，所述固定螺纹（33）固定设置在螺杆（31）表面。
7.根据权利要求4所述的一种双螺杆挤压膨化设备，其特征在于：所述腔体（1）侧壁设置有供U型杆（7）滑动的活动槽。
8.根据权利要求7所述的一种双螺杆挤压膨化设备，其特征在于：所述下料箱（2）和腔体（1）的顶部均设置有进料口（14），所述下料箱（2）为无底设置。
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Denomination of invention: A twin screw extrusion equipment Effective date of registration: 20230620 Granted publication date: 20230523 Pledgee: Shandong Tengzhou Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Shandong QiTeng Biotechnology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980044450 |
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