CN210382521U - 一种薯类块茎原料的制浆设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种薯类原薯块茎原料的制浆设备，包括：机架(1)、进料减速电机(2)、进料链轮传动(3)、进料螺旋(4)、进料斗(5)、剪切刀盘(6)以及轴向刀辊(9)，进料螺旋(4)固定在机架(1)上，由进料减速电机(2)和进料链轮传动(3)进行驱动；螺旋腔体(23)与制浆腔体(24)同轴设置，由进料斗(5)进入的薯类原薯块茎原料通过设置在螺旋腔体(23)内的进料螺旋(4)按照一定的螺旋转速强制向制浆腔体(24)进料，被制浆腔体(24)内设置的剪切刀盘(6)进行一次剪切破碎后进入制浆腔体(24)；切制成薄片状的物料在轴向刀辊(9)产生的离心力作用下，其齿形刀片(10)与制浆腔体(24)的腔壁形成动刀与定刀，对物料进行二次剪切破碎，形成细小颗粒的浆料后经出料筛网(17)被排出，达到降低浆料中淀粉游离率的目的。

Description

一种薯类块茎原料的制浆设备

技术领域

本实用新型涉及一种薯类块茎原料加工技术领域，具体涉及一种新鲜马铃薯等薯类原料的制浆设备。

背景技术

新鲜的马铃薯等薯类(原薯)在进行深加工的时候，需要将马铃薯等薯类(原薯)原料进行清洗、去皮后再打制成浆并进行护色(防止褐变)处理，然后将浆料与适量的面粉等辅料混合拌料，再经过一系列的加工工序/工艺制成各种马铃薯等薯类制品。在这种马铃薯等薯类制品的加工制作过程中，马铃薯等薯类都需要进行制浆工序作业，将原薯原料制成具有一定流动性能的浆料，便于后续工序的进一步加工。然而原薯的制浆工序，由于薯类原料自身含有较高比例的淀粉组织结构，淀粉、水、纤维素和营养风味物质等结合在一起构成薯类作物的基本单元-----薄壁细胞，如果进行简单破碎，就会产生大量的细胞壁破裂，使淀粉、水和营养风味物质等被大量游离出来，由此营养风味物质的流失，造成薯类制品的特色风味下降。

截止目前，针对薯类原料的打浆机已有应用，但是这些设备的性能是以提高淀粉游离率为目标，实现淀粉分离和提取为目的。而以降低淀粉游离率为目标的打浆制浆设备还未见专门的描述和使用。

实用新型内容

为了解决原薯制品加工过程中薯类原料制浆时存在的破碎强度大、原料的细胞壁破裂多、淀粉等营养风味物质游离率高等缺陷，本实用新型提供一种马铃薯等薯类(原薯)块茎原料在制作原薯制品时的一种降低淀粉游离率的制浆设备。

本实用新型的目的在于提供一种薯类原薯块茎原料的制浆设备，包括：机架(1)、进料减速电机(2)、进料链轮传动(3)、进料螺旋(4)、进料斗(5)、剪切刀盘(6)以及轴向刀辊(9)，所述进料螺旋(4)固定在所述机架(1)上，由相互连接的所述进料减速电机(2) 和所述进料链轮传动(3)进行驱动，由所述进料斗(5)进入的薯类原薯块茎原料通过设置在螺旋腔体(23)内的所述进料螺旋(4)按照一定的螺旋转速进行强制进料，保证物料与刀盘有效接触被强制送往所述制浆腔体(24)内，所述螺旋腔体(23)与所述制浆腔体(24) 同轴设置，所述制浆腔体(24)内设置所述剪切刀盘(6)以及所述轴向刀辊(9)，所述剪切刀盘(6)用于进行一次剪切破碎，切制成薄片状物料；所述轴向刀辊(9)用于产生离心力作用将进入制浆腔体(24)的物料抛向腔壁并进行二次剪切破碎，形成细小的碎片或颗粒。

优选的，所述剪切刀盘(6)采用圆盘组刀结构形式，在一个旋转的圆盘板上径向安装4 片、8片或12片平口刀片(7)，所述平口刀片(7)切割厚度可调。

优选的，所述剪切刀盘(6)上均匀铣削出4～12个刀槽，所述平口刀片(7)被安放在所述刀槽中并被所述平口刀片(7)两端各两个紧定调整螺钉(20)进行固定和调整刃口伸出刀盘的尺寸。

优选的，所述轴向刀辊(9)包括轴向连杆以及齿形刀片(10)，所述轴向连杆安装在所述剪切刀盘(6)和轴端盘之间，所述轴向连杆上安装轴向的所述齿形刀片(10)。

优选的，所述轴向刀辊(9)上安装的齿形刀片(10)与圆周腔壁上的固定凸棱形成2～3mm 的可调间隙，从而使得片状物料被齿形刀片(10)进行二次剪切破碎后形成细小的碎片或颗粒。

优选的，所述轴向连杆为4根、8根或16根。

优选的，所述轴向连杆与旋转轴形成5～8°的夹角。

优选的，还包括滑动轴承(8)，双列调心球轴承(11)以及动力芯轴(12)，所述进料螺旋(4)与剪切刀盘(6)、轴向刀辊(9)采用同心不同轴的结构形式进行固定，所述进料螺旋(4)的螺旋轴传动端采用球面轴承座进行固定，所述出料端采用滑动轴承(8)固定在螺旋壳体端板的轴承座上，所述剪切刀盘(6)和轴向刀辊(9)的转动轴，其传动端为动力芯轴(12)，采用双列调心球轴承(11)固定于制浆腔体(24)外端板的轴承座上，其进料端采用轴孔座结构形式，由所述剪切刀盘(6)上的轴孔，通过滑动键与中间轴套相连接，所述中间轴套安装于螺旋轴出料端轴头上的双列调心球轴承(11)外表面上，所述连接管轴(12) 将所述轴向刀辊(9)与所述剪切刀盘(6)连接成整体。

优选的，还包括动力芯轴(13)，制浆传动链条(14)、制浆减速电机(15)、出料斗(16) 以及出料网板(17)，所述制浆减速电机(15)外侧设置电机盒罩(21)，并通过所述制浆传动链条(14)和动力芯轴(13)带动所述轴向刀辊(9)和所述剪切刀盘(6)同速旋转，所述轴向刀辊(9)的下方壳体上安装出料网板(17)，用于对物料进行分离，当破碎的物料颗粒直径小于筛孔时，物料被排出制浆腔体(24)，经出料斗(16)输送出来。

优选的，还包括螺旋腔清洗窗口(18)、制浆腔清洗窗口(19)、排水管阀(22)，所述螺旋腔清洗窗口(18)与所述制浆腔清洗窗口(19)可开启，以拆除出料斗(16)和出料网板(17)对螺旋腔体(23)和制浆腔体(24)内的部件进行喷水清洗。

本实用新型的有益效果是：

1、采用二次剪切破碎技术和工艺，将马铃薯等薯类(原薯)原料首先进行一次剪切切制成薄片；然后进行二次剪切，将薄片切制成碎片，形成小颗粒状的物料。剪切破碎优于传统打击破碎，其薯粒的破碎强度和淀粉游离率明显下降，保证了后续制品的营养和风味。由于剪切破碎中部分细胞结构的破裂，一部分淀粉和结合水等物质会游离出来，使物料整体形成浆料状态，达到切制成浆料、同时降低淀粉游离率、减少风味物质的流失等目的。

2、一次剪切采用圆盘组刀结构形式，在一个旋转的圆盘板上径向安装4片、8片或12 片(依生产率、刀盘直径而定)平口刀片，刀片切割厚度可调。为了保证一次剪切的破碎效果，物料采用螺旋输送进行强制进料，保证物料与刀盘有效接触。

3、二次剪切采用刀辊结构形式，在一次剪切刀盘和轴端盘之间焊接4根、8根或16根 (依生产率而定)轴向连杆，其上安装轴向齿形刀片。轴向连杆与旋转轴采用一定的夹角(一般5～8°)，旋转时可以及时地将一切剪切后的物料向后输送，避免一次剪切处堵料。为了提高生产能力，刀盘与刀辊同轴，以较高转速旋转。

4、为了控制浆料的粒度(颗粒大小)，在刀辊的下方壳体上设置可更换的出料筛网。当二次剪切破碎后地物料颗粒直径小于筛孔时，物料被排出刀辊腔体。筛网采用板孔网，其目数依浆料粒度要求进行更换。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。本实用新型的目标及特征考虑到如下结合附图的描述将更加明显，附图中：

附图1为根据本实用新型实施例的薯类块茎原料的制浆设备主视结构(剖面)示意图；

附图2为根据本实用新型实施例的薯类块茎原料的制浆设备侧面结构示意图；

附图3为根据本实用新型实施例的薯类块茎原料的制浆设备俯视结构示意图；

附图4为根据本实用新型实施例的薯类块茎原料的制浆设备的剪切刀盘结构示意图；

附图5为根据本实用新型实施例的薯类块茎原料的制浆设备的制浆腔体结构剖面示意图。

附图标记说明：

1-机架；2-进料减速电机；3-进料链轮传动；4-进料螺旋；5-进料斗；6-剪切刀盘；7-平口刀片；8-滑动轴承；9-轴向刀辊；10-齿形刀片；11-双列调心球轴承；12-连接管轴；13-动力芯轴；14-制浆传动链条；15-制浆减速电机；16-出料斗；17-出料网板；18-螺旋腔清洗窗口；19-制浆腔清洗窗口；20-调整螺钉；21-电机盒罩；22-排水管阀；23-螺旋腔体； 24-制浆腔体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，但并不用来限制本实用新型的保护范围。

如图1-3所示，该薯类块茎原料的制浆设备主体结构包括：机架1、进料减速电机2、进料链轮传动3、进料螺旋4、进料斗5、剪切刀盘6以及轴向刀辊9。进料螺旋4固定在机架 1上，由相互连接的进料减速电机2和进料链轮传动3进行驱动，由进料斗5进入的薯类原薯块茎原料通过设置在螺旋腔体23内的进料螺旋4按照一定的螺旋转速进行强制进料，保证物料与刀盘有效接触被强制送往制浆腔体24内；螺旋腔体23与制浆腔体24同轴设置，制浆腔体24内设置剪切刀盘6以及轴向刀辊9，剪切刀盘6用于进行一次剪切破碎，切制成薄片状物料；轴向刀辊9用于产生离心力作用将进入制浆腔体24的物料抛向腔壁并进行二次剪切破碎，形成细小的碎片或颗粒。剪切刀盘(6)采用圆盘组刀结构形式，在一个旋转的圆盘板上径向安装4片、8片或16片平口刀片7，平口刀片(7)的数量根据生产率和刀盘直径确定。具体的，剪切刀盘6上均匀铣削出4～8个刀槽，平口刀片7被安放在刀槽中，平口刀片7切割厚度可调，被平口刀片7两端各两个紧定调整螺钉20进行固定和调整刃口伸出刀盘的尺寸即一次剪切破碎的厚度。轴向刀辊9上安装齿形刀片10，与圆周腔壁上的固定凸棱形成2～3mm的可调间隙，从而使得片状物料被齿形刀片(10)进行二次剪切破碎后形成细小的碎片或颗粒。轴向刀辊9包括轴向连杆以及齿形刀片10，轴向连杆安装在剪切刀盘6和轴端盘之间，轴向连杆上安装轴向齿形刀片10。轴向连杆为4根、8根或16根，其数量根据生产率确定。

为了提高二次剪切的效果，增加制浆效率，如图3所示，轴向连杆与旋转轴形成一定的，优选为5～8°的夹角，旋转时及时地将一次剪切后的物料向后输送，避免一次剪切处堵料。

为了保证装置的正常运转，如图1和图3所示，还包括滑动轴承8，双列调心球轴承11 以及动力芯轴12，进料螺旋4与剪切刀盘6、轴向刀辊9采用同心不同轴的结构形式进行固定，进料螺旋4的螺旋轴传动端采用球面轴承座进行固定，出料端(中间端)采用滑动轴承8固定在螺旋壳体端板的轴承座上；剪切刀盘6和轴向刀辊9的转动轴，其传动端为动力芯轴12，采用双列调心球轴承11固定于制浆腔体24外端板的轴承座上，其进料端(中间端) 采用轴孔座结构形式，由剪切刀盘6上的轴孔，通过滑动键与中间轴套相连接，中间轴套安装于螺旋轴出料端(中间端)轴头上的双列调心球轴承11外表面上，并形成固定和密封，达到同心不同轴的固定支撑和独立旋转作用，连接管轴12将轴向刀辊9与剪切刀盘6连接成整体。还包括动力芯轴13，制浆传动链条14、制浆减速电机15、出料斗16以及出料网板17，制浆减速电机15外侧设置电机盒罩21，并通过制浆传动链条14和动力芯轴13带动轴向刀辊9和剪切刀盘6同速旋转；轴向刀辊9的下方壳体上安装出料网板17，用于对物料进行分离，当破碎的物料颗粒直径小于筛孔时，物料被排出制浆腔体24，经出料斗16输送出来，完成制浆作业。如图1和图2所示，本实用新型装置中配置了螺旋腔清洗窗口18、制浆腔清洗窗口19、排水管阀22等辅助部件。在设备停机清洗时，可以快速开启清洗窗口，拆除出料斗16和出料网板17，使用高压水枪对螺旋腔体(23)和制浆腔体(24)内的部件进行喷水清洗，达到快速清洗目的。

从图1的结构中可以看出，本制浆设备的主要部件由进行一次剪切的刀盘(6)和平口刀片(7)、二次剪切的轴向刀辊(9)和齿形刀片(10)等组成。如图4所示，剪切刀盘(6) 被均匀铣削出4～12个刀槽，平口刀片(7)被安放在槽中并被刀片两端各两个紧定调整螺钉(20)进行固定和调整刃口伸出刀盘的尺寸即一次剪切厚度。当块茎原料由进料螺旋(4)送至刀盘处，以相对高速旋转的刀盘及其刀片将物料剪切成薄片被送入到制浆腔体(24)。如图 3所示，轴向刀辊(9)由刀盘连接环、轴端盘、以及二者之间焊接轴向连杆(4～8根，依生产率而定)焊合组成，每根轴向连杆上各安装一片齿形刀片(10)，连接管轴(12)将轴向刀辊与剪切刀盘连接成整体。工作时，制浆减速电机(15)外侧设置电机盒罩(21)，通过传动链条(14)、动力芯轴(13)带动轴向刀辊(9)和剪切刀盘(6)同速旋转，制浆腔体(24) 内的片状物料被刀辊上的轴向连杆刮动并形成离心运动，物料在通过轴向安装的齿形刀片 (10)与容腔壳体制浆腔体(24)上固定凸棱之间的间隙时被二次剪切，进一步地被剪切破碎，直至颗粒尺寸能过通过底部的出料网板(17)排出浆料。

为了提高生产产量，可以根据产量要求将进料螺旋(4)和剪切刀盘(6)的直径加大，增加的刀盘上安装的刀片数量或刀片长度；同时增加轴向刀辊(9)的直径，亦可安装更多的轴向齿形刀片(10)，即通过增加二次剪切的频率，使产能得到提高。本装置图中所示为4片平口刀片、4片齿形刀片的制浆装置结构。

实施例：

利用本实用新型的制浆设备对马铃薯进行制成浆料作业：先将马铃薯洗净后去皮，并滤干水，然后放入进料斗(5)中进行制浆。待设备稳定运行一段时间之后，从出料斗16中取样，利用旋光法或洗涤法测定样品中总淀粉含量以及游离淀粉含量，测量3次取平均值，然后利用如下公式计算淀粉游离率：

淀粉游离率＝游离淀粉含量/总淀粉含量*100％。

实际作业时，选用平口刀片数为4片和8片的一次剪切刀盘、轴向连杆和齿形刀片数量为8片的轴向刀辊；出料筛网选择孔径分别为2mm、4mm和6mm规格，制作不同粒度的马铃薯浆料。经实例测试，浆料的淀粉游离率为40～80％的范围内，浆料粒度越大，淀粉游离率越低。

如上所示，本实用新型的淀粉游离率为40～80％的范围，远远低于现有技术中一般加工设备例如锤击式设备等所具有的超过90％的淀粉游离率，例如参见张清泉等人的《新型高效锉磨机各参数对淀粉游离率影响的试验研究》，粮油加工与食品机械，2005年第8期；王国扣的《提高马铃薯淀粉游离率的研究》，农业机械学报，2002年第3期。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时本领域的一般技术人员，根据本实用新型的实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种薯类块茎原料的制浆设备，其特征在于包括：机架(1)、进料减速电机(2)、进料链轮传动(3)、进料螺旋(4)、进料斗(5)、剪切刀盘(6)以及轴向刀辊(9)，所述进料螺旋(4)固定在所述机架(1)上，由相互连接的所述进料减速电机(2)和所述进料链轮传动(3)进行驱动；由所述进料斗(5)进入的薯类块茎原料通过设置在螺旋腔体(23)内的所述进料螺旋(4)按照螺旋转速进行强制进料，保证物料与刀盘有效接触被强制送往制浆腔体(24)内；所述螺旋腔体(23)与所述制浆腔体(24)同轴设置，所述制浆腔体(24)内设置所述剪切刀盘(6)以及所述轴向刀辊(9)，所述剪切刀盘(6)用于进行一次剪切破碎，切制成薄片状物料；所述轴向刀辊(9)用于产生离心力作用将进入制浆腔体(24)的物料抛向腔壁并进行二次剪切破碎，形成细小的碎片或颗粒。

2.根据权利要求1所述的一种薯类块茎原料的制浆设备，其特征在于：所述剪切刀盘(6)采用圆盘组刀结构形式，在一个旋转的圆盘板上径向安装4片、8片或12片平口刀片(7)，所述平口刀片(7)切割厚度可调。

3.根据权利要求2所述的一种薯类块茎原料的制浆设备，其特征在于：所述剪切刀盘(6)上均匀铣削出4～12个刀槽，所述平口刀片(7)被安放在所述刀槽中并被所述平口刀片(7)两端各两个紧定调整螺钉(20)进行固定和调整刃口伸出刀盘的尺寸。

4.根据权利要求1所述的一种薯类块茎原料的制浆设备，其特征在于：所述轴向刀辊(9)包括轴向连杆以及齿形刀片(10)，所述轴向连杆安装在所述剪切刀盘(6)和轴端盘之间，所述轴向连杆上安装轴向的所述齿形刀片(10)。

5.根据权利要求4所述的一种薯类块茎原料的制浆设备，其特征在于：所述齿形刀片(10)与圆周腔壁上的固定凸棱形成2～3mm的可调间隙，从而使得片状物料被齿形刀片(10)进行二次剪切破碎后形成细小的碎片或颗粒。

6.根据权利要求4所述的一种薯类块茎原料的制浆设备，其特征在于：所述轴向连杆为4根、8根或16根。

7.根据权利要求4所述的一种薯类块茎原料的制浆设备，其特征在于：所述轴向连杆与旋转轴形成5～8°的夹角。

8.根据权利要求1所述的一种薯类块茎原料的制浆设备，其特征在于：还包括滑动轴承(8)，双列调心球轴承(11)以及动力芯轴(13)，所述进料螺旋(4)与剪切刀盘(6)、轴向刀辊(9)采用同心不同轴的结构形式进行固定，所述进料螺旋(4)的螺旋轴传动端采用球面轴承座进行固定，出料端采用滑动轴承(8)固定在螺旋壳体端板的轴承座上，所述剪切刀盘(6)和轴向刀辊(9)的转动轴，其传动端为动力芯轴(13)，采用双列调心球轴承(11)固定于制浆腔体(24)外端板的轴承座上，其进料端采用轴孔座结构形式，由所述剪切刀盘(6)上的轴孔，通过滑动键与中间轴套相连接，所述中间轴套安装于螺旋轴出料端轴头上的双列调心球轴承(11)外表面上，连接管轴(12)将所述轴向刀辊(9)与所述剪切刀盘(6)连接成整体。

9.根据权利要求1所述的一种薯类块茎原料的制浆设备，其特征在于：还包括动力芯轴(13)，制浆传动链条(14)、制浆减速电机(15)、出料斗(16)以及出料网板(17)，所述制浆减速电机(15)外侧设置电机盒罩(21)，并通过所述制浆传动链条(14)和动力芯轴(13)带动所述轴向刀辊(9)和所述剪切刀盘(6)同速旋转，所述轴向刀辊(9)的下方壳体上安装出料网板(17)，用于对物料进行分离，当破碎的物料颗粒直径小于筛孔时，物料被排出制浆腔体(24)，经出料斗(16)输送出来。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种薯类块茎原料的制浆设备，其特征在于：还包括螺旋腔清洗窗口(18)、制浆腔清洗窗口(19)、排水管阀(22)，所述螺旋腔清洗窗口(18)与所述制浆腔清洗窗口(19)可开启，以拆除出料斗(16)和出料网板(17)对螺旋腔体(23)和制浆腔体(24)内的部件进行喷水清洗。

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