專利名稱：一種盤式劍豆脫殼機的制作方法
技術領域：
本發明涉及食品加工機械領域，特別涉及一種盤式劍豆脫殼機。
背景技術：
脫殼是劍豆進行深加工前的重要處理工藝。由于劍豆本身的物理性狀特點決定了劍豆脫殼不能與田間收獲一起進行聯合作業，只能在劍豆莢果的含水率降到一定程度后才能進行脫殼。按物料脫殼方法分類，現有的農產品脫殼方法主要有撞擊法、碾搓法、剪切法和擠壓法等。撞擊脫殼，即借助物料籽粒高速運動時突然受阻而受到沖擊力，使外殼在沖擊力的作用下變形直至破裂，適用于仁殼間隙較大且外殼較脆的物料；剪切脫殼，即借助固定刀架和轉鼓間相對運動刀板的剪切作用，將物料外殼切開并撕裂，實現外殼與籽仁的分離，適用于外殼比較堅韌且不易脆裂的物料；擠壓脫殼，即借助一對轉向相反的圓柱軋輥形成的擠壓間隙使籽粒受擠而進行脫殼，適合于含水率較高、仁殼間結合力小的物料。劍豆籽粒為長扁鼓形，籽粒外層包有絨衣并在殼內斜縱向排列，籽粒間有一定間隙，由于劍豆的莢果外殼堅硬且比較柔韌，兩片莢殼結合力較緊，表面在受外力擠壓作用時籽粒很難發生移動和撐開莢殼脫出，因此現有的物料脫殼方法應用于劍豆的效果并不理想，國內外尚無成熟的脫殼設備應用于生產實際。目前劍豆的脫殼作業主要由人工完成，但是手工脫殼方式費時、費力且效率低，不能滿足其工廠化、商品化生產的要求，阻礙了劍豆產業化的發展。由于不同品種劍豆的外殼尺寸、形狀與材料性質存在不同，因此開發通用性好、生產效率高、剝凈率高、破碎率低的脫殼設備，對于推動農民增收、農業增效和劍豆深加工機械化發展有重要意義。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺點，提供一種通用性好、剝凈率高、生產效率高的盤式劍豆脫殼機。本發明的目的通過下述技術方案實現一種盤式劍豆脫殼機，包括機架1、進料斗2、振動床身3、振動電機4、減振彈簧5、 脫殼圓錐盤機構6、主驅動機構7、振動分離篩網8和接料箱9。振動床身3通過其兩端下方的減振彈簧5固定于機架1上，進料斗2固定于振動床身3的頭端上方；振動電機4連接在振動床身3的下方；脫殼圓錐盤機構6設置在振動床身3的尾端的下方；主驅動機構7固定于機架1上，并與位于上方的脫殼圓錐盤機構6連接；振動分離篩網8設于脫殼圓錐盤機構 6的下方，并通過滑塊連桿機構與振動床身3連接；振動分離篩網8的下方設有接料箱9。所述振動床身3設有沿縱向平行間隔排列的送料導向槽；送料導向槽的橫截面形狀為V型，其尾端位于脫殼圓錐盤機構6的上方。所述脫殼圓錐盤機構6包括在同一豎直方向上設置的上圓錐盤10和下圓錐盤11， 上圓錐盤10通過調節螺栓以及鎖緊螺栓固定于機架1上，調節螺栓用于改變上圓錐盤10的位置高低，鎖緊螺栓用于固定上圓錐盤10。下圓錐盤11采用薄殼結構以減小轉動慣量， 上圓錐盤10和下圓錐盤11均為金屬材質，且在同一豎直方向共中心線安裝。上圓錐盤10 的內表面沿徑向分布有8個錐面凸條，下圓錐盤11的外表面沿徑向分布有4個錐面凸塊， 將脫殼圓錐盤機構6分為4個中空的脫殼通道12。脫殼通道12沿棱線為上寬下窄的楔形結構，上端寬口用于進料，下端窄口用于出料并僅限脫殼后的籽仁和碎裂的外殼通過。所述脫殼圓錐盤機構6的上圓錐盤10的內表面、下圓錐盤11的外表面、上圓錐盤 10的錐面凸條表面以及下圓錐盤11的錐面凸塊側表面均采用滾花工藝以提高表面摩擦系數，用于增大摩擦、撕剝作用力，提高剝豆效率與成功率。旋轉脫殼圓錐盤機構6的上圓錐盤10的調節螺栓可以進行上圓錐盤10、下圓錐盤11軸向間距的調整，進而改變脫殼通道 12的間隙大小，從而適應不同品種、尺寸的劍豆脫殼加工的需要。所述主驅動機構7包括主電機13、電機減速機構14和輸出軸15 ；脫殼圓錐盤機構 6的下圓錐盤11的一端與電機減速機構14的輸出軸15連接，另一端通過軸承與機架1連接。所述接料箱9包括左箱體和右箱體，左箱體位于振動分離篩網8的正下方，右箱體位于振動分離篩網8的右下方。本發明的工作原理工作時，振動電機4、主電機13分別接通電源，振動電機4驅動振動床身3作往復運動，主電機13驅動脫殼圓錐盤機構6的下圓錐盤11進行高速轉動； 劍豆莢果16通過進料斗2進入振動床身3，使莢果16落入V形送料導向槽，并經水平移動到振動床身3的出料端，然后在自身重力作用下豎直地跌入脫殼圓錐盤機構6內，從脫殼通道12的上端進入脫殼通道12內。脫殼通道12沿棱線為上寬下窄的楔形結構，莢果16落入脫殼通道12后被夾住。根據沿著劍豆側棱方向擠壓易開裂的特點，在下圓錐盤11高速轉動產生的離心力以及莢果16自身重力的作用下，莢果16沿脫殼通道12向下滑動，使莢果16與上圓錐盤10、下圓錐盤11產生方向相反的摩擦力；同時上圓錐盤10的錐面凸條、 下圓錐盤11的錐面凸塊不斷對莢果16外殼進行剪切，在擠壓力、摩擦力與剪切力的共同作用下使外殼產生裂口直至完全裂開，并與籽仁脫離，達到脫殼的目的。脫殼后的籽仁和莢殼從脫殼通道12的下端窄口一起落入到振動分離篩網8上，振動床身3帶動振動分離篩網8 進行振動，在振動分離篩網8的振動作用下，籽仁沿振動分離篩網8的網孔向下落入接料箱 9的左箱體內，莢殼則從振動分離篩網8右邊沿滑出，落入接料箱9的右箱體內，完成殼仁的分離。本發明與現有技術相比具有如下優點和效果(1)本發明的通用性強脫殼圓錐盤機構的上圓錐盤、下圓錐盤軸向間距可調，可以適應不同品種、形狀和幾何尺寸莢果的脫殼加工，擺脫了大多數脫殼方法對于莢果在脫殼狀態下的定位、進料速度、脫殼工作區域的間隙、脫殼力的大小、莢果尺寸分級等的要求限制。(2)本發明的剝凈率高針對劍豆脫殼的物理特性，采用擠壓、碾搓和剪切結合的方式進行脫殼，脫殼時能被充分破裂，且能保持籽仁的可塑性，剝凈率高，脫殼后的籽仁破碎率低，損失小。(3)本發明的生產效率高脫殼圓錐盤機構的脫殼通道采用了寬錐面的尺寸設計，增加了一次加工的莢果數量，楔形結構的設計改變了傳統擠壓式脫殼方法對于莢果脫CN 102524918 A殼預定位的依賴性，可以快速實現批量化脫殼加工。(4)本發明的結構簡單、成本低廉、效率高且維護方便，易于實現工業化脫殼生產， 產業應用前景廣闊。


圖1是本發明盤式劍豆脫殼機的結構示意圖。圖2是本發明盤式劍豆脫殼機的俯視圖。圖3是本發明中振動床身的截面圖。圖如是本發明中脫殼圓錐盤機構的上磨盤俯視圖。圖4b是本發明中脫殼圓錐盤機構的上磨盤俯視圖A-A截面圖。圖如是本發明中脫殼圓錐盤機構的上磨盤三維圖。圖fe是本發明中脫殼圓錐盤機構的下磨盤主視圖。圖恥是本發明中脫殼圓錐盤機構的下磨盤俯視圖。圖5c是本發明中脫殼圓錐盤機構的下磨盤俯視圖B-B截面圖。圖5d是本發明中脫殼圓錐盤機構的下磨盤三維圖。圖6是本發明中脫殼通道的縱向截面圖。圖7是本發明中脫殼通道的橫向截面圖。圖8是本發明中主驅動機構的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。實施例1如圖1所示，盤式劍豆脫殼機，包括機架1、進料斗2、振動床身3、振動電機4、減振彈簧5、脫殼圓錐盤機構6、主驅動機構7、振動分離篩網8和接料箱9。振動床身3通過其兩端下方的減振彈簧5固定于機架1上，并設有沿縱向平行間隔排列的送料導向槽；如圖2和圖3所示，送料導向槽的橫截面形狀為V型，其尾端位于脫殼圓錐盤機構6的上方。進料斗2固定于振動床身3的頭端上方；振動電機4連接在振動床身3的下方。脫殼圓錐盤機構6設置在振動床身3的尾端的下方，如圖4和圖5所示，包括在同一豎直方向上設置的上圓錐盤10和下圓錐盤11，上圓錐盤10通過調節螺栓以及鎖緊螺栓固定于機架1上，調節螺栓用于改變上圓錐盤10的位置高低，鎖緊螺栓用于固定上圓錐盤 10。下圓錐盤11采用薄殼結構以減小轉動慣量，上圓錐盤10和下圓錐盤11均為金屬材質， 且在同一豎直方向共中心線安裝。上圓錐盤10的內表面沿徑向分布有8個錐面凸條，下圓錐盤11的外表面沿徑向分布有4個錐面凸塊，將脫殼圓錐盤機構6分為4個中空的脫殼通道12。如圖6和圖7所示，脫殼通道12沿棱線為上寬下窄的楔形結構，上端寬口用于進料， 下端窄口用于出料并僅限脫殼后的籽仁和碎裂的外殼通過。而且，脫殼圓錐盤機構6的上圓錐盤10的內表面、下圓錐盤11的外表面、上圓錐盤10的錐面凸條表面以及下圓錐盤11 的錐面凸塊側表面均采用滾花工藝以提高表面摩擦系數，用于增大摩擦、撕剝作用力，提高剝豆效率與成功率。旋轉脫殼圓錐盤機構6的上圓錐盤10的調節螺栓可以進行上圓錐盤10、下圓錐盤11軸向間距的調整，進而改變脫殼通道12的間隙大小，從而適應不同品種、尺寸的劍豆脫殼加工的需要。主驅動機構7固定于機架1上，并與位于上方的脫殼圓錐盤機構6連接。如圖8 所示，主驅動機構7包括主電機13、電機減速機構14和輸出軸15 ；脫殼圓錐盤機構6的下圓錐盤11的一端與電機減速機構14的輸出軸15連接，另一端通過軸承與機架1連接。振動分離篩網8設于脫殼圓錐盤機構6的下方，并通過滑塊連桿機構與振動床身 3連接；振動分離篩網8的下方設有接料箱9。接料箱9包括左箱體和右箱體，左箱體位于振動分離篩網8的正下方，右箱體位于振動分離篩網8的右下方。在工作時，振動電機4、主電機13分別接通電源，振動電機4驅動振動床身3作往復運動，主電機13驅動脫殼圓錐盤機構6的下圓錐盤11進行高速轉動；劍豆莢果16通過進料斗2進入振動床身3，使莢果16落入V形送料導向槽，并經水平移動到振動床身3的出料端，然后在自身重力作用下豎直地跌入脫殼圓錐盤機構6內，從脫殼通道12的上端進入脫殼通道12內。脫殼通道12沿棱線為上寬下窄的楔形結構，莢果16落入脫殼通道12后被夾住。根據沿著劍豆側棱方向擠壓易開裂的特點，在下圓錐盤11高速轉動產生的離心力以及莢果16自身重力的作用下，莢果16沿脫殼通道12向下滑動，使莢果16與上圓錐盤10、 下圓錐盤11產生方向相反的摩擦力；同時上圓錐盤10的錐面凸條、下圓錐盤11的錐面凸塊不斷對莢果16外殼進行剪切，在擠壓力、摩擦力與剪切力的共同作用下使外殼產生裂口直至完全裂開，并與籽仁脫離，達到脫殼的目的。脫殼后的籽仁和莢殼從脫殼通道12的下端窄口一起落入到振動分離篩網8上，振動床身3帶動振動分離篩網8進行振動，在振動分離篩網8的振動作用下，籽仁沿振動分離篩網8的網孔向下落入接料箱9的左箱體內，莢殼則從振動分離篩網8右邊沿滑出，落入接料箱9的右箱體內，完成殼仁的分離。上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種盤式劍豆脫殼機，其特征在于包括機架、進料斗、振動床身、振動電機、減振彈簧、脫殼圓錐盤機構、主驅動機構、振動分離篩網和接料箱；振動床身通過其兩端下方的減振彈簧固定于機架上，進料斗固定于振動床身的頭端上方；振動電機連接在振動床身的下方；脫殼圓錐盤機構設置在振動床身的尾端的下方；主驅動機構固定于機架上，并與位于上方的脫殼圓錐盤機構連接；振動分離篩網設于脫殼圓錐盤機構的下方，并通過滑塊連桿機構與振動床身連接；振動分離篩網的下方設有接料箱。
2.根據權利要求1所述的盤式劍豆脫殼機，其特征在于所述振動床身設有沿縱向平行間隔排列的送料導向槽；送料導向槽的橫截面形狀為V型，其尾端位于脫殼圓錐盤機構的上方。
3.根據權利要求1所述的盤式劍豆脫殼機，其特征在于所述脫殼圓錐盤機構包括在同一豎直方向上設置的上圓錐盤和下圓錐盤，上圓錐盤通過調節螺栓以及鎖緊螺栓固定于機架上。
4.根據權利要求3所述的盤式劍豆脫殼機，其特征在于所述上圓錐盤的內表面沿徑向分布有8個錐面凸條，下圓錐盤的外表面沿徑向分布有4個錐面凸塊，將脫殼圓錐盤機構分為4個中空的脫殼通道；脫殼通道沿棱線為上寬下窄的楔形結構。
5.根據權利要求3所述的盤式劍豆脫殼機，其特征在于所述脫殼圓錐盤機構的上圓錐盤的內表面、下圓錐盤的外表面、上圓錐盤的錐面凸條表面以及下圓錐盤的錐面凸塊側表面均采用滾花工藝。
6.根據權利要求1所述的盤式劍豆脫殼機，其特征在于所述主驅動機構包括主電機、 電機減速機構和輸出軸；脫殼圓錐盤機構的下圓錐盤的一端與電機減速機構的輸出軸連接，另一端通過軸承與機架連接。
7.根據權利要求1所述的盤式劍豆脫殼機，其特征在于所述接料箱包括左箱體和右箱體，左箱體位于振動分離篩網的正下方，右箱體位于振動分離篩網的右下方。
全文摘要
本發明公開了一種盤式劍豆脫殼機，包括機架、進料斗、振動床身、振動電機、減振彈簧、脫殼圓錐盤機構、主驅動機構、振動分離篩網和接料箱。本發明可用于對不同品種、形狀和幾何尺寸劍豆莢果的批量化脫殼加工，一次剝凈率高，脫殼后的籽仁破碎率低，結構簡單，成本低廉，市場可行性好。
文檔編號A23N15/10GK102524918SQ20121000590
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月10日 優先權日2012年1月10日
發明者呂恩利, 吳慕春, 李君 , 陸華忠, 黃潔聰 申請人:華南農業大學