专利名称：一种盘式剑豆脱壳机的制作方法
技术领域：
本发明涉及食品加工机械领域，特别涉及一种盘式剑豆脱壳机。
背景技术：
脱壳是剑豆进行深加工前的重要处理工艺。由于剑豆本身的物理性状特点决定了剑豆脱壳不能与田间收获一起进行联合作业，只能在剑豆荚果的含水率降到一定程度后才能进行脱壳。按物料脱壳方法分类，现有的农产品脱壳方法主要有撞击法、碾搓法、剪切法和挤压法等。撞击脱壳，即借助物料籽粒高速运动时突然受阻而受到冲击力，使外壳在冲击力的作用下变形直至破裂，适用于仁壳间隙较大且外壳较脆的物料；剪切脱壳，即借助固定刀架和转鼓间相对运动刀板的剪切作用，将物料外壳切开并撕裂，实现外壳与籽仁的分离，适用于外壳比较坚韧且不易脆裂的物料；挤压脱壳，即借助一对转向相反的圆柱轧辊形成的挤压间隙使籽粒受挤而进行脱壳，适合于含水率较高、仁壳间结合力小的物料。剑豆籽粒为长扁鼓形，籽粒外层包有绒衣并在壳内斜纵向排列，籽粒间有一定间隙，由于剑豆的荚果外壳坚硬且比较柔韧，两片荚壳结合力较紧，表面在受外力挤压作用时籽粒很难发生移动和撑开荚壳脱出，因此现有的物料脱壳方法应用于剑豆的效果并不理想，国内外尚无成熟的脱壳设备应用于生产实际。目前剑豆的脱壳作业主要由人工完成，但是手工脱壳方式费时、费力且效率低，不能满足其工厂化、商品化生产的要求，阻碍了剑豆产业化的发展。由于不同品种剑豆的外壳尺寸、形状与材料性质存在不同，因此开发通用性好、生产效率高、剥净率高、破碎率低的脱壳设备，对于推动农民增收、农业增效和剑豆深加工机械化发展有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种通用性好、剥净率高、生产效率高的盘式剑豆脱壳机。本发明的目的通过下述技术方案实现一种盘式剑豆脱壳机，包括机架1、进料斗2、振动床身3、振动电机4、减振弹簧5、 脱壳圆锥盘机构6、主驱动机构7、振动分离筛网8和接料箱9。振动床身3通过其两端下方的减振弹簧5固定于机架1上，进料斗2固定于振动床身3的头端上方；振动电机4连接在振动床身3的下方；脱壳圆锥盘机构6设置在振动床身3的尾端的下方；主驱动机构7固定于机架1上，并与位于上方的脱壳圆锥盘机构6连接；振动分离筛网8设于脱壳圆锥盘机构 6的下方，并通过滑块连杆机构与振动床身3连接；振动分离筛网8的下方设有接料箱9。所述振动床身3设有沿纵向平行间隔排列的送料导向槽；送料导向槽的横截面形状为V型，其尾端位于脱壳圆锥盘机构6的上方。所述脱壳圆锥盘机构6包括在同一竖直方向上设置的上圆锥盘10和下圆锥盘11， 上圆锥盘10通过调节螺栓以及锁紧螺栓固定于机架1上，调节螺栓用于改变上圆锥盘10的位置高低，锁紧螺栓用于固定上圆锥盘10。下圆锥盘11采用薄壳结构以减小转动惯量， 上圆锥盘10和下圆锥盘11均为金属材质，且在同一竖直方向共中心线安装。上圆锥盘10 的内表面沿径向分布有8个锥面凸条，下圆锥盘11的外表面沿径向分布有4个锥面凸块， 将脱壳圆锥盘机构6分为4个中空的脱壳通道12。脱壳通道12沿棱线为上宽下窄的楔形结构，上端宽口用于进料，下端窄口用于出料并仅限脱壳后的籽仁和碎裂的外壳通过。所述脱壳圆锥盘机构6的上圆锥盘10的内表面、下圆锥盘11的外表面、上圆锥盘 10的锥面凸条表面以及下圆锥盘11的锥面凸块侧表面均采用滚花工艺以提高表面摩擦系数，用于增大摩擦、撕剥作用力，提高剥豆效率与成功率。旋转脱壳圆锥盘机构6的上圆锥盘10的调节螺栓可以进行上圆锥盘10、下圆锥盘11轴向间距的调整，进而改变脱壳通道 12的间隙大小，从而适应不同品种、尺寸的剑豆脱壳加工的需要。所述主驱动机构7包括主电机13、电机减速机构14和输出轴15 ；脱壳圆锥盘机构 6的下圆锥盘11的一端与电机减速机构14的输出轴15连接，另一端通过轴承与机架1连接。所述接料箱9包括左箱体和右箱体，左箱体位于振动分离筛网8的正下方，右箱体位于振动分离筛网8的右下方。本发明的工作原理工作时，振动电机4、主电机13分别接通电源，振动电机4驱动振动床身3作往复运动，主电机13驱动脱壳圆锥盘机构6的下圆锥盘11进行高速转动； 剑豆荚果16通过进料斗2进入振动床身3，使荚果16落入V形送料导向槽，并经水平移动到振动床身3的出料端，然后在自身重力作用下竖直地跌入脱壳圆锥盘机构6内，从脱壳通道12的上端进入脱壳通道12内。脱壳通道12沿棱线为上宽下窄的楔形结构，荚果16落入脱壳通道12后被夹住。根据沿着剑豆侧棱方向挤压易开裂的特点，在下圆锥盘11高速转动产生的离心力以及荚果16自身重力的作用下，荚果16沿脱壳通道12向下滑动，使荚果16与上圆锥盘10、下圆锥盘11产生方向相反的摩擦力；同时上圆锥盘10的锥面凸条、 下圆锥盘11的锥面凸块不断对荚果16外壳进行剪切，在挤压力、摩擦力与剪切力的共同作用下使外壳产生裂口直至完全裂开，并与籽仁脱离，达到脱壳的目的。脱壳后的籽仁和荚壳从脱壳通道12的下端窄口一起落入到振动分离筛网8上，振动床身3带动振动分离筛网8 进行振动，在振动分离筛网8的振动作用下，籽仁沿振动分离筛网8的网孔向下落入接料箱 9的左箱体内，荚壳则从振动分离筛网8右边沿滑出，落入接料箱9的右箱体内，完成壳仁的分离。本发明与现有技术相比具有如下优点和效果(1)本发明的通用性强脱壳圆锥盘机构的上圆锥盘、下圆锥盘轴向间距可调，可以适应不同品种、形状和几何尺寸荚果的脱壳加工，摆脱了大多数脱壳方法对于荚果在脱壳状态下的定位、进料速度、脱壳工作区域的间隙、脱壳力的大小、荚果尺寸分级等的要求限制。(2)本发明的剥净率高针对剑豆脱壳的物理特性，采用挤压、碾搓和剪切结合的方式进行脱壳，脱壳时能被充分破裂，且能保持籽仁的可塑性，剥净率高，脱壳后的籽仁破碎率低，损失小。(3)本发明的生产效率高脱壳圆锥盘机构的脱壳通道采用了宽锥面的尺寸设计，增加了一次加工的荚果数量，楔形结构的设计改变了传统挤压式脱壳方法对于荚果脱CN 102524918 A壳预定位的依赖性，可以快速实现批量化脱壳加工。(4)本发明的结构简单、成本低廉、效率高且维护方便，易于实现工业化脱壳生产， 产业应用前景广阔。
图1是本发明盘式剑豆脱壳机的结构示意图。图2是本发明盘式剑豆脱壳机的俯视图。图3是本发明中振动床身的截面图。图如是本发明中脱壳圆锥盘机构的上磨盘俯视图。图4b是本发明中脱壳圆锥盘机构的上磨盘俯视图A-A截面图。图如是本发明中脱壳圆锥盘机构的上磨盘三维图。图fe是本发明中脱壳圆锥盘机构的下磨盘主视图。图恥是本发明中脱壳圆锥盘机构的下磨盘俯视图。图5c是本发明中脱壳圆锥盘机构的下磨盘俯视图B-B截面图。图5d是本发明中脱壳圆锥盘机构的下磨盘三维图。图6是本发明中脱壳通道的纵向截面图。图7是本发明中脱壳通道的横向截面图。图8是本发明中主驱动机构的结构示意图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例1如图1所示，盘式剑豆脱壳机，包括机架1、进料斗2、振动床身3、振动电机4、减振弹簧5、脱壳圆锥盘机构6、主驱动机构7、振动分离筛网8和接料箱9。振动床身3通过其两端下方的减振弹簧5固定于机架1上，并设有沿纵向平行间隔排列的送料导向槽；如图2和图3所示，送料导向槽的横截面形状为V型，其尾端位于脱壳圆锥盘机构6的上方。进料斗2固定于振动床身3的头端上方；振动电机4连接在振动床身3的下方。脱壳圆锥盘机构6设置在振动床身3的尾端的下方，如图4和图5所示，包括在同一竖直方向上设置的上圆锥盘10和下圆锥盘11，上圆锥盘10通过调节螺栓以及锁紧螺栓固定于机架1上，调节螺栓用于改变上圆锥盘10的位置高低，锁紧螺栓用于固定上圆锥盘 10。下圆锥盘11采用薄壳结构以减小转动惯量，上圆锥盘10和下圆锥盘11均为金属材质， 且在同一竖直方向共中心线安装。上圆锥盘10的内表面沿径向分布有8个锥面凸条，下圆锥盘11的外表面沿径向分布有4个锥面凸块，将脱壳圆锥盘机构6分为4个中空的脱壳通道12。如图6和图7所示，脱壳通道12沿棱线为上宽下窄的楔形结构，上端宽口用于进料， 下端窄口用于出料并仅限脱壳后的籽仁和碎裂的外壳通过。而且，脱壳圆锥盘机构6的上圆锥盘10的内表面、下圆锥盘11的外表面、上圆锥盘10的锥面凸条表面以及下圆锥盘11 的锥面凸块侧表面均采用滚花工艺以提高表面摩擦系数，用于增大摩擦、撕剥作用力，提高剥豆效率与成功率。旋转脱壳圆锥盘机构6的上圆锥盘10的调节螺栓可以进行上圆锥盘10、下圆锥盘11轴向间距的调整，进而改变脱壳通道12的间隙大小，从而适应不同品种、尺寸的剑豆脱壳加工的需要。主驱动机构7固定于机架1上，并与位于上方的脱壳圆锥盘机构6连接。如图8 所示，主驱动机构7包括主电机13、电机减速机构14和输出轴15 ；脱壳圆锥盘机构6的下圆锥盘11的一端与电机减速机构14的输出轴15连接，另一端通过轴承与机架1连接。振动分离筛网8设于脱壳圆锥盘机构6的下方，并通过滑块连杆机构与振动床身 3连接；振动分离筛网8的下方设有接料箱9。接料箱9包括左箱体和右箱体，左箱体位于振动分离筛网8的正下方，右箱体位于振动分离筛网8的右下方。在工作时，振动电机4、主电机13分别接通电源，振动电机4驱动振动床身3作往复运动，主电机13驱动脱壳圆锥盘机构6的下圆锥盘11进行高速转动；剑豆荚果16通过进料斗2进入振动床身3，使荚果16落入V形送料导向槽，并经水平移动到振动床身3的出料端，然后在自身重力作用下竖直地跌入脱壳圆锥盘机构6内，从脱壳通道12的上端进入脱壳通道12内。脱壳通道12沿棱线为上宽下窄的楔形结构，荚果16落入脱壳通道12后被夹住。根据沿着剑豆侧棱方向挤压易开裂的特点，在下圆锥盘11高速转动产生的离心力以及荚果16自身重力的作用下，荚果16沿脱壳通道12向下滑动，使荚果16与上圆锥盘10、 下圆锥盘11产生方向相反的摩擦力；同时上圆锥盘10的锥面凸条、下圆锥盘11的锥面凸块不断对荚果16外壳进行剪切，在挤压力、摩擦力与剪切力的共同作用下使外壳产生裂口直至完全裂开，并与籽仁脱离，达到脱壳的目的。脱壳后的籽仁和荚壳从脱壳通道12的下端窄口一起落入到振动分离筛网8上，振动床身3带动振动分离筛网8进行振动，在振动分离筛网8的振动作用下，籽仁沿振动分离筛网8的网孔向下落入接料箱9的左箱体内，荚壳则从振动分离筛网8右边沿滑出，落入接料箱9的右箱体内，完成壳仁的分离。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。
权利要求
1.一种盘式剑豆脱壳机，其特征在于包括机架、进料斗、振动床身、振动电机、减振弹簧、脱壳圆锥盘机构、主驱动机构、振动分离筛网和接料箱；振动床身通过其两端下方的减振弹簧固定于机架上，进料斗固定于振动床身的头端上方；振动电机连接在振动床身的下方；脱壳圆锥盘机构设置在振动床身的尾端的下方；主驱动机构固定于机架上，并与位于上方的脱壳圆锥盘机构连接；振动分离筛网设于脱壳圆锥盘机构的下方，并通过滑块连杆机构与振动床身连接；振动分离筛网的下方设有接料箱。
2.根据权利要求1所述的盘式剑豆脱壳机，其特征在于所述振动床身设有沿纵向平行间隔排列的送料导向槽；送料导向槽的横截面形状为V型，其尾端位于脱壳圆锥盘机构的上方。
3.根据权利要求1所述的盘式剑豆脱壳机，其特征在于所述脱壳圆锥盘机构包括在同一竖直方向上设置的上圆锥盘和下圆锥盘，上圆锥盘通过调节螺栓以及锁紧螺栓固定于机架上。
4.根据权利要求3所述的盘式剑豆脱壳机，其特征在于所述上圆锥盘的内表面沿径向分布有8个锥面凸条，下圆锥盘的外表面沿径向分布有4个锥面凸块，将脱壳圆锥盘机构分为4个中空的脱壳通道；脱壳通道沿棱线为上宽下窄的楔形结构。
5.根据权利要求3所述的盘式剑豆脱壳机，其特征在于所述脱壳圆锥盘机构的上圆锥盘的内表面、下圆锥盘的外表面、上圆锥盘的锥面凸条表面以及下圆锥盘的锥面凸块侧表面均采用滚花工艺。
6.根据权利要求1所述的盘式剑豆脱壳机，其特征在于所述主驱动机构包括主电机、 电机减速机构和输出轴；脱壳圆锥盘机构的下圆锥盘的一端与电机减速机构的输出轴连接，另一端通过轴承与机架连接。
7.根据权利要求1所述的盘式剑豆脱壳机，其特征在于所述接料箱包括左箱体和右箱体，左箱体位于振动分离筛网的正下方，右箱体位于振动分离筛网的右下方。
全文摘要
本发明公开了一种盘式剑豆脱壳机，包括机架、进料斗、振动床身、振动电机、减振弹簧、脱壳圆锥盘机构、主驱动机构、振动分离筛网和接料箱。本发明可用于对不同品种、形状和几何尺寸剑豆荚果的批量化脱壳加工，一次剥净率高，脱壳后的籽仁破碎率低，结构简单，成本低廉，市场可行性好。
文档编号A23N15/10GK102524918SQ20121000590
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者吕恩利, 吴慕春, 李君 , 陆华忠, 黄洁聪 申请人:华南农业大学