专利名称：水射流蔬菜水果清洗切割机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用水射流对蔬菜水果进行清洗、切割的机电设备。
背景技术：
到目前为止，与对蔬菜水果进行清洗的相关专利技术有(1)黑龙江省农业机械工程科学研究院申请的“脉冲式冲浪蔬菜清洗机”(中国专利申请号03238634)，其主要内容是在水槽内利用提升机构吊挂安装料筐，在料筐下方与水槽底面之间的水槽内固装排气管，气路电磁阀分别与排气管和储气筒固接，储气筒进气口与气泵连通；与水路电磁阀和水泵连接的净水喷淋器配置在水槽上方；在水槽外部、提升机构上方设置微动开关；该技术采用脉冲压缩空气爆破性压力场原理，可满足各种蔬菜、食用菌类、中草药等清洗。(2)潘宁申请的“磁波清洗机”(中国专利申请号92211739)，其特征为输入工频交流电压，通过可调整输出电压与波形的电压器和波形变换器，选择一种波形的脉冲推动电磁激振器产生一个推力，使用空气减振器悬浮在电磁激振器上端的清洗缸和缸内的液体与被清洗物品同时作简谐振动，利用其产生的振动力和类似超声波空化效应的作用，可适用于家庭及各有关行业中需要清洗的金属零件、玻璃陶瓷制品、衣物、蔬菜瓜果等各类物品的洗涤，具有一机多能的特点。(3)王世汶、杨波申请的“能去除蔬菜和水果上的残留农药的净菜装置”(中国专利申请号01274998)，该装置由臭氧发生器、富氧空气源、内装耐臭氧惰性填料的臭氧接触罐、净化处理槽、循环水泵和鼓风机组成，在处理槽内底部排布了多个设有许多扩散孔的空气扩散管和水流扩散管，分别与鼓风机和臭氧接触罐的出流管相连通；循环水泵分别与处理槽和臭氧接触罐底部管道连接；在臭氧接触罐与水泵之间的管道上装有射流器，与臭氧发生器连接。(4)张瑞耀申请的“蔬菜灭菌解毒机”(中国专利申请号97203579)，该机包括高电平产生电路及振荡电路，电源串接电磁铁及继电器接点，电磁铁连动气泵，气泵的软管通臭氧发生器，臭氧发生器接振荡电路中变压器的次极，升压后的高压振荡脉冲作用于臭氧发生器，使之排出含臭氧的气体，溶于洗洁水中时，起到灭菌解毒作用。(5)宁夏大学申请的“臭氧消毒器”(中国申请号86202148)，该消毒器利用臭氧进行消毒的器械。臭氧发生头是回流式的，利用沿面发射的原理，将丝状电极绕制在密封电极外电介质的表面。臭氧发生头接到脉冲电源上。脉冲电源和气泵均连接到整流电源上。当电路接通时，丝状电极周围的空气被电离而产生臭氧。气泵将臭氧沿气路输送。通过微孔爆气头送到消毒用介质中。该器械可用于饮食餐具，医疗器械及野外工作人员饮水及水果，蔬菜生食时的消毒。(6)鞍山静电技术研究设计院申请的“臭氧水灭菌装置”(中国专利申请号92216235)，该装置应用臭氧水能够高效氧化灭菌原理进行工作的。高频高压脉冲驱动固体沿面放电，使空气生成臭氧，被串联的两级高效压差混合器吸入，与水混合生成高浓度臭氧水。高频沿面放电产生的热量被流经内部的臭氧水带走。该装置具有灭菌效率高，成本低，易于推广应用等优点，适于饮用水净化和医院、饭店、游泳池等处的灭菌消毒以及水果蔬菜等贮存保鲜。(7)张刚申请的“电子洗涤式灭菌机”(中国专利申请号91219998)，该机采用高频振荡和串联谐振的方式，将洗涤盒设计成电容器结构接入电路，使之在浸泡洗涤物的水中获得一定强度和密度的电流，从而杀灭细菌。整机结构进行了安全设计，洗涤盒与电路的联接采用接触的方式，从而使之移动方便和适用。它的生产和使用将促进蔬菜生吃的有益于保留营养的饮食方式，并可应用于医疗，卫生等其它领域。
以上蔬菜水果清洗装置或清洗机虽然形式多样，但是具有以下缺点1)体积大，水耗高，不适合于家庭、小型餐馆使用(脉冲式冲浪蔬菜清洗机”、“磁波清洗机”)；2)结构复杂，功能单一，如“能去除蔬菜和水果上的残留农药的净菜装置”、“蔬菜灭菌解毒机”、“臭氧消毒器”、“臭氧水灭菌装置”、“电子洗涤式灭菌机”，仅具有消毒、灭菌功能，不能清洗掉黏附在蔬菜水果上的泥土、灰尘等。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种能高效、方便对蔬菜和水果进行清洗冲刷，并且起到消毒、灭菌作用的蔬菜水果清洗切割机。
为实现上述目的，本发明蔬菜水果清洗切割机采取脉冲水射流对蔬菜和水果进行清洗冲刷，由以下几部分组成机箱1、射流动力源2、水箱3、电机及减速器4、辊轴组合5、喷嘴11、仪表盘、喷嘴运动机构。所述喷嘴运动机构可以采取横梁与滑块的组合，包括垂直横梁6、垂直移动滑块7、水平横梁8、水平移动滑块9、喷头固定装置10。
机箱1是所有零部件的固定基础，可由薄铁皮或塑料板定制，分为上下3层(见图1)。下层为一密闭空间，其一侧安置不锈钢制水箱3(防锈)，容积10-15升，另一侧用于固定射流发生装置，射流发生装置是产生水射流的动力源2，因压力要求不高(5-10MPa即可)，可采用拄塞泵或叶片泵等形式，采用变频调速电机带动，通过控制电机转速控制泵的出口压力，该电机称为动力源电机。中层为密闭空间，由齿轮减速器通过皮带轮带动上层的辊轴，减速器由调速电机驱动，该电机称为运载电机。通过辊轴组的运动，能够将其上面的蔬菜水果等翻转、移动等。上层为清洗、切割箱，底部密封，在底部侧面有一地漏，外接截流阀和管路，用于将废水排出。中间布置有辊轴组合，用于运送和翻转蔬菜水果，使其得到充分的清洗及保证合适的切割方向，辊轴上可以套有橡胶套，用以增加摩擦系数，辊轴布置结构示意图参见附图2。辊轴组合的上部安装有喷嘴运动机构，所述喷嘴运动机构可以采取横梁与移动滑块的组合，包括一对垂直交错的横梁和一组移动滑块(见图3)，滑块上安装有步进电机，用以控制滑块的运动。垂直横梁6与水平横梁8间安装有垂直移动滑块7，使得水平横梁可以沿垂直横梁移动；水平移动滑块9上有喷头固定装置10，可以带动喷头运动，水射流喷嘴安装在喷头上。通过控制步进电机，即可以实现水射流喷嘴的上下左右全方位运动。水射流喷嘴通过管路与下层的动力源出口相连。在机箱1上层的顶部有一活动盖板，打开盖板，能够将蔬菜或水果放置和取出机箱。
仪表盘固定在水射流蔬菜水果清洗切割机的顶部，采用PLC回路控制，分别设置辊轴组合运动的方向和速度控制按钮，固定喷嘴滑块的左右、前后运动方向和速度控制按钮，以及控制水射流动力源的起停按钮和控制压力等级的表盘，表盘上显示当前的压力。
喷嘴采用清洗和切割两组喷嘴系统。清洗采用锥形射流喷嘴，目的是为了扩大清洗面积，切割采用线形喷嘴或扇形喷嘴，目的是保证较好的切口质量(直线形喷嘴一喷出的水射流为一条直线)并达到一定的切割速度。通过喷嘴与辊轴之间的复合运动，可以将蔬菜或水果切割成各种形状，如片状、螺旋状等等。
本发明蔬菜水果清洗切割机的工作流程是
一、蔬菜、水果清洗(一)开机前的准备过程1、打开自来水管，给水箱注水，加满；2、连接电源线；3、将蔬菜或水果放置于清洗箱内，设定辊轴组合的运动方式。
(二)清洗过程1、按动辊轴组合的开关按钮，使辊轴组合按照设定的方式运动；2、打开动力源开关，这时，喷嘴有水射流开始喷出；3、根据待清洗蔬菜水果种类的不同，设定不同的清洗工作压力；4、按动滑块运动按钮，通过滑块的运动，带动水射流喷嘴按照特定的方式在箱内运动；5、打开排水阀，将清洗后残留的废水通过地漏排出机箱。
二、蔬菜、水果切割(一)开机前的准备过程1、检查水箱的注水情况，保证箱内有水；2、检查电源线连接情况；3、将洁净的蔬菜或水果放置于清洗箱内，设定辊轴组合的运动方式；4、更换水射流喷头。
(二)切割过程1、按动辊轴组合的开关按钮，使辊轴组合按照设定的方式运动；2、打开动力源开关，这时，喷嘴有水射流开始喷出；3、根据待切割蔬菜水果种类的不同，设定不同的切割工作压力；4、按动滑块运动按钮，通过滑块的运动，带动水射流喷嘴按照特定的方式在箱内运动。
5、打开排水阀，将切割后残留的水通过地漏排出机箱。
本发明装置充分利用脉冲水射流对蔬菜和水果的清洗冲刷作用，不仅能够清洗掉黏附在蔬菜水果上的泥土、灰尘等，而且由于高速水滴对空气的剪切作用，在喷射区域形成大量的负氧离子，能够在一定程度上对待清洗的蔬菜水果等进行消毒、灭菌作用。
图1是本发明蔬菜水果清洗切割机内部布置结构图；图2是本发明蔬菜水果清洗切割机辊轴组合布置结构图；图3是本发明蔬菜水果清洗切割机上层横梁结构示意图；图4是本发明实施例所使用扇形喷嘴结构示意图。
附图标记说明机箱1、射流动力源2、水箱3、电机及减速器4、辊轴组合5、垂直横梁6、垂直移动滑块7、水平横梁8、水平移动滑块9、喷头固定装置10、喷头1具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明内容做进一步说明采用本发明装置通过对萝卜、白菜、苹果等的清洗和切割试验，证实水射流蔬菜水果清洗切割机能够对蔬菜水果进行高效的清洗和切割作用，另外，通过的水杯、汤勺等的清洗，说明本装置也能够对不规则物体进行清洗。
实施例1本发明装置采用卧式拄塞泵提供水射流动力源，压力调定为1.0MPA，流量为15l/min，使用如图4所示的扇形喷嘴，其扩散直径为2mm，试验中用来对萝卜进行清洗，喷射靶距为10mm，能够将泥沙等污垢清楚干净。更换收缩角为30度的直线形切割喷嘴，调定压力为8MPA，流量不变；喷嘴横移往复速度为0.5m/s，进给速度为0.01m/s，能够将萝卜切割成薄片。
权利要求
1.一种蔬菜水果清洗切割机，其特征在于所述蔬菜水果清洗切割机是包括下列零部件的机电一体化设备机箱(1)、射流动力源(2)、水箱(3)、电机及减速器(4)、辊轴组合(5)、喷嘴运动机构、喷嘴(11)、仪表盘；所述射流动力源(2)将来自水箱(3)的水加压后通过高压胶管将压力水送至水射流喷嘴，喷嘴(11)通过喷嘴运动机构移动来对机箱内的蔬菜和水果进行清洗和切割，蔬菜和水果在机箱内由辊轴组合(5)的运动来移动、翻转，仪表盘分别设置辊轴组合(5)运动的方向和速度控制按钮以及控制射流动力源(2)的起停按钮和控制压力等级的表盘。
2.如权利要求1所述的蔬菜水果清洗切割机，其特征在于所述蔬菜水果清洗切割机的零件全部安装在机箱(1)内，机箱(1)分为上中下三层，其中下层一侧安置水箱(3)，另一侧用于固定射流动力源(2)；中层为密闭空间，安装有运载电机，电机驱动齿轮减速器通过皮带轮带动上层的辊轴；上层为清洗、切割箱，底部密封，在底部侧面有废水排出口，中间布置有辊轴组合(5)，用于运送和翻转蔬菜水果，使其得到充分的清洗及保证合适的切割方向，辊轴组合(5)的上部设有喷嘴运动机构，水射流喷嘴(11)固定在喷嘴运动机构上，能够在喷嘴运动机构的控制下运动，水射流喷嘴(11)通过管路与射流动力源(2)相连；在机箱(1)上层的顶部有一活动盖板，打开盖板，能够将蔬菜或水果放置和取出机箱。
3.如权利要求1或2所述的蔬菜水果清洗切割机，其特征在于所述射流动力源(2)采用拄塞泵。
4.如权利要求1或2所述的蔬菜水果清洗切割机，其特征在于所述射流动力源(2)采用叶片泵。
5.如权利要求1或2所述的蔬菜水果清洗切割机，其特征在于所述喷嘴(11)由两组功能不同的喷嘴组成，之一为清洗用锥形射流喷嘴，之二为线形喷嘴或扇形喷嘴。
6.如权利要求1或2所述的蔬菜水果清洗切割机，其特征在于所述辊轴组合(5)的辊轴上套有橡胶套。
7.如权利要求1或2所述的蔬菜水果清洗切割机，其特征在于所述喷嘴运动机构采取横梁与滑块的组合，包括垂直横梁(6)、垂直移动滑块(7)、水平横梁(8)、水平移动滑块(9)、喷头固定装置(10)，所述垂直移动滑块(7)和水平移动滑块(9)上安装有步进电机。
8.如权利要求7所述的蔬菜水果清洗切割机，其特征在于所述喷嘴运动机构包括一对垂直交错的横梁和一组移动滑块，滑块上安装有步进电机，用以控制滑块的运动；垂直横梁(6)与水平横梁(8)间安装有垂直移动滑块(7)，使得水平横梁可以沿垂直横梁移动；水平移动滑块(9)上有喷头固定装置(10)，水射流喷嘴安装在喷头上；通过控制步进电机，即可以实现水射流喷嘴的上下左右全方位运动。
全文摘要
本发明提供了一种利用水射流对蔬菜水果进行清洗、切割的机电设备，该发明蔬菜水果清洗切割机采取脉冲水射流对蔬菜和水果进行清洗冲刷，由以下几部分组成机箱1、射流动力源2、水箱3、电机及减速器4、辊轴组合5、喷嘴、仪表盘、喷嘴运动机构。所述喷嘴运动机构可以采取横梁与滑块的组合，包括垂直横梁6、垂直移动滑块7、水平横梁8、水平移动滑块9、喷头固定装置10。本发明装置充分利用脉冲水射流对蔬菜和水果的清洗冲刷作用，不仅能够清洗掉黏附在蔬菜水果上的泥土、灰尘等，而且由于高速水滴对空气的剪切作用，在喷射区域形成大量的负氧离子，能够在一定程度上对待清洗的蔬菜水果等进行消毒、灭菌作用。
文档编号B08B3/02GK1631625SQ20041007775
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月29日 优先权日2004年12月29日
发明者徐晓东 申请人:中国科学院广州能源研究所