一种铁核桃油压榨用榨油装置的制作方法

1.本发明属于农产品加工技术领域，具体涉及一种铁核桃油压榨用榨油装置。


背景技术：

2.铁核桃属胡桃科。落叶乔木，树高10～30米，寿命可达几百年以上，分布于中国西南一带。其果实的外壳坚硬、厚重，遇水而沉，相互碰击能发出金石之声，可挑选其中个大型奇的当做文玩核桃把玩，也可用来制作各种美观耐久的工艺品。果实内油分含量高，也是榨油的重要原料作物。
3.现有的螺杆式榨油设备压榨铁核桃时，往往开机运行不到半小时就会出现压榨机滑膛问题，即压榨物料不能或少量的进入压榨仓内，导致压榨机空载，因此需要频繁的进行关机疏导物料工作，严重影响生产效率的同时，频繁的启闭榨油机会严重缩短榨油机的使用寿命。由于现有问题的存在，虽然铁核桃的含油率远高于酥核桃，但是现有技术反而导致了铁核桃的榨油成本远远高于酥核桃，不利于榨油企业的发展。


技术实现要素：

4.为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种铁核桃油压榨用榨油装置，包括压榨机主体、控制器。所述压榨机主体的内部设有压榨仓，一侧顶部连通加料管，另一侧底部通过下料口连通回收装置的物料收集仓。所述物料收集仓底部设有新斜向下且连通废料收集装置的斜板，侧壁设有出油管。
5.进一步的，所述压榨仓内水平设有螺杆，所述螺杆上沿螺杆外表面围绕设置有凸起的螺纹。所述螺杆一端与压榨仓转动连接，另一端与压榨仓转动连接且延伸至压榨仓外部，与驱动装置的驱动输出端驱动连接。所述螺杆位于压榨仓内部的部分，同轴设置有：靠近加料管的压榨螺杆和靠近下料口的辅助螺杆。所述压榨螺杆上设有压榨螺纹，所述辅助螺杆上设有辅助螺纹。
6.进一步的，所述压榨螺纹的螺距为l1，螺高h1，长度为c1。所述辅助螺纹的螺距为l2，螺高h2，长度为c2。所述l1＝k1*l2，所述k1的取值范围为0.88
‑
1.21。所述h1＝k2*h2，所述k2的取值范围为：0.58
‑
0.72。所述c1＝k3*c2，所述k3的取值范围为5.22
‑
5.71。上述螺距、螺高、长度的取值单位均为cm。
7.进一步的，所述螺杆位于压榨仓内部的部分的长度c＝c1+c2，所述c的取值范围为130
‑
320。
8.进一步的，所述螺杆通过轴承与压榨仓的仓壁转动连接。所述压榨仓外壁在轴承处设有油封装置。
9.进一步的，所述加料管上设有电控强制供料器，所述驱动装置为三相异步电机，所述驱动装置的电源端通过无功监控装置与外部电源电连通。所述压榨仓内部顶部设有自加料管至下料口的抗压板。所述抗压板背对压榨仓的一端内设有沿螺杆轴线排列的n个压力探测器，n为≥2的自然数。所述压力探测器的探测端底端面与抗压板底端面平齐。所述无功
监控装置、n个压力探测器的信号输出端分别与控制器内设有的控制器组件的信号输入端信号连接，所述驱动装置、电控强制供料器的控制信号输入端与控制器组件的信号输出端信号连接。
10.进一步的，所述n个压力探测器探测得到的压力值分别为p1、p2....pn。所述控制器组件根据接收的p1、p2....pn，计算a1＝p2
‑
p1，a2＝p3
‑
p2，an
‑
1＝pn
‑
pn
‑
1。以n秒时间间隔为x轴的x值，以a1、a2....an
‑
1为y轴的y值，在同一坐标系内建立a1
‑
t、a2
‑
t....an
‑1‑
t曲线，k1、k2...kn
‑
1分别为当前t对应a1
‑
t、a2
‑
t....an
‑1‑
t曲线的曲率。所述控制器组件根据上述计算结果，当p1、p2....pn从0达到第一预设值时，启动如下判断：
11.一、当p1、p2....pn有数值超过第二预设值时，控制器组件控制电控强制供料器减少供料量。当p1、p2....pn有数值超过第三预设值时，控制器组件控制电控强制供料器停止供料，并控制驱动装置减速。当p1、p2....pn有数值超过第四预设值时，控制器组件控制电控强制供料器停止供料，且控制驱动装置停止，向报警装置发出涨料停机报警。
12.二、当p1、p2....pn有数值低于第五预设值时，控制器组件控制电控强制供料器增加供料量，如当前已经是电控强制供料器的最大供料量，则控制驱动装置加速。当p1、p2....pn有数值低于第六预设值时，控制器组件控制电控强制供料器停止供料量，且控制驱动装置停止，向报警装置发出缺料停机报警。
13.进一步的，所述控制器组件包括如下判断：
14.三、当a1、a2....an
‑
1有数值超过第七预设值时，控制器组件控制驱动装置进行先减速后回复速度的控制，减速幅度为k4*z1，变速时间为k5*t1。所述k4取值0.88
‑
0.93，所述z1为驱动装置当前转速。所述k5取值11
‑
13，所述t1为x轴的时间取值。
15.四、当a1、a2....an
‑
1有数值低于第八预设值时，控制器组件控制驱动装置进行先加速后回复速度的控制，加速幅度为k6*z1，变速时间为k7*t1。所述k6取值1.22
‑
1.28，所述z1为驱动装置当前转速。所述k7取值15
‑
16，所述t1为x轴的时间取值。
16.进一步的，所述控制器组件包括如下判断：
17.五、当k1、k2...kn
‑
1有数值超过第九预设值时，控制器组件控制电控强制供料器逐渐减少供料，并且控制驱动装置逐渐降低转速，减少供料的幅度为k8*b1，降低转速的幅度为k9*z1，变化时间为k10*t1。所述
18.k8＝k9＝1
‑
{kn/[(lgn)
‑
1]}，其中kn为超过第九预设值的曲率值，n为该曲率值对应的两个压力探测器中靠近加料管的一个压力探测器，与加料管的距离，n取值单位为cm。b1为当前电控强制供料器的供料量。k10的取值为(lgn)
‑
1。所述(lgn)
‑
1的取值≥1。
[0019]
六、当k1、k2...kn
‑
1有数值低于第十预设值时，控制器组件控制电控强制供料器逐渐增加供料，并且控制驱动装置逐渐增加转速，增加供料的幅度为k11*b1，增加转速的幅度为k12*z1，变化时间为k13*t1。所述k11＝k12＝1+{kn/[(lgn)
‑
1]}，其中kn为超过第九预设值的曲率值，n为该曲率值对应的两个压力探测器中靠近加料管的一个压力探测器，与加料管的距离，n取值单位为cm。b1为当前电控强制供料器的供料量。k13的取值为(lgn)
‑
1。所述(lgn)
‑
1的取值≥1。
[0020]
进一步的，所述抗压板自加料管至下料口倾斜向上设置，所述抗压板的垂面线与螺杆的轴线之间呈82
‑
84
°
夹角。
[0021]
进一步的，所述回收装置内设有过渡舱，所述物料收集仓设置在过渡舱内，其顶端
与下料口连通，并自上而下依次设有第一电控开关门、第一转动轴、第二转动轴、过滤板。所述物料收集仓外部设有第二电控驱动装置。所述第一转动轴、第二转动轴设有相互交叉排布的搅拌桨叶。所述过滤板倾斜向下设置，所述物料收集仓于过滤板下方靠近过滤板高点的一侧底端设有第一排料口，位于过滤板上方靠近过滤板低点的一侧设有第二排料口。所述物料收集仓外侧壁在第一排料口处设有第二电控开关门，在第二排料口处设有第三电控开关门，并在第二排料口下方固定有倾斜向下设置的斜板。
[0022]
进一步的，所述第一电控开关门、第二电控开关门、第三电控开关门、第二电控驱动装置的控制信号输入端分别与控制器信号连接。
[0023]
进一步的，所述物料收集仓内部，位于过滤板下方底端位置处设有电子液位仪。所述电子液位仪的信号输出端与控制器信号连接。所述控制器的板面上设有第一显示装置、第二显示装置、第三显示装置和启闭装置的开关。
[0024]
本发明至少具有以下优点之一：
[0025]
1.本发明榨油机可以实现对铁核桃榨油物料的榨油工作，且榨取的铁核桃油品质较佳。
[0026]
2.本发明可实现铁核桃的连续长时间榨油，榨油机停机维护的时间间隔与现有螺杆式榨油机相近，满足连续化生产的要求。
[0027]
3.本发明具有自动调节功能，可在榨油机工作过程中监控榨油机的工作状态，通过调节榨油机和供料装置的运行状态，使得榨油机长期维持高效、安全的运行状态。
附图说明
[0028]
图1所示为本发明铁核桃油压榨用榨油装置的结构示意图。
[0029]
图2所示为本发明压榨机主体的结构示意图。
[0030]
图3所示为本发明抗压板和压力探测器的构成示意图。
[0031]
图4所示为本发明物料收集仓的结构示意图。
[0032]
图5所示为本发明控制器的结构示意图。
具体实施方式
[0033]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0034]
实施例1
[0035]
一种铁核桃油压榨用榨油装置，如图1所示，包括压榨机主体100、控制器400。所述压榨机主体100的内部设有压榨仓103，一侧顶部连通加料管200，另一侧底部通过下料口202连通回收装置300的物料收集仓301。所述物料收集仓301底部设有新斜向下且连通废料收集装置的斜板302，侧壁设有出油管304。
[0036]
如图2所示，所述压榨仓103内水平设有螺杆104，所述螺杆104上沿螺杆外表面围绕设置有凸起的螺纹105。所述螺杆104一端与压榨仓103转动连接，另一端与压榨仓103转动连接且延伸至压榨仓103外部，与驱动装置102的驱动输出端驱动连接。所述螺杆104位于压榨仓103内部的部分，同轴设置有：靠近加料管200的压榨螺杆1041和靠近下料口202的辅
助螺杆1042。所述压榨螺杆1041上设有压榨螺纹1051，所述辅助螺杆1042上设有辅助螺纹1052。
[0037]
所述压榨螺纹1051的螺距为l1，螺高h1，长度为c1。所述辅助螺纹1052的螺距为l2，螺高h2，长度为c2。所述l1＝k1*l2，所述k1的取值范围为0.88
‑
1.21。所述h1＝k2*h2，所述k2的取值范围为：0.58
‑
0.72。所述c1＝k3*c2，所述k3的取值范围为5.22
‑
5.71。上述螺距、螺高、长度的取值单位均为cm。
[0038]
所述螺杆104位于压榨仓103内部的部分的长度c＝c1+c2，所述c的取值范围为130
‑
320。此时，压榨螺纹1051与压榨仓103内壁的距离与现有螺杆式压榨机的距离一致或相似。
[0039]
申请人经过研究发现，现有螺杆式榨油机只能压榨酥核桃而不能压榨铁核桃的原因之一在于：酥核桃核桃仁的几乎没有粘性，在压榨螺杆和压榨螺纹的强制挤压和带动物料运动的作用下，酥核桃物料会源源不断的被压榨螺纹推入压榨仓内从而形成高压压榨区，从而将酥核桃仁中的油脂挤压压榨出来。但是在压榨铁核桃时，由于铁核桃核桃仁具有较高的粘性，铁核桃物料会形成相互之间的粘接作用。此时，单纯依靠压榨螺杆和压榨螺纹的带动作用很难将压榨完毕的铁核桃物料挤入加料管排出，此时铁核桃物料大量堆积在破碎机内，新的物料不能进入，挤压完成的物料不能流出，从而导致挤压螺杆相对物料空转，工作人员此时只能进行停机清理破碎机内的物料。
[0040]
经过申请人的研究发现，将现有的压榨螺杆根据本技术实施例1所述特定的比例分为辅助螺杆和压榨螺杆，在压榨螺杆上设置压榨螺纹，在辅助螺杆上设置螺距、螺高与压榨螺纹存在本技术实施例1所述关系的辅助螺纹，即可有效实现将铁核桃物料持续的供入压榨段，从而实现对铁核桃物料的连续压榨。
[0041]
经过对比试验，完全采用本技术实施例1所述压榨螺纹作为螺杆的螺纹，虽然破碎机空载的情况有所好转，但是并不能达到设计要求，仍然需要在预计的生产周期内多次进行停机清理物料。完全采用本技术实施例1所述辅助螺纹作为螺杆的螺纹，进入压榨仓内的物料不能实现良好的压榨出油率，油渣内还存在大量未压榨出的油脂，物料浪费严重。而采用本技术设置的辅助螺杆和压榨螺杆，不仅可以实现压榨机在预计的生产周期内实现连续压榨而不用停机清理物料，而且铁核桃的压榨出油率达到破碎机的设计要求。
[0042]
实施例2
[0043]
基于实施例1所述铁核桃油压榨用榨油装置，如图2所示，所述螺杆104通过轴承106与压榨仓103的仓壁转动连接。所述压榨仓103外壁在轴承106处设有油封装置107。该设置可以防止压榨仓103内的油脂溢出。
[0044]
实施例3
[0045]
基于实施例1所述铁核桃油压榨用榨油装置，如图1至3所示，所述加料管200上设有电控强制供料器201，所述驱动装置102为三相异步电机，所述驱动装置102的电源端通过无功监控装置101与外部电源电连通。所述压榨仓103内部顶部设有自加料管200至下料口202的抗压板108。所述抗压板108背对压榨仓103的一端内设有沿螺杆104轴线排列的n个压力探测器109，n为≥2的自然数。所述压力探测器109的探测端底端面与抗压板108底端面平齐。所述无功监控装置101、n个压力探测器109的信号输出端分别与控制器400内设有的控制器组件500的信号输入端信号连接，所述驱动装置102、电控强制供料器201的控制信号输
入端与控制器组件500的信号输出端信号连接。
[0046]
所述n个压力探测器109探测得到的压力值分别为p1、p2....pn。所述控制器组件500根据接收的p1、p2....pn，计算a1＝p2
‑
p1，a2＝p3
‑
p2，an
‑
1＝pn
‑
pn
‑
1。以n秒时间间隔为x轴的x值，以a1、a2....an
‑
1为y轴的y值，在同一坐标系内建立a1
‑
t、a2
‑
t....an
‑1‑
t曲线，k1、k2...kn
‑
1分别为当前t对应a1
‑
t、a2
‑
t....an
‑1‑
t曲线的曲率。所述控制器组件500根据上述计算结果，当p1、p2....pn从0达到第一预设值时，启动如下判断：
[0047]
一、当p1、p2....pn有数值超过第二预设值时，控制器组件500控制电控强制供料器201减少供料量。当p1、p2....pn有数值超过第三预设值时，控制器组件500控制电控强制供料器201停止供料，并控制驱动装置102减速。当p1、p2....pn有数值超过第四预设值时，控制器组件500控制电控强制供料器201停止供料，且控制驱动装置102停止，向报警装置发出涨料停机报警。
[0048]
二、当p1、p2....pn有数值低于第五预设值时，控制器组件500控制电控强制供料器201增加供料量，如当前已经是电控强制供料器201的最大供料量，则控制驱动装置102加速。当p1、p2....pn有数值低于第六预设值时，控制器组件500控制电控强制供料器201停止供料量，且控制驱动装置102停止，向报警装置发出缺料停机报警。
[0049]
此时，控制器组件500一方面可以根据无功监控装置101反馈是数据，实时监测三相异步电机的负载情况，避免电机超载进而损坏电机。另一方面通过接收压力探测器109发出的压力信号，实时判断压榨仓内各压榨段的内压力情况，并可以根据内压力的情况形成相应的对电控强制供料器201和驱动装置102的控制，从而保障压榨安全的同时，稳定压榨仓103内的工作内压力，实现压榨效率的稳定控制。
[0050]
实施例4
[0051]
基于实施例3所述铁核桃油压榨用榨油装置，所述控制器组件500还包括如下判断：
[0052]
三、当a1、a2....an
‑
1有数值超过第七预设值时，控制器组件500控制驱动装置102进行先减速后回复速度的控制，减速幅度为k4*z1，变速时间为k5*t1。所述k4取值0.88
‑
0.93，所述z1为驱动装置102当前转速。所述k5取值11
‑
13，所述t1为x轴的时间取值。
[0053]
四、当a1、a2....an
‑
1有数值低于第八预设值时，控制器组件500控制驱动装置102进行先加速后回复速度的控制，加速幅度为k6*z1，变速时间为k7*t1。所述k6取值1.22
‑
1.28，所述z1为驱动装置102当前转速。所述k7取值15
‑
16，所述t1为x轴的时间取值。
[0054]
该判断为对压榨仓103内各压榨段相邻内压力的变化判断，基于上述判断可避免由于物料在压榨仓103内排布的不均匀性，导致物料在某或某些压榨段出现内压差过大/过小的情况，压差过大/过小都会严重影响出油的品质。通过对驱动装置102的变速回调控制，可以对压榨仓103内的物料进行小规模的震荡，从而平衡各压榨段的内压力，尤其是可以将物料间由于各种原因形成的空泡破裂，有效实现了对压榨段压榨内应力的平衡性调节，提高了榨油的品质。
[0055]
实施例5
[0056]
基于实施例3所述铁核桃油压榨用榨油装置，所述控制器组件500还包括如下判断：
[0057]
五、当k1、k2...kn
‑
1有数值超过第九预设值时，控制器组件500控制电控强制供料
器201逐渐减少供料，并且控制驱动装置102逐渐降低转速，减少供料的幅度为k8*b1，降低转速的幅度为k9*z1，变化时间为k10*t1。所述k8＝k9＝1
‑
{kn/[(lgn)
‑
1]}，其中kn为超过第九预设值的曲率值，n为该曲率值对应的两个压力探测器109中靠近加料管200的一个压力探测器109，与加料管200的距离，n取值单位为cm。b1为当前电控强制供料器201的供料量。k10的取值为(lgn)
‑
1。所述(lgn)
‑
1的取值≥1。
[0058]
六、当k1、k2...kn
‑
1有数值低于第十预设值时，控制器组件500控制电控强制供料器201逐渐增加供料，并且控制驱动装置102逐渐增加转速，增加供料的幅度为k11*b1，增加转速的幅度为k12*z1，变化时间为k13*t1。所述k11＝k12＝1+{kn/[(lgn)
‑
1]}，其中kn为超过第九预设值的曲率值，n为该曲率值对应的两个压力探测器109中靠近加料管200的一个压力探测器109，与加料管200的距离，n取值单位为cm。b1为当前电控强制供料器201的供料量。k13的取值为(lgn)
‑
1。所述(lgn)
‑
1的取值≥1。
[0059]
该判断实现了对压榨舱内各压榨段压差变化的预判，并根据预判结果提前通过控制驱动装置102和电控强制供料器201，实现对压榨舱内压力的预先调节。通过对压榨舱内压力的预先调节，可以非常明显的减少出现判断一至四的可能性。经过多次对比试验，相比不采用实施例5的预判断机制，采用了实施例5的预判断机制后，出现判断一和判断二的次数下降了93％，出现判断三和判断四的次数下降了55％。从而实现了对压榨过程的更稳定控制，极大的提高了榨油机的连续工作能力。
[0060]
实施例6
[0061]
基于实施例3所述铁核桃油压榨用榨油装置，如图2所示，所述抗压板108自加料管200至下料口202倾斜向上设置，所述抗压板108的垂面线与螺杆104的轴线之间呈82
‑
84
°
夹角。申请人经过研究发现，将抗压板108形成一定的倾斜角，可以更好的实现对铁核桃的连续性压榨。经过对比，采用实施例6所述倾斜设置的抗压板108，相比使用水平设置的抗压板108，出现断一和判断二的次数下降了38％，出现判断三和判断四的次数下降了73％，出现判断五和判断六的次数下降了44％。
[0062]
实施例3
‑
6所述判断一、判断二、判断三、判断四、判断五、判断六为相互独立的判定，满足相应判定条件即产生相应的控制调节。当出现同时满足多个判断条件时，判断一、判断二的优先级大于判断三、判断四，判断三、判断四的优先级大于判断五、判断六。每当完成一次判断和调控后间隔一定时间开始重新进行判断，理想的间隔时间为30
‑
90秒。
[0063]
实施例7
[0064]
基于实施例3所述铁核桃油压榨用榨油装置，如图4所示，所述回收装置300内设有过渡舱305，所述物料收集仓301设置在过渡舱305内，其顶端与下料口202连通，并自上而下依次设有常开的第一电控开关门3011、第一转动轴3012、第二转动轴3013、过滤板3016。所述物料收集仓301外部设有第二电控驱动装置303。所述第一转动轴3012、第二转动轴3013设有相互交叉排布的搅拌桨叶3014。所述过滤板3016倾斜向下设置，所述物料收集仓301位于过滤板3016下方靠近过滤板3016高点的一侧底端设有第一排料口，位于过滤板3016上方靠近过滤板3016低点的一侧设有第二排料口。所述物料收集仓301外侧壁在第一排料口处设有常闭的第二电控开关门3018，在第二排料口处设有常闭的第三电控开关门3015，并在第二排料口下方固定有倾斜向下设置的斜板302。
[0065]
所述第一电控开关门3011、第二电控开关门3018、第三电控开关门3015、第二电控
驱动装置303的控制信号输入端分别与控制器400信号连接。
[0066]
此时，第二电控驱动装置303控制第一转动轴3012、第二转动轴3013呈现相互反向转动，从而带动第一转动轴3012、第二转动轴3013上的搅拌桨叶3014相互交叉且方向的转动，从而可以将过滤板3016上方的油渣持续搅起，避免物料堆积在过滤板3016导致核桃油不能通过过滤板3016。当需要放油时，通过打开第二电控开关门3018，使得物料收集仓301内的油进入过渡舱305后从出油管304进入过滤装置内。当物料收集仓301内的油渣过多时，首先关闭第一电控开关门3011，待一定时间后开启第三电控开关门3015，使得第一电控开关门3011与过滤板3016之间的物料从第三电控开关门3015处滑入斜板302，并沿斜板302滑入至废料收集装置内。收集完毕后关闭第三电控开关门3015，开启第一电控开关门3011，继续出油。该装置可以实现油和油渣的有效分离，以及油和油渣的分别收集。
[0067]
实施例8
[0068]
基于实施例7所述铁核桃油压榨用榨油装置，如图4所示，所述物料收集仓301内部，位于过滤板3016下方底端位置处设有电子液位仪3017。所述电子液位仪3017的信号输出端与控制器400信号连接。该设置可使得控制器500可以根据电子液位仪3017的数据信息，待过滤板3016下方的油位面低于第三电控开关门3015底端时再开启第三电控开关门3015，从而避免油从第三电控开关门3015大量泄漏的问题。
[0069]
实施例9
[0070]
基于实施例7所述铁核桃油压榨用榨油装置，如图5所示，所述控制器400的板面上设有第一显示装置402、第二显示装置403、第三显示装置401和启闭装置的开关403。启闭装置的开关403用于控制压榨机的启动和关闭，第一显示装置402、第二显示装置403、第三显示装置401可分别显示不同的内容，在本技术中，可以选择第一显示装置402显示驱动装置102的无功功率和电机的负载情况。第二显示装置403显示p1、p2....pn数值、a1、a2....an
‑
1数值、k1、k2...kn
‑
1数值。第三显示装置401显示当前螺杆转速。
[0071]
应该注意到并理解，在不脱离本发明权利要求所要求的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。