豆類脫皮機論文：豌豆脫皮機結(jié)構(gòu)原理與特點

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本文作者：孫傳祝、王相友、張志杉、潘光杰、薛立橋、孫元杰、李猛 單位：山東理工大學(xué)

目前，國內(nèi)外關(guān)于豆類淀粉生產(chǎn)技術(shù)方面的研究主要集中在分離提取及理化性質(zhì)等方面，對于豌豆脫皮方面、特別是較新的研究鮮有報道。而豆類淀粉行業(yè)急需一種能夠方便地將豌豆皮脫除、結(jié)構(gòu)簡單、脫皮效果好的設(shè)備，以簡化后續(xù)的脫渣工藝，提高淀粉和粉絲質(zhì)量。因此，對豌豆等豆類脫皮工藝及設(shè)備進(jìn)行研究具有極其重要的實用價值。

螺旋揉搓式豌豆脫皮機結(jié)構(gòu)(如圖1所示)主要由驅(qū)動裝置、行星傳動裝置、鏈傳動裝置、滾筒、料斗及出料口等組成。行星傳動裝置的主動軸中部空套支承在固定的太陽輪中心孔內(nèi)，從動軸中部支承在軸線與主動軸同軸的軸承孔內(nèi)，兩行星架的中心分別固定在主動軸和從動軸上，各行星軸穿過行星架上的圓孔后，靠近驅(qū)動裝置的一端裝有與太陽輪嚙合的行星輪，另一端支承在另一行星架上的圓孔內(nèi)，中部固定有揉搓輥;兩條傳動軸上各安裝有兩個托輥，兩端分別安裝有鏈輪Ⅰ，鏈輪Ⅱ分別安裝在主動軸和從動軸上，并通過鏈條與安裝在傳動軸兩端的鏈輪Ⅰ連接構(gòu)成鏈傳動裝置;滾筒內(nèi)表面設(shè)有棱骨，外圓兩端分別通過滾輪承托在托輥上。其特點如下:1)通過行星傳動裝置驅(qū)動運轉(zhuǎn)的揉搓輥在隨著行星架公轉(zhuǎn)的同時，還繞著行星軸做旋轉(zhuǎn)方向與公轉(zhuǎn)方向相同的自轉(zhuǎn)，并且揉搓輥的旋轉(zhuǎn)方向與由鏈傳動裝置驅(qū)動運轉(zhuǎn)的滾筒旋轉(zhuǎn)方向相反(如圖2所示)，從而加大了揉搓輥與滾筒之間的相對轉(zhuǎn)速，以提高豌豆的脫皮效果。2)相鄰行星軸上的揉搓輥沿著行星架的旋轉(zhuǎn)方向，按先后順序在軸向上間隔一個相等的距離，且相鄰的3個揉搓輥構(gòu)成一條螺距3倍于揉搓輥軸向間隔的螺旋線。因此，揉搓輥在對豌豆進(jìn)行揉搓脫皮的同時，還能將其軸向推移，以實現(xiàn)物料的軸向輸送。3)揉搓輥沿圓周方向均勻固定有4個彈性揉搓爪，從而在揉搓輥與滾筒之間沿著揉搓輥的旋轉(zhuǎn)方向形成一個“前寬后窄”的“楔形”空間(如圖3所示)，進(jìn)一步加強了對豌豆的揉搓效果。4)由圖1和圖2可見，從主動端看滾筒為順時針方向旋轉(zhuǎn)，而設(shè)置在滾筒內(nèi)壁的棱骨為左旋，因此棱骨在提高揉搓效果的同時，還對物料產(chǎn)生一定的輔助輸送作用。

驅(qū)動裝置經(jīng)主動軸驅(qū)動行星架與行星軸繞著主從動軸公共軸線公轉(zhuǎn)的同時，由于行星輪與太陽輪的嚙合運動，迫使行星輪帶動行星軸和揉搓輪在隨著行星軸公轉(zhuǎn)的同時，繞行星軸軸線做與公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向相同的自轉(zhuǎn)。與此同時，驅(qū)動裝置還經(jīng)鏈傳動裝置驅(qū)動固定在傳動軸上的托輥做與行星架公轉(zhuǎn)方向相同的轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動滾筒做與行星架公轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)動。另外，傳動軸還經(jīng)另一端的鏈傳動裝置驅(qū)動從動軸以及固定在從動軸上的行星架同步轉(zhuǎn)動，以避免由于揉搓輥的轉(zhuǎn)動阻力而導(dǎo)致行星軸扭曲。當(dāng)浸泡后的豌豆經(jīng)料斗加入到滾筒進(jìn)料端內(nèi)腔后，由于與滾筒內(nèi)壁之間摩擦力以及豌豆離心力的作用，豌豆隨滾筒一起回轉(zhuǎn)。由于揉搓輥的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向均與滾筒轉(zhuǎn)向相反，因此被擠到揉搓輥上的彈性揉搓爪與滾筒內(nèi)壁形成的楔形區(qū)域反復(fù)揉搓，分布在滾筒內(nèi)壁的螺旋狀棱骨進(jìn)一步提高了揉搓效果，揉搓后的豌豆被揉搓輥沿滾筒軸向推向兩側(cè);由于揉搓輥的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)運動，還將位于滾筒底部的豌豆擠在彈性揉搓爪、滾筒內(nèi)壁及其棱骨之間反復(fù)揉搓，揉搓后的豌豆也被揉搓輥沿滾筒軸向推向兩側(cè);由于各行星軸上的揉搓輥構(gòu)成一條螺旋線，當(dāng)某一個揉搓輥將豌豆進(jìn)行揉搓，并沿滾筒軸向推向兩側(cè)之后，后面的揉搓輥由于相對于前面的揉搓輥沿滾筒軸向間隔了一定距離，剛好對由前面揉搓輥揉搓完，并堆積成“壟”的豌豆進(jìn)行進(jìn)一步地揉搓;同時，由于前后揉搓輥在滾筒軸向上存在一定的重疊，因此經(jīng)各揉搓輥揉搓后的豌豆將始終被沿著一個相同的方向推移。另外，螺旋狀棱骨在提高揉搓效果的同時，也起到了將物料軸向推移的作用;最終，脫皮率達(dá)到要求的豌豆從出料口流出。

1)本文設(shè)計的螺旋揉搓式豌豆脫皮機總體上采用行星結(jié)構(gòu)，通過傳動裝置驅(qū)動運轉(zhuǎn)的揉搓輥在隨著行星架公轉(zhuǎn)的同時，還繞著行星軸做旋轉(zhuǎn)方向與公轉(zhuǎn)方向相同的自轉(zhuǎn)，且該旋轉(zhuǎn)方向與滾筒的旋轉(zhuǎn)方向相反，從而加大了揉搓輥與滾筒之間的相對轉(zhuǎn)速，以提高豌豆的脫皮效果。

2)各行星軸上的揉搓輥構(gòu)成一條螺旋線，因此揉搓輥在對豌豆進(jìn)行揉搓脫皮的同時，還能將其軸向推移，以實現(xiàn)物料的軸向輸送。

3)揉搓輥外圓安裝有彈性揉搓爪，與滾筒之間形成一個“楔形”空間，從而進(jìn)一步加強了對豌豆的揉搓效果。