阅读说明：本技术 一种芡实冷法破壳机及破壳方法 (Gorgon fruit cold method shell breaking machine and shell breaking method ) 是由 刘勇 李武 邓雨薇 于 2020-05-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种芡实冷法破壳机及破壳方法,芡实冷法破壳机包括从上至下依次设置的加热装置、破壁装置、果壳分离装置、去皮装置和驱动装置,所述破壁装置包括与加热装置底部固定连接的冷却环,冷却环底部设置由驱动装置驱动的转盘；另外本发明还公开上述芡实冷法破壳机的破壳方法,本发明通过多重手段将果实与果皮完全分离,全过程自动化,无需人手工后续对芡实进行筛选处理。(The invention discloses a gordon euryale seed cold method shell breaking machine and a shell breaking method, wherein the gordon euryale seed cold method shell breaking machine comprises a heating device, a wall breaking device, a shell separating device, a peeling device and a driving device which are sequentially arranged from top to bottom, the wall breaking device comprises a cooling ring fixedly connected with the bottom of the heating device, and the bottom of the cooling ring is provided with a turntable driven by the driving device; in addition, the invention also discloses a shell breaking method of the gordon euryale seed cold shell breaking machine, the fruit and the peel are completely separated by multiple means, the whole process is automatic, and manual subsequent screening treatment on the gordon euryale seeds is not needed.)

一种芡实冷法破壳机及破壳方法

技术领域

本发明涉及破壳机技术领域，具体地指一种芡实冷法破壳机及破壳方法。

背景技术

芡实不仅能够滋补身体，更能够强身健体是一种很好的绿色植物。但是，芡实种子的剥壳至今仍停留在使用手剥和用牙嗑的落后境地。这种剥壳方式十分辛苦，剥壳效率极低，且存在手剥、牙嗑等卫生问题，从而严重影响并制约了芡实种植行业的发展。目前，芡实剥壳机种类较少，且剥壳方式较为单一，参考其他剥壳机及其剥壳方式，现总结如下几种类型的剥壳机。1、间隙挤压式：这一种类型的剥壳装置适合于果皮和果仁之间具有一定的间隙并且种子大小相对而言比较均匀的种子来进行机械剥壳。2、滚刀旋切式：这种类型的剥壳装置适用于体积比较大，并且内部只包含一粒圆形种子，种子坚硬不易破裂的果实来进行剥壳。3、离心剪切法：先把板栗从料斗装入后,提升到分料管,再分别被输送两个刀盘中。板栗进入刀盘后，旋转刀盘开始旋转产生离心力，使得板栗向刀盘边缘高速滚动，再通过安装在盘面的轮辐状锯齿刀的剪切作用，最终使得板栗外壳被剥离。

但这些方法均存在以下问题：

(1)剥壳率低。目前市面上的剥壳设备或多或少存在着漏剥或者是剥壳不完全的现象，由此就导致了果仁的去壳效率达不到要求，有些剥壳机的去壳效率只有50%，有些甚至更低，为此大家都不愿意去使用这些看起来更为方便的机器，这是剥壳机推广使用的最大障碍。

(2)损失率高。由于剥壳机的推广不够普及，使得人们对剥壳机具的不了解，在选择剥壳机的参数时就不够合理，这样就会使得碎仁大量的被夹带在碎壳当中，形成了剥壳不完全的现象。有些机具果仁损失率高达20%，这也是急需解决的一大难题之一。

(3)果仁完整性差。有些机具在其设计过程中,为了减少漏剥或剥壳不完全的现象,一味追求剥壳率的提高,却导致了较高的破碎率,这样一来商品的价格就会大打折扣。

(4)通用性差。由于各种剥壳机使用范围有所限制，一种剥壳机一般只能剥一种壳，不能够通过更换主要零部件来实现一机多用，这使得剥壳机器不能够被大范围推广使用。

(5)作业成本偏高。目前，我国还没有形成较大规模和系列的剥壳机具生产，大部分剥壳机具都是由单机制造的。由于通用性差，以及设备装置的成本偏高，导致了机械生产成本的增加。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种芡实冷法破壳机及破壳方法，以解决背景技术中提出的问题。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种芡实冷法破壳机，它包括从上至下依次设置的加热装置、破壁装置、果壳分离装置、去皮装置和驱动装置，所述破壁装置包括与加热装置底部固定连接的冷却环，冷却环底部设置由驱动装置驱动的转盘。

优选地，所述加热装置包括壳体，所述壳体包括进料口，所述进料口与套管连通，所述套管一侧顶部设有入口且与入料口连通，套管另一侧设有输出口，套管内安装有螺杆，螺杆一端与电机输出端连接，套管的下端设有加热管。

优选地，冷却环包括多个内径不同的圆筒，所述圆筒侧壁设有凸起，各个圆筒之间通过挡板连接，所述圆筒和挡板内部埋设有灌输冷却液的管道，每个圆筒与挡板靠近位置处开设有豁口。

优选地，多个圆筒顶部通过连接架连接，连接架顶部固定于加热装置底部，。

优选地，最外侧圆筒内的管道外接进液口，最内侧圆筒内的管道穿过连接架内部并外接出液口。

优选地，所述转盘上表面设置有呈环形阵列分布的凸台，转盘上开设有芡实外壳碎屑通过的分离孔和芡实果子通过的孔位。

优选地，所述果壳分离装置位于转盘下方且与冷却环固定连接，果壳分离装置包括内仓、中仓和外仓，所述中仓上部与转盘的孔位连通，底部设有出果口，所述外仓上部与转盘的分离孔连通，且其外部设有出粉口，内仓穿设驱动装置的旋转轴。

优选地，所述去皮装置与果壳分离装置连通，去皮装置顶部固定安装有刷盘，去皮装置底部安装有转网，转网表面均匀开设有筛孔，其中心位置与驱动装置输出轴连接，所述去皮装置的侧壁设有出料口。

优选地，所述刷盘一端设有开口，且位于开口的一侧设有倒角，转网下方设置碎屑仓，碎屑仓的一侧设有出粉口，出料口位于刷盘的开口相对侧。

另外本发明还公开上述芡实冷法破壳机的破壳方法，它包括如下步骤：

步骤1）：将未加工的芡实加入套管内，通过加热管对套管整体进行加热，加热后的芡实螺旋输送至破壁装置内；

步骤2）：芡实落在转盘的上部，驱动装置带动转盘转动，转盘上的凸台带动芡实转动，芡实不断撞击冷却环，被加热后的芡实遇到低温的冷却环后，发生热交换而使得其表面变得脆硬，脆硬的芡实外壳碰到凸起和凸台后被击碎，形成外壳碎屑和果子的混合物，该混合物沿着转盘外部逐渐向内部移动，外壳碎屑从孔径较小的分离孔先被分离而出，然后进入外仓，并从出粉口流出，而芡实果子最后从内侧圆筒区域的孔径较大的孔位落入中仓，然后从出果口排出；

步骤3）：从出果口排出的芡实果子进入去皮装置，芡实果子落在刷盘的底部的倒角与转网之间，此时驱动装置带动转网转动，从而将芡实果子挤入刷盘与转网之间的缝隙内，随着转网与刷盘之间的相对转动，芡实果子上残存的果皮被进一步摩擦刮除，由于离心力的作用，干净的果实从出料口流出，而刮除产生的果皮从转网的筛孔落入碎屑仓内，实现芡实果实与果皮的分离。

本发明的有益效果：

1、剥壳率高：通过芡实的外壁先加热再冷却的方法，使其外壁变脆变硬，再通过高速旋转的方式通过圆筒内的凸起和转盘上的凸台将芡实的外壁打碎，然后再通过转动的方式，让芡实通过刷盘，将残存的果皮去除，从而实现完全去皮的功能。

2、无损耗：本发明自始至终只是对芡实的表面进行加热冷却和摩擦处理，并未对芡实本体施加压力，因此可以完全地保证芡实的完整性，大大提高了芡实的卖相。

3、通用性好：本剥壳机使用范围很广，并不受芡实本体的大小限制，任何大小的芡实都可以通过本装置并实现完全去皮。

4、自动化程度高：通过多重手段将果实与果皮完全分离，全过程自动化，无需人工后续对芡实进行筛选处理。

附图说明

图1为为本发明芡实冷法破壳机的结构示意图；

图2为本发明芡实冷法破壳机的爆炸示意图；

图3为本发明芡实冷法破壳机的加热装置爆炸示意图；

图4为本发明芡实冷法破壳机的加热装置剖视图；

图5为本发明芡实冷法破壳机的冷却环结构示意图；

图6为本发明芡实冷法破壳机的冷却环俯视图；

图7为本发明芡实冷法破壳机的冷却环底部结构示意图；

图8为本发明芡实冷法破壳机的转盘结构示意图；

图9为本发明芡实冷法破壳机的转盘与冷却环安装俯视图；

图10为本发明芡实冷法破壳机的果壳分离装置顶部结构示意图；

图11为本发明芡实冷法破壳机的果壳分离装置底部结构示意图；

图12为本发明芡实冷法破壳机的去皮装置示意图；

图13为本发明芡实冷法破壳机的局部剖视图；

图中：加热装置1、壳体11、进料口12、输出口13、套管14、入口15、螺杆16、电机17、加热管18、破壁装置2、冷却环21、圆筒211、凸起212、进液口213、出液口214、挡板215、豁口216、管道217、转盘22、凸台221、孔位222、分离孔223、连接架224、果壳分离装置3、内仓31、中仓32、出果口321、外仓33、出粉口331、去皮装置4、通孔41、出料口42、刷盘43、开口431、倒角432、转网44、碎屑仓5、去屑口51、驱动装置6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1至13所示，一种芡实冷法破壳机，它包括从上至下依次设置的加热装置1、破壁装置2、果壳分离装置3、去皮装置4和驱动装置6，所述破壁装置2包括与加热装置1底部固定连接的冷却环21，冷却环21底部设置由驱动装置6驱动的转盘22。

优选地，所述加热装置1包括壳体11，所述壳体11包括进料口12，所述进料口12与套管14连通，所述套管14一侧顶部设有入口15且与入料口12连通，套管14另一侧设有输出口13，套管14内安装有螺杆16，螺杆16一端与电机17输出端连接，套管14的下端设有加热管18。

优选地，冷却环21包括多个内径不同的圆筒211，所述圆筒211侧壁设有凸起212，各个圆筒之间通过挡板215连接，所述圆筒211和挡板215内部埋设有灌输冷却液的管道217，每个圆筒211与挡板215靠近位置处开设有豁口216。如图6所示，加粗虚线部分展示的为管道217，箭头展示的是管道217内冷却液的流向，而加粗实线箭头展示的是豁口216位置处芡实物料的流向。

优选地，多个圆筒211顶部通过连接架224连接，连接架224顶部固定于加热装置1底部，。

优选地，最外侧圆筒211内的管道217外接进液口213，最内侧圆筒211内的管道217穿过连接架224内部并外接出液口214。

优选地，所述转盘22上表面设置有呈环形阵列分布的凸台221，转盘22上开设有芡实外壳碎屑通过的分离孔223和芡实果子通过的孔位222。

优选地，所述果壳分离装置3位于转盘22下方且与冷却环21固定连接，果壳分离装置3包括内仓31、中仓32和外仓33，所述中仓32上部与转盘22的孔位222连通，底部设有出果口321，所述外仓33上部与转盘22的分离孔223连通，且其外部设有出粉口331，内仓31穿设驱动装置6的旋转轴。本实施例中驱动装置6即为驱动电机。

优选地，所述去皮装置4与果壳分离装置3连通，去皮装置4顶部固定安装有刷盘43，去皮装置4底部安装有转网44，转网44表面均匀开设有筛孔，其中心位置与驱动装置6输出轴连接，所述去皮装置4的侧壁设有出料口42。

优选地，所述刷盘43一端设有开口431，且位于开口431的一侧设有倒角432，转网44下方设置碎屑仓5，碎屑仓5的一侧设有出粉口51，出料口42位于刷盘43的开口431相对侧。

上述芡实冷法破壳机的工作原理如下：

先将未加工的芡实从进料口12加入套管14，电机17带动套管14内的螺杆16带动芡实螺旋进给，同时套管14下端的加热管18对套管14整体进行加热，套管14采用1030系列的铝制材料，被加热后的芡实随着螺杆16的推动最终从输出口13流出，然后进入破壁装置2内，芡实落在了转盘22的上部，转盘22的下部与驱动装置6连接，驱动装置6带动转盘22转动，转盘22上的凸台221带动芡实转动，芡实不断撞击冷却环21；冷却环21下方的进液口213内注入冷却液，然后沿着圆筒211内的管道217从外向内流动，到圆筒211最内侧时，从圆筒211顶部连接架224内的管道217流出至出液口214排出，形成完整的冷却系统，整个圆筒211处于低温状态，使得冷却环21起到冷却效果，被加热后的芡实遇到低温的冷却环21时，其表面变得脆硬，并且脆硬的芡实外壳碰到凸起211和凸台221后容易被击碎；另外，最开始芡实从输出口13落下的位置是在靠近最外层圆筒211的转盘22区域，芡实随着转盘22转动时，芡实每次接触到挡板215时，便会穿过附近的豁口216向内层圆筒211的方向移动，从而一直沿着转盘22外部逐渐向内部移动，转动过程中芡实与凸起211和凸台221碰撞破壁后形成外壳碎屑和果子的混合物，该混合物便沿着转盘22外部逐渐向内部移动，外壳碎屑从孔径较小的分离孔223先被分离而出，外壳碎屑进入外仓33，并从出粉口331流出，而芡实果子最后从内侧圆筒211区域孔径较大的孔位222落入中仓32，然后从出果口321排出，并从去皮装置4的通孔41进入，刷盘43设有开口431允许芡实果子从中穿过，最后芡实果子落在刷盘43底部的倒角432与转网44之间，此时驱动装置6带动转网44转动，从而将芡实果子挤入刷盘43与转网44之间的缝隙内，随着转网44与刷盘43之间的相对转动，芡实果子上残存的果皮被进一步摩擦刮除，由于离心力的作用，干净的果实从出料口42流出，而刮除产生的果皮从转网44的筛孔落入碎屑仓51内，从而实现了芡实的果实与果皮的分离。

另外本实施例还公开上述芡实冷法破壳机的破壳方法，它包括如下步骤：

步骤1）：将未加工的芡实加入套管14内，通过加热管18对套管14整体进行加热，加热后的芡实螺旋输送至破壁装置2内；

步骤2）：芡实落在转盘22的上部，驱动装置6带动转盘22转动，转盘22上的凸台221带动芡实转动，芡实不断撞击冷却环21，被加热后的芡实遇到低温的冷却环21后，发生热交换而使得其表面变得脆硬，脆硬的芡实外壳碰到凸起211和凸台221后被击碎，形成外壳碎屑和果子的混合物，该混合物沿着转盘22外部逐渐向内部移动，外壳碎屑从孔径较小的分离孔223先被分离而出，然后进入外仓33，并从出粉口331流出，而芡实果子最后从内侧圆筒211区域的孔径较大的孔位222落入中仓32，然后从出果口321排出；

步骤3）：从出果口321排出的芡实果子进入去皮装置4，芡实果子落在刷盘43的底部的倒角432与转网44之间，此时驱动装置6带动转网44转动，从而将芡实果子挤入刷盘43与转网44之间的缝隙内，随着转网44与刷盘43之间的相对转动，芡实果子上残存的果皮被进一步摩擦刮除，由于离心力的作用，干净的果实从出料口42流出，而刮除产生的果皮从转网44的筛孔落入碎屑仓51内，实现芡实果实与果皮的分离。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。