一种铁核桃壳仁分离控制装置的制作方法

1.本发明属于农产品加工技术领域，具体涉及一种铁核桃壳仁分离控制装置。


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.现有的铁核桃榨油技术一般选用纯核桃仁进行榨油，但是榨油过程中经常出现以下问题：1.经常出现物料阻塞筛网空的问题，一方面需要停机清理，影响生产效率，另一方面容易导致大量榨油需要的核桃仁物料粘附在核桃壳上没有被分离出来，从而岁核桃壳进入废弃物料仓，物料浪费很大，进入榨油阶段的物料不足理论物料的80％。2.分离出的纯核桃仁进入榨油机后容易出现榨油机滑膛现象，这有导致榨油企业不得不频繁而不定期的要对榨油机进行停机，清理榨油机中的物料，严重影响了生产效率。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壳仁分离控制装置，包括依次设置的第一震动筛、卧式滚动筛、第二震动筛。
5.进一步的，所述第一震动筛内设有向下倾斜设置的第一筛网，所述第一筛网的筛网孔径为k1，其低端朝向卧式滚动筛。所述第一震动筛位于第一筛网上方的部分通过进料管与破碎机的出料端连通，下方的部分底端与第一运输装置连通。所述第一震动筛位于第一筛网底端通过第二运输装置与卧式滚动筛的进料口端连通。
6.进一步的，所述卧式滚动筛包括倾斜向下设置的圆筒形的内网筛。所述圆筒形内网筛的筛网孔径为k2，其顶端进料口端与第二运输装置连通，底端出料口端通过第三运输装置与废弃物料仓连通。所述圆筒形内网筛外部套设有外网筛。所述外网筛由两个圆筒形且筛网孔径为k3的第一外网筛和筛网孔径为k4的第二外网筛组成。所述卧式滚动筛设有收集内网筛和外网筛筛落物的第一收集器，收集内网筛和外网筛之间筛选物的第二收集器。所述第一收集器的出料端与第一运输装置连通，所述第二收集器的出料端通过第一提拉机与第二震动筛连通。所述第一运输装置的出料端通过第二提拉机与第二震动筛连通。
7.进一步的，所述第二震动筛包括：上下平行且向下倾斜设置的第二筛网和第三筛网。所述第二筛网的孔径为k5，所述第三筛网的孔径为k6。所述第二震动筛的筛选物通过混合管供应至榨油机。
8.进一步的，所述外网筛外部分别设有至少2个对称设置的鼓风机。所述鼓风机的出风口从外网筛的上下侧方朝向内网筛，且出风口中央的垂线与外网筛表面呈60
‑
80
°
。
9.进一步的，所述内网筛的内筛网部分两端分别沿外壁设有一个第一凹槽。所述两个第一凹槽底面设有齿带，且其中的一个第一凹槽与至少一组上下设置的第一固定齿轮齿接，另一个第一凹槽与对称设置的第一固定齿轮和第一驱动齿轮齿接。所述第一驱动齿轮与第一减速机驱动连接。
10.进一步的，所述外网筛的第一外网筛和第二外网筛相对的一端分别沿外壁设有一个第二凹槽。所述两个第二凹槽底面设有齿带，且其中的一个第二凹槽与至少一组上下设置的第二固定齿轮齿接，另一个第二凹槽与对称设置的第二固定齿轮和第二驱动齿轮齿接。所述第二驱动齿轮与第二减速机驱动连接。
11.进一步的，所述内网筛由第一减速机驱动转动时的速度为s1，所述外网筛由第二减速机驱动转动时的速度为s2。所述内网筛和外网筛相互反向转动，且满足s1＝k1*s2，所述k1的取值范围为：0.87
‑
0.92。所述s1的取值范围为680
‑
720r/min。
12.进一步的，所述k1、k2、k3、k4、k5、k6的单位均为mm，且满足：
13.k1＝5
‑
8。
14.k2＝k1 ln(s1)
‑
lg(s2)。其中s1、s2均取数值部分，单位为r/min。
15.k3＝k1 lg(s2)
‑
ln(s1)。其中s1、s2均取数值部分，单位为r/min。
16.k4＝k1。
17.k5＝k1
‑
2。
18.k6＝k1
‑
3。
19.进一步的，所述第二筛网上方设有第一进料管，所述第三筛网上方设有第二进料管。所述第一进料管通过柔制套筒与第一提拉机的出料端连通，所述第二进料管通过柔制套筒与第二提拉机的出料端连通。所述第二筛网的底端通过第一导料板、第一称量运输带与混合管连通。所述第三筛网的底端通过第二导料板、第五运输装置与第一物料控制器a连通。所述第三筛网的下方设有收集筛落物的第三收集器，所述第三收集器的出料端通过第六运输装置与第二物料控制器b连通。所述第一物料控制器a、第二物料控制器b的一个出料端分别靠近第一称量运输带的出料端与混合管连通，另一个出料端分别与一个废料收集器连通。所述混合管内设有螺杆混合机构。
20.进一步的，所述第二筛网顶端设有第一挡板，所述第三筛网顶端设有第二挡板。所述第一进料管侧壁与第一挡板固定，且出料口位于第一挡板顶端下方。所述第二进料管侧壁与第二挡板固定，且出料口位于第二挡板顶端下方。
21.进一步的，所述第一物料控制器a和第二物料控制器b具有相同的机构，包括：中空的物料舱室。所述物料舱室顶端与第六运输装置或第五运输装置出料端连通。所述物料舱室底部设有倾斜向下的斜面，所述斜面的低端朝向混合管。所述物料舱室在斜面的低端处设有出料口，且在出料口处设有第一电磁阀。所述第一电磁阀的出料端与第二称量运输带连通。所述物料舱室在斜面的高端处设有连通废料收集器的物料舱出料管。所述物料舱出料管上设有第二电磁阀。
22.进一步的，所述第六运输装置或第五运输装置靠近物料舱室处设有激光光栅传感器。所述激光光栅传感器的光栅面为第六运输装置或第五运输装置对应位置处的横截面。所述激光光栅传感器的信号输出端与微处理器的信号输入端信号连接。所述微处理器的信号输出端与第二电磁阀的控制信号输入端信号连接。当微处理器接收到激光光栅传感器持
续发出的光栅全遮蔽信号时，控制第二电磁阀打开预设时间。
23.进一步的，所述物料舱室外部对称设有两台电动推杆。所述电动推杆的控制信号输入端与微处理器的信号连接。此时，当微处理器接收到激光光栅传感器持续发出的光栅全遮蔽信号时，进行如下控制和判断：
24.s1.控制两台电动推杆进行快速的同步反向往返运动预设时间。
25.s2.如激光光栅传感器发出的光栅全遮蔽信号消失，则进入步骤s4。如激光光栅传感器发出的光栅全遮蔽信号没有消失，则进入步骤s3。
26.s3.控制第二电磁阀打开预设时间后进入步骤s4。
27.s4.终止。
28.进一步的，所述第一称量运输带、第一物料控制器a的第二称量运输带a和第二物料控制器b的第二称量运输带b的信号输出端分别与控制器的信号输入端信号连接。所述控制器的信号输出端分别与第一物料控制器a的第二电磁阀a和第二物料控制器b的第二电磁阀b的信号输入端信号连接。所述控制器通过接收第一称量运输带、第二称量运输带a、第二称量运输带b发出的称量质量信号和传输速度信号，计算得到第一称量运输带向混合管输入的单位时间运输物料总质量y1、第二称量运输带a向混合管输入的单位时间运输物料总质量y2、第二称量运输带b向混合管输入的单位时间运输物料总质量y3。所述控制器通过控制第二称量运输带a、第二称量运输带b和第二电磁阀a、第二电磁阀b的启闭，控制y2＝e1*y1、y3＝e2*y1，其中e1取值0.7
‑
0.8，e2取值0.1
‑
0.2。
29.本发明至少具有以下优点之一：
30.1.本发明可以实现对铁核桃破碎产物的有效壳仁分离，避免核桃仁粘附在核桃壳上从而被废弃，导致的榨油物料浪费。
31.2.本发明有效解决了铁核桃壳仁分离时出现的堵塞筛网孔的问题，有效实现了生产期间的连续分离，显著降低了分离设备的维护次数，从而提高了生产效率，降低生产成本。
32.3.本发明通过将一定粒度和质量的铁核桃分离产物与核桃仁一起混合后供入榨油机，可有效解决榨油机滑膛的问题。
附图说明
33.图1所示为本发明铁核桃壳仁分离控制装置的结构示意图。
34.图2所示为本发明卧式滚动筛的筛选部分结构示意图。
35.图3所示为本发明内网筛和外网筛的构成示意图。
36.图4所示为本发明第二震动筛筛选部分结构示意图。
37.图5所示为本发明物料控制器的结构示意图。
具体实施方式
38.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。
39.实施例1
40.一种铁核桃壳仁分离控制装置，如图1所示，包括依次设置的第一震动筛1、卧式滚动筛2、第二震动筛3。
41.所述第一震动筛1内设有向下倾斜设置的第一筛网101，所述第一筛网101的筛网孔径为k1，其低端朝向卧式滚动筛2。所述第一震动筛1位于第一筛网101上方的部分通过进料管101与破碎机的出料端连通，下方的部分底端与第一运输装置4连通。所述第一震动筛1位于第一筛网101底端通过第二运输装置5与卧式滚动筛2的进料口端连通。
42.如图2所示，所述卧式滚动筛2包括倾斜向下设置的圆筒形的内网筛201。所述圆筒形内网筛201的筛网孔径为k2，其顶端进料口端与第二运输装置5连通，底端出料口端通过第三运输装置6与废弃物料仓连通。所述圆筒形内网筛201外部套设有外网筛202。所述外网筛202由两个圆筒形且筛网孔径为k3的第一外网筛2021和筛网孔径为k4的第二外网筛2022组成。所述卧式滚动筛2设有收集内网筛201和外网筛202筛落物的第一收集器204，收集内网筛201和外网筛202之间筛选物的第二收集器205。所述第一收集器204的出料端与第一运输装置4连通，所述第二收集器205的出料端通过第一提拉机7与第二震动筛3连通。所述第一运输装置4的出料端通过第二提拉机8与第二震动筛3连通。
43.所述第二震动筛3包括：上下平行且向下倾斜设置的第二筛网304和第三筛网305。所述第二筛网304的孔径为k5，所述第三筛网305的孔径为k6。所述第二震动筛3的筛选物通过混合管10供应至榨油机。
44.此时，破碎好的铁核桃物料，首先在第一震动筛1内经过第一筛网101的震动筛选，筛网上的物料部分进入卧式滚动筛2，筛落物进入第一运输装置4。然后物料部分在卧式滚动筛2内首先在内网筛201顶端至第一外网筛2021之间完成第二次筛选，筛落物通过第一收集器204进入第一运输装置4。而后在内网筛201和第一外网筛2021之间完成第三次筛选，内网筛201和第一外网筛2021之间的筛选物通过第二收集器205进入第一提拉机7，筛落物通过第一收集器204进入第一运输装置4。最后在内网筛201和第二外网筛2022之间完成第四次筛选，内网筛201和第二外网筛2022之间的筛选物通过第二收集器205进入第一提拉机7，筛落物通过第一收集器204进入第一运输装置4。最终内网筛201内残留的物料通过第三运输装置6运至废弃物料仓。经过该装置的筛分，第三运输装置6运至废弃物料仓的物料绝大部分为铁核桃壳，筛分得到的榨油物料为理论物料的90％以上。
45.实施例2
46.如实施例1所示铁核桃壳仁分离控制装置，如图3所示，所述外网筛202外部分别设有2个对称设置的鼓风机206。所述鼓风机206的出风口从外网筛202的上下侧方朝向内网筛201，且出风口中央的垂线与外网筛202表面呈60
‑
80
°
，优选75
°
。申请人发现，由于铁核桃桃仁具有的粘性，铁核桃壳仁分离过程中，最容易出现筛网堵塞现象的是卧式滚动筛2的筛网。采用该设置一方面可以通过鼓风机206鼓入的气流使得堵塞在卧式滚动筛2筛网网孔处的物料被吹入筛网，从而解决筛网堵塞的问题。另一方面，由于铁核桃桃仁的粘性，会导致单纯采用滚动筛不能将铁核桃的壳仁完全分离，会有部分核桃仁粘附在外壳上，从而被第三运输装置6运至废弃物料仓，导致出现物料浪费。而采用本发明特定组合形式和出风口位置、朝向设计的鼓风机206，使得进入卧式滚动筛2的气流呈现涡流状，从而带动铁核桃高强度的持续翻滚，进而使得粘附在外壳上的核桃仁分离，从而提高铁核桃壳仁分离的效率，避免核桃仁被核桃壳带入废弃物料仓，造成浪费。
47.实施例3
48.如实施例2所示铁核桃壳仁分离控制装置，如图2所示，所述内网筛201的内筛网部分2011两端分别沿外壁设有一个第一凹槽2012。所述两个第一凹槽2012底面设有齿带，且其中的一个第一凹槽2012与一组或两组或其他设计数量的上下设置的第一固定齿轮2013齿接，另一个第一凹槽2012与对称设置的第一固定齿轮2013和第一驱动齿轮2014齿接。所述第一驱动齿轮2014与第一减速机2015驱动连接。
49.所述外网筛202的第一外网筛2021和第二外网筛2022相对的一端分别沿外壁设有一个第二凹槽2023。所述两个第二凹槽2023底面设有齿带，且其中的一个第二凹槽2023与一组或两组或其他设计数量的上下设置的第二固定齿轮2024齿接，另一个第二凹槽2023与对称设置的第二固定齿轮2024和第二驱动齿轮2025齿接。所述第二驱动齿轮2025与第二减速机2026驱动连接。
50.所述内网筛201由第一减速机2015驱动转动时的速度为s1，所述外网筛202由第二减速机2026驱动转动时的速度为s2。所述内网筛201和外网筛202相互反向转动，且满足s1＝k1*s2，所述k1的取值范围为：0.87
‑
0.92。所述s1的取值范围为680
‑
720r/min。
51.所述k1、k2、k3、k4、k5、k6的单位均为mm，且满足：
52.k1＝5
‑
8。
53.k2＝k1 ln(s1)
‑
lg(s2)。其中s1、s2均取数值部分，单位为r/min。
54.k3＝k1 lg(s2)
‑
ln(s1)。其中s1、s2均取数值部分，单位为r/min。
55.k4＝k1。
56.k5＝k1
‑
2。
57.k6＝k1
‑
3。
58.采用现有常规设计的同向同速转动的滚动筛，结合实施例2的鼓风机设计，不能很好的发挥涡流气流对壳仁分离的促进作用。因此申请人经过研究，改进得到了内网筛201和外网筛202采用逆向转动，且具有一定速度差的卧式滚动筛2，有效提高了铁核桃的壳仁分离效率，将铁核桃的核桃仁分离量提升至95％以上。
59.此外，酥核桃进行榨油时，往往只需要破碎至一定目数的核桃仁即可完成榨油，但是铁核桃如果完全采用核桃仁进行榨油，很容易出现物料堆积在榨油机进料口而不进入榨油机构部分，从而导致榨油机工作状态较差，甚至宕机的情况。因此，申请人特别设计了具有独特筛选机构构成，以及特定筛网孔径的壳仁分离装置，以获取需要的特定粒径的核桃仁和核桃壳物料成分，从而可以获得特定组合形式的铁核桃榨油物料，实现榨油机对铁核桃榨油物料的持续性榨油。
60.实施例4
61.如实施例1所示铁核桃壳仁分离控制装置，如图4所示，所述第二筛网304上方设有第一进料管301，所述第三筛网305上方设有第二进料管302。所述第一进料管301通过柔制套筒303与第一提拉机7的出料端连通，所述第二进料管302通过柔制套筒303与第二提拉机8的出料端连通。所述第二筛网304的底端通过第一导料板3081、第一称量运输带3071与混合管10连通。所述第三筛网305的底端通过第二导料板3082、第五运输装置3072与第一物料控制器9
‑
a连通。所述第三筛网305的下方设有收集筛落物的第三收集器3083，所述第三收集器3083的出料端通过第六运输装置3073与第二物料控制器9
‑
b连通。所述第一物料控制
器9
‑
a、第二物料控制器9
‑
b的一个出料端分别靠近第一称量运输带3071的出料端与混合管10连通，另一个出料端分别与一个废料收集器连通。所述混合管10内设有螺杆混合机构。
62.采用该装置可以对第一震动筛1和卧式滚动筛2筛分的物料进行第三次筛分，获取铁核桃榨油物料所需要的各组成部分。
63.实施例5
64.如实施例4所示铁核桃壳仁分离控制装置，如图4所示，所述第二筛网304顶端设有第一挡板306，所述第三筛网305顶端设有第二挡板309。所述第一进料管301侧壁与第一挡板306固定，且出料口位于第一挡板306顶端下方。所述第二进料管302侧壁与第二挡板309固定，且出料口位于第二挡板309顶端下方。该设计可以避免筛选物料自筛网顶端落入下方，导致不必要的物料收集错误，影响铁核桃榨油物料的质量。
65.实施例6
66.如实施例4所示铁核桃壳仁分离控制装置，如图5所示，所述第一物料控制器9
‑
a和第二物料控制器9
‑
b具有相同的机构，包括：中空的物料舱室901。所述物料舱室901顶端与第六运输装置3073或第五运输装置3072出料端连通。所述物料舱室901底部设有倾斜向下的斜面902，所述斜面902的低端朝向混合管10。所述物料舱室901在斜面902的低端处设有出料口，且在出料口处设有第一电磁阀911。所述第一电磁阀911的出料端与第二称量运输带903连通。所述物料舱室901在斜面902的高端处设有连通废料收集器的物料舱出料管906。所述物料舱出料管906上设有第二电磁阀907。
67.所述第一称量运输带3071、第一物料控制器9
‑
a的第二称量运输带903
‑
a和第二物料控制器9
‑
b的第二称量运输带903
‑
b的信号输出端分别与控制器的信号输入端信号连接。所述控制器的信号输出端分别与第一物料控制器9
‑
a的第二电磁阀907
‑
a和第二物料控制器9
‑
b的第二电磁阀907
‑
b的信号输入端信号连接。所述控制器通过接收第一称量运输带3071、第二称量运输带903
‑
a、第二称量运输带903
‑
b发出的称量质量信号和传输速度信号，计算得到第一称量运输带3071向混合管10输入的单位时间运输物料总质量y1、第二称量运输带903
‑
a向混合管10输入的单位时间运输物料总质量y2、第二称量运输带903
‑
b向混合管10输入的单位时间运输物料总质量y3。所述控制器通过控制第二称量运输带903
‑
a、第二称量运输带903
‑
b和第二电磁阀907
‑
a、第二电磁阀907
‑
b的启闭，控制y2＝e1*y1、y3＝e2*y1，其中e1取值0.7
‑
0.8，e2取值0.1
‑
0.2。
68.申请人研究发现，铁核桃与酥核桃在榨油时存在显著的技术差异，采用现有的酥核桃榨油工艺，既采用纯核桃仁进行榨油，会导致榨油机出现严重的物料阻塞现象，往往开机榨油不足榨油机设计连续工作时间的20％就需要停机进行物料清理。因此，申请人提出了本发明三次筛分的方法，通过三次筛分选出了特定组成成分和组成物，通过结合物料控制器将各组成物进行了特定质量的配比，构成了榨油物料。经过实践，采用本发明特定组成成分和特定质量配比的榨油物料，可以实现对铁核桃的连续性榨油，榨油机可以实现满负荷运作，停机清理时间间隔长于榨油机理论设计时间间隔。
69.实施例7
70.如实施例6所示铁核桃壳仁分离控制装置，如图5所示，所述第六运输装置3073或第五运输装置3072靠近物料舱室901处设有激光光栅传感器908。所述激光光栅传感器908的光栅面为第六运输装置3073或第五运输装置3072对应位置处的横截面。所述激光光栅传
感器908的信号输出端与微处理器11的信号输入端信号连接。所述微处理器11的信号输出端与第二电磁阀907的控制信号输入端信号连接。当微处理器11接收到激光光栅传感器908持续发出的光栅全遮蔽信号时，控制第二电磁阀907打开预设时间。
71.该设计主要用于监控物料舱室901内物料的装在量，当物料舱室901满载时，会堵住激光光栅传感器908的光栅面，从而造成激光光栅传感器908持续发出的光栅全遮蔽信号。此时微处理器11控制第二电磁阀907打开预设时间，将物料舱室901内多余的物料释放至废料收集器内。
72.实施例8
73.如实施例7所示铁核桃壳仁分离控制装置，如图5所示，所述物料舱室901外部对称设有两台电动推杆910。所述电动推杆910的控制信号输入端与微处理器11的信号连接。此时，当微处理器11接收到激光光栅传感器908持续发出的光栅全遮蔽信号时，进行如下控制和判断：
74.s1.控制两台电动推杆910进行快速的同步反向往返运动预设时间。
75.s2.如激光光栅传感器908发出的光栅全遮蔽信号消失，则进入步骤s4。如激光光栅传感器908发出的光栅全遮蔽信号没有消失，则进入步骤s3。
76.s3.控制第二电磁阀907打开预设时间后进入步骤s4。
77.s4.终止。
78.由于物料是从第六运输装置3073或第五运输装置3072的出料端供入物料舱室901内的，物料很容易在物料舱室901内位于第六运输装置3073或第五运输装置3072的出料端的下方处形成金字塔型，此时，当塔尖进入第六运输装置3073或第五运输装置3072内部时，也会造成激光光栅传感器908持续发出的光栅全遮蔽信号。但是此时物料舱室901不一定达到满载标准，此时倾泻物料会造成不必要的物料浪费。采用该设置可在第一次触发激光光栅传感器908持续发出的光栅全遮蔽信号时，首先通过左右晃动物料舱室901的方式，破坏金字塔型物料堆叠结构，使其在惯性作用下趋向平铺，从而避免了不必要的物料浪费。
79.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。