一种佛手山药除皮机械的制作方法

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本发明涉及一种佛手山药除皮机，属农业作物根块除皮机械。主要采用[卧式刚体旋转浮动摩擦]除皮的机械工作原理。其核心技术[浮动摩擦]是理论与实践相结合的原创性关键技术，他集结并吸收了滚动摩擦与滑动摩擦的特性。在给水的条件下，合理的应用人工磨料与作物根块，具有不同硬度，形态多样的物体在相互接触、运动过程中，必然客观地产生[物理性质机械摩擦]现象的除皮方法。而逐步实现完善构思、设计、制造成为新型农业作物根块除皮装备机械。
[0002]
本发明核心组成为卧式刚体，其由储料仓、清洗仓、磨料反馈仓、除皮仓、磨料反馈器装置、清洁仓、分级筛和左右导轨组成。储料仓、清洗仓、磨料反馈仓、除皮仓、磨料反馈器装置、清洁仓、分级筛和左右导轨为同轴线的圆柱筒筛或者圆锥筛体结构，左、右导轨为圆筒结构。左、右导轨是本发明刚体的支撑和传动装置。
[0003]
本发明主要组成为储料仓、清洗仓、磨料反馈仓、除皮仓、磨料反馈器装置、清洁仓、分级筛和左右导轨、电动机、传动装置及相关辅助设备构成。储料仓、清洗仓、磨料反馈仓、除皮仓、磨料反馈器装置、清洁仓、分级筛和左右导轨在电动机的作用下，按照同一个方向，以相同的角速度旋转，将待除皮佛手山药从储料仓输入，佛手山药按照一定顺序依次经过清洗仓、除皮仓、清洁仓，在水体的喷淋及仓内器具作用下，在清洗仓内清洗剔除根毛的佛手山药，在除皮仓内与磨料充分接触、摩擦而实现除皮，清洗后通过分级筛栅按照特、大、中、小规格对除皮后的白山药进行分类，并由软软着陆装置滑落到相应的篮筐中。
技术背景：
佛手山药是湖北武穴市地理标志特产，其营养成分丰富，但毛多、皮薄、肉脆，极难除皮。直到现在除皮都是依靠手工劳动，虽然市场上有刨刮工具，但都只能依靠手工操作。目前，在诸如像佛手山药等根类食物的加工除皮机械，市场仍然是空白，通过专利检索，也没有发现相同或者类似的加工机械；本人退休以前一直在农机主管部门工作，从事农业机械的研发，自2000以来，一直在琢磨武穴市特产佛手山药量产加工除皮这一瓶颈问题，写了近5万字的研发笔记及调研材料，从泥石流这一自然现象及铸件清沙机获得启示，利用人工磨料和水体在旋转的状况下，佛手山药与磨料相互接触、摩擦从而到达除皮的目的，通过样机试验，效果十分理想，一是上百倍地提高了除皮效率，二是除皮深度更浅，浪费肉质少，大幅提高山药利用率。
[0005]
本发明要解决的主要技术问题：一是解决诸如象佛手山药等类型不规则食物机械除皮这一至今没有解决的问题，从数量级上提高工作效率，二是实现了除皮不伤肉质节本增值效果：人工创刮瓜山药至少皮厚度要达到1-2毫米之多，人工创刮山药一般在7(肉质)：3(皮渣)皮层，而机械在8(肉质)：2(皮渣)，节约在达到10％，效益十分可观。
附图说明：
附图1是本发明的总体结构图、图2本发明主要组成的立体图、图3是本发明主体的解剖
图、图4是翻导推进板及翻导推进板调节器结构图、图5是反馈仓装置结构图、图6反馈仓内部搅龙螺旋板形状及位置示意图、图7是
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形板结构及安装图、图8叶片形状及位置图。
具体实施方案：
结合附图加以说明。本发明的组成：由储料仓1、螺栓1.1、法兰1.2、喂料斗1.3、定位调节器1.4、右导轨2、从动滚轮2.1、清洗仓3、翻导板3.1、刮毛器3.2、仓法兰3.3、连接螺栓3.4、过渡板3.5、毛刷3.6、锥体连接环3.7、渣污排孔3.8、磨料反馈仓4、法兰盘4.1、螺栓4.2、搅龙螺旋板4.3、磨料反馈器装置4.4、山药轴向通道4.4a、叶片4.4b、磨料径向返回孔4.4c、磨料反馈器装置右环4.5、磨料反馈仓壁漏孔4.6、圆柱丝蜡左环座4.7、内丝螺柱4.7a、螺杆4.7b、螺帽4.7c、待返磨料4.8、
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形板4.9、
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形板垂勾4.9a、
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形板垂勾定位孔4.9b、
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形板脊梁4.9c、
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形板脊梁螺孔4.9d、
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形板铰链4.9e、
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形板锁4.9f、除皮仓5、翻导推进板5.1、除皮仓壁漏孔5.2、除皮仓法兰圈4.7d、翻导推进板调节器5.3、螺杆5.3a、螺帽5.3b、螺杆5.1a、螺帽5.1b、螺丝孔5.1c、月牙槽5.3c，定位孔销5.3d、磨料5.4、左导轨6、主动滚轮6.1、同步带罩6.2、同步带6.3、电动机6.4、清洁仓7、法兰7.1、螺栓7.2、法兰7.3、螺栓7.4、分级筛8、栅栏格8.1、法兰8.2、螺栓8.3、机架9、过过滤水箱10、龙门架11、水管阀12、水管堵头13、水管14、喷淋孔14a、机体外壳15、白山药软着装置16、钢构架体16a、软布包筒固定架16b、裤形软布包袋16c、束缚松紧带16d、扎口带绳16e组成。
[0008]
本发明的外围连接：与地面接触的为机架9，机架9中间空间安置过滤水箱10，机架9右端和左端安置龙门架11，机架9左中部在清洁仓7对应的下方安置电动机6.4，电动机6.4通过同步带6.3与主动滚轮6.1同步链接，主动滚轮6.1有两副前后成一定角度支撑并传动左导轨6，同步带6.3外安置同步带罩6.2；龙门架11上固定水管14，水管14进水端有水管阀12，水管14末端采用水管堵头13密封，水管14贯穿储料仓1、清洗仓3、磨料反馈器装置4.4、磨料反馈仓4、除皮仓5、清洁仓7、分级筛8，水管14在磨料反馈仓4、除皮仓5、清洁仓7对应部位开有喷淋孔14a；机架9右端龙门架11用定位调节器1.4将喂料斗1.3固定在储料仓1入口处，喂料斗1.3与储料仓1为佛手山药进入上下承接。
[0009]
本发明的旋转体连接：从右到左，储料仓1为圆锥形容器，储料仓1左端焊接法兰1.2，储料仓1通过法兰1.2、螺栓1.1与右导轨2连接，右导轨2有前后两副，与右导轨2相接触的有对应的前后有两个从动滚轮2.1，右导轨2左端焊接锥体连接环3.7，锥体连接环3.7与清洗仓3焊合为整体；在清洗仓3壁上开有渣污排孔3.8(图中为了附图美观只画出局部渣污排孔3.8)，在清洗仓3内安置有翻导板3.1、刮毛器3.2、过渡板3.5、毛刷3.6；清洗仓3左端焊接仓法兰3.3，清洗仓3通过连接螺栓3.4与磨料反馈器装置右环4.5相连接；磨料反馈器装置右环4.5与磨料反馈仓4是通过
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形板4.9的
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形板垂勾4.9a的
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形板垂勾定位孔4.9b用螺栓连接成一体，磨料反馈仓4为中空的筛状旋转体结构，其内安置有除皮仓5，除皮仓5为直径小于除皮仓5的筛状旋转体，除皮仓5右侧通过内丝螺柱4.7a、螺杆4.7b、螺帽4.7c及除皮仓法兰圈4.7d与磨料反馈器装置左环4.7动配合连接；磨料反馈器装置4.4的磨料反馈器装置右环4.5、圆柱丝蜡左环座4.7之间是叶片4.4b，磨料反馈器装置右环4.5、圆柱丝蜡左环座4.7与叶片4.4b之间围成磨料径向返回孔4.4c，叶片4.4b安置在圆环形磨料反馈器装置右环4.5和圆柱丝蜡左环座4.7圆环上，中间形成佛手山药轴向通道4.4a；磨料反馈仓4与
除皮仓5为内外相套的同轴旋转体，磨料反馈仓4壁上开有磨料反馈仓壁漏孔4.6(只画出局部)，磨料反馈仓4内壁安置有3道搅龙螺旋板4.3，搅龙螺旋板4.3与磨料反馈器装置4.4叶片4.4b是磨料反馈仓4内待返磨料4.8的转运返回装置，磨料反馈仓4为两半圆，两半圆其中一轴向边通过
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形板铰链4.9e用螺钉固定在
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形板脊梁4.9c上，形成转轴结构，两半圆另一轴向边通过
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形板锁4.9f与
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形板脊梁4.9c锁紧，
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形板脊梁4.9c通过
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形板脊梁螺孔4.9d用螺丝与左端的法兰盘4.1紧固，从而形成磨料反馈仓4；除皮仓5壁开有除皮仓壁漏孔5.2(只画出局部)，除皮仓壁漏孔5.2有圆形和矩形等，在除皮仓5内安置有翻导推进板5.1和翻导推进板调节器5.3，翻动导推进板5.1是在除皮仓5的内壁上，按8度与除皮仓5内壁母线夹角，180度对称安装两条，两头分别由螺杆5.3a、螺帽5.3b和螺杆5.1a、螺帽5.1b紧固，一头螺杆5.1a穿过螺丝孔5.1c为弧中心，另一头螺杆5.3a稍长穿过仓壁的月牙槽5.3c，并受仓外壁翻导推进板调节器5.3的定位孔销5.3d调节控制角度，并通过螺帽5.3b压紧固定。需要调节角度大小，松开板头螺帽5.3b，松开定位孔销5.3d(二个)，就可以调节角度大小。调节角度由起始8度到20度之间，依据佛手山药皮质软硬程度确定适当角度，以实现磨料与被除皮山药通过仓内的翻动导流板速度，推进方向由右向左，其角度小，磨料与山药推进慢，反之则快；除皮仓5内放入适量的磨料5.4；除皮仓5和磨料反馈仓4通过法兰盘4.1和螺栓4.2与左导轨6连接，左导轨6通过法兰7.1和螺栓7.2与清洁仓7连接，清洁仓7左端通过法兰7.3、螺栓7.4、螺栓8.3与分级筛8的法兰8.2连接组成一整体；清洁仓7为中空圆锥筒；分级筛8为左大右小的喇叭形，四周栅栏格8.1按照间距大小均分三等分，在分级筛8的下方通过机架9安置白山药软着装置16、分级筛8相对应的钢构架体16a、软布包筒固定架16b、裤形软布包袋16c、束缚松紧带16d及扎口带绳16e；分级筛8相对应的钢构架体16a与机架9连接固定，软布包筒固定架16b与级筛相对应的钢构架体16a相连，裤形软布包袋16c穿系在软布包筒固定架16b上，裤形软布包袋16c形如的长裤，分一至三节缝好束缚松紧带16d，在裤形软布包袋16c的末端有扎口带绳16e。
[0010]
在实施本发明时，在通过
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形板4.9的
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形板锁4.9f打开由两个半圆组成的除皮仓5，依据待除皮山药不同产地硬度不同，松开板头螺帽5.3b，松开担定位孔销5.3d，调节好推进角度大小，确定合适的推进速度，在除皮仓5内放置适量磨料5.4，开启水管阀12，通过水管14、喷淋孔14a向对应仓内喷水，同时开启电动机6.4做功，通过同步带6.3带动主动滚轮6.1转动，从而带动左导轨6旋转，带动储料仓1、清洗仓3、磨料5.4、磨料反馈仓4、磨料反馈器装置4.4、除皮仓5、清洁仓7、分级筛8旋转；待除皮山药通过喂料斗1.3进入储料仓1，由于储料仓1为左大右小的锥形，在储料仓1旋转的过程中，山药会滑进右导轨2进入清洗仓3，山药在清洗仓3中，借助旋转传给山药的动能，在翻导板3.1和过渡板3.5的辅助作用下，反复通过毛刷3.6刷洗、刮毛器3.2剔除山药须毛，为下一步去皮做准备；清洗出的泥渣及须毛、污水，通过喷淋孔14a向仓内喷水及清洗仓3旋转的离心力作用，通过渣污排孔3.8排进过过滤水箱10；清洗好的山药在清洗仓3旋转的状态下，由翻导板3.1推进除皮仓5进行除皮作业；除皮仓5内喷淋孔14a喷入的水体与磨料5.4，在除皮仓5旋转的状况下，获得了足够的动能及势能，进入除皮仓5的山药已有并且持续的得到动能及势能，水、磨料5.4及山药在除皮仓5有限的空间内，相互接触、发生摩擦的几率大大增加，在短时间内就会将山药皮剔除干净；在除皮仓5内，翻导推进板5.1、翻导推进板调节器5.3配合使用，实现山药从右向左合适的行进速度；除皮仓5内山药除皮的渣渣及磨料5.4通过除皮仓壁漏孔5.2进入磨料反馈
仓4，皮屑、磨屑及污水再通过磨料反馈仓壁漏孔4.6进入过滤水箱10，磨料5.4进入磨料反馈仓4成为待返磨料4.8，在搅龙螺旋板4.3旋转送到磨料反馈器装置4.4的叶片4.4b，如链斗工作原理相似的叶片4.4b，在旋转的情况下，待返磨料4.8升高，随着叶轮4.4b翻转，源源不断地将待返磨料4.8通过磨料径向返回孔4.4c重新送入除皮仓5，重新参与除皮，反复循环，周而复始；已经除皮的山药，充满粘液，极易滑动，在除皮仓5旋转及翻导推进板5.1、翻导推进板调节器5.3作用下，穿过左导轨6进入清洁仓7，喷淋孔14a向仓内喷水机及清洁仓7的旋转翻动，实现对除皮后白山药的清洗，清洗后的山药因粘液的滑动及锥形清洁仓7的推动，顺势进入分级筛8，通过栅栏格8.1实现山药大小分类落入对应的白山药软着装置16的裤形软布包袋16c中，束缚松紧带16d起到缓冲作用，扎口带绳16e起到防止掉落山药和换装盛山药容器的作用，工作完毕，储料仓1、清洗仓3、磨料反馈仓4、除皮仓5、清洁仓7等空转5到10分钟，喷淋孔14a继续向仓内喷水，对设备进行清洗，再关闭电动机6.4和水管阀12。
[0011]
使用本发明的好处：一是可以实现对山药等根类食物的机械除皮，避免人工刮皮植物粘液对人手皮肤的伤害，将种植农或者销售商从枯燥的简单重复作业中解放出来；二是极大的提高了除皮的效率，彻底解决了制约山药作为产业开发的瓶颈问题，为山药产业的发展带来了极大的发展前景；三是机械除皮必将带来山药等产业的大发展，产业链的延伸，为地方解决就业问题起到积极作用；四是集中山药机械除皮，便于集约管理，除皮废物可以循环利用，发展循环经济，保护青山绿水。