專利名稱：膨化機(jī)的螺旋桿和螺旋套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種膨化機(jī)的螺旋桿和螺旋套，屬食品加工機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于膨化機(jī)的問(wèn)世，膨化技術(shù)作為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的新型加工方法，廣泛應(yīng)用于食品或飼料加工生產(chǎn)中并得到了迅速的發(fā)展，膨化機(jī)可一次完成物料的混合破碎、擠壓、熟化、殺菌、成型等工藝而加工出膨化產(chǎn)品，同傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比，膨化技術(shù)極大地改善了谷 物產(chǎn)品的加工工藝，縮短了工藝過(guò)程，不但使產(chǎn)品的物理狀態(tài)和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)有所改變，使淀粉、蛋白更易消化吸收，而且改善了產(chǎn)品的口感，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。膨化機(jī)從機(jī)械構(gòu)造上主要分單螺旋桿膨化機(jī)和雙螺旋桿膨化機(jī)兩種，從加工方法上主要分為濕式膨化機(jī)和干式膨化機(jī)兩大類，但其結(jié)構(gòu)基本相同，主要由機(jī)體、設(shè)置于機(jī)體內(nèi)的螺旋套、設(shè)置于螺旋套內(nèi)的螺旋桿、料斗、帶有出料孔的壓蓋、動(dòng)力電機(jī)等構(gòu)成，螺旋桿和螺旋套是膨化機(jī)的關(guān)鍵部件，現(xiàn)有膨化機(jī)的螺旋桿和螺旋套通常設(shè)計(jì)有1-2條不等距非標(biāo)準(zhǔn)螺旋，螺旋的螺距從進(jìn)料端向出料端逐漸減小。其工作原理是，螺旋桿在螺旋套中從進(jìn)料擠壓至壓出膨化之間的工作狀態(tài)可分為固體輸料、壓縮、膠化、糊化四個(gè)工藝階段。當(dāng)螺旋桿在螺旋套內(nèi)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物料從料斗進(jìn)入螺旋套內(nèi)，沿著螺旋方向向前輸送，并被逐漸壓實(shí)。進(jìn)入壓縮段后，由于螺旋不等距結(jié)構(gòu)的變化，壓力升高，同時(shí)，因物料在螺旋桿和螺旋套的強(qiáng)烈攪拌、混合、剪切下，物料溫度升高，開(kāi)始熔融膠化。隨著螺旋桿和螺旋套對(duì)物料的繼續(xù)擠壓，擠壓空間進(jìn)一步變小，物料進(jìn)一步升溫升壓，使原料淀粉充分糊化，物料中的脂肪、蛋白質(zhì)發(fā)生一系列生化反應(yīng)，組織進(jìn)一步均化，此時(shí)壓力通常為3-6Mpa，溫度在150-200°C，當(dāng)物料從壓蓋上的出料孔中瞬間被擠出時(shí)，壓力迅速釋放，體積迅速膨脹，水分從物料中迅速散失，使產(chǎn)品很快冷卻至80°C左右，使其內(nèi)部形成無(wú)數(shù)微孔結(jié)構(gòu)，從而固化定型為膨化產(chǎn)品。膨化機(jī)雖因結(jié)構(gòu)、工藝簡(jiǎn)單而早已成為必不可少的食品、飼料加工機(jī)械，但其普遍存在的生產(chǎn)效率低、容易堵機(jī)、大動(dòng)力導(dǎo)致的高耗能和整機(jī)造價(jià)高的問(wèn)題一直沒(méi)有得到很好解決。由于現(xiàn)有膨化機(jī)的螺旋桿和螺旋套設(shè)計(jì)有1-2條不等距非標(biāo)準(zhǔn)螺旋，在螺旋桿轉(zhuǎn)速一定的情況下，其并行螺旋的條數(shù)和不等距非標(biāo)準(zhǔn)螺旋的物理特征，決定了擠壓膨化時(shí)物料向前輸送的速度也即擠壓膨化的時(shí)間、質(zhì)量和工作狀態(tài)的穩(wěn)定性。因而現(xiàn)有膨化機(jī)的主要缺陷在于(I)能耗高，產(chǎn)量低。一臺(tái)實(shí)際產(chǎn)量200公斤/小時(shí)的干式膨化機(jī)需配備40-50千瓦電機(jī)做動(dòng)力，其能耗與產(chǎn)量的投入產(chǎn)出比較小，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高。為了提高單機(jī)產(chǎn)量，較大的機(jī)型不得不配備更大功率的電機(jī)和使用更大尺寸的螺旋桿和螺旋套，受加工工藝的限制，螺旋桿和螺旋套需由多個(gè)螺旋桿、螺旋套單元拼接而成，龐大的機(jī)體和較高的動(dòng)力需求進(jìn)一步導(dǎo)致了整機(jī)成本和價(jià)格的增高。(2)容易堵機(jī)。因物料水分和質(zhì)量的不同其產(chǎn)生的工藝參數(shù)分散性大，變化復(fù)雜，在較長(zhǎng)的擠壓膨化過(guò)程中，極易因壓力不合適或溫度過(guò)高使物料焦化和不膨化，影響出料速度和膨化產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)將使物料碳化，機(jī)內(nèi)冒煙，致螺旋桿和螺旋套“鑄死”，造成堵機(jī)。有的大機(jī)型膨化機(jī)為提高物料的攪拌效果，在螺旋桿的前端鑄有一字形攪拌桿，另外在螺旋桿前部的1-2個(gè)螺旋槽內(nèi)還鑄有數(shù)塊阻尼塊，此種設(shè)計(jì)雖然對(duì)提高攪拌效果有一定作用，卻加大了動(dòng)力損耗，大大減弱了額定壓力的快速形成，使糊化的物料的擠出時(shí)間滯后而導(dǎo)致溫度升高加劇，其經(jīng)果是更易造成頻繁堵機(jī)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能使膨化機(jī)工作平穩(wěn)高效、能耗低、不易堵機(jī)且體積小、造價(jià)低的膨化機(jī)的螺旋桿和螺旋套，從根本上解決背景技術(shù)生產(chǎn)效率低、大動(dòng)力導(dǎo)致的聞耗能和容易堵機(jī)、整機(jī)造價(jià)聞的問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，螺旋桿設(shè)計(jì)有外螺旋，螺旋套設(shè)計(jì)有與螺旋桿的螺旋方向相一致的內(nèi)螺旋，螺旋桿的外螺旋和螺旋套的內(nèi)螺旋均由3-4條等距螺旋構(gòu)成，螺旋桿活動(dòng)設(shè)置于螺旋套內(nèi)，螺旋套通過(guò)膨化機(jī)的壓蓋固定于膨化機(jī)的機(jī)體內(nèi)。所述螺旋桿的一端有軸孔及銷口，用于與動(dòng)力軸進(jìn)行連接，其外螺旋槽的深度開(kāi) 始從軸孔端向頂端逐漸變淺，快到螺旋桿頂端時(shí)，其外螺旋槽的深度即保持在最小尺寸不變而形成一段平穩(wěn)段，平穩(wěn)段的長(zhǎng)度視設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及螺旋桿的長(zhǎng)度、直徑而定。所述螺旋套的一端有進(jìn)料孔，其內(nèi)螺旋槽的深度開(kāi)始從進(jìn)料孔端向頂端逐漸變淺，快到螺旋套頂端時(shí)，其內(nèi)螺旋槽的深度即保持在最小尺寸不變而形成一段平穩(wěn)段，平穩(wěn)段的長(zhǎng)度同樣視設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及螺旋套的長(zhǎng)度、直徑而定。由于螺旋桿、螺旋套采用了 3-4條等距螺旋，并且將其螺旋槽深度分別設(shè)計(jì)成開(kāi)始逐漸變淺、快到頂端時(shí)保持最小尺寸不變而形成一段平穩(wěn)段的形態(tài)，其有益效果是I、物料的有效輸送通道面積增大，由此使物料推進(jìn)速度加快，因而可將壓蓋與螺旋桿之間的距離從現(xiàn)有膨化機(jī)的5厘米縮短至2-5毫米，螺旋桿上不加攪拌桿和阻尼塊，既縮短了擠壓膨化過(guò)程，提高了產(chǎn)量，也大大減小了螺旋桿的旋轉(zhuǎn)阻力，只需較小的動(dòng)力即可滿足工作需求。2、由于螺旋桿和螺旋套獨(dú)特的螺旋設(shè)計(jì)，在保證物料有較快推進(jìn)速度的同時(shí)，也縮短了升壓、升溫時(shí)間，溫度可在短時(shí)間內(nèi)得到提升，因此縮短了物料的糊化時(shí)間；壓力在物料擠出前可迅速達(dá)到8-12Mpa，因此擠出過(guò)程迅速、有力；螺旋桿和螺旋套頂端的平穩(wěn)段具有自調(diào)節(jié)功能，可保證最終擠壓的壓力、溫度提升平穩(wěn)并趨于恒定，而一旦壓力、溫度過(guò)高，則可通過(guò)平穩(wěn)段進(jìn)行適當(dāng)分流，既可使物料糊化更加充分，又不致因壓力、溫度跳變而發(fā)生“堵機(jī)”故障。3、由上述兩點(diǎn)可以看出，應(yīng)用本實(shí)用新型螺旋桿和螺旋套的膨化機(jī)，在產(chǎn)量相同的情況下，可采用較小的動(dòng)力，設(shè)計(jì)成較小體積的機(jī)型，同樣達(dá)到現(xiàn)有大動(dòng)力、大機(jī)型的生產(chǎn)能力，以200公斤/小時(shí)機(jī)型為例，整機(jī)體積比現(xiàn)有膨化機(jī)小很多，每臺(tái)設(shè)備需要?jiǎng)恿?8. 5千瓦，是現(xiàn)有相同產(chǎn)量的機(jī)型所需40-50千瓦動(dòng)力的約三分之一。由于縮小了體積，減小了動(dòng)力，整機(jī)造價(jià)僅相當(dāng)于現(xiàn)有膨化機(jī)的二分之一。因此，本實(shí)用新型膨化機(jī)的螺旋桿和螺旋套的應(yīng)用，可使膨化機(jī)大大降低電能消耗，縮小整機(jī)體積，降低生產(chǎn)和設(shè)備成本，提高生產(chǎn)效率，不易發(fā)生“堵機(jī)”故障。

[0014]圖I是螺旋桿示意圖；圖2是螺旋桿和螺旋套配合示意圖；圖3是螺旋桿和螺旋套裝機(jī)應(yīng)用示意圖。圖中螺旋桿I、螺旋套2、軸孔3、銷口 4、動(dòng)力軸5、進(jìn)料孔6、機(jī)體7、壓蓋8、料斗9、從動(dòng)輪10、出料孔11、平穩(wěn)段A
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。如圖1、2所示，本實(shí)用新型的螺旋桿I設(shè)計(jì)有外螺旋，螺旋套2設(shè)計(jì)有與螺旋桿I的螺旋方向相一致的內(nèi)螺旋，螺旋桿I的外螺旋和螺旋套2的內(nèi)螺旋均由3-4條等距螺旋構(gòu)成。 所述螺旋桿I的一端有軸孔3及銷口 4，用于與動(dòng)力軸5進(jìn)行連接，其外螺旋槽的深度開(kāi)始從軸孔3端向頂端逐漸變淺，快到螺旋桿I頂端時(shí)，其外螺旋槽的深度即保持在最小尺寸不變而形成一段平穩(wěn)段A。 所述螺旋套2的一端有進(jìn)料孔6，其內(nèi)螺旋槽的深度開(kāi)始從進(jìn)料孔6端向頂端逐漸變淺，快到螺旋套頂端時(shí)，其內(nèi)螺旋槽的深度即保持在最小尺寸不變而形成一段平穩(wěn)段A。[0022] 本實(shí)用新型應(yīng)用實(shí)施例如圖3所示，將螺旋套2置于膨化機(jī)的機(jī)體7內(nèi)，并通過(guò)壓蓋8將其固定，其進(jìn)料孔6與機(jī)體7上方的進(jìn)料口和料斗9下口相對(duì)應(yīng)，螺旋桿I置于螺旋套2內(nèi)，螺旋桿I通過(guò)其軸孔3及銷口 4與動(dòng)力軸5相連接，電機(jī)動(dòng)力通過(guò)從動(dòng)輪10和動(dòng)力軸5使螺旋桿I在螺旋套2內(nèi)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)料斗9中的物料從進(jìn)料孔6進(jìn)入螺旋套2內(nèi)，SP被旋轉(zhuǎn)的螺旋桿I沿著螺旋方向向前輸送，物料在螺旋桿I和螺旋套2的強(qiáng)烈攪拌、混合、剪切下，壓力和溫度升高，隨著螺旋桿I和螺旋套2對(duì)物料的繼續(xù)擠壓、攪拌，物料充分糊化，當(dāng)溫度升至150-200°C，壓力達(dá)到8-12Mpa時(shí)，糊化的物料從壓蓋8上的出料孔11中被瞬間擠出成為膨化產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種膨化機(jī)的螺旋桿和螺旋套，螺旋桿(I)設(shè)計(jì)有外螺旋，螺旋套(2)設(shè)計(jì)有與螺旋桿(I)的螺旋方向相一致的內(nèi)螺旋，其特征是，螺旋桿(I)的外螺旋和螺旋套(2)的內(nèi)螺旋均由3-4條等距螺旋構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膨化機(jī)的螺旋桿和螺旋套，其特征是，螺旋桿(I)的外螺旋槽的深度開(kāi)始從軸孔(3)端向頂端逐漸變淺，快到螺旋桿(I)頂端時(shí)，其外螺旋槽的深度即保持在最小尺寸不變而形成一段平穩(wěn)段(A)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膨化機(jī)的螺旋桿和螺旋套，其特征是，螺旋套(2)的內(nèi)螺旋槽的深度開(kāi)始從進(jìn)料孔(6)端向頂端逐漸變淺，快到螺旋套(2)頂端時(shí)，其內(nèi)螺旋槽的深度即保持在最小尺寸不變而形成一段平穩(wěn)段(A)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種膨化機(jī)的螺旋桿和螺旋套，螺旋桿設(shè)計(jì)有外螺旋，螺旋套設(shè)計(jì)有與螺旋桿的螺旋方向相一致的內(nèi)螺旋，螺旋桿的外螺旋與螺旋套的內(nèi)螺旋均由3-4條等距螺旋構(gòu)成，螺旋桿外螺旋槽的深度及螺旋套內(nèi)螺旋槽的深度都是向頂端方向逐漸變淺，快到螺旋桿和螺旋套頂端時(shí)，其螺旋槽的深度即保持在最小尺寸不變而形成一段平穩(wěn)段，本實(shí)用新型螺旋桿和螺旋套應(yīng)用在膨化機(jī)上，可使膨化機(jī)大大降低電能消耗，縮小整機(jī)體積，降低生產(chǎn)和設(shè)備成本，提高生產(chǎn)效率，不易發(fā)生“堵機(jī)”故障。
文檔編號(hào)A23L1/217GK202552089SQ201220200729
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者孫樂(lè)先, 孫得成 申請(qǐng)人:孫樂(lè)先