螺旋榨汁机的多功能化设计研究

2015-11-20冯学伦

中国科技纵横 2015年16期

关键词：榨汁机榨汁瓜果

冯学伦

（广东省佛山市君龙电器实业有限公司，广东佛山 528305）

螺旋榨汁机的多功能化设计研究

冯学伦

（广东省佛山市君龙电器实业有限公司，广东佛山 528305）

在日常生活中，榨汁机是一种常用的食品机械设备，其不单单能够为企业与餐饮业提供榨汁的需求，也可满足我们家用榨汁的需求。为了了解螺旋榨汁机的多功能化设计研究，文章将以温州工大轻工机械有限公司所生产ZZJ型号的高品质螺旋榨汁机为例，对其整体布局、工作原理、使用情况以及螺杆设计情况进行分析，并针对螺旋榨汁机关键螺杆部分进行研究设计，对榨汁机实际使用过程中出现的问题进行解决。

螺旋榨汁机螺杆设计工作原理

1 螺旋榨汁机的整体布局

温州工大轻工机械有限公司所生产ZZJ型号的高品质螺旋榨汁机主要是由机架、螺旋杆、筛筒、减速器、电机等等部件所构成，详情见图1。在整体布局上是选择了折叠式，也就是螺杆与减速器都是在一个水平面上，而电机则是在另一个水平面上的设计。通过这样进行设计，有三大好处，一是能够在最大程度上缩短了榨汁机的整体长度，提高了刚度，节省材料与成本；二是电机与减速器之间是采用三角带进行传动，能够起到一种缓冲的作用，避免因为原料对螺杆造成超负载工作从而烧坏电机；三是因为电机处于比较低的位置，通过电机与减速器之间的三角带传动的优势，可降低因为机械振动所产生的噪声增大情况的发生。

2 螺旋榨汁机的工作原理

普通的榨汁机是利用压力的方式，将放进榨汁机中的各种蔬菜瓜果等固体物料中所包含的液体压榨出来。在压榨瓜果蔬菜的过程中，其主要是包含了加料、榨汁、卸渣等工序。在上文中了解到了螺旋榨汁机整体布局，螺旋榨汁机作为一种连续榨汁的设备，其具有结构简单、体积小、出汁率高以及操作方便等等特点，是比较常用的果汁榨汁设备。螺旋榨汁机的工作原理与普通榨汁机相比，并不需要自己动手进行对物料的预处理。该种榨汁机是通过螺旋压榨进行完成，最先使用电机通过三角带对减速器进行带动，减速器又通过联轴器转动螺杆。将所有需要压榨的瓜果蔬菜放入进料斗中，在螺杆的作用挤压下，瓜果蔬菜中的水分全部通过筛筒中流出，并经过收集器流出榨汁机外，因为所有的物料都是在挤压作用下完成，所以物料中的水分也会越来越少，最后只剩下没有水分的残渣从出渣斗中排出机外。

3 螺旋榨汁机的使用情况与螺杆设计

（1）使用情况：文章选择的是温州工大轻工机械有限公司所生产ZZJ型号的高品质螺旋榨汁机，为了解在使用时可能出现的状况、出现的问题以及解决对策，文章将以苹果榨汁为例，通过榨汁试验，得出了以下试验结论。

图1 螺旋榨汁机的组成图

①当螺旋榨汁机在工作时，大量出汁率低的苹果在进料口时容易被旋转的螺杆旋出而且还会出现入料不畅，会对人员产生安全隐患和降低工作效率；②当螺旋出料口容易堵塞时，会存在含有比较多的物料、水分等停留在螺杆的中段和后端无法有效输送向前，就会导致出料不够顺利，容易发生堵塞；③苹果切开果肉，就会与空气中的养分发生氧化反应，容易发生褐变。而苹果汁也一样，出汁后未及时处理，容易发生褐变。

因此针对在试验使用情况中出现的问题，根据实际情况，对螺旋榨汁机的结构进行改进，并对功能进行整合，可避免上述存在的问题。而改造主要体现在以下几个方面。

①分阶梯状对螺杆部分进行改进与设计，增大在进料口螺杆的螺旋距离，也就是方便对蔬菜瓜果进行吸纳，在螺杆中间部分螺牙距离逐渐变小以提高榨汁效率以及方便把物料往前输送到出料口的部位方便残渣的排出；②出料口没有考虑到物料的软硬程度和含水量等情况，导致出料口的出料缝隙不能满足不同物料要求。所以会导致物料和残渣不能顺利排出。因此应该对出料口进行螺旋式可调整的设计，以满足物料选择性的要求，以及不会出现堵塞现象的发生；③在设计的过程中应该缩短果汁的传送距离，以及应该把收集器的面积根据出汁范围范围进行缩小。还有积液盘应该和收集器的出口连接，尽量让果汁和空气的接触面减到最低。而且将容易褐变的物质进行适当循环冷冻系统的处理。

（2）螺杆设计。ZZJ型号的高品质螺旋榨汁机是属于螺旋式连续榨汁机，该种榨汁机是依靠螺杆在筛筒中旋转，对于所压榨的蔬菜瓜果产生压力，最终促使物料中的水分强制分离。且该种榨汁机的螺杆根据不同物料分类也有多种的型式。

在本次采用苹果榨汁的试验过程中，要加大废料渣出口底径减小螺距，并且螺杆的方向也向下倾斜。当所选择的物料被螺旋推进物料口后，因为螺旋腔体积的缩小，就会对物料进行压榨。螺旋主轴的转动方向是属于顺时针的。

在所选择的原料加入进料斗中，通过螺旋挤压，所压榨的汁液可通过过滤网流入到底部的盛汁器中，最终废料则是通过螺旋以及调压的锥形部分的空隙中排出。通过改变空隙的大小，还可以对排渣口的阻力与出渣率进行调整与改变，最终达到提高出汁的质量。