511447 广东恒联食品机械有限公司 广东 广州|张启平



在立式和面机上应用电机正反转实现双速搅拌

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摘要：现代科技发展迅速，也促进了科技型电器的发展。立式和面机作为一种食品加工器械，主要作用就是将面粉和水混合搅拌。在搅拌过程中螺旋搅拌器由传动装置带动，以传动设置下的恒定速度在搅拌缸内回转，缸内的面粉会经过推、拉、揉、压等工序与水混合，充分搅拌，使面粉均匀水化，扩展面筋，最后制成有弹性、伸缩性的面团。双速搅拌就是在立式和面机开始工作时，先利用低速搅拌面粉，以减少面粉由于搅拌速度过快引起的飞散，在面粉与水充分融合后再增加搅拌速度，增强面团的弹性。在立式和面机上实现双速搅拌，可以在搅拌过程有效避免浪费和粉尘污染，同时增加面团的伸缩性，使面团流动更均匀。实现双速搅拌可以在立式和面机上使用电机正反转、三相双速电机、机械变速和变频调速等。相比较而言，电机正反转不需要使用三相电源，操作比机械变速简单，最主要的是成本低，市场也就更大。本文分析了电机正反转的原理，阐述在立式和面机上应用电机正反转的优点。关键词：立式和面机；电机正反转；双速搅拌

立式和面机的搅拌器是垂直的，工作时，搅拌器和料桶同时转动，所以在食品机械行业内，一般称为双动和面机。为达到较好的和面效果和效率，正常工作时，双动和面机的搅拌器转速一般设计为180转/分到200转/分之间，料桶转速一般设计为18转/分到20转/分之间。在搅拌开始的时候，面粉与水还没有进行充分混合，这时搅拌器以每分180转/分以上的转速进行搅拌时会造成面粉的飞溅，这造成了浪费，并对环境造成污染。为了解决这一问题，搅拌转速需要求设计成两种转速，在开始阶段，机器以低于120 转/分的搅拌转速进行搅拌，待面粉与水混合充分（约两分钟时间）后，机器再以较高的转速进行搅拌，这样，就可以避免面粉飞溅 ，又可以保持较高的搅拌效率。

电机的正反转实现双动和面机的高低速搅拌原理：

图一为结构简图，图二为实体俯视图。

图中， a1为输入轴，轴入转速为540转/分；a3为输出轴，其上端可以将运动传递给料桶，下端直接连接搅拌器；齿轮z1、z2为低速档，z3、z4、z5为高速档；s1、s2为两个相同的超越离合器，以同样的方式分别安装在z2、z5中间，与输出轴a3组成一体。

低速档分析

电机的转速经一对皮带轮减速后以逆时针转动的方向（俯视）传给输入轴a1，齿轮z1、z3均随a1以540转/分的转速作逆时针转动。齿轮z3经惰轮z4带动z5作逆时针转动。看图二可知，此时，齿轮z5不能带动超越离合器s2一起转动，只能空转。而齿轮z1直接带动z2作顺时针转动，z2则带动超越离合器s1及输出轴a3一起转动。

低速档输出转速n1=540×（z1/z2）=540×（14/65）=116.3转/分（仅供参考）。

高速档分析

高速与低速相反，电机的转速经一对皮带轮减速后以顺时针转动的方向（俯视）传给输入轴a1，齿轮z1、z3均随a1以540转/分的转速作顺时针转动。z1直接带动z2作逆时针转动，看图二可知，此时，齿轮z2不能带动超越离合器s1一起转动，只能空转。齿轮z3经惰轮z4带动z5作顺时针转动，z5则带动超越离合器s2及输出轴a3一起转动。

高速档输出转速n2=540×（z3/z4） ×（z4/z5）=540×（17/30） ×（30/49）=187.3转/分（仅供参考）。

在立式和面机上应用电机正反转实现双速搅的优点

a对小型双动和面机（50升以下）来说，用户大多使用单相电，所以利用电机正反转来实现双速搅拌在小型双动和面机上还是具有较广阔的应用前景的。

b利用电机正反转来实现双速搅拌则容易实现自动控制，如利用定时器设定慢速搅拌时间（约2分钟），到设定时间后，机器可自动转入高速搅拌。

c利用电机正反转来实现双速搅拌能节约较多的成本，市场会更大。

参考：

［1］王旭光.微型电机正反转自动控制线路［J］.电子制作，2013（17）：67-68.

［2］丁勇，张吉堂.基于CAN总线的伺服电机正反转同步控制［J］.机床与液压，2014（4）：95-97.