專利名稱：膨化機的螺旋桿和螺旋套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種膨化機的螺旋桿和螺旋套，屬食品加工機械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于膨化機的問世，膨化技術(shù)作為一種經(jīng)濟(jì)實用的新型加工方法，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。膨化機從機械構(gòu)造上主要分單螺旋桿膨化機和雙螺旋桿膨化機兩種，從加工方法上主要分為濕式膨化機和干式膨化機兩大類，但其結(jié)構(gòu)基本相同，主要由機體、設(shè)置于機體內(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、動力電機等構(gòu)成，螺旋桿和螺旋套是膨化機的關(guān)鍵部件，現(xiàn)有膨化機的螺旋桿和螺旋套通常設(shè)計有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、糊化四個工藝階段。當(dāng)螺旋桿在螺旋套內(nèi)開始轉(zhuǎn)動時，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。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，因物料在螺旋桿和螺旋套的強烈攪拌、混合、剪切下，物料溫度升高，開始熔融膠化。隨著螺旋桿和螺旋套對物料的繼續(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，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)部形成無數(shù)微孔結(jié)構(gòu)，從而固化定型為膨化產(chǎn)品。膨化機雖因結(jié)構(gòu)、工藝簡單而早已成為必不可少的食品、飼料加工機械，但其普遍存在的生產(chǎn)效率低、容易堵機、大動力導(dǎo)致的高耗能和整機造價高的問題一直沒有得到很好解決。由于現(xiàn)有膨化機的螺旋桿和螺旋套設(shè)計有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，決定了擠壓膨化時物料向前輸送的速度也即擠壓膨化的時間、質(zhì)量和工作狀態(tài)的穩(wěn)定性。因而現(xiàn)有膨化機的主要缺陷在于(I)能耗高，產(chǎn)量低。一臺實際產(chǎn)量200公斤/小時的干式膨化機需配備40-50千瓦電機做動力，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。為了提高單機產(chǎn)量，較大的機型不得不配備更大功率的電機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螺旋桿、螺旋套單元拼接而成，龐大的機體和較高的動力需求進(jìn)一步導(dǎo)致了整機成本和價格的增高。(2)容易堵機。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，在較長的擠壓膨化過程中，極易因壓力不合適或溫度過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)重時將使物料碳化，機內(nèi)冒煙，致螺旋桿和螺旋套“鑄死”，造成堵機。有的大機型膨化機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個螺旋槽內(nèi)還鑄有數(shù)塊阻尼塊，此種設(shè)計雖然對提高攪拌效果有一定作用，卻加大了動力損耗，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。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能使膨化機工作平穩(wěn)高效、能耗低、不易堵機且體積小、造價低的膨化機的螺旋桿和螺旋套，從根本上解決背景技術(shù)生產(chǎn)效率低、大動力導(dǎo)致的聞耗能和容易堵機、整機造價聞的問題。本實用新型的技術(shù)方案是，螺旋桿設(shè)計有外螺旋，螺旋套設(shè)計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，螺旋桿活動設(shè)置于螺旋套內(nèi)，螺旋套通過膨化機的壓蓋固定于膨化機的機體內(nèi)。所述螺旋桿的一端有軸孔及銷口，用于與動力軸進(jìn)行連接，其外螺旋槽的深度開 始從軸孔端向頂端逐漸變淺，快到螺旋桿頂端時，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)段的長度視設(shè)計生產(chǎn)能力及螺旋桿的長度、直徑而定。所述螺旋套的一端有進(jìn)料孔，其內(nèi)螺旋槽的深度開始從進(jìn)料孔端向頂端逐漸變淺，快到螺旋套頂端時，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)段的長度同樣視設(shè)計生產(chǎn)能力及螺旋套的長度、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)計成開始逐漸變淺、快到頂端時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，只需較小的動力即可滿足工作需求。2、由于螺旋桿和螺旋套獨特的螺旋設(shè)計，在保證物料有較快推進(jìn)速度的同時，也縮短了升壓、升溫時間，溫度可在短時間內(nèi)得到提升，因此縮短了物料的糊化時間；壓力在物料擠出前可迅速達(dá)到8-12Mpa，因此擠出過程迅速、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、溫度過高，則可通過平穩(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”故障。3、由上述兩點可以看出，應(yīng)用本實用新型螺旋桿和螺旋套的膨化機，在產(chǎn)量相同的情況下，可采用較小的動力，設(shè)計成較小體積的機型，同樣達(dá)到現(xiàn)有大動力、大機型的生產(chǎn)能力，以200公斤/小時機型為例，整機體積比現(xiàn)有膨化機小很多，每臺設(shè)備需要動力18. 5千瓦，是現(xiàn)有相同產(chǎn)量的機型所需40-50千瓦動力的約三分之一。由于縮小了體積，減小了動力，整機造價僅相當(dāng)于現(xiàn)有膨化機的二分之一。因此，本實用新型膨化機的螺旋桿和螺旋套的應(yīng)用，可使膨化機大大降低電能消耗，縮小整機體積，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”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應(yīng)用示意圖。圖中螺旋桿I、螺旋套2、軸孔3、銷口 4、動力軸5、進(jìn)料孔6、機體7、壓蓋8、料斗9、從動輪10、出料孔11、平穩(wěn)段A
具體實施方式
以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。如圖1、2所示，本實用新型的螺旋桿I設(shè)計有外螺旋，螺旋套2設(shè)計有與螺旋桿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，用于與動力軸5進(jìn)行連接，其外螺旋槽的深度開始從軸孔3端向頂端逐漸變淺，快到螺旋桿I頂端時，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)螺旋槽的深度開始從進(jìn)料孔6端向頂端逐漸變淺，快到螺旋套頂端時，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] 本實用新型應(yīng)用實施例如圖3所示，將螺旋套2置于膨化機的機體7內(nèi)，并通過壓蓋8將其固定，其進(jìn)料孔6與機體7上方的進(jìn)料口和料斗9下口相對應(yīng)，螺旋桿I置于螺旋套2內(nèi)，螺旋桿I通過其軸孔3及銷口 4與動力軸5相連接，電機動力通過從動輪10和動力軸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，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1.一種膨化機的螺旋桿和螺旋套，螺旋桿(I)設(shè)計有外螺旋，螺旋套(2)設(shè)計有與螺旋桿(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始從軸孔(3)端向頂端逐漸變淺，快到螺旋桿(I)頂端時，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)螺旋槽的深度開始從進(jìn)料孔(6)端向頂端逐漸變淺，快到螺旋套(2)頂端時，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)。
專利摘要本實用新型涉及一種膨化機的螺旋桿和螺旋套，螺旋桿設(shè)計有外螺旋，螺旋套設(shè)計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，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，本實用新型螺旋桿和螺旋套應(yīng)用在膨化機上，可使膨化機大大降低電能消耗，縮小整機體積，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”故障。
文檔編號A23L1/217GK202552089SQ201220200729
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者孫樂先, 孫得成 申請人:孫樂先