互反旋刀式物料加工机制造技术

本发明专利技术是互反旋刀式物料加工机，它是对能制浆、汁、糊等食品的厨房电器的机械加工单元的改进，其工作原理具有通用性，可以架构在现有各类食品加工机上工作，也可以在其他领域完成类似用途。该机的主要工作部分采用两根同心互为反转的刀轴，其上固定有加工用途的旋转刀具，它们在电机及传动机械的驱动下可以进行正向或反向的高速旋转，这样就克服了现有的单方向旋转刀具在高速工作时会使物料产生漩涡从而降低加工效率的不足。双面刃刀具在两种旋转方向时有更好的加工效果。分层刀具和曲面刀具会增加工作空间。该发明专利技术解决了双刀轴的驱动方式、旋转刀具的形状和提高研磨效果等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及厨房用具，具体地说是一种可以用于各种食品制造浆、汁、糊或对其进 行粉碎研磨的多用途加工机，并且主要针对其机械部分的设计。
技术介绍
现有常用的家用全自动食品加工机，为实现对食品物料进行粉碎，采用高速电机 带动单轴的刀具进行单方向旋转粉碎的原理工作。其旋刀对滤网内的物料进行打击碰撞， 达到粉碎效果。该种结构的主要缺点为工作噪音大，出浆速率低，粉碎后的颗粒不够细腻。 在已往的各种食品加工机或豆浆机虽已采用粗粉碎和精研磨两步加工技术，但由于其中粗 粉碎部分通常使用传统的单旋转刀，所以在高速旋转时会使物料形成漩涡，这种现象虽然 有各种形式的扰流环可以得到缓解，但部分物料还是会脱离旋刀的击打，造成粉碎效率降 低的问题没有得到本质性解决。现有精研磨机构的原理设计不够合理，因为浆汁在研磨器 中的冲击速度和力量不够大，至使在工作中浆汁的精磨效果并不明显。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有厨房制浆、汁、糊类食品电器的机械加工单元的不足，提 供一种新式技术解决方案，提高加工效率，降低噪音，而且生产出来的浆、汁、糊比现有原理 加工出来的细腻许多，口感更好，废渣大幅减少。本专利技术是通过对能自动控制的物料加工机原理进行改进而实现的。它包括主加 工部分和配套的辅助加工及控制部分。这里重点阐述主加工部分，其它配套部分的原理及 控制方法与现有技术相同，可以将它们联合使用增强加工效果。主加工部分主要为机械构 件，并用现有的电子控制技术进行手动或全自动的程序控制。现有的主加工部分由电机带 动一根长轴，轴上有旋刀并能进行高速旋转以进行粉碎，但被加工的物料，尤其是呈液态的 物料，会有跟随刀具一同旋转的趋势，产生较强烈的漩涡和泡沫，刀具的回转中心处呈“真 空”状，降低物料与刀具的相对速度和接触几率，刀具的形状没有得到充分利用，造成泡沫 增多，噪声增大，粉碎效率下降。而本专利技术一改上述缺点，使用了互相反转的两个刀轴带动 其上的刀具一同旋转，这样设计的目的在于互相反转的刀具各自有不同的旋转方向，使物 料无法形成共同的旋流趋势，故抑制了漩涡的产生。同时将互相反转的两根刀轴设计成共 轴同心的结构，轴总成固定在外套筒(16)内的轴承(17)上，外套筒(16)与机体相连，外刀 轴(7)做成空心管形状，内刀轴(6)被穿在外轴的空心腔中间，两轴之间有轴承和密封装 置，可以自由旋转，这样两根刀轴带动的刀具就可以实现互相反转的目的。物料在互相反转 的刀具之间，会有多次与刀具接触的机会，由于是正反双速度的叠加，刀具与物料颗粒的相 对速度会比单旋刀与物料颗粒的相对速度在相同转速下大数倍，粉碎效果极为突出。又由 于这种互反转的旋刀在工作中不会起漩涡，且不会发生物料脱离刀具产生“真空”的情况， 清洗也更为简单，效果优于现有的在旋刀周围架设扰流环以增加紊流减弱漩涡的方法。因 为扰流环是个静态元件，无论如何也无法遏制漩涡，只能对其增加一定的阻力， 效果甚微。由于加工效率的大幅提升，原动机的转速和功率可以适当降低，优点是降低机器 能耗和噪声。由于上下两旋转刀具协同工作，使粉碎空间为圆柱体，不仅增大了粉碎空间， 也使物料在粉碎过程中产生往复激振的效果，而且增大了刀具对物料的研磨效果，获得较 高的出浆率和更细腻的口感。综合起来看该设计在制浆加工中性能更优异。本专利技术是一种互反旋刀物料粉碎机，正常工作时，它应至少具备一下几个主要组 成部分1、机头机头是该物料粉碎机的主要工作部分，也是对性能起决定因素的部分，它 以机械构件为主，其中包括原动机(一般多使用电动机)、刀轴总成、联轴器组件、传动齿轮 组总成、旋刀组件、研磨器组件、壳体部件、控制器及动力引线等。2、机身起连接机头和其他工作部件的作用，其上包括的主要部件有料斗，辅助加 工设备(如加热，出浆泵等)，控制设备(如温度传感器，时间控制器等)，电源装置等。3、料斗用来盛装被加工的物料，在加工过程中起到避免物料外泄，辅助加热物 料，可以有随时增添液体及物料且能够密封的口，以及出浆口等。4、控制部分带有程序及手动控制功能，用以控制电动机的转速和旋转方向，并能 对物料加热进行温度和时间的控制，以确保加工效果。“并有安全保护功能。”以上的部分2、3、4为现有技术，并且在使用中工作良好(无需进行重大改进)，本 设计主要针对机头的工作机理进行改进升级，因机头在工作中的地位最主要而且直接影响 加工效率和效果。本设计中用来实现粉碎功能的是旋转刀具，可以是多把旋转刀具共同工作，它们 固定在不同的刀轴上，每根刀轴上也可固定多把样式与功能相同或者不同的旋转刀具。而 不同的刀轴在工作时的旋转方向不全一致，根据具体各轴心的布置，应选择合适的旋转方 向，以不形成漩涡为准。因大多数加工机不会设置多根独立刀轴总成，故本说明书着重阐述 最具实用性的双轴共心式原理的实现方法。若为多根刀轴总成，其实现的原理与共心双轴 的类似，只是增加在机头内的总成组数而已。互反旋转的刀具的突出特点为克服了在粉碎 研磨加工中单轴刀具单向旋转时产生漩涡的有害的现象，不会使物料与刀具同向运动，破 碎充分，增强刀具对物料的打击，致使效率增高，噪声减小，泡沫变少。要实现该设计，至少 需要2根带有旋刀的刀轴，它们的动力输入端有机械传动部件，可以在原动机的带动下互 相反转，即旋转方向不同。本专利技术的另外一个创新点在于每根刀轴可以进行正反双向旋转，其原理可以通过 令原动机倒转来实现，也可以通过现有的机械换档来实现，但前者更接近实际。刀具在刀轴的 带动下可正转也可反向旋转，使本专利技术的刀具具有了两个不同的迎面刃。由于旋转方向具有 可变性，因此无需区分到底哪个方向为正方向或者反方向，它只是相对于自身的旋转方向或 者同心的另一根轴的旋转方向而言的。哪个刃朝前并正对旋转方向，哪个刃就是迎面刃。不 同的迎面刃在工作中会有不同的效果。比如锋利的刃对初期粉碎效果突出，而钝刃在后期研 磨有较好的效果。通过控制原动机正反转来实现迎面刃的转换。一般来说原动机采用电动机 较为简单实用，它具有换向容易，工作可靠，免维护，低噪声，电能来源易得等优点。刀轴可以固定在料斗的底部，也可以固定在机头上，机头从上方扣接在料斗上，呈 电机上置式布局。若刀轴较多，可以分开布置，也可以采用同心共轴式设计，即内刀轴穿在 外刀轴内部，外刀轴为管状轴，内刀轴比外刀轴长出一截，以便固定刀具。刀具分别固定在两根轴上，并可随轴一同旋转。若刀轴较长，则可以适当增加轴的刚度或者在轴旁增加固定件以增加刚度。两轴之间须有轴承和密封装置，以保证良好的运转和密封性，避免杂质进入 机舱内造成污染或者损坏。刀具安装在刀轴上，以可拆换的活动连接为佳，若为一体式，则会对装配造成麻烦 和提高维护成本，故应采用活动连接，其方法可以是现有连接技术中的任何一种，如螺纹固 定，键或销连接等。以刀具能够随刀轴一同旋转而不至于晃动甚至脱落为合适。本设计中对刀具的改进有利于工作效率和粉碎效果的提高。现有的旋转刀具只能 朝一个方向旋转，刀的工作刃只有一个，这样的刀具功能单一，不利于在多种情况下发挥高 效能。为了更好的解释该刀具的设计，须先定义旋转刀具的迎面与背面的概念。一把可以旋 转的刀具，它在工作中朝转动方向的刃面称为迎面，背向转动方向的刃面称为背面，即通常 意义的“刀背”，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种互反旋刀式物料加工机，其机械加工单元的工作原理是使用由原动机驱动刀轴上带有的旋转刀具对物料进行粉碎、研磨。技术特征在于由两根带有旋转刀具的刀轴为主要部件组成的共轴总成（附图９），内刀轴（２４）穿在外面的空心刀轴（２５）内部而形成共轴式原理，且在工作中，两轴的旋转方向相反，即一个正转，另一根轴相对其反转。技术效果在于加工中没有漩涡和泡沫，工作效率显著提高。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：管云天，管力锐，
申请(专利权)人：管云天，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]